Kako je robotska igrifikacija mojim osnovnošolcem pomagala vzljubiti STEM

Kodiranje je v današnjem svetu nujna veščina, vendar jo je razmeroma težko obvladati, zlasti za otroke. Njegova zapletenost ni nujno zato, ker je nerazumljiv, temveč zato, ker je za večino študentov nov koncept. To še posebej velja za učence v mestnih šolah, kjer je tehnologija neizogibno redka zaradi sistemskih dejavnikov, na katere učenci ne morejo vplivati.

Ker so na voljo številni programski jeziki, lahko izbira izhodišča traja nekaj časa. Pedagogi so našli rešitev za ta problem: igrifikacijo. Platforme, kot so CoderZ ponujajo storitve virtualnega programiranja, kjer se otroci lahko učijo kode skozi igre. Zaradi teh iger je učenje kode za otroke zabavno in privlačno.

Skozi učni načrt CoderZ Robotics se otroci naučijo ustvarjati, upravljati in komunicirati s kibernetskimi roboti v virtualnem okolju z vnosom kode. Blokovna koda se uporablja, ker jo otroci lažje razumejo in izvajajo namesto zapletene besedilne kode. Učenje je bolj dostopno, ker virtualni roboti ne potrebujejo strojne opreme, prostora ali drugih povezanih stroškov.

Platformo CoderZ League sem uporabil, da bi svojim učencem pomagal razviti osnovne veščine kodiranja, ko so se prebijali skozi zabavne misije majhne velikosti. Ko sem videl, da imajo tako zagon kot vztrajnost, so sodelovali v virtualnem tekmovanju robotike – jesenskem tekmovanju CoderZ League Robotics Competition. Tekmovanje je vključevalo preproste in zapletene naloge, ki jih je opravil robot, ki so ga programirali študenti, kot so smer gibanja in koti vrtenja, da bi robotu ukazali, kako naj se premika, da bo opravil svojo nalogo.

Nekaj ​​nalog, ki so jih učenci opravili med tem tekmovanjem:

• Robogolf – Učenci so morali potisniti golf žogice v golfske luknje. Uporabili so kotomerje v uporabni nastavitvi, da bi izmerili kot, pod katerim se je moral robot obrniti, in izmerili razdaljo, da bi ugotovili, kako daleč se je moral robot premakniti. Izpeljane vrednosti kota in razdalje niso bile vedno cele številke. Kljub temu so morali premagati tudi merilnik časa, kar je še povečalo kompleksnost.
• Disco bloki – Učenci so morali svojega robota pripeljati do tarče. Morali so računati s seštevanjem, odštevanjem, množenjem in deljenjem. Pot, ki so jo izbrali, je določala, ali bodo dosegli najvišjo možno oceno ali ne.
• Maze Madness – Študenti so izmerili razdaljo, ki jo je moral robot premakniti, preden se je lahko obrnil in dosegel cilj. Ta naloga je bila zahtevna, saj razdalja ni bila vedno celo število. Vrednost bi lahko bila decimalna, kar je bilo popolno, ker smo šolsko leto začeli z učenjem decimalnih mest pri 5^th razred. Kot taka je integracija robotike in kodiranja dopolnila standardizirana navodila, ki so se že pojavljala v moji učilnici, in študentom omogočila uporabo vsebine. Kljub temu so bili učenci izpostavljeni vsebini, ki se nanaša na merilni standard ob koncu leta, saj so morali izmeriti razdaljo ali kot, ki jo je moral prepotovati robot. Posledično so na nedavnem primerjalnem ocenjevanju učenci znatno napredovali na tem področju, kar je običajno vidno ob koncu šolskega leta po pouku te enote.

Aplikacije

CoderZ League Robotics temelji na uporabi kode, ki temelji na blokih, in misij iger za vključitev in poučevanje otrok o programiranju. Te vaje, ki temeljijo na tehnologiji STEM, pomagajo otrokom razviti računalniško razmišljanje in tehnične sposobnosti, kar izboljša njihove sposobnosti reševanja problemov v resničnem svetu. Učenci se morajo prilagoditi za dokončanje nadaljnjih misij in izzivov, s čimer okrepijo svojo odločenost in razvijejo veščine, ki jih lahko uporabljajo zunaj učilnice.

Zlasti platforma CoderZ ponuja celoten učni načrt za programiranje kibernetskih robotov. Izobraževalci, ki želijo poučevati kodiranje, lahko to počnejo, tudi če niso vešči programiranja ali robotike. Vse, kar morajo storiti, je, da sledijo učnemu načrtu in se učijo s svojimi učenci. Vendar pa je to tudi omejujoče, ker učitelji ne morejo ustvariti novih izzivov, ki bi jih študentje morali opraviti. Držati se morajo tistega, kar je na voljo na platformi. Kljub temu je to zanimiva izkušnja, ki otrokom na zabaven način pomaga predstaviti kompleksne koncepte.

Programiranje: učinkovitost, avtomatizacija, ponovljiva dejanja

Virtualni robotski program CoderZ se mi je zdel odlično učno orodje zaradi svoje skrbno urejene platforme. Visokokakovosten program mora vsebovati funkcije, ki povečujejo njegovo učinkovitost, avtomatizacijo in dejanja, ki jih je mogoče ponoviti.

Podobni:
6 orodij za pomoč otrokom pri učenju kodiranja in robotike
Ta učitelj uporablja kodiranje zgodbe za spodbujanje ustvarjalnosti in sodelovanja

Ta program izpolnjuje ta merila na naslednje načine.

• Učinkovitost – Učinkovitost kode se nanaša na zanesljivost, hitrost in tehniko programiranja, ki se uporablja za razvoj kode aplikacije. Je najbolj kritičen dejavnik pri zagotavljanju najvišje zmogljivosti, saj zmanjšuje porabo virov in čas dokončanja. Na CoderZ se vse spremembe kode takoj odražajo v simulacijskem podoknu. To daje študentom takojšnje povratne informacije o njihovih projektih.
• Avtomatizacija – Avtomatizacija uporablja tehnologijo za dokončanje nalog s čim manj človeške interakcije. V računalništvu se to običajno doseže s programom, skriptom ali paketno obdelavo. Študenti se naučijo avtomatizacije na CoderZ, saj lahko vnašajo kodo, ki upravlja virtualne robote brez nadaljnje manipulacije. Avtomatizacija poenostavlja postopke in stroju olajša dokončanje ponavljajočih se nalog.
• Ponovljiva dejanja – Ta izraz opredeljuje zaporedje dejanj, ki omogoča učinkovito uporabo omejenih virov, hkrati pa zmanjšuje neželene variacije med razvojem in izvajanjem programa. CoderZ to doseže z barvnim kodiranjem svojih ukaznih blokov, kar otrokom olajša prepoznavanje vzorcev v kodi. Ta diferenciacija omogoča vključevanje med različne učence (tj. študente s posebnimi potrebami, učence angleškega jezika itd.). Podvajanje nalog z uporabo kode pomaga študentom razumeti osnovo simuliranega dejanja, saj lahko povežejo dele programa z dejanji, ki jih ustvarijo.

Programiranje, ki temelji na blokih, v primerjavi s tradicionalnim programiranjem, ki temelji na besedilu

V preteklosti je programiranje vključevalo uporabo miške in tipkovnice za tipkanje besedilne kode. To je lahko za otroke zapleteno, zlasti ko gre za ponotranjenje sintakse. To so pravila, ki določajo strukturo programskega jezika. Poleg tega lahko zaradi tradicionalnih vnosov programiranje postane abstraktno in izziv za mlade študente, ki imajo koristi od vizualnega in slušnega učenja.

Bločno kodiranje se je pojavilo kot orodje za uvajanje študentov v kodiranje. Omogoča jim raziskovanje teh konceptov v prijaznem okolju. Ti sistemi uporabljajo barvite, vlečene bloke, ki simulirajo kodiran jezik. Učenci izberejo funkcije iz barvno kodiranih kategorij in jih združijo v delovno področje platna, da ustvarijo zaporedni program. Prednost aplikacij za blokovno programiranje ali spletnih mest je, da so kategorije jasno opredeljene. Obstajajo bloki za dodajanje posebnih funkcij, kot so gibanje, nadzor in druge spremenljivke.

Vendar pa je blokovno programiranje uporabno le do neke mere. Ko se učenci naučijo kode, ki temelji na blokih, je ključnega pomena, da jih seznanite s kodo, ki temelji na besedilu. Medtem ko je koda, ki temelji na blokih, zabavna in privlačna, imajo programski jeziki, ki temeljijo na besedilu, uporabo v resničnem življenju v računalništvu. Učitelji bi morali učencem omogočiti, da izkusijo tako blokovno kot besedilno kodiranje. Ko so študenti pripravljeni, naj preidejo z blokov na besedilo, saj bo besedilna koda za projekte najbolj tržna v panogi.

Druge pridobljene lekcije

Tekmovanje virtualnih robotov CoderZ učinkovito pomaga študentom pri učenju STEM. Vendar sem bil presenečen, da je program moje učence učil tudi praktičnih življenjskih veščin. Vključujejo:

1. Timsko delo – Otroci so sodelovali, da so izbrali pravilne funkcije za vsako misijo za zmago. Vključevalo je sodelovanje, da bi ugotovili najučinkovitejši način programiranja robota za dokončanje nalog. Tekmovanje je gojilo timsko delo, ki se lahko nanaša na druge dejavnosti tako znotraj in zunaj učilnice kot tudi na delovnem mestu.
2. Odpornost – Misije prvič niso bile vedno uspešne ali pa način programiranja robota ni bil vedno enostaven zaradi časovnih omejitev ali terena, zato so se morali otroci skozi to tekmovanje naučiti, kako se soočati s frustracijami. V takšnih primerih so morali študenti kodo pregledati tolikokrat, kot je bilo potrebno, da je pravilno delovala. Razočaranje je težava, s katero se bodo soočili pri uporabi jezikovne kode, ker manjša sintaksna napaka razveljavi celotno kodo. Med učenjem in v življenju se bodo morali soočiti z odvračajočimi trenutki. Ta veščina je okrepila njihovo odpornost na takšne frustracije.
3. Izgradnja razmerja – Odnose z otroki sem vzpostavil tako, da sem izkoristil tehnologijo, ki jo imajo otroci radi, in se pogovarjal o nešolskih stvareh v tem priložnostnem okolju (tj. ne šolskem ali akademskem). To pomaga pri razvoju celotnega otroka. Prav tako vodi do tega, da otroci želijo razumeti zapletene matematične koncepte, kot so decimalna števila, koti, vzorci in meritve, ker se počutijo, kot da so v varnem okolju, kjer lahko tvegajo. Pojem "potrebna je vas" je bil očiten zaradi neposredne in posredne podpore različnih skrbnikov: dr. Herbert Blackmon (ravnatelj), dr. Taylor Greene (pomočnik ravnatelja), Minnie Lawson-Cook (tehnološki koordinator), Flora Maria Echols (inštruktor), dr. Mark Sullivan (nadzornik), dr. Gwendolyn Tilghman (nadrejeni inštruktor) in dr. Marsha Savage (strokovnjakinja za učne operacije).

Naslednji koraki

Zdaj, ko so se meseci trdega dela in tekmovanja zaključili, so člani šole in širše skupnosti poskuša zbrati sredstva za ekipe obisk Kennedyjevega vesoljskega centra na Floridi. Upam, da izkušnje in priložnost ne bodo le razširile njihove ravni izpostavljenosti, ampak jih bodo še naprej spodbujale k akademskemu uspehu in sodelovanju na področju STEM.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• vir: https://www.eschoolnews.com/2023/01/06/robotic-gamification-coding-stem/