Działalność edukacyjna wokół filmu krótkometrażowego Dona Coroquinha
Znajdź swoją drogę i poruszaj się, korzystając z punktów orientacyjnych i reprezentacji.
Koduj i dekoduj, aby przewidywać, reprezentować i wykonywać ruchy w znanych przestrzeniach.
Zrozumienie i tworzenie prostych algorytmów.
Dona Coroquinha © Diogo Nii Cavalcanti
TytułDona Coroquinha
TematDeterminacja
Gatunek i słowa kluczoweKomiks, odwaga, przejście dla pieszych, samochód, autobus, ruch uliczny, zwierzęta, pies
Wiek (dla filmu)3-11 lat
Czas trwania03 min 28 s
ReżyseriaDiogo Nii Cavalcanti
MuzykaDavid Convery
ProdukcjaVancouver Film School (Canada, 2010)
Zaprogramuj ruch robota tak, aby pokonał przestrzeń usianą przeszkodami.
Starsza pani z filmu, jak wiele otaczających nas osób, jest szczególnie bezradna, jeśli chodzi o pewne, wydawałoby się nam, proste zadania. Dla niej poruszanie się po ulicy oznacza poruszanie się w środowisku pełnym przeszkód. A co by było, gdyby otrzymała małą pomoc? A co by było, gdyby miała przewodnika, który wskazywałby jej drogę? Najnowsze osiągnięcia w dziedzinie samochodów autonomicznych sugerują, że mógłby to zrobić robot. Ale jak taki robot może działać? Z modelowaniem i programowaniem.
To ćwiczenie ma na celu zapoznanie dzieci z tymi dwoma podstawowymi pojęciami robotyki poprzez zabawne wyzwanie inspirowane sytuacją z filmu: zaprogramowanie robota tak, aby śledził ścieżkę w środowisku zawierającym przeszkody. Można go przeprowadzić już od 6-9 roku życia, po nabyciu umiejętności kodowania ruchu. Realizuje się go w formie wspólnego eksperymentu w przestrzeni klasowej, z wykorzystaniem dostępnego na rynku zestawu robota programowalnego (np. Sphero Bolt, Ino-Bot, czy Codey Rockey). Należy pamiętać, że robot Ino-Bot został zaprojektowany dla języka programowania Scratch.
Aby argument narracyjny był bardziej obecny i w zależności od możliwości robota, możemy zagłębić się w sposób, w jaki robot może pomóc starszej pani: przenosi ją na plecach, wyznacza ścieżkę w postaci ciągłej linii na ziemi, wysyła jej sygnały świetlne lub dźwiękowe wskazujące zmianę kierunku itp.
1. Modelowanie
Aby pozostać w prostym kontekście, zdecydowaliśmy się na wykorzystanie przeszkód statycznych i zredukowanie programu robota do wykonywania ustalonej sekwencji ruchów (bez użycia czujników przeszkód, zachowanie w czasie rzeczywistym). Ponadto będzie posłuszny „komórkowym” instrukcjom ruchu, takim jak „przesunięcie x centymetry” (lub „przesunięcie przez x sekund”), skręt w prawo (obrót o 90°), skręt w lewo (obrót o 270°). W ten sposób pozostajemy w przedstawieniu, które dzieci już zmanipulowały.
Możemy zacząć od oczyszczenia dużej przestrzeni w klasie i umieszczenia przeszkód, które mogą blokować robota. Ich zadaniem będzie pokonanie przeszkód od punktu początkowego do punktu docelowego, omijając przeszkody, i prześledzenie ścieżki starszej pani. Pierwszym zadaniem modelowania jest zastosowanie regularnej siatki do obszaru roboczego. Można to zmaterializować za pomocą pasków taśmy na ziemi. Od tego momentu dzieci mogą zacząć ćwiczyć „na papierze”, odnajdując kolejność poleceń niezbędną do ukończenia kursu.
2. Odkrycie robota
Wiąże się to z zapoznaniem się z tym, jak sprawić, by robot postępował zgodnie z wybranym modelem. Zaczniemy od prostego ruchu o „1 pole”. W zależności od modelu robota i interfejsu programowania będzie to wymagało dostosowania czasu i/lub prędkości podróży. Następnie zobaczymy, jak sprawić, aby skręcił w lewo i w prawo, co może wiązać się z wyjaśnieniem podziału koła na kąty 90°.
Korekty te wprowadza się wspólnie, prosząc dzieci o sugestie, bezpośrednio je wypróbowując i zastanawiając się nad możliwymi błędami. Zadaniem nauczyciela jest maksymalne uproszczenie prezentacji interfejsu programowania, tak aby dzieci miały jedynie manipulować pojęciami
niezbędne do ćwiczenia (a nie wszystkie funkcje tego interfejsu).
3. Zgłoszenie na kurs, optymalizacja
Czas zastosować wiedzę zdobytą w poprzednich krokach w naszym przewodniku po robotach! Instrukcje ruchu znalezione przez dzieci są wprowadzane do interfejsu i robot zostaje uruchomiony. Obserwujemy i korygujemy w przypadku błędu.
Możemy przygotować trasy o coraz większym stopniu skomplikowania, dotyczące statycznej konfiguracji terenu (ślepe zaułki, korytarze jednokierunkowe) lub wymagające nowych ruchów robota (większa prędkość wjazdu na most). To także czas na wprowadzenie pytań optymalizacyjnych. Przypadek najkrótszej ścieżki formułuje się następująco: jaki jest najkrótszy ciąg instrukcji umożliwiający wykonanie danej złożonej trasy. Jeśli wprowadzimy pojęcie pętli programistycznej i arbitralnie ograniczymy zasób dostępnych instrukcji, wprowadzimy pojęcie faktoryzacji kodu (patrz ćwiczenia Lightbot).
Lightbot, wprowadzenie do programowania w formie gry (w języku angielskim, ale zrozumiałym dla każdego).
Zadrapanie, strona poświęcona graficznemu językowi programowania w celach edukacyjnych. (Większość programowalnych robotów używa programu Scratch lub jego odpowiednika.)
Arkusz ćwiczeń napisany przez: Bruno Pellier
