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Girare a sinistra e a destra

Icona della cassetta degli attrezzi dell'insegnante Toolbox per l'insegnante - Lo scopo di questa sezione

L'obiettivo della sezione Gioco è che gli studenti imparino a programmare il robot Autopilot per girare a sinistra o a destra utilizzando la svolta per blocco. Per iniziare la sezione Gioco, agli studenti vengono presentati i comportamenti di programmazione. Successivamente, gli studenti svolgeranno un'indagine in cui impareranno come programmare il pilota automatico per girare a sinistra e a destra. Leggere questa pagina insieme agli studenti prima di passare all'esplorazione della svolta. Utilizzare le domande Motivate a Discussion (Google / .docx / .pdf) per rivedere con gli studenti quali sono i comportamenti di base e perché sono gli elementi costitutivi della programmazione di un robot.

Icona della cassetta degli attrezzi dell'insegnante Toolbox per insegnanti - Comportamenti dei robot

I "comportamenti" sono un modo molto comodo per parlare di cosa sta facendo il robot e di cosa deve fare. Andare avanti, fermarsi, voltarsi, cercare un ostacolo: questi sono tutti comportamenti.

Quando gli studenti iniziano il compito di programmazione, dovrebbero anche cominciare a pensare alle azioni del robot in termini di comportamento. Quando gli studenti programmano, dovrebbero seguire questi passaggi:

  • Per prima cosa, elaborano un piano affinché il robot esegua l'azione desiderata.

  • Successivamente, traducono il piano in un programma che il robot può seguire.

Il piano consisterà semplicemente nella sequenza di comportamenti che il robot dovrà seguire e il programma consisterà semplicemente nella traduzione di tali comportamenti in blocchi VEXcode IQ.

Suddividere i compiti in comportamenti più piccoli e poi elaborare soluzioni con tali comportamenti è un'abilità che può essere applicata a molti argomenti diversi. Anche questo è un esempio di pensiero computazionale. Per maggiori informazioni sul pensiero computazionale, vedere qui: https://k12cs.org/computational-thinking/

Diagramma che illustra una gamma di comportamenti del robot, da semplici (a destra) a complessi (a sinistra). I comportamenti, dal più semplice al più complesso, sono: "girare il motore", muovere il braccio del robot, aprire/chiudere l'artiglio del robot, muovere le ruote del robot, afferrare un oggetto, muoversi in avanti per 5 secondi, girare il robot di 90 gradi, raggiungere una posizione e raccogliere un oggetto, consegnare medicine in ospedale e azionare un veicolo a guida autonoma, i più complessi.

Pensare come un robot

Gli esseri umani sono molto complessi e possono pensare in modi molto complessi. A volte pensiamo alle cose in modo consapevole, a volte inconsapevole. Ti è mai capitato di dover pensare alla respirazione per riuscire a respirare? Che ne dici di fare un problema di matematica? Ora pensa a come sei arrivato dalla porta dell'aula al tuo posto. Hai pensato a ogni passo e svolta, oppure stavi pensando a qualcos'altro?

I robot non pensano a molte cose e non hanno un subconscio che li aiuti come gli umani. I robot possono fare solo ciò per cui sono programmati. Tutti i compiti dei robot possono essere scomposti in compiti più semplici, noti come comportamenti, ovvero gli elementi costitutivi della programmazione robotica.

Un comportamento è il modo in cui agisce un robot e può variare da elementare a complesso, a seconda di come il robot è costruito o programmato. Un semplice robot mobile come l'Autopilot ha solo due motori, quindi il suo comportamento consisterà nell'azionare tali motori per raggiungere i suoi obiettivi. Il pilota automatico utilizzerà comportamenti semplici come andare avanti, tornare indietro e svoltare per portare a termine compiti più grandi.

Quindi, come fai a pensare come un robot? Immagina un compito che vorresti che il robot svolgesse. Ora immagina ogni singolo passaggio che il robot dovrebbe compiere per svolgere quel compito. Questi sono i comportamenti che dovresti programmare per raggiungere il compito.

Icona di discussione motivata Motivare Discussione - Svoltare durante la guida

D: Proprio come guidare in avanti e indietro, anche svoltare è un comportamento di base che è importante padroneggiare. Perché ritieni sia importante imparare prima questi comportamenti?
A: Gli studenti potrebbero dare diverse risposte, ma l'idea è che i comportamenti di base siano importanti da apprendere prima di provare a mettere in pratica quelli più difficili. È possibile paragonarlo all'apprendimento delle nozioni matematiche di base su addizione e sottrazione prima di imparare come usare il prestito e il riporto quando si sommano numeri più grandi.

D: Quante volte stimi di girarti mentre ti muovi durante il giorno?
A: Gli studenti potrebbero rispondere con qualsiasi numero, ma è probabile che sia un numero molto grande! Girare è un movimento di base che tutti noi eseguiamo molto frequentemente.

D: Quanti compiti riesci a elencare che puoi svolgere senza pensarci?
R: Gli studenti potrebbero rispondere con qualsiasi attività, come respirare o avere un battito cardiaco, che non controllano coscientemente. Gli studenti potrebbero anche rispondere indicando parti della loro routine a cui non pensano molto, come lavarsi i denti al mattino. Fate notare che anche gli adulti fanno lo stesso, ad esempio guidando per andare al lavoro. Puoi anche sottolineare che gli studenti possono fare molte cose contemporaneamente, come canticchiare una canzone mentre risolvono un problema di matematica.

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Senza svoltare non si arriva da nessuna parte! Chiedete agli studenti di andare alla porta dell'aula e di contare quanti passi e quanti giri devono fare per sedersi al banco. Gli studenti devono annotare sui loro quaderni di ingegneria ogni tratto del percorso dalla porta al loro posto e provare a disegnare uno schema etichettato. Un esempio potrebbe essere:

  • Inizia dalla porta

  • Cammina 8 passi avanti

  • Girare a sinistra di 90 gradi

  • Cammina dritto per 4 passi

  • Girare a destra di 90 gradi

  • Sedere

Chiedere agli studenti di tracciare il loro percorso a piccoli passi li porterà a riflettere su come programmare un robot affinché si muova e si giri per raggiungere un obiettivo.

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