Hola Habr! Durante varios años, el kit de capacitación LEGO Education WeDo 2.0 y el lenguaje Scratch para niños se desarrollaron en paralelo, pero a principios de este año, Scratch tenía soporte para objetos físicos, incluidos los módulos LEGO Education. En este artículo describiremos cómo se puede usar este paquete para enseñar robótica y qué ofrece a estudiantes y profesores.
El objetivo principal del estudio de la robótica y la programación no es solo y no tanto enseñar diseño y codificación como la formación de habilidades universales. En primer lugar, el pensamiento de proyectos, que casi no recibió atención en las escuelas de los años 90 y 2000, pero que se esfuerzan por desarrollar activamente en el marco de todas las disciplinas escolares de hoy. Declaración del problema, hipótesis, planificación paso a paso, realización de experimentos, análisis: esta es la base de casi cualquier profesión moderna, pero dentro del marco de las asignaturas escolares estándar, en las que la proporción de "abarrotar" es muy alta, es difícil desarrollarlas.
La robótica facilita la asimilación de otras materias escolares a través de la demostración visual de las leyes físicas en acción. Entonces, la maestra de escuela primaria Julia Ponyatovskaya nos
contó cómo sus alumnos ensamblaron el primer modelo: un renacuajo sin extremidades, escribió un programa para moverlo y lo lanzó. Cuando el renacuajo no se movió, los niños se apresuraron a buscar fallas técnicas, pero al final llegaron a la conclusión de que la razón no estaba en el código y no en la asamblea, sino que la forma de mover el renacuajo no era adecuada para la tierra.
Para lograr tal visibilidad y simplificar el trabajo de los niños, el software en los conjuntos de entrenamiento es una versión simplificada de los programas de diseño. Pero no son adecuados para aprender los conceptos básicos de la programación. Esta falla se puede corregir trabajando con los kits LEGO Education con software de terceros: WeDo 2.0 se puede programar utilizando el lenguaje de capacitación Scratch.
Características nativas de LEGO Education WeDo 2.0
El conjunto básico de LEGO Education WeDo 2.0 está diseñado para niños de 7 a 10 años. Incluye: Smart Hub WeDo 2.0, un motor eléctrico, sensores de movimiento e inclinación, piezas de LEGO Education, bandejas y pegatinas para clasificar piezas, software WeDo 2.0, un manual del maestro e instrucciones para ensamblar modelos básicos.
Para cada uno de los modelos, prescribimos qué conceptos de diferentes ciencias explican. Por ejemplo, utilizando el "Jugador", es conveniente explicar a los niños la naturaleza del sonido y cuál es la fuerza de fricción, y con la ayuda del "Robot de baile", la mecánica de los movimientos. Las tareas pueden variar, creadas por el maestro "sobre la marcha" y tienen muchas soluciones, lo que ayuda a los niños a mejorar sus habilidades para encontrar relaciones causales.
Además de las clases de robótica y explicaciones de las leyes físicas, el kit se puede utilizar para la programación, porque escribir código que "anima" objetos físicos es mucho más interesante que crear algo virtual.
Software LEGO Education WeDo 2.0 o Scratch Suite
WeDo 2.0 utiliza la tecnología LabVIEW de National Instruments, la interfaz consta solo de íconos multicolores con imágenes que, al arrastrar y soltar, se alinean en una secuencia lineal.
Con este software, los niños aprenden a construir cadenas de acciones secuenciales, pero aún así esto está lejos de ser una programación real, y la transición a lenguajes "estándar" en el futuro puede causar grandes dificultades. Con WeDo 2.0 es conveniente comenzar a aprender programación, pero para tareas más complejas sus capacidades no son suficientes.
Aquí es donde Scratch viene al rescate, un lenguaje de programación visual dirigido a estudiantes de 7 a 10 años. Los programas escritos en Scratch consisten en bloques gráficos multicolores con los que puede controlar objetos gráficos (sprites).
Al establecer varios valores y vincular los bloques, puede crear juegos, animaciones y dibujos animados. Scratch le permite estudiar los conceptos de programación estructural, orientada a objetos y eventos, introduce bucles, variables y expresiones lógicas.
Scratch es un poco más difícil de aprender, pero mucho más cercano a los lenguajes de programación textual que el propio software de WeDo, porque rastrea la jerarquía clásica de los lenguajes de texto (el programa se lee de arriba a abajo), y también se requiere sangría cuando se usan varios operadores (mientras, si ... más y así sucesivamente). También es importante que el texto del comando se muestre en la unidad del programa y, si elimina el "colorido", obtenemos un código que casi no es diferente de los lenguajes clásicos. Por lo tanto, será mucho más fácil para un niño cambiar de Scratch a idiomas "adultos".
Durante mucho tiempo, los equipos escritos en Scratch permitieron trabajar solo con objetos virtuales, pero en enero de 2019 se lanzó la versión 3.0, que admite objetos físicos (incluidos los módulos LEGO Education WeDo 2.0) utilizando la aplicación Scratch Link. Ahora puedes interactuar con los mismos juegos y dibujos animados usando motores y sensores.
A diferencia del software nativo WeDo 2.0, Scratch tiene más funciones: solo se puede incrustar un sonido en el software base, no tiene la capacidad de crear sus propios procedimientos y funciones (es decir, combinar comandos en una unidad), y Scratch no tiene tales restricciones. Esto le da más libertad y oportunidad tanto a los estudiantes como al maestro.
Aprendiendo con LEGO Education WeDo 2.0
La lección estándar incluye una discusión del problema, diseño, programación y reflexión.
Puede designar una tarea utilizando una presentación animada, que se incluye en el kit. Luego, los niños deben formular hipótesis sobre cómo funciona este mecanismo.
En la segunda etapa, los niños participan directamente en el ensamblaje del robot LEGO. Como regla general, los estudiantes trabajan en parejas, pero el trabajo individual o grupal es posible. Para cada uno de los 16 proyectos paso a paso, hay instrucciones detalladas. Y 8 proyectos más abiertos brindan total libertad de creatividad al elegir una solución para la tarea.
En la etapa de programación, debe considerar que es mejor comenzar con nuestro propio software WeDo 2.0. Cuando los niños lo aprenden y aprenden a trabajar con bloques y modelos, puede cambiar lógicamente a Scratch.
En la última etapa, hay un análisis de lo que se ha hecho, la construcción de tablas y gráficos, y se están llevando a cabo experimentos. En esta etapa, puede asignar la tarea de finalizar el modelo o mejorar la parte mecánica o de software.
Materiales utiles
- Herramientas de enseñanza LEGO WeDo 2.0 para maestros
- Referencia de LEGO WeDo 2.0
- Sitio web oficial de Scratch
- Extensión Scratch Link para trabajar con objetos físicos (incluido WeDo 2.0) en Scratch
- Software WeDo 2.0.
- 11 planes de lecciones con los kits LEGO Education WeDo 2.0
- Instrucciones de montaje para modelos WeDo 2.0