Vzdělávací činnost kolem krátkého filmu Dona Coroquinha
Najděte svou cestu a pohybujte se pomocí orientačních bodů a reprezentací.
Kódujte a dekódujte, abyste mohli předvídat, reprezentovat a provádět pohyby ve známých prostorech.
Pochopení a tvorba jednoduchých algoritmů.
Dona Coroquinha © Diogo Nii Cavalcanti
TitulDona Coroquinha
TémaOdhodlání
Žánr a klíčová slovaKomiks, odvaha, přechod pro chodce, auto, autobus, doprava, zvířata, pes
Věk (pro film)3-11 let
Trvání03 min 28 s
RealizaceDiogo Nii Cavalcanti
HudbaDavid Convery
VýrobaVancouver Film School (Canada, 2010)
Naprogramujte pohyb robota tak, aby překonal prostor posetý překážkami.
Stará dáma ve filmu, stejně jako mnoho lidí kolem nás, je zvláště bezradná, pokud jde o určité úkoly, které se nám zdají jednoduché. Pohyb na ulici pro ni znamená pohyb v prostředí plném překážek. Co kdyby měla trochu pomoci? Co kdyby měla průvodce, který by jí ukázal cestu? Nejnovější vývoj v autonomních autech naznačuje, že by to mohl udělat robot. Jak ale může takový robot fungovat? S modelováním a programováním.
Tato aktivita si klade za cíl seznámit děti s těmito dvěma základními pojmy robotiky prostřednictvím zábavné výzvy inspirované situací ve filmu: naprogramovat robota tak, aby sledoval cestu prostředím obsahujícím překážky. Lze ji provádět od 6 do 9 let, po získání dovedností kódování pohybu. Provádí se formou společného experimentu v prostoru učebny s komerčně dostupnou stavebnicí programovatelného robota (např. Sphero Bolt, Ino-Bot nebo Codey Rockey). Všimněte si, že robot Ino-Bot byl navržen pro programovací jazyk Scratch.
Aby narativní argument zůstal přítomnější a v závislosti na možnostech robota, můžeme se ponořit trochu hlouběji do způsobu, jakým může robot staré paní pomoci: převáží ji na zádech, sleduje cestu v podobě souvislé čáry na zemi, vysílá jí světelné nebo zvukové signály, aby naznačil změnu směru atd.
1. Modelování
Abychom zůstali v jednoduchém kontextu, rozhodli jsme se použít statické překážky a redukovat program robota na provádění pevné sekvence pohybů (bez použití senzorů překážek, chování v reálném čase). Kromě toho bude uposlechnout „mobilních“ pohybových instrukcí, jako je „postup x centimetrů“ (nebo „postup x sekund“), odbočení doprava (otočka o 90°), odbočka doleva (otočka o 270°). Tímto způsobem zůstáváme v reprezentaci, kterou již děti zmanipulovaly.
Můžeme začít tím, že vyčistíme velký prostor ve třídě a postavíme překážky, které by mohly robota blokovat. Jejich úkolem bude přejít, vyhýbat se překážkám, z výchozího bodu do cílového bodu, vysledovat cestu staré dámy. První modelovací úlohou je aplikovat na pracovní plochu pravidelnou mřížku. Dá se zhmotnit proužky pásky na zemi. Odtud mohou děti začít procvičovat „na papíře“ hledání pořadí příkazů k dokončení kurzu.
2. Objev robota
To zahrnuje seznámení se s tím, jak dosáhnout pokroku robota podle zvoleného modelování. Začneme přímým pohybem o „1 čtverec“. V závislosti na modelu robota a programovacím rozhraní to bude zahrnovat úpravu doby jízdy a/nebo rychlosti. Potom uvidíme, jak to udělat, aby se otočil doleva a doprava, což může zahrnovat vysvětlení rozdělení kruhu do úhlů 90°.
Tyto úpravy se provádějí společně, žádáme děti o návrhy, přímo je zkoušíme a přemýšlíme o možných chybách. Úkolem učitele je co nejvíce zjednodušit prezentaci programovacího rozhraní tak, aby děti musely pouze manipulovat s pojmy
nezbytné pro cvičení (a ne všechny funkce tohoto rozhraní).
3. Aplikace do kurzu, optimalizace
Je čas použít to, co jste se naučili v předchozích krocích, do našeho průvodce roboty! Pohybové pokyny nalezené dětmi se zadají do rozhraní a robot se spustí. Pozorujeme a opravujeme v případě chyby.
Umíme připravit cesty stále složitější s ohledem na statickou konfiguraci terénu (slepé uličky, jednosměrné koridory) nebo vyžadující nové pohyby robota (vyšší rychlost při přelézání mostu). To je také čas na zavedení optimalizačních otázek. Případ nejkratší cesty je formulován následovně: jaká je nejkratší řada instrukcí k provedení dané komplexní cesty. Pokud zavedeme pojem programovací smyčky a libovolně omezíme zásobu dostupných instrukcí, zavedeme pojem faktorizace kódu (viz cvičení Lightbot).
Lightbot, úvod do programování formou hry (v angličtině, ale snadno srozumitelné pro každého).
Poškrábat, stránky věnované grafickému programovacímu jazyku pro vzdělávací účely. (Většina programovatelných robotů používá scratch nebo ekvivalent.)
Aktivní list napsal: Bruno Pellier
