مرحبا يا هبر! لعدة سنوات ، تم تطوير مجموعة التدريب LEGO Education WeDo 2.0 ولغة Scratch للأطفال بالتوازي ، ولكن في بداية هذا العام ، كان Scratch يدعم الكائنات المادية ، بما في ذلك الوحدات التعليمية LEGO. سنشرح كيف يمكن استخدام هذه الحزمة لتعليم الروبوتات وما تقدمه للطلاب والمعلمين ، في هذه المقالة.
الهدف الرئيسي من دراسة الروبوتات والبرمجة ليس فقط تصميم التدريس والترميز وليس فقط تشكيل المهارات الشاملة. بادئ ذي بدء ، التفكير في المشاريع ، الذي لم يحظ بأي اهتمام في مدارس التسعينات وألفينيات القرن الماضي ، ولكنهم يسعون جاهدين لتطويره بنشاط في إطار جميع التخصصات المدرسية اليوم. بيان المشكلة ، والفرضيات ، والتخطيط التدريجي ، وإجراء التجارب ، والتحليل - هذا هو الأساس لأي مهنة حديثة تقريبًا ، ولكن في إطار المواد الدراسية القياسية ، حيث تكون نسبة "التشنج" عالية جدًا ، من الصعب تطويرها.
الروبوتات تسهل استيعاب المواد الدراسية الأخرى من خلال العرض المرئي للقوانين الفيزيائية أثناء العمل. لذلك ، أخبرتنا معلمة المرحلة الابتدائية جوليا بونياتوفسكايا كيف جمع طلابها النموذج الأول - شرغوف بلا أطراف ، وكتب برنامجاً لتحريكه ، وأطلقه. عندما لم يتزحزح الشرغوف ، اندفع الأطفال للبحث عن أعطال فنية ، ولكن في النهاية توصلوا إلى أن السبب لم يكن في الكود وليس في التجميع ، ولكن طريقة تحريك الشرغوف ليست مناسبة للأرض.
لتحقيق هذه الرؤية وتبسيط عمل الأطفال ، يعد البرنامج الموجود في مجموعات التدريب نسخة مبسطة من برامج التصميم. لكنها ليست مناسبة لتعلم أساسيات البرمجة. يمكن تصحيح هذا الخلل من خلال العمل مع مجموعات LEGO Education مع برنامج تابع لجهة خارجية: يمكن برمجة WeDo 2.0 باستخدام لغة تدريب Scratch.
الميزات الأصلية ليغو التعليم WeDo 2.0
تم تصميم المجموعة الأساسية من LEGO Education WeDo 2.0 للأطفال من سن 7 إلى 10 سنوات. وهي تشمل: Smart Hub WeDo 2.0 ، محرك كهربائي ، مستشعرات الحركة والإمالة ، أجزاء LEGO Education ، صواني وملصقات لأجزاء الفرز ، برنامج WeDo 2.0 ، دليل المعلم وتعليمات لتجميع النماذج الأساسية.
لكل نموذج ، وصفنا ما هي المفاهيم من العلوم المختلفة التي يفسرونها. على سبيل المثال ، باستخدام "المشغل" ، من المريح أن توضح للأطفال طبيعة الصوت وما هي قوة الاحتكاك ، وبمساعدة "روبوت رقص" - آليات الحركات. يمكن أن تختلف المهام ، التي أنشأها المعلم "أثناء التنقل" ولديها العديد من الحلول ، مما يساعد الأطفال على تحسين مهاراتهم في إيجاد العلاقات السببية.
بالإضافة إلى دروس في الروبوتات وتفسيرات للقوانين الفيزيائية ، يمكن استخدام المجموعة للبرمجة ، لأن كتابة التعليمات البرمجية التي "تنعش" الأشياء المادية أكثر إثارة للاهتمام من إنشاء شيء افتراضي.
LEGO Education WeDo 2.0 أو Scratch Suite Software
يستخدم WeDo 2.0 تقنية LabVIEW من National Instruments ، وتتألف الواجهة فقط من أيقونات متعددة الألوان مع صور ، والتي ، باستخدام السحب والإفلات ، تصطف في تسلسل خطي.
باستخدام هذا البرنامج ، يتعلم الأطفال بناء سلاسل متسلسلة من الإجراءات - ولكن لا يزال هذا بعيدًا عن البرمجة الحقيقية ، ويمكن أن يسبب الانتقال إلى اللغات "القياسية" في المستقبل صعوبات كبيرة. مع WeDo 2.0 ، من المريح البدء في تعلم البرمجة ، لكن بالنسبة للمهام الأكثر تعقيدًا ، فإن قدراتها ليست كافية.
هذا هو المكان الذي يأتي فيه Scratch إلى الإنقاذ - وهي لغة برمجة مرئية موجهة للطلاب الذين تتراوح أعمارهم بين 7 و 10 أعوام. تتكون البرامج المكتوبة في Scratch من كتل رسومات متعددة الألوان يمكنك من خلالها التحكم في الكائنات الرسومية (sprites).
من خلال تحديد قيم مختلفة وربط الكتل معًا ، يمكنك إنشاء ألعاب ورسوم متحركة ورسوم متحركة. يتيح لك Scratch دراسة مفاهيم البرمجة الهيكلية والموجهة نحو الحدث ، ويقدم الحلقات والمتغيرات والتعبيرات المنطقية.
يعد تعلم Scratch أصعب قليلاً ، ولكنه أقرب إلى لغات البرمجة النصية من برامج WeDo الخاصة ، لأنه يتتبع التسلسل الهرمي الكلاسيكي للغات النص (يتم قراءة البرنامج من أعلى إلى أسفل) ، كما يجب استخدام المسافة البادئة عند استخدام عوامل تشغيل متنوعة (أثناء ... إذا آخر وهلم جرا). من المهم أيضًا أن يتم عرض نص الأمر على وحدة البرنامج ، وإذا قمت بإزالة "الألوان" ، فسوف نحصل على رمز لا يختلف تقريبًا عن اللغات الكلاسيكية. لذلك ، سيكون من الأسهل للطفل أن ينتقل من لغة الصفر إلى اللغات "البالغة".
لفترة طويلة ، سمحت الفرق المكتوبة في Scratch بالعمل فقط مع الكائنات الافتراضية ، ولكن في يناير 2019 ، تم إصدار الإصدار 3.0 ، والذي يدعم الكائنات المادية (بما في ذلك وحدات LEGO Education WeDo 2.0) باستخدام تطبيق Scratch Link. يمكنك الآن التفاعل مع نفس الألعاب والرسوم المتحركة باستخدام المحركات وأجهزة الاستشعار.
بخلاف برنامج WeDo 2.0 الأصلي ، يحتوي Scratch على المزيد من الميزات: يمكن تضمين صوت واحد فقط في البرنامج الأساسي ، وليس لديه القدرة على إنشاء الإجراءات والوظائف الخاصة به (أي ، دمج الأوامر في وحدة واحدة) ، وليس لدى Scratch أي قيود من هذا القبيل. هذا يعطي المزيد من الحرية والفرصة لكل من الطلاب والمعلم.
التعلم باستخدام LEGO Education WeDo 2.0
يتضمن الدرس القياسي مناقشة المشكلة والتصميم والبرمجة والتفكير.
يمكنك تعيين مهمة باستخدام عرض تقديمي متحرك ، يتم تضمينه في المجموعة. يجب أن يفترض الأطفال بعد ذلك كيف تعمل هذه الآلية.
في المرحلة الثانية ، يشارك الأطفال بشكل مباشر في تجميع روبوت LEGO. كقاعدة عامة ، يعمل الطلاب في أزواج ، لكن العمل الفردي أو الجماعي ممكن. لكل مشروع من المشاريع الستة عشر خطوة بخطوة ، توجد تعليمات مفصلة. وهناك 8 مشاريع أكثر انفتاحًا تمنح حرية الإبداع الكاملة عند اختيار حل لهذه المهمة.
في مرحلة البرمجة ، يتعين عليك التفكير في أنه من الأفضل البدء ببرنامج WeDo 2.0 الخاص بنا. عندما يتعلم الأطفال ذلك ويتعلمون كيفية التعامل مع الكتل والنماذج ، يمكنك التبديل منطقياً إلى Scratch.
في المرحلة الأخيرة ، هناك تحليل لما تم القيام به ، وبناء الجداول والرسوم البيانية ، وتجري التجارب. في هذه المرحلة ، يمكنك إعطاء مهمة إنهاء النموذج أو تحسين الجزء الميكانيكي أو البرنامجي.
مواد مفيدة
- ليغو WeDo 2.0 أدوات التدريس للمعلمين
- LEGO WeDo 2.0 Reference
- خدش الموقع الرسمي
- Scratch Link extension للعمل مع الكائنات المادية (بما في ذلك WeDo 2.0) في Scratch
- WeDo 2.0 البرمجيات .
- 11 خطط درس باستخدام LEGO Education WeDo 2.0 Kits
- تعليمات التجميع لنماذج WeDo 2.0