Kad studenti iesaistās aktivitātēs VEX AIM kursos, viņi izmanto ciklisku kustību uz priekšu un atpakaļ starp robota vadīšanu ar VEX One Stick Controller un pēc tam robota kodēšanu ar VEXcode AIM. Šajā rakstā ir aprakstīts cikls, kāpēc tas ir svarīgi un kā to atvieglot klasē.
Kāds ir braukšanas un kodēšanas cikls?
Braukšanas un kodēšanas cikls ir iteratīvs mācību process, kurā skolēni vispirms manuāli vada robotu, lai izpildītu uzdevumu, izveidojot vēlamās uzvedības fizisku modeli, un pēc tam izmanto šo modeli, lai informētu par savu kodēšanu. Vadot robotu, izmantojot kontrolieri, skolēni tieši piedzīvo robota kustības un mijiedarbību ar objektiem un vidi. Pēc tam šī praktiskā pieredze palīdz studentiem kodēt robotu, lai tas darbotos autonomi, un kodēšanas gūtie ieskati savukārt uzlabo viņu turpmākās braukšanas stratēģijas.
Kāpēc cikls ir svarīgs?
Pētījumi liecina, ka gan konkrētas pieredzes, gan abstraktu priekšstatu apvienošana ievērojami uzlabo mācīšanos, salīdzinot ar jebkuras metodes izmantošanu atsevišķi1. Cikls nodrošina studentiem procesu, kā pāriet no konkrēta uz abstraktu un atpakaļ, lai atvieglotu problēmu risināšanu ar robotu.
Fiziskā modeļa izveide, vadot automašīnu
Vadot robotu, lai veiktu uzdevumu pirms kodēšanas, skolēni var praktiski, taustāmi vizualizēt:
- Kā robots pārvietojas telpā, ieskaitot ātrumu, virzienu un pagrieziena rādiusu.
- Kā robots reaģē uz sensora ievadi, piemēram, no kāda attāluma AI Vision Sensor var atpazīt noteiktu objektu.
- Kā robots mijiedarbojas ar objektiem, piemēram, šķēršļiem uz lauka, no kuriem jāizvairās vai kuri ir jāpaceļ un jāpārvieto.
- Kā var izmantot dažādus ceļus, lai sasniegtu vienu un to pašu gala rezultātu.
Šo konkrēto dažādu robotu uzvedību attēlojumu pēc tam var pārvērst abstraktākos kodēšanas jēdzienos, kas nepieciešami veiksmīga kodēšanas projekta izveidei. Braukšanas laikā izdarīto atklājumu dokumentēšana ir papildu atbalsta avots skolēniem, uz kuriem var atsaukties, pārejot uz kodēšanas posmu.
Aprēķinu modeļa izveide, izmantojot kodēšanu
Tfizisko garīgo modeli, ko skolēni ir izveidojuši, vadot automašīnu, pēc tam var izmantot savos kodēšanas projektos. Studenti var sākt ar izpratni, ko viņi ieguvuši braukšanas laikā, lai plānotu un izveidotu savu kodēšanas projektu, kas ir kļuvis konkrētāks, jo viņi balstās uz reālo pasauli, taustāmu braukšanas pieredzi. Kad skolēni ir pārbaudījuši savus kodēšanas projektus, viņi var atgriezties konkrētajā braukšanas pasaulē, lai palīdzētu viņiem atkārtot un uzlabot savus projektus.
Projektu un visu tajos veikto izmaiņu dokumentēšana cikla kodēšanas posmā atkal nodrošina studentus ar metakognitīvu rīku, ko viņi var izmantot, lai palīdzētu viņiem, atkārtojot savus kodēšanas projektus.
Braukšanas un kodēšanas cikla atvieglošana
Vadītās prakses sadaļa katrai VEX AIM kursa nodarbībai un vienības izaicinājumam sniedz soli pa solim instrukcijas gan skolēnam, gan skolotājam, lai iesaistītos šajā stundas daļā. Ir sniegtas saites uz drukājamām uzdevumu kartēm gan cikla braukšanas daļai, gan kodēšanas ciklam. Lai uzzinātu vairāk par uzdevumu kartīšu izmantošanu, rakstu Uzdevumu kartīšu izmantošana ar skolēniem.
Atvieglojiet braukšanas posmu
- Nosakiet cerības uz sadarbību, lai nodrošinātu, ka katrs grupas dalībnieks piedalās nodarbības vadītās prakses daļā. Papildinformāciju par sadarbību kodēšanas laikā skatiet rakstā Izmantojot pāru programmēšanu skolēnu sadarbībai.
- Kopīgojiet braukšanas uzdevumu karti ar skolēniem. Pārliecinieties, ka visi skolēni saprot uzdevuma mērķi un ir izveidojuši savus laukus, kā parādīts stundas lapā.
- Cirkulējiet pa telpu, kad skolēni pārmaiņus pabeidz braukšanas uzdevumu, kā norādīts uzdevuma kartītē. Skolēniem ir jāizmanto uzdevuma kartītē iekļautie diskusijas jautājumi, lai vadītu savu sarunu braukšanas laikā. Apmeklējot katru grupu, izmantojiet jautājumus sniegtajās skolotāju piezīmēs, lai palīdzētu skolēniem izstrādāt hipotēzi par labāko veidu, kā sākt savu projektu kodēšanu, pamatojoties uz viņu braukšanas pieredzi.
- Studentiem jāizmanto veiksmes kritēriji un kontrolsaraksts uzdevuma kartītē, lai pārliecinātos, ka viņi ir pabeiguši vadītās prakses braukšanas daļu. Kad viņi to ir izdarījuši un dokumentējuši savu praksi, izmantojot teikuma celmu un zīmējumu uzdevuma kartītes apakšā, viņiem ir jāreģistrējas ar jums, lai dalītos ar hipotēzi, ko viņu grupa ir izveidojusi braukšanas laikā, kā arī pierādījumus, kas viņiem ir jāatbalsta.
Atvieglojiet kodēšanas posmu
- Izplatiet kodēšanas uzdevuma karti, atgādinot studentiem izmantot hipotēzi, ko viņi izvirzīja braukšanas posmā, lai sāktu veidot savu VEXcode AIM projektu.
- Cirkulējiet pa telpu, kad skolēni pārmaiņus pabeidz kodēšanas uzdevumu, kā norādīts uzdevuma kartītē. Skolēniem ir jāizmanto uzdevuma kartītē esošie diskusijas jautājumi, lai vadītu sarunu, kad viņi kodē. Apmeklējot katru grupu, izmantojiet jautājumus sniegtajās skolotāja piezīmēs, lai parādītu skolēnu izpratni par stundas saturu un virzītu viņus uz secinājumiem.
Ja nepieciešams, pārejiet starp braukšanu un kodēšanu
Kad skolēni ir izveidojuši savu sākotnējo kodēšanas projektu un dokumentējuši testēšanu savā kodēšanas uzdevuma kartē, viņiem vajadzētu atkārtot braukšanu un kodēšanu, lai uzlabotu savu projektu tik reižu, cik nepieciešams. Studenti vienmēr ir jāmudina izvēlēties vienu ideju, ko pārbaudīt un uzlabot vienlaikus, nevis veikt daudzas izmaiņas vienlaikus. Turpiniet cirkulēt telpā, aicinot studentus paskaidrot, kur viņi atrodas procesā, kādas izmaiņas viņi ir veikuši savā projektā un kāpēc.
Efektīvi atvieglojot ciklu, skolotāji var palīdzēt skolēniem iesaistīties jēdzienu kodēšanā gan abstraktā, gan konkrētā veidā, veicinot dziļāku izpratni. Padziļinātu informāciju par cikla ieviešanu var atrast VEX AIM ievadkursā PD+.līmenī.
1 Pashler, Harold, et al. Instrukciju un studiju organizēšana, lai uzlabotu studentu mācīšanos (NCER 2007-2004). Nacionālais izglītības pētījumu centrs, ASV Izglītības departaments, 2007.