การเลี้ยวซ้ายและขวา
กล่องเครื่องมือสำหรับครู
-
วัตถุประสงค์ของส่วนนี้
เป้าหมายของส่วนการเล่นคือเพื่อให้นักเรียนได้เรียนรู้การตั้งโปรแกรมหุ่นยนต์ Autopilot ให้เลี้ยวซ้ายหรือขวาโดยใช้เวลา รอบต่อ บล็อก เพื่อเริ่มส่วนการเล่น นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับพฤติกรรมการเขียนโปรแกรม ต่อไป นักเรียนจะสืบสวนโดยจะได้เรียนรู้วิธีการตั้งโปรแกรม Autopilot ให้เลี้ยวซ้ายและขวา อ่านหน้านี้ร่วมกับนักเรียนก่อนที่จะดำเนินการสำรวจการเปลี่ยนแปลง ใช้คำถาม Motivate a Discussion (Google / .docx / .pdf) เพื่อทบทวนกับนักเรียนเกี่ยวกับพฤติกรรมพื้นฐานคืออะไร และเหตุใดพฤติกรรมเหล่านี้จึงเป็นพื้นฐานในการเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์
กล่องเครื่องมือสำหรับครู
-
พฤติกรรมของหุ่นยนต์
“พฤติกรรม” เป็นวิธีที่สะดวกมากในการพูดคุยเกี่ยวกับสิ่งที่หุ่นยนต์กำลังทำ และสิ่งที่ต้องทำ การเคลื่อนที่ไปข้างหน้า การหยุด การเลี้ยว การมองหาสิ่งกีดขวาง เหล่านี้ล้วนเป็นพฤติกรรม
เมื่อนักเรียนเริ่มงานการเขียนโปรแกรม พวกเขาก็ควรเริ่มคิดเกี่ยวกับการกระทำของหุ่นยนต์ในแง่ของพฤติกรรมด้วย เมื่อนักเรียนทำการเขียนโปรแกรม ควรปฏิบัติตามขั้นตอนเหล่านี้:
-
ขั้นแรกพวกเขาจะต้องวางแผนเพื่อให้หุ่นยนต์ดำเนินการตามที่ต้องการ
-
จากนั้นพวกเขาจะแปลแผนดังกล่าวเป็นโปรแกรมที่หุ่นยนต์สามารถปฏิบัติตามได้
แผนจะเป็นเพียงลำดับพฤติกรรมที่หุ่นยนต์จำเป็นต้องปฏิบัติตาม และโปรแกรมจะเป็นเพียงพฤติกรรมที่แปลเป็น VEXcode IQ Blocks
การแบ่งงานออกเป็นพฤติกรรมย่อยๆ จากนั้นสร้างวิธีแก้ไขด้วยพฤติกรรมเหล่านั้น ถือเป็นทักษะที่สามารถนำไปใช้ได้กับหัวข้อต่างๆ มากมาย นี่ก็เป็นตัวอย่างของความคิดเชิงคำนวณเช่นกัน สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการคิดเชิงคำนวณ โปรดดูที่นี่: https://k12cs.org/computational-thinking/
การคิดเหมือนหุ่นยนต์
มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนมาก และสามารถคิดในรูปแบบที่ซับซ้อนมากได้
บางครั้งเราคิดถึงสิ่งต่างๆ อย่างมีสติ และบางครั้งก็โดยไม่รู้ตัว
คุณเคยต้องคิดเรื่องการหายใจเพื่อให้ตัวเองหายใจบ้างไหม? แล้วถ้าลองทำโจทย์คณิตดูละคะ?
ลองพิจารณาดูว่าคุณเดินจากประตูห้องเรียนมาที่นั่งของคุณได้อย่างไร
คุณเคยคิดถึงทุกย่างก้าวและทุกการเปลี่ยนแปลงหรือไม่
หรือคุณกำลังคิดถึงสิ่งอื่นอยู่
หุ่นยนต์ไม่ได้คิดถึงหลายๆ สิ่ง
และไม่มีจิตใต้สำนึกที่จะช่วยเหลือพวกมันในแบบเดียวกับมนุษย์
หุ่นยนต์สามารถทำได้เพียงสิ่งที่ได้รับการตั้งโปรแกรมให้ทำเท่านั้น
งานทั้งหมดของหุ่นยนต์สามารถแบ่งย่อยออกเป็นงานที่ง่ายกว่าได้
และงานที่ง่ายกว่าเหล่านี้เรียกว่าพฤติกรรม
ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของการเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์
พฤติกรรมคือวิธีที่หุ่นยนต์กระทำ
และอาจมีตั้งแต่พื้นฐานไปจนถึงซับซ้อน
ขึ้นอยู่กับว่าหุ่นยนต์ถูกสร้างหรือเขียนโปรแกรมขึ้นมาอย่างไร
หุ่นยนต์เคลื่อนที่แบบเรียบง่ายอย่าง Autopilot มีมอเตอร์เพียงสองตัว
ดังนั้นพฤติกรรมของหุ่นยนต์จึงต้องหมุนมอเตอร์เหล่านี้เพื่อบรรลุเป้าหมาย
ระบบอัตโนมัติจะใช้พฤติกรรมง่ายๆ เช่น การเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ถอยหลัง และเลี้ยว
เพื่อทำงานที่ใหญ่ขึ้น
แล้วคุณจะคิดเหมือนหุ่นยนต์ได้อย่างไร
ลองจินตนาการถึงงานที่คุณต้องการให้หุ่นยนต์ทำ
ลองจินตนาการถึงแต่ละขั้นตอนที่หุ่นยนต์จะต้องทำเพื่อดำเนินการงานนั้น
สิ่งเหล่านี้คือพฤติกรรมที่คุณจะต้องตั้งโปรแกรมเพื่อให้บรรลุภารกิจ
การสนทนาสร้างแรงจูงใจ
-
การเลี้ยวขณะขับรถ
ถาม: เช่นเดียวกันกับการขับรถไปข้างหน้าและถอยหลัง
การเลี้ยวก็เป็นพฤติกรรมพื้นฐานที่สำคัญที่ต้องฝึกฝนให้เชี่ยวชาญ
คุณคิดว่าทำไมการเรียนรู้พฤติกรรมเหล่านี้ก่อนจึงเป็นเรื่องสำคัญ
ตอบ: นักเรียนอาจตอบได้หลากหลาย แต่แนวคิดก็คือ
พฤติกรรมพื้นฐานนั้นมีความสำคัญที่จะต้องเรียนรู้ก่อนที่จะลองทำพฤติกรรมที่ยากขึ้น
คุณสามารถเปรียบเทียบได้กับการเรียนรู้การบวกและลบเลขพื้นฐานก่อนที่จะเรียนรู้วิธียืมและการนำไปใช้เมื่อบวกตัวเลขจำนวนมาก
ถาม: คุณประมาณว่าคุณหมุนตัวกี่ครั้งในระหว่างวัน
ตอบ: นักเรียนอาจตอบเป็นตัวเลขใดก็ได้
แต่มีแนวโน้มว่าจะเป็นตัวเลขที่ใหญ่โตมาก!
การหมุนเป็นการเคลื่อนไหวพื้นฐานที่เราทุกคนทำบ่อยมาก
ถาม: คุณสามารถระบุรายการงานที่คุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องคิดถึงงานเหล่านั้นได้กี่รายการ
ตอบ: นักเรียนสามารถตอบด้วยกิจกรรมใดๆ ก็ได้ เช่น
การหายใจหรือการเต้นของหัวใจที่พวกเขาไม่สามารถควบคุมได้อย่างมีสติ
นักเรียนอาจตอบโดยใช้กิจวัตรประจำวันส่วนที่พวกเขาไม่ได้คิดมากนัก เช่น การแปรงฟันในตอนเช้า
ชี้ให้เห็นว่าผู้ใหญ่ก็ทำเช่นนี้เช่นกัน เช่น การขับรถไปทำงาน
คุณยังสามารถชี้ให้เห็นได้ว่านักเรียนสามารถทำหลายๆ อย่างได้ในเวลาเดียวกัน เช่น
ฮัมเพลงไปตามจังหวะขณะทำโจทย์คณิตศาสตร์
ขยายการเรียนรู้ของคุณ
-
คิดเหมือนหุ่นยนต์
ไม่เลี้ยวก็ไปไหนไม่ได้! ให้เด็กนักเรียนไปที่ประตูห้องเรียนแล้วนับจำนวนก้าวและจำนวนรอบที่พวกเขาต้องเดินเพื่อไปนั่งที่โต๊ะ นักเรียนควรบันทึกแต่ละส่วนของเส้นทางจากประตูสู่ที่นั่งของตนลงในสมุดบันทึกวิศวกรรมของตน และพยายามวาดแผนผังที่มีป้ายกำกับ ตัวอย่างนี้อาจเป็นดังนี้:
-
เริ่มต้นที่ประตู
-
เดินไปข้างหน้า 8 ก้าว
-
เลี้ยวซ้าย 90 องศา
-
เดินตรงไป 4 ก้าว
-
เลี้ยวขวา 90 องศา
-
นั่งลง
การให้เด็กนักเรียนติดตามเส้นทางของตนเองทีละเล็กทีละน้อย จะทำให้พวกเขาคิดว่าจะตั้งโปรแกรมให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่และหมุนตัวเพื่อบรรลุเป้าหมายได้อย่างไร