Lari Robot Daur Ulang
Kotak Alat Guru
-
Tujuan Bagian Ini
Tujuan dari bagian Bermain adalah agar siswa berlatih pemrograman dengan blok kode yang diperkenalkan di Lab STEM Berkendara Maju dan Mundur serta Berputar, untuk mengendarai robot di sepanjang jalur tertentu. Bagian ini berfokus pada spesifisitas yang dibutuhkan dalam menerjemahkan ide menjadi tindakan untuk robot, dan bagaimana tindakan robot berbeda dari tindakan manusia. Dengan menggunakan skenario yang diberikan, siswa akan membuat kode dan menerapkan pembelajaran mereka saat mereka terlibat dalam pemecahan masalah, penalaran spasial, dan pemikiran komputasional.
Ikhtisar
Siswa akan diminta untuk membuat proyek untuk skenario di mana robot digunakan untuk membantu pekerjaan di sekolah: mengumpulkan daur ulang dari ruang kelas di akhir hari. Untuk mencapai hal ini, siswa akan:
-
Bekerja sama dalam kelompok untuk memikirkan dan merancang jalur perjalanan bagi “robot daur ulang” yang dibayangkan.
-
Terjemahkan jalur mereka ke dalam langkah-langkah pengkodean spesifik menggunakan blok yang telah mereka pelajari sebelumnya.
-
Melaksanakan proyek mereka dan mengevaluasi apakah pengkodean mereka sesuai dengan hasil yang diharapkan.
Spesifisitas Pemrograman—Menerapkan desain ke dalam pekerjaan
Manusia mampu membaca lingkungannya menggunakan kombinasi informasi sensorik, keputusan, kesimpulan, dan ingatan, yang semuanya memungkinkan kita membuat peta mental yang sebagian besar bersifat kualitatif (berdasarkan deskripsi, bukan pengukuran). Namun, robot hanya dapat melakukan persis apa yang Anda perintahkan—dan hanya dapat melakukannya dengan benar—jika mereka diberi instruksi kuantitatif (terukur) yang spesifik. Instruksi ini menciptakan perilaku robot: cara robot bertindak, yang berkisar dari dasar hingga kompleks, tergantung pada bagaimana robot dibuat atau diprogram.
Sebagai pengikut arahan ahli, semakin rinci arahan Anda, semakin baik robot akan mampu mencapai tujuan Anda. Untuk mencapai hal ini, Anda, sebagai programmer, harus merancang rencana yang mencakup arahan dengan pengukuran. Petunjuk berbasis pengukuran ini membuat cetak biru untuk diikuti robot Anda.
Bayangkan Skenario Pembantu Robot...
Robot dapat membantu manusia melakukan pekerjaan dengan lebih efisien dan mudah. Misalnya, bayangkan sebuah sekolah di mana setiap sore seseorang harus datang ke semua kelas untuk mengumpulkan sampah daur ulang. Walaupun seorang siswa atau guru dapat melakukan ini, hal itu akan menyita waktu mereka yang seharusnya dapat digunakan untuk melakukan hal lain. Kami akan merancang rencana dan membuat proyek sehingga “Robot Daur Ulang” dapat melakukan tugas ini untuk kami. Robot akan melakukan perjalanan ke beberapa ruang kelas, lalu membawa daur ulang ke lokasi tertentu, dan kembali ke awal.
Dari mana memulainya? Bagaimana proses desain dimulai…
Ketika arsitek diminta membangun gedung baru, mereka tidak mengangkat palu dan mulai memukulnya. Sebelum suatu alat diambil oleh kontraktor atau pekerja konstruksi, para arsitek menghabiskan banyak waktu dan tenaga untuk membuat rencana bangunan. Mereka harus memikirkan tentang ruang dan bagaimana ruang tersebut terhubung dan berhubungan satu sama lain. Cara berpikir seperti ini disebut penalaran spasial.
Pertama, arsitek perlu mengetahui apa tujuan bangunan tersebut, dan bagaimana bangunan tersebut akan digunakan—fungsinya. Lalu mereka memikirkan banyak sekali cara berbeda yang bisa mereka lakukan untuk mencapai fungsionalitas itu, dan seperti apa bentuknya. Arsitek membuat sketsa, daftar, dan rencana desain yang menurut mereka mungkin berhasil. Mereka bekerja dengan orang lain yang terlibat dalam pembangunan, dan rencana tersebut direvisi, dan akhirnya berubah menjadi cetak biru—arahan spesifik dan terukur yang akan digunakan untuk membangun gedung tertentu.
Saat Anda mulai memikirkan rencana desain untuk robot, Anda akan memulainya dengan cara yang hampir sama. Pertama, Anda harus tahu fungsinya—apa yang Anda inginkan dari robot tersebut? Dalam kasus ini, kami ingin robot membantu kami mengumpulkan daur ulang. Ia harus berkeliling sekolah dan mengambil berbagai barang, jadi Anda perlu memikirkan ruang yang akan dilaluinya dan bagaimana lorong serta ruangan tersebut terhubung satu sama lain. Berikutnya, kita dapat memikirkan berbagai cara untuk memetakan jalur di sekitar sekolah Anda—menggunakan sketsa atau daftar untuk menunjukkan ide-ide Anda membantu orang lain yang bekerja dengan Anda untuk melihat dan lebih memahami pemikiran Anda. Kelompok Anda mungkin mengambil ide dari beberapa rencana dan menyatukannya menjadi satu. Kemudian, saat kelompok Anda memutuskan rencana desain, Anda dapat membuat cetak biru—instruksi spesifik yang Anda inginkan agar diikuti oleh robot.
Kotak Alat Guru
-
Membangun Rutinitas Berpikir
Jika siswa memerlukan bantuan lebih lanjut dalam memahami perilaku, ingatkan mereka bahwa robot hanya dapat melakukan persis seperti yang Anda perintahkan, dan hanya dapat melakukannya dengan benar, jika mereka diberi instruksi kuantitatif (terukur) yang spesifik. Berikut adalah beberapa contoh tugas:
-
Pikirkan tentang arahan yang Anda berikan kepada teman selama bagian Jelajahi. Saat Anda berjalan di lorong, seberapa cepat Anda berjalan?
-
Apa yang Anda navigasikan? Apakah Anda mencari suatu tempat tertentu, seperti ruang kelas guru tertentu, atau air mancur?
-
Jika Anda menempuh jalan yang sama dengan mata tertutup, dapatkah Anda melakukannya?
Tujuan dari latihan ini adalah untuk membantu siswa memahami perbedaan antara proses manusia dan robot. Manusia seringkali lebih kualitatif, sedangkan robot pada hakikatnya kuantitatif. Penting untuk membimbing siswa dalam berpikir dalam langkah-langkah kuantitatif baik untuk desain peta maupun pemrograman proyek.
Memotivasi Diskusi
T: Mendesain suatu rencana mengharuskan Anda memikirkan tentang ruang dan bagaimana ruang tersebut terhubung dengan Anda dan satu sama lain. Ini disebut penalaran spasial atau pemikiran spasial. Apa saja area dan tugas lain yang Anda lakukan di mana Anda harus menggunakan penalaran spasial untuk mewujudkan sesuatu?
J: Siswa dapat memberikan beragam tanggapan, dengan gagasan utama bahwa ini adalah sesuatu yang kami lakukan secara rutin, kami hanya menyempurnakannya untuk tujuan pemrograman. Jika siswa pernah mematikan lampu kamar tidurnya dan harus menavigasi melintasi kamar menuju tempat tidur berdasarkan ingatan, mereka menggunakan penalaran spasial. Anda dapat merujuk ke sesuatu seperti Google Maps yang memberi tahu Anda banyak detail dan spesifikasi untuk memastikan bahwa Anda mengikuti jalur yang telah ditetapkan.
T: Lakukan curah pendapat tentang beberapa strategi untuk merancang dan menggambar rencana atau peta bersama-sama. Pikirkan tentang cara-cara di mana peran individu dalam tim akan dimanfaatkan untuk melakukan hal ini secara efektif dan efisien.
A: Siswa dapat merujuk kembali ke strategi pengambilan keputusan kolaboratif, serta menugaskan tugas ke peran tertentu dalam kelompok.
Perluas Pembelajaran Anda Pemodelan Skala
-
Untuk kegiatan lanjutan matematika, mintalah kelompok siswa mengukur jarak antara beberapa ruang kelas yang berdekatan. Lalu cobalah untuk melihat apakah ada faktor umum yang dapat Anda kurangi untuk membuat model skala aktual, dll. Tanyakan kepada siswa, “Berapa kali parameter yang dibutuhkan agar jalur robot ini dapat berfungsi di sekolah kita?”