Latar belakang

Temukan Serangganya! Unit Lab STEM menawarkan Anda dan siswa Anda cara untuk membahas dan memperbaiki proyek ketika Robot 123 tidak melakukan apa yang seharusnya dilakukan. Siswa akan mempelajari konsep bug dalam kode mereka, dan akan melalui proses debugging untuk mengidentifikasi, menemukan, dan memperbaiki bug dalam berbagai proyek. Proses debugging ini memberikan strategi kepada siswa untuk memecahkan masalah sendiri ketika mereka menghadapi tantangan pengkodean dengan Robot  .

Apa itu bug? 

Bug adalah kesalahan dalam proyek pemrograman yang menyebabkan robot melakukan perilaku yang berbeda dari yang dimaksudkan. Bagaimana bug bisa terjadi? Untuk membuat robot melakukan suatu tindakan, digunakan bahasa pemrograman, atau seperangkat aturan di mana simbol-simbol mewakili tindakan. Dalam Unit ini, Coder dan kartu Coder adalah bahasa pemrograman untuk Robot 123. Setiap kartu Coder adalah sebuah perintah, yang sesuai dengan perilaku robot yang didefinisikan oleh bahasa pemrograman. Sebagai contoh, kartu Coder 'Drive 1' (perintah) menyebabkan Robot 123 bergerak maju 1 langkah (perilaku).

Jika kartu Coder tersebut tidak akurat (misalnya, berbelok ke kiri alih-alih berbelok ke kanan), perilaku robot tidak akan sesuai dengan harapan kita. Untuk mengubah perilaku Robot 123, kita mengubah perintah, atau kartu Coder, yang ada dalam proyek kita. Saat siswa membahas tentang bug dan proses debugging sepanjang Unit ini, bantu mereka membangun hubungan antara perilaku robot dan perintah kartu Coder yang membentuk bahasa pemrogramannya.

Robot hanya melakukan persis apa yang kita perintahkan, jadi kode kita harus tepat dan akurat. Perencanaan proyek yang cermat dapat membantu mencegah bug, namun, debugging adalah bagian umum dari pengkodean dan bug memang wajar terjadi. Siswa jarang sekali berhasil  proyek mereka sepenuhnya dengan benar pada percobaan pertama, jadi menemukan dan memperbaiki bug akan menjadi pengalaman belajar yang sering terjadi saat siswa memprogram Robot 123 mereka untuk melakukan berbagai hal.

Untuk mengidentifikasi ada atau tidaknya bug dalam sebuah proyek, siswa harus mengetahui tujuan proyek tersebut agar mereka dapat membandingkan perilaku yang diharapkan dengan perilaku aktual robot saat proyek dijalankan. Dalam permainan Temukan Serangga! Dalam Unit Laboratorium STEM, animasi perilaku yang diharapkan dari Robot 123 dapat digunakan untuk membantu membangun tujuan bersama ini dengan siswa. Mereka dapat mengamati bagaimana robot seharusnya bergerak, lalu menelusuri jalur tersebut di ubin mereka sendiri atau mengucapkan jalur tersebut dengan lantang. Meluangkan waktu sejenak untuk meninjau tujuan proyek sebelum memulai proses debugging akan memastikan bahwa semua siswa memiliki pemahaman yang sama tentang apa yang seharusnya dilakukan robot, sehingga mereka dapat dengan mudah mengidentifikasi jika perilakunya berbeda 

Bagaimana cara Anda melakukan debugging pada sebuah proyek? 

Debugging adalah proses mengidentifikasi, menemukan, dan memperbaiki bug dalam sebuah proyek agar Robot 123 dapat berfungsi sesuai yang diharapkan. Dengan pemahaman yang jelas tentang tujuan proyek, siswa dapat mengikuti proses tiga langkah untuk mengidentifikasi bahwa ada perilaku yang tidak terduga terjadi, menemukan kartu Coder dalam proyek yang menyebabkan perilaku tidak terduga tersebut terjadi, dan memperbaiki kode untuk menggunakan kartu Coder yang berbeda agar robot berperilaku sesuai yang diharapkan. 

Bagaimana penampakannya di dalam kelas? Sebelum siswa menjalankan kode mereka dengan Robot 123  pertama-tama Anda perlu menegaskan kembali tujuan proyek tersebut untuk memastikan mereka memahami perilaku yang diinginkan.

• Identifikasi – Untuk mengidentifikasi bug, siswa harus mengamati Robot 123 saat proyek berjalan. Ketika mereka melihat robot bergerak dengan cara yang berbeda dari yang mereka harapkan, mereka dapat memberi tahu kelompok mereka, atau guru bahwa ada kesalahan. Kemudian, siswa harus menjelaskan apa yang salah – misalnya, 'robot seharusnya berbelok ke kiri', tetapi berbelok ke kanan; atau 'robot hanya perlu melangkah 1 langkah, tetapi melangkah 2 langkah'. Pastikan semua anggota kelompok sepakat tentang apa masalahnya sebelum mereka melanjutkan ke langkah berikutnya dalam proses tersebut.
  • Jika terdapat beberapa bug dalam proyek, mulailah dengan bug pertama yang muncul bug, bug pertama). Lakukan proses debugging secara terpisah untuk setiap bug yang ditemukan.
• Temukan – Selanjutnya, siswa harus melihat proyek mereka, untuk menemukan kartu Coder mana yang menyebabkan perilaku yang tidak terduga. Siswa mungkin dapat membaca atau menggunakan ikon pada kartu Coder untuk mencari kata kunci seperti 'kiri' atau 'kanan', atau angka seperti '1' atau '2' untuk dengan cepat mengidentifikasi bug dalam proyek. Mereka mungkin perlu menjalankan proyek tersebut dari awal untuk menemukan bug – ingatkan siswa bahwa kartu Coder yang sedang dijalankan pada Robot 123 akan disorot dengan lampu hijau pada Coder. 
  • Tombol Step pada Coder adalah alat yang berguna untuk menemukan bug dalam proyek, karena memungkinkan siswa untuk memperlambat eksekusi proyek, sehingga Robot 123 menjalankan setiap kartu Coder satu per satu, setiap kali tombol Step ditekan. Dengan cara ini, siswa dapat lebih mudah melihat kartu Coder mana yang dijalankan ketika perilaku yang tidak terduga terjadi, sehingga mereka dapat menemukan bug dalam proyek tersebut. Di Lab 2, siswa akan menggunakan tombol Step sebagai bagian dari proses debugging. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang Melangkah Melalui Sebuah Proyek dengan Programmer, lihat artikel Perpustakaan STEM ini.
• Perbaikan – Terakhir, para siswa harus memperbaiki proyek dengan mengganti kartu Coder yang bermasalah dengan kartu yang akan menghasilkan perilaku yang diinginkan. Sebagai contoh, jika robot perlu berbelok ke kanan dan bukan ke kiri, kartu 'Belok kanan' harus menggantikan kartu 'Belok kiri' pada proyek. Setelah perbaikan dilakukan, siswa harus menjalankan proyek lagi dan mengamati robot dan Coder untuk melihat apakah mereka telah memperbaiki bug dengan benar. Jika perlu, ulangi proses debugging. 

Penting untuk diingat bahwa siswa mungkin tidak memperbaiki bug dengan benar pada percobaan pertama, dan itu tidak apa-apa. Debugging adalah proses pemecahan masalah yang akan mereka lakukan setiap kali mereka memprogram robot mereka, jadi seharusnya menjadi sesuatu yang membuat siswa merasa nyaman, seiring dengan meningkatnya kemandirian  .

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang Strategi dan Kiat Mengajar Debugging, lihat artikel Wawasan di VEX Professional Development Plus (PD+). 

Petunjuk visual yang terintegrasi dalam VEX 123 untuk mendukung proses debugging.

VEX 123 memiliki fitur-fitur yang dirancang untuk memberikan umpan balik visual saat siswa membangun dan menjalankan proyek mereka. Saat menggunakan tombol sentuh, tombol 'Mulai' akan menyala dengan warna tombol yang ditekan, untuk menunjukkan bahwa perintah telah dimasukkan. Saat menggunakan Coder, fitur penyorotan dapat memberikan umpan balik yang berharga tentang bagaimana proyek tersebut dijalankan. Saat sebuah proyek dijalankan dari awal hingga akhir menggunakan tombol 'Mulai', sorotan akan menyala hijau di samping kartu Coder yang sedang dijalankan oleh Robot 123, seperti yang ditunjukkan pada animasi di bawah ini. Isyarat visual tambahan ini dapat membantu siswa menghubungkan perilaku robot dengan perintah kartu Coder dalam bahasa pemrograman secara konkret.

Saat menggunakan tombol 'Langkah', seperti pada Lab 2, proyek dijalankan satu kartu Coder dalam satu waktu. Penyorotan akan terus menyala hijau di samping kartu Coder yang sedang dijalankan, dan kemudian akan menyala kuning di samping kartu Coder berikutnya yang akan dieksekusi dalam proyek, seperti yang ditunjukkan pada animasi di bawah ini.

Penambahan sorotan kuning untuk menunjukkan kartu Coder mana yang selanjutnya tidak hanya memberikan isyarat visual yang berharga bagi siswa, tetapi juga kesempatan untuk memprediksi dan berdiskusi. Saat menjalankan suatu proyek, siswa dapat meluangkan waktu sejenak untuk memprediksi perilaku apa yang akan dilakukan Robot 123 sebelum setiap kartu Coder dijalankan. Saat mereka mengamati perilaku robot, mereka kemudian dapat membandingkan perilaku aktual dengan perilaku yang mereka harapkan, dan mereka dapat terlibat dalam proses debugging bersama-sama. Jika siswa memiliki prediksi yang berbeda, ini bisa menjadi momen pembelajaran yang berharga karena mereka dapat mendiskusikan mengapa mereka berpikir perilaku tertentu akan terjadi dan bagaimana perilaku tersebut terhubung dengan kartu Coder dalam proyek tersebut.

Membangun budaya kelas yang positif seputar proses debugging.

Memiliki budaya kelas yang lebih luas yang memandang kesalahan sebagai hal yang produktif, bukan sebagai hukuman, sangat penting jika kita ingin siswa benar-benar terlibat dalam pengujian proyek dan proses debugging. Jika mereka mencoba menyembunyikan kesalahan, atau takut untuk mendiskusikan logika mereka dengan orang lain, proses debugging akan jauh lebih sulit dan kurang bermanfaat untuk pembelajaran. Kesalahan (bug) dalam proyek pemrograman merupakan kesempatan luar biasa untuk belajar, terlibat dalam pemecahan masalah secara langsung, dan bekerja sama dengan orang lain menuju tujuan bersama. Jarang sekali mahasiswa dapat menyelesaikan seluruh proyek pemrograman dengan benar pada percobaan pertama, sehingga proses debugging merupakan bagian dari proses iteratif dalam pemrograman bagi siapa pun yang mempelajari Ilmu Komputer.

Ada banyak cara untuk melakukan ini, mulai dari merayakan kesalahan dengan hal-hal seperti "Museum Serangga" atau "Aula Kemasyhuran Serangga"¹ di mana siswa dan guru memposting kesalahan proyek dan perbaikannya agar semua orang dapat merenungkannya. Para guru telah memberi penghargaan kepada siswa yang menemukan bug dengan memberikan mainan serangga plastik setiap kali ada bug yang 'diumumkan' kepada kelas, sehingga kegiatan mendeteksi bug tidak hanya diperlukan, tetapi juga menyenangkan! Anda dapat meminta siswa menggambar atau mewarnai potongan kertas berbentuk serangga sendiri untuk digunakan sebagai penanda bahwa mereka memiliki serangga dalam proyek mereka. Dengan cara ini, kelompok siswa dapat memberi Anda isyarat visual bahwa mereka sedang melakukan debugging, tanpa mengganggu siswa lain secara verbal. Apa pun cara Anda mengumumkan bug, bagian terpentingnya adalah merayakan penemuan tersebut, dan menyoroti upaya pemecahan masalah yang gigih yang memungkinkan siswa untuk memperbaikinya! 

Proses debugging di Find the Bug! Unit Lab STEM dapat digunakan dengan metode pengkodean apa pun – Touch, Coder, atau VEXcode 123. VEX 123 Printables dapat menjadi alat yang berguna bagi siswa untuk digunakan saat mereka melakukan debugging proyek mereka. Misalnya, saat melakukan pemrograman dengan tombol Touch, Anda mungkin merasa terbantu jika siswa menggunakan lembar kerja perencanaan proyek pewarnaan dan perencanaan gerak , sehingga mereka memiliki representasi visual dari proyek Touch mereka untuk ditinjau ketika mereka mencoba menemukan bug dalam kode mereka. Selain itu, tombol sentuh dapat dicetak dapat menjadi alat bantu yang berguna untuk merencanakan atau memperbaiki proyek, karena memberikan benda nyata untuk dimanipulasi saat siswa mencari cara untuk memperbaiki proyek mereka. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang mengadaptasi Unit ini untuk metode pengkodean lain, lihat halaman Metode Pengkodean Alternatif di Gambaran Umum Unit.

Kartu Coder apa yang Anda butuhkan? 

Berikut adalah daftar kartu Coder utama yang digunakan selama Unit ini. Kartu Coder lain yang dibutuhkan untuk menyelesaikan Unit ini tercantum setelah tabel. Lihat bagian Pengaturan Lingkungan di Ringkasan setiap Lab untuk informasi lebih rinci tentang cara mengatur dan mendistribusikan kartu Coder kepada siswa Anda.

Kartu	Perilaku	Contoh
	Memulai proyek saat tombol 'Mulai' pada Coder ditekan.
	Robot 123 akan bergerak maju sejauh 1 panjang robot, atau 1 kotak di Lapangan 123.
	Robot 123 akan bergerak maju sejauh 2 panjang robot, atau 2 kotak di Lapangan 123.
	Robot 123 akan berputar di tempat 90 derajat ke kiri.
	Robot 123 akan berputar di tempat 90 derajat ke kanan.

Kartu Coder tambahan dari kategori Gerak, Suara, atau Tampilan dapat digunakan untuk menawarkan kesempatan debugging tambahan kepada siswa selama Praktikum. Untuk daftar lengkap kartu Coder dan perilakunya, lihat artikel Panduan Referensi Kartu Coder VEX di Perpustakaan STEM.

Strategi pengajaran dengan Coder di Unit ini

Coder menawarkan kesempatan bagi siswa dan guru untuk berinteraksi dan berbagi kode dengan mudah dan nyata di  kegiatan Lab.

Mendukung pembaca pra-sekolah atau pembaca awal — Kartu Coder dirancang untuk mendukung pembaca pra-sekolah, atau pembaca awal, menggunakan ikon untuk mewakili kata-kata pada kartu itu sendiri, sehingga siswa pada dasarnya dapat membaca gambar, jika mereka belum dapat membaca kata-kata tersebut. Dorong siswa untuk menggunakan gambar ikon ini untuk membantu mereka saat membangun dan memperbaiki kesalahan (debugging) proyek mereka. Perkuat hal ini dengan merujuk pada gambar di kartu Coder saat Anda menyebutkannya bersama siswa, seperti “Kartu Coder 123, bergambar panah, selalu diletakkan pertama.” 

Gunakan Coder seperti Anda menggunakan papan tulis — Setelah kartu Coder dimuat ke dalam Coder, siswa dapat mengangkat Coder mereka untuk menunjukkan kode mereka, sama seperti mereka mengangkat papan tulis dengan solusi matematika di atasnya. Selama permainan Temukan Serangga! Dalam Unit Laboratorium STEM, strategi ini dapat digunakan sebagai cara untuk memeriksa apakah siswa telah merekonstruksi kode yang bermasalah dengan akurat untuk setiap aktivitas debugging. Anda dapat dengan cepat dan mudah melihat apakah kartu Coder yang benar telah digunakan, apakah kartu tersebut dimasukkan dalam urutan yang tepat, dan memastikan bahwa kartu tersebut tidak terbalik atau terputar ke belakang. Anda dapat menggunakan angka pada setiap slot untuk menarik perhatian siswa ke bagian tertentu dari kode mereka, dengan mengatakan hal-hal seperti "Periksa slot nomor 2 untuk memastikan kartu Coder Anda dimasukkan sepenuhnya".

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang Menggunakan Coder sebagai Alat Pengajaran, lihat artikel ini di Basis Pengetahuan.

Penyelesaian Masalah dengan Coder

Melakukan pemrograman dengan Coder dan kartu Coder pasti membutuhkan beberapa pemecahan masalah dan debugging. Meskipun ini merupakan bagian penting dari proses pembelajaran, berikut beberapa solusi untuk masalah paling umum yang mungkin Anda temui di Unit ini:

• Kartu Coder akan jatuh saat menggerakkan Coder — Saat meminta siswa memegang Coder mereka yang berisi kartu Coder, ingatkan mereka untuk memegangnya tegak lurus, dan jangan memiringkannya ke samping. Jika dimiringkan ke kanan (atau sisi terbuka Coder), kartu Coder dapat jatuh keluar. Karena kiri dan kanan tidak selalu dapat diandalkan bagi siswa muda, dorong mereka untuk tidak memiringkan Coder ke arah mana pun.

  

   

• Kartu Coder diorientasikan secara tidak benar — Ingatkan siswa untuk memastikan bahwa kartu Coder mereka dimasukkan dengan orientasi yang benar - dengan kata-kata dan gambar menghadap mereka, dan gambar di sebelah kanan (atau sisi terbuka) Coder. Jika kartu terbalik atau terputar ke belakang, mintalah siswa untuk mengambilnya dan memasukkannya kembali dengan arah yang benar.

  

   

• Slot kartu Coder menampilkan lampu merah saat beroperasi — Jika lampu indikator merah muncul di samping kartu Coder, kartu Coder mungkin tidak dimasukkan sepenuhnya ke dalam slot. Ingatkan siswa untuk mendorong kartu Coder hingga masuk sepenuhnya, atau untuk mengeluarkannya dan memasukkannya jika hal ini terjadi. Saksikan animasi di bawah ini untuk melihat contohnya.

  Berkas video

Untuk informasi lebih lanjut tentang cara menggunakan Coder, lihat artikel Menggunakan Basis Pengetahuan VEX 123 Coder.