Amikor a hallgatók részt vesznek a VEX AIM kurzusok tevékenységeiben, ciklikus folyamatot alkalmaznak: oda-vissza mozognak a robot VEX One Stick Controllerrel történő vezetése és a robot VEXcode AIM kódolásával történő kódolása között. Ez a cikk leírja a ciklust, azt, hogy miért fontos, és hogyan lehet megkönnyíteni az osztályteremben.
Mi a vezetési és kódolási ciklus?
A vezetési és kódolási ciklus egy iteratív tanulási folyamat, amelyben a tanulók először manuálisan vezetik a robotot egy feladat elvégzése érdekében, létrehozva a kívánt viselkedés fizikai modelljét, majd ezt a modellt használják kódolásukra. A robot vezérlővel történő vezetésével a tanulók közvetlenül megtapasztalják a robot mozgását, valamint a tárgyakkal és környezetekkel való interakciókat. Ezek a gyakorlati tapasztalatok azután irányítják a tanulókat, miközben kódolják a robotot, hogy önállóan teljesítsen, a kódolásból származó betekintések pedig finomítják jövőbeli vezetési stratégiáikat.
Miért fontos a ciklus?
A kutatások azt mutatják, hogy a konkrét tapasztalatok és az absztrakt reprezentációk kombinálása jelentősen javítja a tanulást, összehasonlítva bármelyik módszer önmagában történő használatával1. A ciklus lehetőséget ad a hallgatóknak a konkrétról az absztraktra és visszafelé történő áttérésre, hogy megkönnyítse a problémamegoldást robottal.
Fizikai modell készítése vezetéssel
Ha a robotot a kódolás előtt egy feladat elvégzésére vezetjük, a tanulók gyakorlatias, kézzelfogható módon képzelhetik el:
- Hogyan mozog a robot a térben, beleértve a sebességet, az irányt és a fordulási sugarat.
- Hogyan reagál a robot az érzékelő bemenetére, például milyen távolságból képes felismerni az AI Vision Sensor egy bizonyos tárgyat.
- Hogyan lép kapcsolatba a robot tárgyakkal, például a pályán lévő akadályokkal, amelyeket el kell kerülni, vagy fel kell venni és el kell mozgatni.
- Hogyan lehet különböző utakon elérni ugyanazt a végeredményt.
A különböző robotviselkedések konkrét ábrázolása azután lefordítható a sikeres kódolási projekt létrehozásához szükséges absztraktabb kódolási koncepciókra. A vezetés közben tett felfedezések dokumentálása további támogatási forrást jelent a tanulóknak, akikre hivatkozhatnak, amikor a kódolási szakaszba lépnek.
Számítási modell készítése kódolással
TA tanulók vezetéssel létrehozott fizikai mentális modelljei ezután alkalmazhatók kódolási projektjeikre. A diákok a vezetés közben kialakult ismereteikkel kezdhetik a kódolási projekt megtervezését és felépítését, amely konkrétabbá vált, mivel a valós világra, a vezetés kézzelfogható élményére építenek. Miután a tanulók tesztelték kódolási projekteiket, visszatérhetnek a vezetés konkrét világába, hogy segítsenek nekik ismételni és javítani projektjeiken.
A projektek dokumentálása és a bennük a ciklus kódolási szakaszában végrehajtott változtatások ismét egy metakognitív eszközt biztosítanak a tanulóknak, amelyek segítségével segíthetik őket kódolási projektjeik iterálásában.
A vezetési és kódolási ciklus megkönnyítése
A VEX AIM kurzus minden leckéjének és egységkihívásának Irányított gyakorlat része lépésről lépésre útmutatást ad mind a tanuló, mind a tanár számára az óra ezen részében való részvételhez. Mind a ciklus vezetési részéhez, mind a kódolási ciklushoz nyomtatható feladatkártyákra mutató hivatkozások találhatók. Ha többet szeretne megtudni a feladatkártyák használatáról, el a Feladatkártyák használata tanulókkal című cikket.
Könnyítse meg a vezetési szakaszt
- Határozzon meg elvárásokat az együttműködéssel kapcsolatban, hogy minden csoporttag részt vegyen a lecke Irányított gyakorlat részében. A kódolás közbeni együttműködéssel kapcsolatos további információkért lásd a Páros programozás használata tanulói együttműködéshez című cikket.
- Oszd meg a vezetési feladatkártyát a tanulókkal. Győződjön meg arról, hogy minden tanuló megértette a feladat célját, és a lecke oldalán látható módon beállította a mezőit.
- Keressék a helyiséget, miközben a tanulók felváltva végzik el a feladatkártyán vázolt vezetési feladatot. A tanulóknak a feladatkártyán szereplő vitakérdéseket kell használniuk, hogy irányítsák a beszélgetést vezetés közben. Amikor meglátogatja az egyes csoportokat, használja a tanári jegyzetekben található kérdéseket, hogy vezetési tapasztalataik alapján vezesse el a tanulókat egy hipotézis kidolgozásához arról, hogy miként kezdhetik meg a legjobban a projektek kódolását.
- A tanulóknak a feladatkártyán szereplő sikerkritériumokat és ellenőrzőlistát kell használniuk, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy teljesítették az Irányított gyakorlat vezetési részét. Miután ezt megtették, és dokumentálták gyakorlatukat a mondattörzsel és a feladatkártya alján található rajzzal, be kell jelentkezniük Önnel, hogy megosszák a csoportjuk által a vezetés során felállított hipotézist, valamint az ezt alátámasztó bizonyítékokat.
A kódolási szakasz megkönnyítése
- Oszd szét a kódolási feladatkártyát, emlékeztetve a tanulókat, hogy a vezetési szakaszban felállított hipotézissel kezdjék meg VEXcode AIM projektjük építését.
- Keressék a teremben, miközben a tanulók felváltva végzik el a kódolási feladatot a feladatkártyán leírtak szerint. A tanulóknak a feladatkártyán található vitakérdéseket kell használniuk, hogy irányítsák a beszélgetést kódolás közben. Amikor meglátogatja az egyes csoportokat, használja a tanári jegyzetekben található kérdéseket annak érdekében, hogy a tanulók megértsék az óra tartalmát, és vezesse őket a következtetések levonásához.
Szükség szerint váltson a vezetés és a kódolás között
Miután a tanulók elkészítették kezdeti kódolási projektjüket, és dokumentálták a tesztelést a kódolási feladatkártyájukon, oda-vissza ismételgetniük kell a vezetés és a kódolás között, hogy szükség szerint többször javítsák projektjüket. A tanulókat mindig arra kell ösztönözni, hogy válasszanak egy ötletet, amelyet egyszerre tesztelnek és javítanak, ahelyett, hogy egyszerre több változtatást hajtanának végre. Folytassa a keringést a teremben, és kérje meg a tanulókat, hogy magyarázzák el, hol tartanak a folyamatban, és milyen változtatásokat hajtottak végre a projektjükön, és miért.
A ciklus hatékony elősegítésével a tanárok segíthetik a tanulókat abban, hogy elvont és konkrét módon is foglalkozzanak a fogalmak kódolásával, elősegítve ezzel a mélyebb megértést. A ciklus megvalósításáról részletes információkat a PD+.VEX AIM bevezető kurzusában talál.
1 Pashler, Harold et al. Oktatás és tanulmányok szervezése a tanulók tanulásának javítása érdekében (NCER 2007-2004). National Center for Education Research, USA Oktatási Osztály, 2007.