อำนวยความสะดวกให้กับวงจรการขับเคลื่อนและการเขียนโค้ด

เมื่อนักเรียนมีส่วนร่วมในกิจกรรมในหลักสูตร VEX AIM พวกเขาจะใช้กระบวนการแบบเป็นวงจรของการเคลื่อนไปมาระหว่างการขับหุ่นยนต์ด้วย VEX One Stick Controller และการเขียนโค้ดหุ่นยนต์ด้วย VEXcode AIM บทความนี้จะบรรยายเกี่ยวกับวงจร เหตุใดจึงมีความสำคัญ และจะอำนวยความสะดวกให้กับวงจรดังกล่าวในห้องเรียนได้อย่างไร

วงจรการขับเคลื่อนและการเขียนโค้ดคืออะไร?

วงจรการขับเคลื่อนและการเขียนโค้ดเป็นกระบวนการเรียนรู้แบบวนซ้ำ โดยนักเรียนจะขับหุ่นยนต์ด้วยตนเองก่อนเพื่อทำภารกิจให้สำเร็จ จากนั้นจึงสร้างแบบจำลองทางกายภาพของพฤติกรรมที่ต้องการ แล้วจึงใช้แบบจำลองนี้เพื่อแจ้งการเขียนโค้ด โดยการขับเคลื่อนหุ่นยนต์โดยใช้ตัวควบคุม นักเรียนได้สัมผัสประสบการณ์การเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์และการโต้ตอบกับวัตถุและสภาพแวดล้อมโดยตรง ประสบการณ์ปฏิบัติจริงเหล่านี้จะแนะนำให้นักเรียนเขียนโค้ดให้หุ่นยนต์ทำงานโดยอัตโนมัติ โดยข้อมูลเชิงลึกจากการเขียนโค้ดจะช่วยปรับปรุงกลยุทธ์การขับขี่ในอนาคตของพวกเขา

เพราะเหตุใดรอบเดือนจึงสำคัญ?

การวิจัยระบุว่าการผสมผสานทั้งประสบการณ์ที่เป็นรูปธรรมและการนำเสนอแบบนามธรรมจะช่วยเพิ่มการเรียนรู้ได้อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการใช้วิธีใดวิธีหนึ่งเพียงอย่างเดียว¹ วงจรนี้ช่วยให้ผู้เรียนได้เรียนรู้กระบวนการตั้งแต่สิ่งที่เป็นรูปธรรมไปจนถึงสิ่งที่เป็นนามธรรมและกลับมาเป็นเหมือนเดิมอีกครั้ง เพื่อช่วยอำนวยความสะดวกในการแก้ปัญหาด้วยหุ่นยนต์

การสร้างแบบจำลองทางกายภาพโดยการขับเคลื่อน

การขับเคลื่อนหุ่นยนต์ให้ทำงานให้เสร็จก่อนการเขียนโค้ดจะช่วยให้ผู้เรียนได้ลงมือปฏิบัติและมองเห็นภาพได้ชัดเจนยิ่งขึ้น:

• การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ในอวกาศ รวมถึงความเร็ว ทิศทาง และรัศมีการเลี้ยว
• หุ่นยนต์ตอบสนองต่ออินพุตจากเซ็นเซอร์อย่างไร เช่น เซ็นเซอร์ AI Vision สามารถจดจำวัตถุใดได้จากระยะไกลแค่ไหน
• วิธีการที่หุ่นยนต์โต้ตอบกับวัตถุต่างๆ เช่น สิ่งกีดขวางในสนามที่ต้องหลีกเลี่ยง หรือหยิบขึ้นมาและเคลื่อนย้าย
• เส้นทางที่แตกต่างกันสามารถนำมาใช้เพื่อไปถึงผลลัพธ์เดียวกันได้อย่างไร

การแสดงพฤติกรรมของหุ่นยนต์ที่แตกต่างกันอย่างเป็นรูปธรรมนี้สามารถนำไปแปลงเป็นแนวคิดการเขียนโค้ดที่เป็นนามธรรมมากขึ้น ซึ่งจำเป็นต่อการสร้างโครงการเขียนโค้ดที่ประสบความสำเร็จได้ การบันทึกการค้นพบที่เกิดขึ้นระหว่างขับรถเป็นแหล่งข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับนักเรียนในการอ้างอิงเมื่อเข้าสู่ขั้นตอนการเขียนโค้ด

การสร้างแบบจำลองการคำนวณโดยการเข้ารหัส

Tโมเดลทางกายภาพและจิตใจที่นักเรียนสร้างขึ้นสามารถนำไปปรับใช้กับโครงการการเขียนโค้ดของพวกเขาได้ นักเรียนสามารถเริ่มต้นด้วยความเข้าใจที่ได้รับการพัฒนาในขณะขับรถเพื่อวางแผนและสร้างโครงการการเขียนโค้ดซึ่งจะมีรูปธรรมมากขึ้นเนื่องจากพวกเขากำลังสร้างประสบการณ์การขับขี่ที่เป็นรูปธรรมในโลกแห่งความเป็นจริง เมื่อนักเรียนทดสอบโครงการการเขียนโค้ดของตนเสร็จสิ้นแล้ว พวกเขาสามารถกลับไปสู่โลกแห่งการขับรถจริงเพื่อช่วยปรับปรุงและพัฒนาโครงการของตนได้

การบันทึกโครงการและการเปลี่ยนแปลงใดๆ ที่เกิดขึ้นกับโครงการในระหว่างขั้นตอนการเขียนโค้ดของวงจรนั้น จะช่วยให้ผู้เรียนมีเครื่องมือการรู้คิดเชิงอภิปัญญาซึ่งพวกเขาสามารถใช้เพื่อช่วยเหลือพวกเขาในขั้นตอนการเขียนโค้ดซ้ำๆ ในโครงการของตน

อำนวยความสะดวกให้กับวงจรการขับเคลื่อนและการเขียนโค้ด 

ส่วนการฝึกปฏิบัติแบบมีคำแนะนำของแต่ละบทเรียนและความท้าทายของหน่วยในหลักสูตร VEX AIM จะให้คำแนะนำแบบทีละขั้นตอนสำหรับทั้งนักเรียนและครูในการเข้าร่วมในส่วนนี้ของบทเรียน มีการให้ลิงก์ไปยังบัตรงานที่พิมพ์ได้สำหรับทั้งส่วนการขับเคลื่อนของรอบและรอบการเข้ารหัส หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้บัตรงาน ดูบทความการใช้บัตรงานกับนักเรียน

อำนวยความสะดวกในการขับขี่

อำนวยความสะดวกในขั้นตอนการเขียนโค้ด

สลับไปมาระหว่างการขับรถและการเขียนโค้ดตามความต้องการ

หลังจากที่นักเรียนสร้างโครงการการเขียนโค้ดเริ่มต้นของตนแล้ว และบันทึกการทดสอบไว้ในบัตรงานการเขียนโค้ดแล้ว พวกเขาควรทำซ้ำไปมาระหว่างการขับรถและการเขียนโค้ดเพื่อปรับปรุงโครงการของตนให้มากเท่าที่จำเป็น นักเรียนควรได้รับการส่งเสริมให้เลือกแนวคิดหนึ่งอย่างเพื่อทดสอบและปรับปรุงในแต่ละครั้ง แทนที่จะทำการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างในคราวเดียว เดินไปรอบๆ ห้องต่อไป โดยขอให้เด็กนักเรียนอธิบายว่าตนเองอยู่ในขั้นตอนไหนแล้ว มีการเปลี่ยนแปลงอะไรในโครงการบ้าง และทำไมถึงทำการเปลี่ยนแปลงนั้น 

การอำนวยความสะดวกให้กับวงจรการเรียนรู้อย่างมีประสิทธิผลจะช่วยให้ครูสามารถช่วยนักเรียนให้มีส่วนร่วมกับแนวคิดการเขียนโค้ดได้ทั้งในรูปแบบนามธรรมและรูปธรรม ส่งเสริมให้เข้าใจได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการนำวงจรไปใช้สามารถพบได้ในหลักสูตรเบื้องต้น VEX AIM ใน PD+.

¹ Pashler, Harold และคณะ การจัดการเรียนรู้และการเรียนรู้เพื่อปรับปรุงการเรียนรู้ของนักเรียน (NCER 2007-2004) ศูนย์วิจัยการศึกษาแห่งชาติ สหรัฐอเมริกา กรมสามัญศึกษา,2550.