Zestaw narzędzi dla nauczyciela
-
Cel tej lektury
To laboratorium STEM koncentruje się na programowaniu robota tak, aby reagował na wykryte warunki. Celem pierwszego czytania jest przedstawienie idei warunków warunkowych, warunków boolowskich (PRAWDA lub FAŁSZ) oraz korzyści płynących z włączenia tych struktur programistycznych do projektu. Uczniowie powinni zacząć zdawać sobie sprawę, że włączenie programowania warunkowego poprawia sposób, w jaki robot reaguje na otoczenie.
Obserwując robota, może się wydawać, że podejmuje on decyzje dotyczące własnego zachowania, ale w ramach programowania sprawdza warunki i podejmuje odpowiednie działania. Uczniowie mogą rozważyć, w jaki sposób warunki wpływają na ich własne, świadome decyzje.
Decyzja do podjęcia: Czy zabrać parasol?
Stan obecny: Prawdopodobnie będzie padać (PRAWDA).
Decyzja: Weź parasol.
Podejmowanie decyzji
Na najbardziej podstawowym poziomie programy są pisane w celu realizacji prostych sekwencji zachowań. Na przykład możesz chcieć, aby robot jechał do przodu, a także wykonał kilka zakrętów, aby dotrzeć do celu. Co jednak, jeśli chcesz, aby Twój robot poczekał na odpowiedni moment, aby rozpocząć jazdę do przodu i dokończyć wyznaczoną trasę? Wymagałoby to programowania za pomocą instrukcji warunkowych. Do zdefiniowania „właściwego czasu na rozpoczęcie” w ramach projektu można użyć instrukcji warunkowej. Być może „właściwy moment” jest po naciśnięciu przycisku lub gdy czujnik wykryje określony poziom i wtedy zaczyna jechać. Kiedy obserwujesz zachowanie robota, wydaje się, że to on decyduje, kiedy rozpocząć jazdę, ale dzieje się tak dlatego, że ustawiłeś warunek, kiedy jazda powinna się rozpocząć.
Instrukcje warunkowe to potężne instrukcje programistyczne, które korzystają z warunku logicznego (PRAWDA lub FAŁSZ) i umożliwiają tworzenie projektów, w których robot zachowuje się inaczej w zależności od tego, co wykryje.
W poniższym przykładzie, jeśli naciśnięty zostanie przycisk Brain Up (PRAWDA), robot pojedzie do przodu. Jeśli przycisk Brain Up nie zostanie naciśnięty (FAŁSZ), robot przestanie jechać. Pokazuje, że robot jedzie do przodu tylko po naciśnięciu przycisku Brain Up. W przeciwnym razie robot się zatrzyma.
Rozszerz swoją naukę
Aby rozszerzyć to ćwiczenie, poproś uczniów, aby połączyli się w zespoły i stworzyli szkic labiryntu do ukończenia przez inny zespół. Labirynt powinien wymagać co najmniej trzech do pięciu instrukcji warunkowych. Na przykład idź dalej, aż dotrzesz do ściany. Następnie skręć w lewo. Uczniowie powinni zapisać rozwiązanie labiryntu w formie schematu blokowego. Następnie uczniowie powinni wymienić się labiryntami z innym zespołem, który z kolei powinien stworzyć rozwiązanie labiryntu w formie schematu blokowego. Następnie oba zespoły powinny porównać odpowiedzi, aby zobaczyć, jak bardzo są do siebie podobne.
Aby powiązać to ćwiczenie z grami internetowymi lub mobilnymi, poproś uczniów, aby opisali cel ich ulubionej gry/aplikacji. Następnie poproś uczniów, aby utworzyli schemat blokowy przedstawiający pierwsze dziesięć decyzji typu „tak/nie” lub „prawda/fałsz”, które podejmują w swojej grze.