कक्षा में अपघटन को सुगम बनाना

विघटन एक मौलिक कंप्यूटर विज्ञान कौशल है जो छात्रों में कोडिंग समस्याओं को हल करने की दीर्घकालिक समझ विकसित करने के लिए आवश्यक है। यह लेख बताता है कि अपघटन क्या है, यह क्यों महत्वपूर्ण है, तथा विद्यार्थियों को अपघटन सीखने में कैसे मदद की जा सकती है।

अपघटन क्या है?

विघटन एक जटिल समस्या को छोटे, अधिक प्रबंधनीय भागों में तोड़ने की प्रक्रिया है। इससे छात्रों को एक समय में समस्या के एक घटक को हल करने की अनुमति देकर कोडिंग प्रोजेक्ट बनाने की प्रक्रिया सरल हो जाती है।

अपघटन क्यों महत्वपूर्ण है?

जब छात्र कोडिंग सीखना शुरू करते हैं, तो उन्हें भाषा के बारे में नए और चुनौतीपूर्ण तरीके से सोचना पड़ता है। उन्हें मौखिक भाषा में संवाद करने से हटकर, जो अनुमानों और बारीकियों से भरी होती है, कोडिंग में अपेक्षित सटीक और तार्किक संरचना की ओर जाना होगा। यह समायोजन छात्रों के लिए अत्यंत कठिन होता है और प्रायः उनकी सफलता के मार्ग में बाधा बन जाता है। विघटन एक महत्वपूर्ण कंप्यूटर विज्ञान कौशल है जिसे छात्रों को सफलतापूर्वक कोडिंग करने के लिए हासिल करना चाहिए, क्योंकि यह छात्रों को बोली जाने वाली भाषा से शुरू करने और उसे तब तक परिष्कृत करने की अनुमति देता है जब तक कि वह ऐसी चीज न बन जाए जिसका उपयोग कोडिंग परियोजना में किया जा सके।

किसी समस्या को विघटित करने से उसे छोटे-छोटे चरणों में हल किया जा सकता है, जिससे उसे विद्यार्थियों के लिए बोझिल होने से बचाया जा सकता है। जब छात्र कोडिंग शुरू करने से पहले समस्याओं को छोटे भागों में विभाजित कर लेते हैं, तो वे प्रोजेक्ट के प्रत्येक छोटे भाग का निर्माण कर सकते हैं और अगले भाग पर जाने से पहले यह सुनिश्चित करने के लिए उसका परीक्षण कर सकते हैं कि वह अपेक्षा के अनुरूप काम कर रहा है। यह एक लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए आवश्यक सभी चरणों को एक साथ कोड करने की तुलना में बहुत आसान है, और यह छात्रों को त्रुटियों का निवारण करने का प्रयास करते समय एक लंबे प्रोजेक्ट में खो जाने की हताशा से बचाता है।

विघटन की प्रक्रिया छात्रों को परियोजना निर्माण के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण भी प्रदान करती है, जिससे छात्रों को समाधान के लिए अनुमान लगाने और जांच करने की प्रलोभन से मुक्ति मिलती है। अनुमान लगाना और जांचना किसी समस्या को हल करने का एक अक्षम तरीका है, और यह तब अप्रभावी हो जाता है जब छात्र अधिक से अधिक जटिल कोडिंग चुनौतियों से जुड़ने लगते हैं।

इसके अतिरिक्त, किसी प्रोजेक्ट को विघटित करने से छात्रों को अपने कोड में पैटर्न की पहचान करने, तथा कोड के अनुभागों को बनाने, संशोधित करने और पुनः उपयोग करने का अवसर मिलता है। इससे परियोजनाओं का निर्माण और समस्या निवारण दोनों आसान हो जाता है, साथ ही छात्रों को उनके द्वारा बनाए जा रहे कोड की गहरी समझ मिलती है, जिससे वे भविष्य की परियोजनाओं में इस समझ का उपयोग कर सकते हैं।

अंत में, अपघटन छात्रों के बीच सहयोग को भी सुगम बनाता है, क्योंकि वे समूहों में रोबोटिक्स परियोजनाएं बनाने के लिए एक साथ काम करते हैं। इंजीनियरिंग नोटबुक में दर्ज एक विघटित परियोजना छात्रों को समूह परियोजनाओं पर चर्चा करते समय या अन्य समूहों के साथ साझा करते समय उपयोग करने के लिए एक कलाकृति प्रदान करती है।

अपघटन को सुगम बनाना

विघटन तब होता है जब विद्यार्थी योजना बनाने के चरण में होते हैं, इससे पहले कि वे अपनी परियोजनाएं बनाना शुरू करें। छात्रों को अपनी अपघटन प्रक्रिया को अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में रिकॉर्ड करना चाहिए और कोडिंग शुरू करने से पहले इसे आपके साथ साझा करना चाहिए। छात्रों के साथ इंजीनियरिंग नोटबुक के उपयोग के बारे में अधिक जानकारी के लिए, यह लेख देखें।

छात्रों को अपघटन के लिए यह सरल तीन-चरणीय रूपरेखा प्रदान करें:

1. परियोजना के सफल होने पर रोबोट जो परिणाम प्रदर्शित करेगा उसे बताकर परियोजना के मुख्य लक्ष्य की पहचान करें। इस लक्ष्य को इंजीनियरिंग नोटबुक में दर्ज करें।
2. लक्ष्य प्राप्त करने के लिए रोबोट को जो मुख्य कदम उठाने होंगे, उन्हें निर्धारित करें। लक्ष्य प्राप्त करने के लिए रोबोट को जो मुख्य या बड़े कदम उठाने होंगे, उन पर विचार करें और उन्हें रिकॉर्ड करें। इन उच्च-स्तरीय चरणों को इंजीनियरिंग नोटबुक में रिकॉर्ड करें।
3. मुख्य चरणों को रोबोट के व्यवहार के सबसे छोटे संभव विस्तार में विभाजित करें। प्रत्येक मुख्य चरण को रोबोट द्वारा पूरा किए जा सकने वाले सबसे छोटे व्यवहार में विभाजित करें। इन विघटित चरणों को इंजीनियरिंग नोटबुक में रिकॉर्ड करें।
   • प्रत्येक रोबोट व्यवहार को एक संगत ब्लॉक या कमांड के साथ मिलान करने में सक्षम होना चाहिए। यदि नहीं, तो चरणों को और भी विस्तृत किया जा सकता है।

 

एक बार जब छात्र अपनी परियोजना को अलग-अलग ब्लॉकों या कमांडों के स्तर तक विघटित कर लेते हैं, तो वे परियोजना नियोजन चरण से कार्यान्वयन चरण की ओर बढ़ सकते हैं। उन्हें चरण 2 में निर्धारित मुख्य चरणों को टिप्पणियों में स्थानांतरित करना चाहिए, और फिर चरण 3 से प्रत्येक पूर्णतः विघटित व्यवहार के लिए संगत ब्लॉक या कमांड को उन प्रत्येक टिप्पणियों में जोड़ना चाहिए ताकि वे अपनी परियोजनाएं बना सकें। 

छात्रों को एक समय में एक विघटित चरण के अनुसार अपनी परियोजनाएं बनानी चाहिए, तथा अगले चरण पर जाने से पहले प्रत्येक व्यवहार (या व्यवहारों के तार्किक रूप से समूहीकृत समूह) का परीक्षण करना चाहिए। यह वह स्तर है जहां छात्रों को सही पैरामीटर मान निर्धारित करने के लिए अपने संसाधनों का उपयोग करने की आवश्यकता होगी। उदाहरण के लिए, उपरोक्त VEXcode VR उदाहरण में, दूरी के मानों का निर्धारण इस ज्ञान का उपयोग करके किया गया था कि प्रत्येक भूलभुलैया वर्ग 300 मिमी चौड़ा है। मान निर्धारित करने की विधि परिस्थिति के आधार पर अलग-अलग होगी, लेकिन कोडिंग परियोजना बनाने की प्रक्रिया के दौरान मानों का परीक्षण और समायोजन करना हमेशा आवश्यक होगा।

छात्रों को अपघटन सीखने में सहायता करना

इससे पहले कि विद्यार्थी STEM लैब या अन्य VEXcode परियोजना की चुनौती पर काम करना शुरू करें, स्वयं विघटन पर काम करने के लिए समय निकालें ताकि आप विद्यार्थियों के प्रश्नों का उत्तर देने के लिए तैयार रहें। छात्रों को प्रोत्साहित करें कि वे कोडिंग शुरू करने से पहले अपने प्रोजेक्ट की विघटित योजना आपको दिखाएं, ताकि आप विघटन की प्रक्रिया को सुदृढ़ कर सकें और यह सुनिश्चित कर सकें कि उन्होंने कार्य को सबसे छोटे संभव रोबोट व्यवहारों में विभाजित किया है। विद्यार्थियों को याद दिलाएं कि उन्हें प्रत्येक व्यवहार के अनुरूप ब्लॉक या आदेश की पहचान करने में सक्षम होना चाहिए।

• यदि विद्यार्थियों को यह कल्पना करने में कठिनाई हो रही है कि परियोजना के लक्ष्य को पूरा करने के लिए रोबोट को कौन से मुख्य या बड़े कदम उठाने होंगे, तो उन्हें प्रोत्साहित करें:
  • लक्ष्य को पूरा करने के लिए रोबोट को जिस पथ पर चलना होगा, उसका चित्र बनाएं।
  • लक्ष्य को पूरा करने के लिए रोबोट को जो कदम उठाने होंगे, उनका अभिनय करके दिखाएं।
  • लक्ष्य को पूरा करने के लिए रोबोट को जो कदम उठाने होंगे, उनके बारे में बात करें।

• यदि विद्यार्थियों को यह निर्धारित करने में कठिनाई हो रही है कि उनके चरण व्यक्तिगत ब्लॉक या कमांड स्तर तक विघटित हो गए हैं या नहीं, तो उनसे पूछें:
  • रोबोट को उस व्यवहार को पूरा करने के लिए कितने ब्लॉक या कमांड की आवश्यकता होगी?
  • क्या रोबोट केवल एक ब्लॉक या कमांड का उपयोग करके उस चरण को पूरा कर सकता है?
  • आप उस व्यवहार को और भी छोटे रोबोट कार्यों में कैसे विघटित कर सकते हैं?

अपने विद्यार्थियों को विघटन करना सीखने में सहायता करने से यह सुनिश्चित होगा कि उनके पास कंप्यूटर विज्ञान में भविष्य में समस्या समाधान के लिए एक ठोस आधार होगा। 

क्या आपके पास अपनी कक्षा में विद्यार्थियों को अपघटन सीखने में सहायता करने के बारे में और प्रश्न हैं? पीडी+ समुदाय में उनसे पूछें, या एक वीईएक्स विशेषज्ञ के साथ बात करने के लिए 1-ऑन-1 सत्र शेड्यूल करें।