Quando gli studenti partecipano alle attività dei corsi VEX AIM, utilizzano un processo ciclico di passaggio dalla guida del robot con il VEX One Stick Controller alla codifica del robot con VEXcode AIM. Questo articolo descrive il ciclo, perché è importante e come facilitarlo in classe.
Qual è il ciclo di guida e programmazione?
Il ciclo di guida e codifica è un processo di apprendimento iterativo in cui gli studenti prima guidano manualmente il robot per completare un'attività, creando un modello fisico del comportamento desiderato, e poi utilizzano questo modello per informare la loro codifica. Guidando il robot tramite il controller, gli studenti sperimentano direttamente i movimenti del robot e le sue interazioni con gli oggetti e l'ambiente. Queste esperienze pratiche guidano poi gli studenti nella programmazione del robot affinché funzioni in modo autonomo, mentre gli spunti tratti dalla programmazione a loro volta perfezionano le loro future strategie di guida.
Perché il ciclo è importante?
La ricerca indica che la combinazione di esperienze concrete e rappresentazioni astratte migliora significativamente l'apprendimento rispetto all'utilizzo di uno dei due metodi singolarmente1. Il ciclo fornisce agli studenti un processo per passare dal concreto all'astratto e viceversa, per facilitare la risoluzione dei problemi con un robot.
Creazione di un modello fisico tramite guida
Guidare il robot per completare un'attività prima di programmarla offre agli studenti un modo pratico e tangibile per visualizzare:
- Come il robot si muove nello spazio, inclusa la velocità, la direzione e il raggio di sterzata.
- Come il robot risponde agli input dei sensori, ad esempio da quale distanza il sensore di visione AI può riconoscere un determinato oggetto.
- Come il robot interagisce con gli oggetti, ad esempio con gli ostacoli sul campo che devono essere evitati o raccolti e spostati.
- Come si possono utilizzare percorsi diversi per raggiungere lo stesso risultato finale.
Questa rappresentazione concreta dei diversi comportamenti dei robot può poi essere tradotta nei concetti di codifica più astratti necessari per creare un progetto di codifica di successo. Documentare le scoperte fatte durante la guida fornisce agli studenti un ulteriore supporto a cui fare riferimento quando passano alla fase di codifica.
Creazione di un modello computazionale tramite codifica
TIl modello fisico-mentale creato dagli studenti durante la guida può poi essere applicato ai loro progetti di codifica. Gli studenti possono partire dalle nozioni acquisite durante la guida per pianificare e realizzare il loro progetto di codifica, che è stato reso più concreto man mano che si basavano sull'esperienza tangibile e reale della guida. Una volta testati i loro progetti di codifica, gli studenti possono tornare al mondo concreto della guida per poterli ripetere e migliorare.
Documentare i progetti e le eventuali modifiche apportate durante la fase di codifica del ciclo fornisce agli studenti uno strumento metacognitivo che possono utilizzare per aiutarli durante l'iterazione dei loro progetti di codifica.
Facilitare il ciclo di guida e codifica
La sezione Pratica guidata di ogni lezione e sfida unitaria in un corso VEX AIM fornisce istruzioni dettagliate sia allo studente che all'insegnante per affrontare questa parte della lezione. Sono forniti collegamenti a schede attività stampabili sia per la parte di guida del ciclo che per quella di codifica. Per saperne di più sull'utilizzo delle schede attività, vedere l'articolo Utilizzo delle schede attività con gli studenti.
Facilitare la fase di guida
- Stabilire le aspettative di collaborazione per garantire che ogni membro del gruppo partecipi alla parte di pratica guidata della lezione. Per maggiori informazioni sulla collaborazione durante la codifica, vedere l'articolo Utilizzo della programmazione in coppia per la collaborazione degli studenti.
- Condividi la scheda di attività di guida con gli studenti. Assicurarsi che tutti gli studenti abbiano compreso l'obiettivo del compito e che abbiano impostato i propri campi come mostrato nella pagina della lezione.
- Muovetevi nell'aula mentre gli studenti completano a turno il compito di guida descritto sulla scheda. Durante la guida, gli studenti dovrebbero usare le domande di discussione presenti sulla scheda di lavoro per orientare la conversazione. Durante la visita a ogni gruppo, utilizza le domande contenute nelle note fornite per l'insegnante per guidare gli studenti nello sviluppo di un'ipotesi sul modo migliore per iniziare a programmare i loro progetti, in base alla loro esperienza di guida.
- Gli studenti devono utilizzare i criteri di successo e la checklist sulla scheda attività per assicurarsi di aver completato la parte pratica della pratica guidata. Una volta fatto questo e documentato il loro esercizio utilizzando la radice della frase e il disegno in fondo alla scheda attività, dovranno confrontarsi con te per condividere l'ipotesi formulata dal loro gruppo durante la guida, insieme alle prove in loro possesso per supportarla.
Facilitare la fase di codifica
- Distribuisci la scheda di attività di codifica, ricordando agli studenti di utilizzare l'ipotesi stabilita durante la fase di guida per iniziare a costruire il loro progetto VEXcode AIM.
- Muovetevi nell'aula mentre gli studenti completano a turno il compito di codifica descritto sulla scheda. Gli studenti dovrebbero usare le domande di discussione presenti sulla scheda di lavoro per guidare la loro conversazione durante la codifica. Durante la visita a ciascun gruppo, utilizza le domande contenute nelle note fornite dall'insegnante per far emergere la comprensione da parte degli studenti del contenuto della lezione e guidarli verso le conclusioni.
Passare dalla guida alla programmazione in base alle necessità
Una volta che gli studenti hanno creato il loro progetto di codifica iniziale e documentato i test sulla scheda di attività di codifica, dovrebbero passare ripetutamente dalla guida alla codifica per migliorare il loro progetto tutte le volte che è necessario. Gli studenti dovrebbero sempre essere incoraggiati a scegliere un'idea alla volta da testare e migliorare, piuttosto che apportare molte modifiche contemporaneamente. Continua a circolare per l'aula chiedendo agli studenti di spiegare a che punto si trovano nel processo, quali cambiamenti hanno apportato al loro progetto e perché.
Facilitando efficacemente il ciclo, gli insegnanti possono aiutare gli studenti a confrontarsi con i concetti di codifica in modo sia astratto che concreto, favorendo una comprensione più profonda. Informazioni approfondite sull'implementazione del ciclo possono essere trovate nel corso introduttivo VEX AIM in PD+.
1 Pashler, Harold, et al. Organizzazione dell'istruzione e dello studio per migliorare l'apprendimento degli studenti (NCER 2007-2004). Centro nazionale per la ricerca educativa, Stati Uniti Dipartimento dell'Istruzione, 2007.