Öğretmen Araç Kutusu - Bu Bölümün Amacı

Oyun bölümünün amacı, öğrencilerin robotu belirli bir yol boyunca yönlendirmek için İleri ve Geri Sürüş ve Döndürme STEM Laboratuvarlarında tanıtılan kod bloklarıyla programlama pratiği yapmalarını sağlamaktır. Bu bölüm, bir robot için bir fikrin eyleme dönüştürülmesinde ihtiyaç duyulan spesifikliğe ve robot eylemlerinin insan eylemlerinden ne kadar farklı olduğuna odaklanmaktadır. Öğrenciler belirli bir senaryoyu kullanarak kod oluşturacak ve problem çözme, mekansal akıl yürütme ve hesaplamalı düşünme ile meşgul olurken öğrendiklerini eyleme geçirecekler.

Genel Bakış
Öğrencilerden, bir robotun okuldaki bir işe yardımcı olmak için kullanıldığı bir senaryo için bir proje oluşturmaları istenecektir: günün sonunda sınıflardaki geri dönüşüm maddelerinin toplanması. Bunu başarmak için öğrenciler:

Hayali bir "geri dönüşüm robotunun" seyahat edeceği yolu düşünmek ve tasarlamak için gruplar halinde işbirliği içinde çalışın.
Daha önce öğrendikleri blokları kullanarak yollarını belirli kodlama adımlarına çevirin.
Projelerini hayata geçirin ve kodlamalarının istenen sonuca uyup uymadığını değerlendirin.

Programlama Özgüllüğü—Bir tasarımı hayata geçirmek

İnsanlar, duyusal bilgilerin, kararların, çıkarımların ve anıların bir kombinasyonunu kullanarak çevrelerini okuyabilirler; bunların tümü, büyük ölçüde niteliksel (ölçümden ziyade açıklamaya dayalı) zihinsel haritalar oluşturmamıza olanak tanır. Bununla birlikte, robotlar yalnızca onlara yapmalarını söylediğiniz şeyi tam olarak yapabilir ve bunu yalnızca kendilerine belirli, niceliksel (ölçülebilir) talimatlar verildiğinde doğru şekilde yapabilirler. Bu talimatlar robot davranışlarını yaratır: robotun nasıl yapıldığına veya programlandığına bağlı olarak, temelden karmaşığa kadar uzanan robotların hareket etme yolları.

Uzman yön takipçileri olarak, talimatlarınız ne kadar ayrıntılı olursa robot da hedefinize o kadar iyi ulaşabilir. Bunu başarmak için programcı olarak siz, ölçümlü yönleri içeren bir plan tasarlamanız gerekir. Bu ölçüme dayalı talimatlar, robotunuzun takip edeceği bir plan oluşturur.

Bir Robot Yardımcısı Senaryosu Hayal Edin...
Robotlar, insanların işleri daha verimli ve kolay bir şekilde yapmasına yardımcı olabilir. Örneğin, her öğleden sonra birisinin tüm sınıflara gelip geri dönüşüm atıklarını toplaması gereken bir okul hayal edin. Bir öğrenci veya öğretmen bunu yapabilirken, bu onların başka bir şey yapabilmelerine zaman kazandıracaktır. Bir “Geri Dönüşüm Robotu”nun bu görevi bizim yerimize üstlenmesi için plan yapıp projelendireceğiz. Robot birden fazla sınıfa gidecek, ardından geri dönüşümü belirli bir yere taşıyacak ve başlangıca geri dönecek.

Nereden başlamalı? Tasarım süreci nasıl başlıyor…

Mimarlardan yeni bir bina inşa etmeleri istendiğinde ellerine çekiç alıp vurmaya başlamazlar. Bir alet bir müteahhit ya da inşaat işçisi tarafından alınmadan önce, mimarlar binanın planlarını oluşturmak için çok fazla zaman ve enerji harcıyorlar. Mekanları ve bunların birbirleriyle nasıl bağlanıp ilişki kurduğunu düşünmeleri gerekiyor. Bu tür düşünmeye mekansal akıl yürütme denir.

Öncelikle mimarların binanın amacının ne olduğunu ve nasıl kullanılacağını yani işlevselliğini bilmesi gerekiyor. Daha sonra bu işlevselliği elde edebilecekleri pek çok farklı yolu ve bunun neye benzeyebileceğini düşünürler. Mimarlar işe yarayacağını düşündükleri eskizler, listeler ve tasarım planları oluştururlar. Binada yer alan diğer kişilerle birlikte çalışırlar ve bu planlar revize edilir ve sonunda planlara, yani söz konusu binayı inşa etmek için kullanılacak spesifik, ölçülen yönlere dönüşürler.

Bir robot için tasarım planı düşünmeye başladığınızda hemen hemen aynı şekilde başlayacaksınız. Öncelikle işlevselliği bilmelisiniz; robotun ne yapmasını istiyorsunuz? Bu durumda robotun geri dönüşüm toplamamıza yardımcı olmasını istiyoruz. Okulun etrafında dolaşması ve bir şeyler alması gerekiyor, bu yüzden seyahat edeceği alanları ve bu koridorların ve odaların birbirine nasıl bağlandığını düşünmeniz gerekiyor. Daha sonra, okulunuzun etrafındaki yolu haritalandırmanın birçok yolunu düşünebiliriz; fikirlerinizi göstermek için eskizler veya listeler kullanmak, birlikte çalıştığınız diğer kişilerin düşüncelerinizi görmesine ve daha iyi anlamasına yardımcı olur. Grubunuz çeşitli planlardan fikirler alıp bunları bir araya getirebilir. Daha sonra grubunuz bir tasarım planına karar verdiğinde, robotun izlemesini istediğiniz spesifik talimatları içeren planı oluşturabilirsiniz.

Öğretmen Araç Kutusu - Yapısal Düşünme Rutinleri

Öğrencilerin davranışları anlama konusunda daha fazla yardıma ihtiyacı varsa, onlara robotların yalnızca onlara yapmalarını söylediğiniz şeyi tam olarak yapabileceklerini ve bunu ancak kendilerine belirli, niceliksel (ölçülebilir) talimatlar verildiğinde doğru şekilde yapabileceklerini hatırlatın. İşte bazı görev örnekleri:

Keşfet bölümünde bir arkadaşınıza verdiğiniz talimatları düşünün. Koridorda yürürken ne kadar hızlı gidersiniz?
Neye göre geziniyorsun? Belirli bir öğretmenin sınıfı veya su çeşmesi gibi önemli noktaları mı arıyorsunuz?
Aynı yolu gözleriniz kapalı olarak yürüseydiniz bunu yapabilir miydiniz?

Bu alıştırmaların amacı öğrencilerin insan ve robot süreçleri arasındaki farkı anlamalarına yardımcı olmaktır. İnsanlar genellikle daha nitelikseldir, robotlar ise doğası gereği nicelikseldir. Hem haritanın tasarımında hem de projenin programlanmasında öğrencilerin niceliksel adımlarla düşünmelerine rehberlik etmek önemli olacaktır.

Tartışmayı Motive Edin

S: Bir plan tasarlamak, mekanların sizinle ve birbirleriyle nasıl bağlantı kurduğunu düşünmenizi gerektirir. Buna mekansal akıl yürütme veya mekansal düşünme denir. Bir şeyin gerçekleşmesi için mekansal akıl yürütmeyi kullanmak zorunda kaldığınız diğer alanlar ve görevler nelerdir?

A: Öğrenciler çeşitli yanıtlar verebilirler; genel fikir, bunun düzenli olarak yaptığımız bir şey olduğu ve onu yalnızca programlama amacıyla geliştirdiğimizdir. Öğrenciler yatak odalarının ışığını kapattılarsa ve odalarının bir ucundan diğer ucuna, yataklarına doğru hafıza yoluyla gitmek zorunda kaldılarsa, uzamsal akıl yürütmeyi kullanıyorlar. Belirlediği yolu takip ettiğinizden emin olmak için size birçok ayrıntı ve spesifikasyon söyleyen Google Haritalar gibi bir şeye başvurabilirsiniz.

Soru: Birlikte bir plan veya harita tasarlamak ve çizmek için bazı stratejiler üzerine beyin fırtınası yapın. Bunu etkili ve verimli bir şekilde gerçekleştirmek için ekibin bireysel rollerinin nasıl kullanılacağını düşünün.

A: Öğrenciler, grup içindeki belirli rollere görev atamanın yanı sıra işbirlikçi karar verme stratejilerine de başvurabilirler.

Öğreniminizi Genişletin - Ölçekli Modelleme

Bir matematik geliştirme etkinliği için öğrenci gruplarının birkaç komşu sınıf arasındaki mesafeyi gerçekten ölçmesini sağlayın. Daha sonra gerçek ölçekli bir model vb. oluşturmak için azaltabileceğiniz ortak bir faktör olup olmadığını görmeye çalışın. Öğrencilere şu soruyu sorun: "Bu robot yolunun okulumuzda işe yaraması için parametreleri neyle çarpmanız gerekir?"

< Geri Laboratuvarlara Dön Sonraki >