ScratchDuino - родителям. Творим вместе с детьми. Введение scar169 / 10.06.2015 Добрый день. Извините, что несколько неоднородно по направлению содержания идут статьи, но, по мере исследования робоплатформы и ее педагогического потенциала, появляются различные мысли по дополнительным возможностям использования набора, увлекают, вот и уходишь на разработку того или иного материала. Так получилось с направлением использования ArduBlock (ScratchDuino - новые горизонты с ArduBlock) и созданием периферийных дополнений для обратной связи с платформой. А вчера был интересный разговор с одним из родителей, который подошел с вопросом - нельзя ли использовать тот комплект, которым мы пользовались на внеурочке, в домашних условиях? Ребенку интересно, папа тоже решил "поиграть", да и как вариант отвлечь сына от игрушек на компьютере в сторону более интеллектуального занятия - тоже интересно. Я рассказал, что и как можно сделать, а потом решил по горячим следам начать еще одну рубрику в своих статьях по робоплатформе ScratchDuino - для родителей. Понятно, что многие материалы из основного цикла подойдут и для самостоятельного использования родителями, но некие направляющие лишними не будут, учитывая, что я ориентируюсь на ту категорию родителей, которые не являются учителями, ИКТ-специалистами, но при этом им интересно организовать некую исследовательскую работу вместе с ребенком. Опять же, не хочу, чтобы виделась рекламность, просто мы сейчас изучаем именно эту платформу, вот и пишу о ее использовании. Возможно, есть не менее интересные решения, о которых напишут коллеги.Итак, начнем. 1. ScratchDuino действительно очень неплохо подходит для организации совместной с ребенком деятельности по изучению роботехники. Причем, не только в тех случаях, когда это дополняет школьные занятия, но и, особенно, когда в школе у ребенка вообще нет ничего из данной области. Конечно, можно подумать о роботехнических наборах Lego - тоже вполне интересная тема (правда, дороговато оборудование), отлично выполнены, распространены, море дополнений... Но о данной теме довольно много материалов в сети, много разработок сопровождают эти наборы красочные инструкции по сборке. Набор же ScratchDuino очень неплох именно как база для освоения СПО Arduino с прицелом на будущий переход именно к этой платформе, чрезвычайно распространенной в мире. При этом набор модульный, крепеж магнитный, все детали защищены пластиком. Добавим к этому возможность работы сначала с удобной и понятной средой Scratch, а затем возможность перехода к собственно коду Arduino и получаем платформу "на вырост".2. С какого возраста можно начинать? На мой взгляд (можно спорить) и по опыту работы - оптимально начинать класса с 4-го. И до 7-го можно вполне развивать тему. Хотя можно начинать и с 6, и с 7 класса, просто освоение пойдет быстрее и переход к серьезным задачам будет более резкий, иначе скоро станет неинтересно.3. С чего начать и как двигаться дальше? Вот этому и будет посвящен данный цикл рассказов. Причем основная канва будет подходить ко всем возрастным группам, а вот по предлагаемым проектам могут быть корректировки, в зависимости от возраста и скорости усвоения материала, интереса участников и т.д.Введение.Роботехника в настоящее время - прямо таки стратегический тренд в образовании. Что и не удивляет, т.к. тут тебе раздолье и для проектной деятельности, и для активных форм познания, и для перехода из виртуального мира компьютера (увлечением которым грешат современные школьники) к управлению реальными физическими объектами. Да и такие важные учебные понятия, как алгоритмы - идеально рассматривать именно на управлении роботом, который не где-то там, на экране, а в реальной жизни выполняет написанную тобой программу. Добавив к этому повсеместное распространение роботов в окружающем нас мире, от домашних уборщиков-пылесосов и до промышленных автоматизированных роболиний на производстве, понимаешь, что будущие специалисты в данной области будут чрезвычайно востребованы, да и просто руководить домашней техникой будущего будет намного проще, если начнешь понимать принципы ее устройства.Хорошо, если в школах есть кружки по роботехнике, или изучение платформ вписано в учебные программы. А если этого нет, или Вашему ребенку не хватает того, что давали в школе... Тогда стоит попробовать организовать совместную деятельность по изучению этого чрезвычайно увлекательного предмета. Причем необязательно для этого иметь техническое образование (хотя это помогает))), достаточно иметь желание и время на эксперименты. Не хочу делить родителей по гендерному принципу, но как же здорово, когда этой темой с ребенком займется папа. Так уж сложилось, что учебными проблемами ребенка традиционно больше занимаются мамы (хотя есть исключения, конечно). А тут - интересная игрушка, в которую с увлечением будут играть (извините, изучать!) и папы, и дети, попутно разбираясь в хитросплетениях мозговых процессов своего чада и добиваясь совместных результатов. И одновременно реально помогая ему в учебе. Сколько раз мы уже столкнулись с тем, что абстрактная математика, скажем, становится намного интереснее, когда требуется для решения реальной задачи, того же перемещения робота на нужную дистанцию.Конечно, можно возразить, что достаточно купить набор и передать ребенку.... Но результат будет весьма плачевный. Ребенок покрутит набор, соберет возможно, что-то сделает по инструкции... А дальше остановится, т.к. ему сложно самостоятельно ставить задачи, создавать спорные ситуации, решать проблемы (которые надо грамотно сформулировать). И все, опять уйдет в более интересную деятельность - игры в смартфоне, где ему уже предлагают "что дальше". Поэтому деятельность должна быть именно совместная, иногда с элементами соревновательности, с изучением (чуть-чуть, немножко) родителями учебных аспектов предлагаемых проектов и последующей направляющей и поддерживающей деятельностью, особенно на первых порах. Тут можно писать долго, но, предположим, убедил) С чего начать?Я бы предложил начать с изучения начал, собственно, программирования. Тут со мной многие не согласятся, но реально, из опыта - когда мы с 5-классниками сначала прошли несколько учебных задач со Scratch, закончив выполнением нескольких сложных проектов (лабиринты), переход к роботам оказался реально проще и понятнее, чем в варианте, когда работа с роботами была начата сразу в среде программирования, с попутными объяснениями. Этап 1. Изучаем среду программирования Scratch Собственно загрузить и установить среду Scratch несложно, она свободно распространяется и устанавливается просто.Есть целое сообщество, занимающееся развитием и популяризацией среды. Вот, например, страницы официального ресурса "Для родителей" . Для более полного использования возможностей ресурса стоит пройти регистрацию.Прямая ссылка на страницу загрузки среды: https://scratch.mit.edu/scratch_1.4/, выбираете свою операционную систему и загружаете дистрибутив. После загрузки запускаете файл и устанавливаете среду.Если по каким-то причинам установка Scratch на компьютер неудобна - можно создавать проекты в on-line варианте среды (оцените, работая с планшета))).Как изучать программирование в Scratch (у нас платформа ориентирована на данный язык, поэтому с него и начинаем), не будучи учителем? Вооружаемся каким-нибудь понятным и доступным пособием. Ресурсов много, возможно вы найдете более новое и интересное, но мне вполне нравится вот такое пособие "Среда программирования Scratch" (составители Борович П.С. и Бутко Е.Ю.). Или в on-line варианте оно же. Не стоит заучивать названия всех блоков, приведенных в начале, это, скорее, общий справочник, а вот выполнив практические работы, Вы явно получите общее впечатление о том, что можно делать в среде Scratch. Все расписано пошагово, с картинками, есть добавочные задания на проверку понимания. Дети справляются хорошо, но направляющая деятельность требуется и здесь. Внимание!Например, уже в первой практической работе, когда дети учатся перемещать персонажа по экрану (что для них достаточно просто), возникает вопрос о направлениях движения (х и y, + и -). Для учащихся младших классов (4-5) стоит прямо нарисовать прямоугольное поле движения на листе бумаги. Поводить курсором по экрану, посмотреть как меняются цифры-координаты, выяснить, какому углу соответствуют какие цифры. Мне приходилось рисовать сверху шоколадку, а снизу лужу и объяснять, что + это когда тянемся к шоколадке, а - когда стремимся упасть в лужу)))) И тут не стоит спешить, понимание координат (ух, сложно!, но на самом деле за пять-десять смешных задач вполне решаемо) и движения - очень важно. Мы рисовали разные траектории и добивались, чтобы кот (персонаж) по нм прошел. Причем в варианте совместной с родителем деятельности можно рисовать траектории по очереди, друг другу. Несложные, для начала с прямыми углами, потом уже и с наклонными линиями. С движением сначала в одну сторону, потом с добавлением возвращения в исходную точку. В процессе обсуждения начинаем понимать, что смотреть надо на центр персонажа, что при движении по горизонтали надо менять только координату X, а по вертикали Y, при движении по наклонной - меняем обе координаты. В практике сразу начинаются координаты, для младшего возраста, это, конечно сложно, поэтому начинаем просто с шагов вперед, потом назад (с минусом).Примеры заданий-траекторий, которые надо пройти персонажу:Здесь:1. Дойти до конца экрана и вернутся назад (вначале можно двигаться спиной, потом предложить подумать над вариантом разворота персонажа, поискать решение в практической работе).Вариант решения без поворота:Для поворота используем поворот (там есть подсказки, на сколько надо выбрать, чтобы повернуть влево, вправо, вверх, вниз, заодно проходим угол в 90 градусов))). После прогона программы в том виде, что на рисунке, окажется, что надо убрать "-" из второго блока движения, ведь персонаж развернулся и теперь просто надо идти вперед относительно него. Минус уже не нужен. Добавим задание - развернуть в конце персонажа опять в сторону исходного положения. 2. Дойти до конца экрана и подняться до его середины (примерно, точно можно считать, но пожалеем самых маленьких).Для взрослых здесь начинаются координаты, как и описано в практической работе. Но можно ли использовать поворот, как в предыдущей задаче????? Думаем вместе, пробуем, и вот оно, решение. Последний поворот добавили, чтобы при новом запуске персонаж опять шел в нужную сторону, а не вверх.3 и 4. Тем же способом попробуем решить задачу движения по новым маршрутам.Ну, а для 5-6 класса вполне можно поработать и с координатами. Используя уже тот путь, что описан в практической работе. Опять же, попробуйте решить все перечисленные задачи уже с координатами и движением по X и Y. Опять же, по другому как реализовать движение по наклонным линиям?Примеры дополнительных заданий:Мы не зря столь плотно остановились на движении персонажа. В дальнейшем нам придется программировать робота и основным его действием будет передвижение в пространстве с получением какой-то управляющей информации (с клавиатуры или от датчиков). В принципе, первичные навыки, требующиеся в дальнейшем для работы в среде с роботом, можно отработать уже на первой практической работе. Если тема ребенка интересует, разумеется, стоит пройти все работы пособия, научиться работать со звуком и костюмами. Ну, и если совсем увлечет, можно даже поработать с проектами, выбрав их из сотен существующих, например, используя вот это пособие (В.Г.Рындак, В.О.Дженджер, Л.В.Денисова Проектная деятельность школьника в среде программирования Scratch). Оно ориентированно на учителей, но там множество интересных проектов, детально описанных, так что вполне можно использовать для реализации самостоятельной исследовательской деятельности.Если же программирование в Scratch начинает утомлять, и в глазах ребенка вопрос об обещанных роботах, то можно перейти непосредственно и к робоплатформе.Установка и первоначальное программирование платформы детально расписаны в статьях:ScratchDuino. Робоплатформа на СПО. Установка ScratchDuino. Робоплатформа на СПО. Первый запускНадеюсь, описание позволит без особых проблем произвести сборку и первоначальный запуск платформы. Последующие проекты обсудим в следующей публикации цикла. Удачи. И помните - дети чрезвычайно чувствительно относятся к действиям, которые делаются "вместе". Уделите время совместным исследованиям и возможно, многие будущие проблемы в отношениях, в том числе и учебных, будут сняты. Scratchduino Роботы домашняя работа роботехника родители совместная работа