Zestaw narzędzi dla nauczyciela
-
Cel tej sekcji
Celem części Zabawa jest nauczenie uczniów programowania robota Autopilota tak, aby skręcał w lewo lub w prawo, używając skrętu na klocek. Na początku części „Zabawa” uczniowie zapoznają się z zachowaniami programistycznymi. Następnie uczniowie przeprowadzą dochodzenie, podczas którego dowiedzą się, jak zaprogramować autopilota, aby skręcał w lewo i prawo. Przeczytaj tę stronę z uczniami, zanim przejdziesz do eksploracji Turning. Użyj pytań Motywuj dyskusję (Google / .docx / .pdf), aby omówić z uczniami, jakie są podstawowe zachowania i dlaczego są one podstawą programowania robota.
Zestaw narzędzi nauczyciela
-
Zachowania robota
Zachowania” to bardzo wygodny sposób rozmowy o tym, co robi robot i co musi zrobić. Ruszanie do przodu, zatrzymywanie się, skręcanie, szukanie przeszkody – to wszystko są zachowania.
Gdy uczniowie rozpoczynają programowanie, powinni także zacząć myśleć o działaniach robota w kategoriach zachowań. Kiedy uczniowie programują, powinni wykonać następujące kroki:
-
Najpierw formułują plan wykonania przez robota pożądanej czynności.
-
Następnie przekładają ten plan na program, który robot może śledzić.
Plan będzie po prostu sekwencją zachowań, które robot musi wykonać, a program będzie po prostu tymi zachowaniami przełożonymi na bloki IQ VEXcode.
Dzielenie zadań na mniejsze zachowania, a następnie budowanie rozwiązań na podstawie tych zachowań to umiejętność, którą można zastosować w wielu różnych tematach. To także przykład myślenia obliczeniowego. Więcej informacji na temat myślenia obliczeniowego można znaleźć tutaj: https://k12cs.org/computational-thinking/
Myślenie jak robot
Istoty ludzkie są bardzo złożone i potrafią myśleć w bardzo złożony sposób. Czasem myślimy o czymś świadomie, czasem nieświadomie. Czy zdarza Ci się myśleć o oddychaniu, żeby zmusić się do oddychania? A co powiesz na rozwiązanie problemu matematycznego? Teraz zastanów się, jak dotarłeś od drzwi klasy do swojego miejsca. Czy myślałeś o każdym kroku i zakręcie, czy myślałeś o czymś innym?
Roboty nie myślą o wielu rzeczach i nie mają podświadomości, która pomagałaby im tak, jak robią to ludzie. Roboty mogą robić tylko to, do czego zostały zaprogramowane. Wszystkie zadania robota można podzielić na prostsze, a te prostsze zadania nazywane są zachowaniami – elementami składowymi programowania robotyki.
Zachowanie to sposób działania robota, który może mieć zakres od podstawowego do złożonego, w zależności od tego, jak robot jest zbudowany lub zaprogramowany. Prosty robot mobilny, taki jak Autopilot, ma tylko dwa silniki, więc jego zachowanie będzie polegało na obracaniu tych silników, aby osiągnąć swoje cele. Autopilot będzie wykorzystywał proste zachowania, takie jak poruszanie się do przodu, do tyłu i skręcanie, aby wykonać większe zadania.
Jak więc myśleć jak robot? Wyobraź sobie zadanie, które chcesz, aby wykonał robot. Teraz wyobraź sobie każdy krok, który robot musiałby wykonać, aby wykonać to zadanie. Są to zachowania, które musisz zaprogramować, aby osiągnąć zadanie.
Motywuj do dyskusji
-
Skręcanie podczas jazdy
P: Podobnie jak jazda do przodu i do tyłu, skręcanie jest podstawowym zachowaniem, które należy opanować. Jak myślisz, dlaczego ważne jest, aby najpierw nauczyć się tych zachowań?
A: Uczniowie mogą udzielać różnych odpowiedzi, ale zamysł jest taki, że należy najpierw nauczyć się podstawowych zachowań, zanim spróbują zastosować trudniejsze zachowania. Można to porównać do nauki podstawowych faktów matematycznych dotyczących dodawania i odejmowania, a następnie nauczenia się, jak pożyczać i przenosić podczas dodawania większych liczb.
P: Jak myślisz, ile razy w ciągu dnia obracasz się podczas poruszania się?
A: Uczniowie mogli odpowiedzieć dowolną liczbą, ale prawdopodobnie jest to bardzo duża liczba! Obracanie się to podstawowy ruch, który wszyscy wykonujemy bardzo często.
P: Ile możesz wymienić zadań, które możesz wykonać, nie myśląc o nich?
A: Uczniowie mogą odpowiedzieć dowolną czynnością, na przykład oddychaniem lub biciem serca, nad którą nie kontrolują świadomie. Uczniowie mogą również odpowiedzieć, podając części swojej rutyny, o których nie myślą zbyt wiele, np. poranne mycie zębów. Podkreśl, że dorośli również tak robią, podając przykłady takie jak jazda do pracy. Możesz także wskazać, że uczniowie mogą robić wiele rzeczy na raz, na przykład nucić piosenkę podczas rozwiązywania zadania matematycznego.
Rozszerz swoją naukę
-
Myśląc jak robot
Bez odwrócenia się nigdzie nie dojedziesz! Niech uczniowie podejdą do drzwi klasy i policzą, ile kroków i obrotów potrzeba, aby usiąść przy biurku. Uczniowie powinni zapisać w swoich notatnikach inżynierskich każdy fragment swojej ścieżki od drzwi do siedzenia i spróbować narysować oznaczony diagram. Przykładem może być:
-
Zacznij od drzwi
-
Przejdź 8 kroków do przodu
-
Skręć w lewo o 90 stopni
-
Idź prosto 4 kroki
-
Skręć w prawo o 90 stopni
-
Usiądź
Jeśli uczniowie prześledzą swoją ścieżkę małymi krokami, zastanowią się, w jaki sposób można zaprogramować robota, aby poruszał się i obracał, aby osiągnąć cel.