Framkvæmd


Í þessum þætti byggja nemendur og forrita legóþjarkann.

Gott að hafa í huga

Það eru nokkrir þættir sem mikilvægt er að hafa í huga áður en stokkið er af stað í legókubbana.

  • Tveir nemendur í hóp er kjörstærð, öllu öðru er hægt að koma við.
  • Þegar verið er að taka til kubba er gott að nota lokið sem fylgir settunum undir þá. Þannig er lágmörkuð hættan á að kubbarnir glatist. Einnig er gott að afmarka vinnusvæði við eitt nemendaborð. Ef nemendur vinna á gólfinu í kennslustofunni getur líka verið gott að líma maskínupappír á gólfið til að afmarka byggingasvæðið.
  • Hlutverkaskipan er mikilvæg og að hver nemandi hafi sínu hlutverki að gegna. Það eru ýmis hlutverk sem þarf að sinna, eins og að lesa leiðbeiningar, finna til kubba, byggja, hanna og breyta, forrita og skrásetja. Dæmi um hlutverkaskipan gæti verið að fá einn til að lesa teikningu og finna til kubba, annan sem setur saman, þriðja sem skráir gögn og forritar, fá hvern og einn til að vera sérfræðing á sínu sviði. Slík verkaskipting er mikilvæg og gefur einstaklingum tækifæri til að átta sig á sínu áhugasviði. Gott er að skipta um hlutverk hjá yngri nemendum þannig að allir fái að gegna hverju hlutverki og máta sig í því. Hlutverkin geta verið mis vinsæl en það gefur tækifæri til að undirstrika hvað hver hlekkur í hópnum er mikilvægur og að samvinna og samskipti eru lykill að árangri. Óvinsælasta starfið er oft skráningin og gott er að gera nemendum ljóst að hún er ekki síður mikilvæg en önnur störf í verkefninu. Hvað eru skýrslur? Eru það mikilvæg gögn? Hvar eru haldnar dagbækur? Af hverju? Á sjó, á spítölum, í skólum, í rannsóknarvinnu.
  • Til að gera samvinnuna markvissari og samskipti skilvirkari getur reynst mikilvægt að láta nemendahópa þróa með sér orðfæri að tileinka sér við vinnuna. Nemendur upplifa sig þá frekar en ella sem sérfræðinga og samstillt málnotkun ýtir undir samkennd og samstöðu hópsins. Þegar er talað um plötur, á til dæmis að nefna lengd sinnum breidd. Tala má um bjálka ef kubburinn er einfaldur eða einbreiður (með einfalda röð nabba) og nefna lengd, telja götin eða nabbana og svo lit. Tala mætti um kubb ef hann er tvöfaldur eða tvíbreiður og nefna lengd og lit. Þetta þarf að leggja markvisst inn hjá nemendum.
  • Þegar komið er að verkefnalokum er nauðsynlegt að gefa öllum góðan tíma til að ganga frá, flokka, raða og telja. Þetta er mikilvægt fyrir næsta námshóp sem tekur við settinu. Ef einhvern kubbinn vantar verður að gera það sem hægt er til að útvega annan, annars má skrifa skilaboð á viðkomandi sett (til þess mætti nota minnismiða með límrönd).

 

Hanna og byggja legóþjarka

legokrakkar2

Huga þarf að ýmsu þegar að búa á til þjarka: Hvað viljum við að þjarkinn geti gert fyrir okkur? Hvaða eiginleika þarf þjarkinn að hafa? Útlit? Liðamót? Grip? Kraft? Vélrænt fyrirkomulag, vélræna högun? Þarna eru margir þættir sem bjóða upp á nánari athugun. Tökum sem dæmi að þjarkinn eigi að taka eitthvað upp, vera með arm, þá þarf að huga að liðamótum, snúningsmiðju, hver er hluturinn sem á að lyfta, hvaðan kemur aflið sem þarf til að þrýsta örmunum saman og lyfta, hvað með grip?

Mikilvægur hluti af samsetningu legóþjarka er vélræn högun en þjarkinn notast við ýmsa hreyfanlega hluti sem hannaðir eru til að vinna verk sem kalla á orku og verða hluti af aflrænu kerfi eða vél. Til stuðnings við þennan þátt eru annars vegar vefhlutinn Vél og kraftur og hins vegar Tannhjól og gírar. Uppbyggingu þjarka má svo skipta upp í þrjá hluta eins og lýst er í myndinni Hvað er þjarki?


Forritun

Talað er um forritunarmál sem dregur fram að þau eru táknkerfi líkt og tungumálin sem maðurinn notar til tjáskipta. Hægt er að laga forritunarkennslu að þörfum nemenda og gera hana aðgengilega á svipaðan hátt og í tungumálakennslu. Leggja skal áherslu á og setja það sem markmiðið að nemandinn öðlist stjórn á tölvunni og það sé hann sem segir henni fyrir verkum. Þegar nemendur eru búnir að ná tökum á nýja tungumálinu, geta lesið og skrifað, opnast dyr og nemendur ná að tjá sig og skapa á nýjum forsendum. Í stað þess að vera eingöngu neytendur verða nemendur virkir gerendur, uppbyggjendur, skaparar í sínum stafræna heimi.

b kynning2Forritun byggist meðal annars á leiðilið sem er sá liður rökfærslu sem leiddur er af öðrum. Til að forrita þarf að nemandi að raða, flokka, þekkja mynstur. Vitsmunaþroski barna verður að vera kominn á vissan stað þannig að hægt sé að fara fram á það við nemendur að temja sér slíkan hugsanagang. Í þróunarsálfræði er því stundum haldið fram að það sé ekki fyrr en um 7 til 11 ára aldurinn að börn fara að þróa með sér hlutlæga rökhugsun. Hún lýsir sér með því að börn fara að gera sér grein fyrir hugtökum sem varða fjölda eða tölu, hugtakatengsl verða hluti af ferli sem þó er bundið við hlutlægar aðgerðir. Nemendur geta glímt við ýmis viðfangsefni í huganum en hugsunin miðast alltaf við áþreifanlega hluti.

Hugbúnaðurinn LEGO Education WeDo Software er hannaður með þetta í huga og gerir notendum kleift að forrita hegðun legóþjarka í gegnum myndrænt smella-draga-sleppa (e. drag-and-drop) notendaviðmót. Byggt er á forritunarumhverfinu LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) frá National Instruments. Þessi hugbúnaður hentar einkar vel fyrir unga nemendur og byrjendur í forritun þar sem hann einfaldar flókin hugtök sem liggja til grundvallar hefðbundinni forritun þannig að notandinn kemst beint í framkvæmd án þess að þurfa að læra merkingarfræði og setningatækni forritunartungumáls eða gagnatög, skipanir, tagskiptingu og aðra eðliseiginleika málsins sem oft reynast veruleg hindrun fyrir áhugasama nemendur sem langar að læra forritun. Forritið beitir þannig upplýsingahuld, einni af grunnstoðum hlutbundinnar forritunar, til að færa forritunina nær forritaranum sjálfum með myndrænum táknum, sem eru í reynd smáforrit eða stefjur, það er samblanda falla, klasa og hluta sem framkvæma svo ákveðin verk. Þetta gerir nemendanum kleift að öðlast innsæi í verkfæri forritunar og hvernig þeim er beitt án þess að týnast í formlegum og smávægilegri þáttum hennar. Þessir þættir eru mikilvægir en geta komið seinna meir. Þannig veitir þessi upplifun á hlutbundinni og beinni framkvæmd verulegan hvata til að halda áfram í gegnum tormeltari hluta forritunar þegar kemur að því að læra þá. Stuðning við LEGO® Education WeDo™ Software er að finna á vefhlutanum Forritun en þar er einnig að finna stutta kynningu á Scratch.