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教師工具箱圖標 教師工具箱 - 本節的目的

玩耍部分的目標是讓學生學習使用 轉 塊來對 Autopilot 機器人進行編程,使其左轉或右轉。 在開始「遊戲」部分時,我們向學生介紹程式設計行為。 接下來,學生將進行一項調查,學習如何對自動駕駛儀進行左轉和右轉的編程。 在開始車削探索之前,與學生一起閱讀本頁。 使用激勵討論 (Google / .docx / .pdf) 問題與學生一起回顧什麼是基本行為以及為什麼它們是機器人編程的構建塊。

教師工具箱圖標 教師工具箱 - 機器人行為

「行為」是談論機器人正在做什麼以及必須做什麼的一種非常方便的方式。 前進、停止、轉彎、尋找障礙物——這些都是行為。

當學生開始程式設計任務時,他們也應該開始從行為角度思考機器人的動作。 學生編程時應遵循以下步驟:

  • 首先,他們制定機器人執行所需動作的計畫。

  • 接下來,他們將該計劃轉化為機器人可以遵循的程序。

該計劃只是機器人需要遵循的行為序列,而程式只是將這些行為轉換為 VEXcode IQ 區塊。

將任務分解為更小的行為,然後用這些行為建立解決方案是一項可以應用於許多不同主題的技能。 這也是計算思維的一個例子。 有關計算思維的更多信息,請參見此處: https://k12cs.org/computational-thinking/

像機器人一樣思考

人類非常複雜,可以以非常複雜的方式思考。 有時我們有意識地思考事物,有時則無意識地思考事物。 為了讓自己呼吸,你是否必須考慮呼吸? 做一道數學題目怎麼樣? 現在考慮一下你是如何從教室門口走到座位上的。 你是否考慮過每一步和每一個轉彎,還是在考慮其他事情?

機器人不會思考很多事情,它們也沒有像人類那樣的潛意識來幫助它們解決問題。 機器人只能做它們被編程的事情。 所有機器人任務都可以分解為更簡單的任務,這些更簡單的任務稱為行為——機器人編程的構建塊。

行為是機器人的一種行為方式,可以從基本到複雜,這取決於機器人的建造或程式設計方式。 像自動駕駛儀這樣的簡單移動機器人只有兩個電機,因此它的行為將涉及轉動這些電機來實現其目標。 自動駕駛儀將使用簡單的行為(例如前進、後退和轉向)來完成更大的任務。

那你如何像機器人一樣思考呢? 想像一下您希望機器人執行的任務。 現在想像一下機器人為了執行該任務所需要執行的每一步。 這些是您需要編程才能完成任務的行為。

激發討論圖標 激發討論 - 駕駛時轉彎

Q: 就像前進和後退一樣,轉彎是一種基本行為,掌握它很重要。 為什麼您認為先學習這些行為很重要?
A: 學生可以用多種答案來回答,但我們的想法是,在嘗試更困難的行為之前,先學習基本行為很重要。 您可以將其與先學習基本的數學加法和減法事實進行比較,然後再學習在添加較大數字時如何借用和進位。

問: 您估計白天走動時您會轉身幾次?
A: 學生可以回答任何數字,但很可能是一個非常大的數字! 轉身是我們常做的基本動作。

Q: 您能列出多少項無需思考就能完成的任務?
A: 學生可以用任何他們無意識控制的活動來回答,例如呼吸或心跳。 學生也可以回答他們日常生活中不常思考的部分,例如早上刷牙。 指出成年人也會這樣做,例如開車上班。 您也可以指出,學生可以同時做很多事情,例如一邊哼著歌一邊做數學題。

擴展您的學習圖標 擴展您的學習 - 像機器人一樣思考

不轉彎,你哪裡也去不了! 讓學生走到教室門口,數一下他們坐到課桌前需要走多少步和轉多少圈。 學生應該在工程筆記本上記錄從門到座位的每一部分路徑,並嘗試繪製帶有標籤的圖表。 一個例子可能是:

  • 從門口開始

  • 向前走8步

  • 左轉90度

  • 直走4步

  • 右轉90度

  • 坐下

讓學生小步追蹤他們的路徑將使他們思考如何對機器人進行程式設計來移動和轉向以實現目標。