Hallo habr Das LEGO Education WeDo 2.0-Trainingskit und die Scratch-Sprache für Kinder wurden mehrere Jahre lang parallel entwickelt. Zu Beginn dieses Jahres wurden jedoch auch physische Objekte, einschließlich LEGO Education-Module, von Scratch unterstützt. In diesem Artikel werden wir beschreiben, wie dieses Bundle zum Unterrichten von Robotik verwendet werden kann und was es Schülern und Lehrern bietet.
Das Hauptziel des Robotik- und Programmierstudiums besteht nicht nur darin, Design und Codierung zu lehren, sondern vielmehr darin, universelle Fähigkeiten zu entwickeln. Zunächst das Projektdenken, das in den Schulen der 1990er und 2000er Jahre kaum Beachtung fand und das sie heute im Rahmen aller Schuldisziplinen aktiv weiterentwickeln wollen. Problemstellung, Hypothesen, Schritt-für-Schritt-Planung, Durchführung von Experimenten, Analyse - das ist die Basis für fast jeden modernen Beruf, aber im Rahmen von Standardschulfächern, in denen der Anteil von „Cramming“ sehr hoch ist, ist es schwierig, sie zu entwickeln.
Die Robotik erleichtert die Assimilation anderer Schulfächer durch die visuelle Demonstration physikalischer Gesetze in Aktion. Also
erzählte uns die Grundschullehrerin Julia Ponyatovskaya, wie ihre Schüler das erste Modell zusammenbauten - eine Kaulquappe ohne Gliedmaßen, schrieben ein Programm, um es zu bewegen, und starteten es. Als sich die Kaulquappe nicht rührte, machten sich die Kinder auf die Suche nach technischen Störungen, kamen aber letztendlich zu dem Schluss, dass der Grund nicht im Code und nicht in der Montage enthalten war, sondern dass die Art und Weise, die Kaulquappe zu bewegen, nicht für Land geeignet war.
Um diese Sichtbarkeit zu erreichen und die Arbeit der Kinder zu vereinfachen, ist die Software in den Trainingssets eine vereinfachte Version der Designprogramme. Sie eignen sich jedoch nicht zum Erlernen der Grundlagen der Programmierung. Dieser Fehler kann durch die Arbeit mit LEGO Education Kits mit Software von Drittanbietern behoben werden: WeDo 2.0 kann mit der Scratch-Trainingssprache programmiert werden.
Native Funktionen von LEGO Education WeDo 2.0
Das Grundset von LEGO Education WeDo 2.0 ist für Kinder zwischen 7 und 10 Jahren konzipiert. Es enthält: Smart Hub WeDo 2.0, einen Elektromotor, Bewegungs- und Neigungssensoren, LEGO Education-Teile, Fächer und Aufkleber zum Sortieren von Teilen, WeDo 2.0-Software, ein Lehrerhandbuch und Anweisungen zum Zusammenbauen von Basismodellen.
Für jedes der Modelle haben wir vorgegeben, welche Konzepte aus verschiedenen Wissenschaften sie erklären. Mit dem „Player“ ist es beispielsweise bequem, Kindern die Art des Geräusches und die Reibungskraft sowie mit Hilfe des „Dancing Robot“ die Mechanik der Bewegungen zu erklären. Die Aufgaben, die der Lehrer „unterwegs“ erstellt, können variieren und es gibt viele Lösungen, die den Kindern helfen, ihre Fähigkeiten bei der Suche nach kausalen Zusammenhängen zu verbessern.
Neben Robotikkursen und Erklärungen zu physikalischen Gesetzen kann das Kit auch zum Programmieren verwendet werden, da das Schreiben von Code, der physikalische Objekte „animiert“, viel interessanter ist als das Erstellen von etwas Virtuellem.
LEGO Education WeDo 2.0 oder Scratch Suite Software
WeDo 2.0 verwendet die LabVIEW-Technologie von National Instruments. Die Benutzeroberfläche besteht nur aus mehrfarbigen Symbolen mit Bildern, die per Drag & Drop in einer linearen Reihenfolge angeordnet sind.
Mit dieser Software lernen Kinder, sequentielle Aktionsketten aufzubauen - dies ist jedoch noch lange keine echte Programmierung, und der Übergang zu "Standard" -Sprachen kann in Zukunft große Schwierigkeiten bereiten. Mit WeDo 2.0 ist es praktisch, mit dem Programmieren zu beginnen, aber für komplexere Aufgaben reichen die Fähigkeiten nicht aus.
Hier kommt Scratch ins Spiel - eine visuelle Programmiersprache, die sich an Schüler im Alter von 7 bis 10 Jahren richtet. In Scratch geschriebene Programme bestehen aus mehrfarbigen Grafikblöcken, mit denen Sie Grafikobjekte (Sprites) steuern können.
Durch Einstellen verschiedener Werte und Verknüpfen der Blöcke können Sie Spiele, Animationen und Cartoons erstellen. Mit Scratch können Sie die Konzepte der strukturellen, objekt- und ereignisorientierten Programmierung studieren und Schleifen, Variablen und logische Ausdrücke einführen.
Scratch ist etwas schwieriger zu erlernen, aber viel näher an Textprogrammiersprachen als WeDos eigene Software, da es die klassische Hierarchie der Textsprachen nachzeichnet (das Programm wird von oben nach unten gelesen) und Einrückungen auch bei Verwendung verschiedener Operatoren erforderlich sind (während, wenn ... sonst und so weiter). Es ist auch wichtig, dass der Befehlstext auf der Programmeinheit angezeigt wird. Wenn Sie die "Buntheit" entfernen, erhalten Sie einen Code, der sich von den klassischen Sprachen kaum unterscheidet. Daher wird es für ein Kind viel einfacher sein, von Scratch zu "erwachsenen" Sprachen zu wechseln.
In Scratch geschriebene Teams durften lange Zeit nur mit virtuellen Objekten arbeiten. Im Januar 2019 wurde jedoch die Version 3.0 veröffentlicht, die physische Objekte (einschließlich LEGO Education WeDo 2.0-Module) mit der Anwendung Scratch Link unterstützt. Jetzt können Sie mit Motoren und Sensoren mit denselben Spielen und Cartoons interagieren.
Im Gegensatz zur nativen WeDo 2.0-Software verfügt Scratch über mehr Funktionen: In die Basissoftware kann nur ein Sound eingebettet werden, es kann keine eigenen Prozeduren und Funktionen erstellen (dh Befehle in einer Einheit kombinieren), und Scratch unterliegt keinen solchen Einschränkungen. Dies gibt sowohl den Schülern als auch dem Lehrer mehr Freiheit und Gelegenheit.
Lernen mit LEGO Education WeDo 2.0
Die Standardstunde beinhaltet eine Diskussion des Problems, des Designs, der Programmierung und der Reflexion.
Sie können eine Aufgabe mithilfe einer animierten Präsentation festlegen, die im Kit enthalten ist. Kinder sollten dann eine Hypothese aufstellen, wie dieser Mechanismus funktioniert.
In der zweiten Phase sind die Kinder direkt an der Montage des LEGO Roboters beteiligt. Die Schüler arbeiten in der Regel zu zweit, es ist jedoch auch Einzel- oder Gruppenarbeit möglich. Für jedes der 16 Schritt-für-Schritt-Projekte gibt es detaillierte Anweisungen. Acht weitere offene Projekte geben der Kreativität bei der Auswahl einer Lösung für die Aufgabe völlige Freiheit.
Bei der Programmierung sollten Sie berücksichtigen, dass es besser ist, mit unserer eigenen WeDo 2.0-Software zu beginnen. Wenn Kinder es lernen und lernen, mit Blöcken und Modellen zu arbeiten, können Sie logischerweise zu Scratch wechseln.
In der letzten Phase erfolgt die Analyse, die Erstellung von Tabellen und Grafiken, Experimente werden durchgeführt. In dieser Phase können Sie die Aufgabe übernehmen, das Modell fertigzustellen oder den mechanischen oder Softwareteil zu verbessern.
Nützliche Materialien
- LEGO WeDo 2.0 Lehrmittel für Lehrer
- LEGO WeDo 2.0 Referenz
- Offizielle Scratch Website
- Scratch Link- Erweiterung für die Arbeit mit physischen Objekten (einschließlich WeDo 2.0) in Scratch
- WeDo 2.0 Software .
- 11 Stundenpläne mit LEGO Education WeDo 2.0 Kits
- Montageanleitung für WeDo 2.0 Modelle