“Ανθρώπινα Ρομπότ”

Οι μαθητές δίνουν γραπτές οδηγίες ο ένας στον άλλο και τους καθοδηγούν να κάνουν καθημερινές εργασίες.

ΔημιουργόςMikko Muilu
Γνωστικό ΑντικείμενοΜαθηματικά, Πληροφορική, Φυσική αγωγή
Διάρκεια90 λεπτά (2 x 45 minutes)
Παιδαγωγική ΠροσέγγισηΑπτική μάθηση
ΔεξιότητεςΟι μαθητές μαθαίνουν:
.γιατί είναι σημαντικές οι ακριβείς και σαφείς οδηγίες.
. ότι οι οδηγίες πρέπει να έρχονται με συγκεκριμένη σειρά, διαφορετικά το ρομπότ δεν θα μπορέσει να ολοκληρώσει την εργασία.
 . απλές αρχές των γλωσσών προγραμματισμού
 . τη σημασία της κοινής γλώσσας και των μονοσήμαντων λέξεων
. την ιδέα των προτάσεων υπό όρους στον προγραμματισμό
. τι είναι η  αποσφαλμάτωση
Ηλικιακή ΟμάδαΜαθητές ηλικίας 6-16 ετών. Η δυσκολία μπορεί να προσαρμοστεί ανάλογα με την πολυπλοκότητα της εργασίας.
TεχνολογίαΌχι

Περιγραφή:

Οι μαθητές εργάζονται σε ζευγάρια. Οι μαθητές επινοούν κάποια εργασία που θα εκτελέσει το ρομπότ. Ο ένας μαθητής γράφει τις οδηγίες προς το ρομπότ και το ρομπότ ακολουθεί τις οδηγίες όπως είναι γραμμένες. Για παράδειγμα, η εργασία μπορεί να είναι να σηκώσει το βιβλίο από το πάτωμα στην άλλη πλευρά της αίθουσας.

Εισαγωγή:

Οι μαθητές ενημερώνονται για τις αρχές των γλωσσών προγραμματισμού (Παράρτημα 1) και για το πώς η γλώσσα που χρησιμοποιούν πρέπει να είναι τόσο σαφής ώστε η μηχανή να μην μπορεί να την παρεξηγήσει με κανέναν τρόπο. Η άσκηση του μαθήματος παρουσιάζεται στους μαθητές και μαζί συζητούν πώς οι οδηγίες θα μπορούσαν να μεταδοθούν στον άλλο μαθητή με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ακρίβεια και σαφήνεια. Θα πρέπει να υπενθυμίζεται στους μαθητές ότι το ρομπότ θα πρέπει να ακολουθεί τις οδηγίες πλήρως και με ακρίβεια.

Άσκηση 1η:

Οι μαθητές λειτουργούν ως ρομπότ, ο ένας είναι προγραμματιστής και ο άλλος ρομπότ. Ο προγραμματιστής αποφασίζει τι θέλει να κάνει το ρομπότ. Για παράδειγμα, ένα ρομπότ μπορεί να αναλάβει να σηκωθεί από μια καρέκλα και να πάει σε μια γωνία της τάξης για να πλύνει τα χέρια του. Η εντολή προϋποθέτει ότι ο μαθητής κάθεται, οπότε πρώτα το ρομπότ καλείται να σηκωθεί, να στρίψει αριστερά, να κάνει ένα βήμα, να στρίψει δεξιά, να κάνει 8 βήματα, να στρίψει δεξιά, να κάνει πέντε βήματα, να σκύψει, να ανοίξει τη βρύση, να βάλει τα χέρια κάτω από το νερό και να τρίψει τα χέρια του. Φυσικά, οι οδηγίες δεν παράγουν αμέσως αποτέλεσμα και το ρομπότ μπορεί να καταλήξει να τρίβει τα χέρια του σε λάθος σημείο της τάξης. Ο στόχος είναι να διορθωθούν οι οδηγίες και να ξαναπροσπαθήσουμε μέχρι το μεγαλύτερο μέρος της τάξης να επιτύχει το έργο.

Συζήτηση: Αφού οι ομάδες δοκιμάσουν τον προγραμματισμό του ρομπότ, η άσκηση συζητείται υπό την καθοδήγηση ενός εκπαιδευτικού

Ερωτήσεις διευκόλυνσης: Ήταν επιτυχής η καθοδήγηση; Τι ήταν δύσκολο στον προγραμματισμό; Το ρομπότ απλώς υπάκουε στις οδηγίες ή “βοηθούσε” τον προγραμματιστή ερμηνεύοντας τις οδηγίες; Έκανε το ρομπότ ό,τι του έλεγε ο προγραμματιστής; Τι ήταν δύσκολο να είσαι ρομπότ; Γιατί ήταν δύσκολο να περάσει το μήνυμα; Θα μπορούσε ο προγραμματισμός του ρομπότ να γίνει ευκολότερος δίνοντας την υπό όρους πρόταση αντί για τον ακριβή αριθμό των βημάτων: “Αν δεν είσαι μπροστά από το νεροχύτη, κάνε ένα βήμα και επέστρεψε στην αρχή αυτής της γραμμής”;

Άσκηση 2η:

Τα ίδια ζευγάρια συνεχίζουν, αλλά αλλάζουν ρόλους. Συνήθως, η δεύτερη φορά είναι αμέσως πιο γρήγορη και είναι πιο εύκολο για τους μαθητές να επικοινωνήσουν τις κινήσεις λόγω των πιο ακριβών όρων. Ο δάσκαλος μπορεί να παρατηρήσει ότι κάθε ομάδα προσπαθεί να χρησιμοποιήσει την υπό αίρεση πρόταση τουλάχιστον μία φορά. Μόλις οι μαθητές κατανοήσουν πώς να κάνουν τις εύκολες εργασίες, μπορούν να κάνουν πιο δύσκολες εργασίες ή ακόμη και να κάνουν το ρομπότ να πηδάει με το ένα πόδι ως μέρος του ταξιδιού.

Κλείσιμο της συζήτησης:

Μόλις κάθε μαθητής γίνει προγραμματιστής και ρομπότ, η άσκηση μπορεί να ολοκληρωθεί. Συνήθως, ωστόσο, αυτό απαιτεί δύο ώρες, για να γίνει άνετα. Μετά τις ασκήσεις, οι μαθητές μπορούν να συζητήσουν από κοινού πώς πήγε η άσκηση. Ο δάσκαλος μπορεί ακόμα να υπενθυμίσει ότι οι υπολογιστές χρειάζονται πλήρεις οδηγίες που μπορούν να γίνουν κατανοητές μόνο με έναν συγκεκριμένο τρόπο.

Προσάρτημα 1ο

Οι γλώσσες προγραμματισμού λειτουργούν σε διαφορετικά επίπεδα. Οι απλούστερες γλώσσες είναι οι λεγόμενες γλώσσες συναρμολόγησης και είναι διαφορετικές σε διαφορετικό υλικό. Ελέγχουν την τοποθέτηση αριθμών σε διευθύνσεις μνήμης ή τους προσθέτουν μεταξύ τους. Οι γλώσσες προγραμματισμού υψηλότερου επιπέδου αυτοματοποιούν την παραγωγή σε γλώσσα συναρμολόγησης και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη συγγραφή προγραμμάτων σε οποιοδήποτε μηχάνημα. Οι πιο σύγχρονες γλώσσες είναι σχεδόν σαν τα αγγλικά και η μηχανή μπορεί να τις ερμηνεύσει αυτόματα σε μορφή που να μπορεί να καταλάβει ο υπολογιστής.

Τα προγράμματα γράφονται συχνά με ειδικά προγράμματα προγραμματισμού (IDE, Integrated Development Environment), τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δοκιμή του κώδικα και να προτείνουν βελτιώσεις στον κώδικα του προγράμματος. Οι υπολογιστές είναι πολύ ευαίσθητοι στις οδηγίες και δεν μπορούν να ερμηνεύσουν τι εννοεί ένας διοικητής, εκτός αν πει ακριβώς αυτό που θέλει. Μερικές φορές ένα πρόγραμμα προγραμματίζεται κατά λάθος να περιστρέφει την περίμετρο και ο υπολογιστής δεν καταλαβαίνει πώς να ξεφύγει από αυτό. Το πρόγραμμα θα συνεχίσει και θα συνεχίσει να περιστρέφεται μόνο μέχρι να απενεργοποιηθεί.

Leave a Reply

Discover more from Computational Thinking and Acting

Subscribe now to keep reading and get access to the full archive.

Continue reading