Επικοινωνία με ήχους

Ερωτήσεις προς διερεύνηση

• Πώς μπορεί ο ήχος να βοηθήσει κάποιον να επικοινωνήσει μια ιδέα;

Προετοιμασία ( Prepare )

• Βεβαιωθείτε ότι οι κόμβοι SPIKE Prime είναι φορτισμένοι, ειδικά αν η σύνδεση γίνεται μέσω Bluetooth.

Συμμετοχή ( Engage )

Υπάρχουν πολλοί τρόποι επικοινωνίας μεταξύ μας. 

• Επιτρέψτε στους μαθητές να μοιραστούν μερικούς τρόπους με τους οποίους επικοινωνούν συχνά.
• Ενεργοποιήστε τους μαθητές σε μια πρόκληση να επικοινωνήσουν χωρίς να μιλήσουν ή να γράψουν/στείλουν μήνυμα.

Ανακάλυψη ( Explore )

Οι μαθητές θα εξερευνήσουν πώς να προγραμματίζουν ήχους.

Κάθε συνεργάτης της ομάδας θα χρειαστεί ένα αντίστοιχο σετ από τρία τούβλα τριών διαφορετικών χρωμάτων.

• Βεβαιωθείτε ότι κάθε μαθητής στο ζευγάρι έχει τα ίδια τούβλα τριών χρωμάτων.
• Ο συνεργάτης Α θα στοιβάξει τα τρία τούβλα με οποιαδήποτε σειρά. Για παράδειγμα, αν τα τούβλα του μαθητή είναι πράσινα, κόκκινα και μπλε, τότε η στοίβα μπορεί να είναι πράσινη στο κάτω μέρος, κόκκινη στη μέση και μπλε στην κορυφή.
• Ο συνεργάτης Α πρέπει να επικοινωνήσει στον συνεργάτη Β τον τρόπο κατασκευής της στοίβας χωρίς να μιλήσει. Η απλούστερη προσέγγιση εδώ θα ήταν να δείξει στον Εταίρο Β πώς να φτιάξει τη στοίβα.
• Στη συνέχεια, προτρέψτε τους μαθητές να επαναλάβουν την άσκηση με τον εταίρο Β να δημιουργεί τη στοίβα. Ωστόσο, αυτή τη φορά οι μαθητές δεν μπορούν να δείξουν τη στοίβα ο ένας στον άλλο.
• Ζητήστε από τις ομάδες να βρουν έναν τρόπο να επικοινωνήσουν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ήχους.
• Επιδείξτε την ιδέα λέγοντας ότι το πράσινο τούβλο αντιπροσωπεύεται από ένα παλαμάκι, το κόκκινο τούβλο από ένα χτύπημα και το μπλε τούβλο από ένα ποδοβολητό.
• Κάντε κάθε ήχο καθώς δημιουργείτε τη στοίβα σας.
• Οι μαθητές θα πρέπει να δημιουργήσουν τους δικούς τους ήχους για κάθε τούβλο και να προσπαθήσουν να συνεργαστούν για να φτιάξουν τις στοίβες.
• Συζητήστε με τους μαθητές πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι ήχοι για να επικοινωνήσουν εκτός από την ομιλία. Παραδείγματα μπορεί να περιλαμβάνουν σφυρίγματα ή κόρνα για να τραβήξετε την προσοχή κάποιου, χειροκροτήματα για να δείξετε έγκριση ή μια κραυγή που σημαίνει ότι φοβάστε πολύ κάτι.

Η δημιουργία ήχων είναι ένας πολύ καλός τρόπος επικοινωνίας.

Μπιπ, μπιπ

• Ερευνήστε την παραγωγή ήχων μπιπ στον κόμβο.
• Καθοδηγήστε τους μαθητές να ανοίξουν ένα νέο έργο στον καμβά προγραμματισμού Python. Ζητήστε από τους μαθητές να διαγράψουν τυχόν κώδικα που υπάρχει ήδη στον προγραμματιστικό τομέα. Οι μαθητές θα πρέπει να συνδέσουν τον κόμβο τους.
• Επιτρέψτε στους μαθητές να διερευνήσουν πώς μπορούν να παραχθούν ήχοι χρησιμοποιώντας τον κόμβο με αυτό το πρόγραμμα-δείγμα.
• Δώστε στους μαθητές το παρακάτω δείγμα κώδικα. Ζητήστε από τους μαθητές να πληκτρολογήσουν τον κώδικα στον καμβά προγραμματισμού.

Οι μαθητές μπορούν επίσης να αντιγράψουν και να επικολλήσουν το δείγμα κώδικα από τη Βάση γνώσεων Getting Started Part 1: Προγραμματισμός απλών εξόδων.

# Import the PrimeHub class

from spike import PrimeHub

# Initialize the Hub

hub = PrimeHub()

# beep beep beep!

hub.speaker.beep(60, 1)

Επανεξετάστε τον κώδικα με τους μαθητές για να εντοπίσετε ποια τμήματα του κώδικα λένε στο λογισμικό τι να κάνει (εισαγωγή του κόμβου), ποια τμήματα του κώδικα λένε στον κόμβο τι να κάνει (αρχικοποίηση και μπιπ) και ποια τμήματα είναι απλώς σημειώσεις για τον προγραμματιστή (# πράσινα τμήματα).

Ζητήστε από τους μαθητές να εντοπίσουν περιοχές που θα μπορούσαν να αλλάξουν για να αναπαράγουν διαφορετικούς ήχους. Ενθαρρύνετε τους μαθητές να δοκιμάσουν διαφορετικούς αριθμούς.

Επιτρέψτε στους μαθητές να μοιραστούν τους νέους ήχους που δημιούργησαν αλλάζοντας τους αριθμούς. Ζητήστε από τους μαθητές να αναγνωρίσουν τι αντιπροσωπεύει ο αριθμός 60 και ο αριθμός 1 ο καθένας στον κώδικα. Εξηγήστε ότι ο αριθμός 60 αντιπροσωπεύει τον ήχο (χαμηλό ή υψηλό τόνο) και ο αριθμός 1 αντιπροσωπεύει το χρονικό διάστημα που παίζει.

Αποσφαλμάτωση

Ζητήστε από τους μαθητές να αντικαταστήσουν τον αριθμό 60 (τόνος) με έναν αριθμό μικρότερο του 44. Συζητήστε τι συμβαίνει.

Σημείωση: Οι μαθητές μπορεί να το έχουν ήδη ανακαλύψει αυτό από μόνοι τους. Συζητήστε το καθώς καθίσταται σχετικό.

# Import the PrimeHub class

from spike import PrimeHub

# Initialize the Hub

hub = PrimeHub()

# beep beep beep!

hub.speaker.beep(40, 1)

Οι μαθητές θα αντιμετωπίσουν ένα σφάλμα, το οποίο μπορεί να αναγνωριστεί από μια κόκκινη λυχνία που αναβοσβήνει στον κόμβο ή από ένα μήνυμα σφάλματος στην κονσόλα.

• Ζητήστε από τους μαθητές να εξηγήσουν τι συνέβη. Αυτό αντιπροσωπεύει ένα σφάλμα που μπορεί να συμβεί αν οι πληροφορίες δεν εισαχθούν σωστά. Το επιτρεπόμενο εύρος του τόνου είναι 44-123. Οτιδήποτε εκτός αυτού του εύρους θα δώσει σφάλμα.
• Υπενθυμίστε στους μαθητές ότι αυτό το μήνυμα σφάλματος θα παραμείνει στην κονσόλα. Κάθε νέο μήνυμα θα εμφανίζεται μετά από αυτό.

Παίξτε ένα τραγούδι

• Προκαλέστε τους μαθητές να χρησιμοποιήσουν όσα έμαθαν στην έρευνά τους για να προσθέσουν επιπλέον γραμμές κώδικα για να δημιουργήσουν ένα τραγούδι. Οι μαθητές θα πρέπει να προσθέσουν αρκετές πρόσθετες γραμμές κώδικα με διαφορετικούς ήχους για να δημιουργήσουν ένα τραγούδι.
• Καθοδηγήστε τους μαθητές να ανατρέξουν στις επιλογές ήχου μέσω της ενότητας Speaker στη Βάση Γνώσης και να επιλέξουν beep(). Αυτός ο οδηγός θα παρέχει μια σειρά από αριθμούς που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον κώδικα για την παραγωγή διαφορετικών ήχων, καθώς και κάποιες οδηγίες σχετικά με τα λάθη. Αφήστε χρόνο στους μαθητές να εξερευνήσουν την αλλαγή των εμφανιζόμενων εικόνων όσο ο χρόνος το επιτρέπει.

Ακολουθεί ένα δείγμα τραγουδιού για τους μαθητές που μπορεί να δυσκολευτούν.

> # Import the PrimeHub class

> from spike import PrimeHub

> # Initialize the Hub

> hub = PrimeHub()

> # Here is a new song

> hub.speaker.beep(60, 0.5)

> hub.speaker.beep(67, 1.0)

> wait_for_seconds(0.5)

> hub.speaker.beep(60, 0.5)

Εξηγήστε το ( Explain )

Επιτρέψτε στους μαθητές να μοιραστούν μεταξύ τους τα τελικά τους προγράμματα τραγουδιών και να εξηγήσουν τι δείχνει ο κώδικάς τους.

Κάντε τους ερωτήσεις όπως:

• Ποιες βιβλιοθήκες πρέπει να εισαχθούν;
• Πώς προσθέσατε επιπλέον γραμμές στον κώδικά σας;
• Τι αντιπροσωπεύει κάθε γραμμή κώδικα στο πρόγραμμά σας;
• Τι ήταν προκλητικό σε αυτή την εργασία;
• Πού συναντήσατε λάθη στον προγραμματισμό; Πώς τα διορθώσατε ή τα διορθώσατε;

Εξηγήστε στους μαθητές ότι οι αριθμοί που περιλαμβάνονται στον κώδικα του μπιπ είναι τύπου float επειδή μπορούν να είναι ακέραιοι αριθμοί ή να περιλαμβάνουν δεκαδικούς. Για παράδειγμα, τα δευτερόλεπτα θα μπορούσαν να οριστούν στο 1,5 για να είναι πιο ακριβείς.

Εξελίξτε το ( Elaborate )

Αναπαραγωγή ήχων

Διερεύνηση της αναπαραγωγής προηχογραφημένων ήχων.

• Εξηγήστε στους μαθητές ότι εκτός από την αναπαραγωγή ηχητικών σημάτων, ο κόμβος μπορεί επίσης να προγραμματιστεί να αναπαράγει προκαθορισμένους ήχους, όπως το νιαούρισμα μιας γάτας ή το γάβγισμα ενός σκύλου. 
• Ζητήστε από τους μαθητές να εξετάσουν τον κώδικα με τον οποίο έχουν εργαστεί και να σκεφτούν πώς θα μπορούσαν να αλλάξουν αυτόν τον κώδικα ώστε να αναπαράγει έναν προκαθορισμένο ήχο ο κόμβος αντί για ένα απλό μπιπ.

Οι μαθητές θα πρέπει να αναγνωρίσουν ότι θα πρέπει ακόμα να εισάγουν και να αρχικοποιήσουν τον κόμβο. Ωστόσο, οι μαθητές θα πρέπει να αναγνωρίσουν ότι δεν θα χρειαστεί να κωδικοποιήσουν έναν ήχο μπιπ. Αντιθέτως, οι μαθητές θα πρέπει να γνωρίζουν ποιοι προκαθορισμένοι ήχοι είναι διαθέσιμοι. 

• Προτρέψτε τους μαθητές να σκεφτούν πού θα μπορούσαν να εντοπίσουν τους προκαθορισμένους ήχους. Οι μαθητές μπορούν να έχουν πρόσβαση σε αυτούς αργότερα.
• Ζητήστε από τους μαθητές να δημιουργήσουν έναν κώδικα που να διερευνά πώς μπορούν να δημιουργηθούν ήχοι, χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα-δείγμα που παρέχεται στη Βάση Γνώσης Getting Started Part 1: Προγραμματισμός απλών εξόδων στην ενότητα Αναπαραγωγή ήχων. 
• Προτρέψτε τους μαθητές είτε να αντιγράψουν αυτόν τον κώδικα στον καμβά προγραμματισμού είτε να τον πληκτρολογήσουν τροποποιώντας το υπάρχον έργο τους.

> \# Import the PrimeHub class

> from spike import App

> \# Initialize the app

> app = App()

> app.play_sound(‘Cat Meow 1’)

Συμβουλή αντιμετώπισης προβλημάτων: Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές φέρνουν τις κατάλληλες βιβλιοθήκες για να προγραμματίσουν και τα δύο μέρη της πρόκλησης. Για πρόσθετες πληροφορίες εντοπισμού σφαλμάτων, ανατρέξτε στη Βάση Γνώσης.

Σημείωση: Επειδή οι ήχοι προέρχονται από τη συσκευή και όχι από τον κόμβο, βεβαιωθείτε ότι τα ηχεία της συσκευής είναι ενεργοποιημένα.

Συζητήστε με τους μαθητές τι διαφορετικό έχει αυτός ο κώδικας από τον κώδικα για την αναπαραγωγή ηχητικών σημάτων. Οι μαθητές θα πρέπει να δουν ότι οι ήχοι βασίζονται σε ονόματα και όχι σε αριθμούς.

Συζητήστε με τους μαθητές τι αντιπροσωπεύει κάθε γραμμή του κώδικα. Η γραμμή app=App() παραπέμπει στις λειτουργίες μέσα στην εφαρμογή ενώ η play_sound ορίζει τη μεταβλητή που επιλέγετε από τη βιβλιοθήκη ήχου.

Επιπλέον, οι μαθητές θα πρέπει να αναγνωρίσουν ότι ο ήχος προέρχεται από τη συσκευή τους (εφαρμογή) και όχι από τον κόμβο. Προτρέψτε τους μαθητές να σκεφτούν το γιατί. Όταν εισάγουν το Speaker, επιτρέπει να ακουστούν τα ηχητικά σήματα. Όταν εισάγουν App, επιτρέπει να ακούγονται ήχοι μέσω της συσκευής.

Ρωτήστε τους μαθητές γιατί πιστεύουν ότι ένα “1” βρίσκεται μετά τις λέξεις cat meow. Σε αυτή την περίπτωση, το 1 είναι για να διαφοροποιείται μεταξύ άλλων παρόμοιων ήχων Cat Meow 2 και Cat Meow 3. Ο αριθμός είναι μέρος της συμβολοσειράς ή του ονόματος της συγκεκριμένης μεταβλητής. Ρωτήστε τους μαθητές αν θυμούνται τι είναι μια συμβολοσειρά. Ίσως χρειαστεί να επαναλάβετε αυτόν τον όρο.

Επιτρέψτε στους μαθητές να δοκιμάσουν άλλους ήχους αλλάζοντας τον κωδικό από “Cat Meow 1” σε “Triumph” ή “Doorbell1”. Προτρέψτε τους μαθητές να ανατρέξουν στην ενότητα App στη Βάση γνώσεων και να επιλέξουν play_sound() για να εντοπίσουν τη βιβλιοθήκη ήχων.

Προκαλέστε τους μαθητές να δοκιμάσουν διαφορετικούς ήχους από τη βιβλιοθήκη επιλογών που παρέχεται για να δημιουργήσουν ένα μοτίβο. Επιτρέψτε στους μαθητές να μοιραστούν τους ήχους τους με άλλες ομάδες.

Συζητήστε με τους μαθητές πώς μπορούν να χρησιμοποιούν ήχους για να 

Αξιολόγηση  ( Evaluate )

Παρατήρηση του εκπαιδευτικού:

Συζήτηση για το πρόγραμμα με τους μαθητές. Κάντε στους μαθητές ερωτήσεις όπως:

• Πώς διαφέρει ο προγραμματισμός των μπιπ από τον προγραμματισμό των ήχων;
• Πού ακούτε τον ήχο όταν παίζει το μπιπ;
• Πού ακούτε τον ήχο όταν παίζει ο ήχος;

Αυτοαξιολόγηση:

Βάλτε τους μαθητές να απαντήσουν στα ακόλουθα στο ημερολόγιό τους:

• Πώς μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα μπιπ και τους ήχους για να επικοινωνήσετε;
• Ποια χαρακτηριστικά ενός καλού συμπαίκτη επέδειξα σήμερα;
• Ζητήστε από τους μαθητές να βαθμολογήσουν τον εαυτό τους σε κλίμακα 1-3, σχετικά με τη διαχείριση του χρόνου τους σήμερα.
• Ζητήστε από τους μαθητές να βαθμολογήσουν τον εαυτό τους σε κλίμακα 1-3, σχετικά με τη διαχείριση των υλικών (εξαρτημάτων) που έκαναν σήμερα.

Πηγή:https://education.lego.com/en-us/lessons/prime-python-communicating-ideas/communicating-with-sound#2-explore