Μετρώντας επαναλήψεις με τον Leo

Ερωτήσεις προς διερεύνηση

• Πώς μπορεί ένα ρομπότ να μετρήσει τον αριθμό των φορών που εκτελεί μια λειτουργία;

Προετοιμασία ( Prepare )

• Βεβαιωθείτε ότι οι κόμβοι SPIKE Prime είναι φορτισμένοι, ειδικά αν η σύνδεση γίνεται μέσω Bluetooth.
• Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές έχουν κατασκευάσει το μοντέλο Leo, the Trainer, το οποίο χρησιμοποιήθηκε στο μάθημα Warm Up Loop with Leo.

Συμμετοχή ( Engage )

(Ομαδική συζήτηση, 5 λεπτά)

• Βάλτε τους μαθητές να κάνουν μια ελαφριά άσκηση για ένα λεπτό. Αυτό θα μπορούσε να είναι άλματα, να αγγίζουν τα δάχτυλα των ποδιών τους ή οτιδήποτε άλλο που τους επιτρέπει να επαναλάβουν μια ενέργεια αρκετές φορές μέσα στο λεπτό. Μην τους ζητήσετε να μετρήσουν πόσες επαναλήψεις κάνουν.

Όταν τελειώσει το λεπτό, ζητήστε από τους μαθητές να αναφέρουν πόσες από τις ασκήσεις κατάφεραν να ολοκληρώσουν. Οι περισσότεροι μαθητές δεν θα καταλάβουν γιατί δεν τους είπατε να μετρήσουν.

• Κάντε μια σύντομη συζήτηση σχετικά με το τι είδους πληροφορίες θα μπορούσαμε να μοιραστούμε αν ξέραμε πόσες από τις ασκήσεις έκανε ο καθένας. Παραδείγματα θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν το συνολικό αριθμό επαναλήψεων, να δημιουργήσουν μια σύγκριση, όπως αγόρια με κορίτσια, ή να δημιουργήσουν ένα γράφημα ή ένα εύρος από το υψηλότερο προς το χαμηλότερο.

Ανακάλυψη ( Explore )

(Μικρές ομάδες, 20 λεπτά)

Οι μαθητές θα εξερευνήσουν την εργασία με μια μεταβλητή μέτρησης με βρόχους for.

Συζητήστε με τους μαθητές πώς μπορούμε να βοηθήσουμε τον Leo να μετράει τις επαναλήψεις του όταν κάνει τις ασκήσεις προθέρμανσης. Δείξτε στους μαθητές το δείγμα κώδικα από το μάθημα Warm Up Loop with Leo για να υποστηρίξετε τη συζήτησή σας.

Δείγμα κώδικα από το μάθημα Warm Up Loop with Leo:

from spike import MotorPair

from spike.control import wait_for_seconds

\# Αρχικοποίηση κινητήρων

motor_pair=MotorPair(‘B’, ‘F’)

\# Ολοκληρώστε 5 καθίσματα. 

for count in range(5):

    motor_pair.start(0, -30)

    wait_for_seconds(.5)

    motor_pair.stop()

    motor_pair.start(0, 30)

    wait_for_seconds(.5)

    motor_pair.stop()

Οι μαθητές μπορούν να αναγνωρίσουν ότι το 5 που περιλαμβάνεται στη γραμμή κώδικα for count in range μας λέει πόσες συνολικά καθίσματα θα ολοκληρώσει ο Leo. Παροτρύνετε τους μαθητές να σκεφτούν πώς μπορούμε να κρατήσουμε την καταμέτρηση και πού θα μπορούσε να εμφανιστεί η καταμέτρηση.

Εξηγήστε στους μαθητές ότι η λέξη “count” στη γραμμή κώδικα “for count in range” είναι μια μεταβλητή μετρητή. Οι μαθητές μπορούν να ορίσουν οποιαδήποτε λέξη ή ακόμα και μόνο ένα γράμμα ως μεταβλητή μέτρησης. Το ίδιο όνομα θα πρέπει να χρησιμοποιείται με συνέπεια.

Δείξτε στους μαθητές αυτό το νέο πρόγραμμα που περιλαμβάνει μια συνάρτηση εκτύπωσης για τη μεταβλητή μετρητή με το όνομα count. Με την προσθήκη αυτής της νέας γραμμής κώδικα, οι μαθητές μπορούν να παρακολουθούν την καταμέτρηση με το Leo για να γνωρίζουν πόσες καθίσματα έχουν ολοκληρωθεί.

from spike import MotorPair

from spike.control import wait_for_seconds

\# Αρχικοποίηση κινητήρων

motor_pair=MotorPair(‘B’, ‘F’)

\# Ολοκληρώστε 5 καθίσματα. 

for count in range(5):

    motor_pair.start(0, -30)

    wait_for_seconds(.5)

motor_pair.stop()

    motor_pair.start(0, 30)

    wait_for_seconds(.5)

    motor_pair.stop()

    print(count+1)

print(‘Ουφ! Αυτό ήταν δύσκολο’)

Ζητήστε από τους μαθητές να προσθέσουν αυτές τις νέες γραμμές κώδικα στο πρόγραμμά τους, αν έχουν αποθηκεύσει το πρόγραμμα από το μάθημα Warm Up Loop with Leo. Διαφορετικά, οι μαθητές θα πρέπει να πληκτρολογήσουν αυτόν τον κώδικα. Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές έχουν ανοιχτή την κονσόλα τους για να παρακολουθούν την καταμέτρηση.

Εξηγήστε το ( Explain )

(Ολόκληρη η ομάδα, 5 λεπτά)

Συζητήστε το πρόγραμμα με τους μαθητές. Προσδιορίστε πώς λειτουργεί η λειτουργία εκτύπωσης για να εμφανίσει μια καταμέτρηση των θέσεων που συμπληρώνει ο Leo.

Θέστε στους μαθητές ερωτήσεις όπως:

• Πώς λειτούργησε το πρόγραμμα;
• Τι είναι η μεταβλητή μετρητής και πώς λειτουργεί;
• Ποιος είναι ο σκοπός της γραμμής print(count+1);
• Γιατί η τελευταία γραμμή “Ουφ! Αυτό ήταν δύσκολο” δεν τυπώθηκε πέντε φορές στην κονσόλα;

Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές είναι άνετοι με τη μεταβλητή counter, κατανοώντας ότι οποιοδήποτε ποσό μπορεί να ανατεθεί στη μεταβλητή. Η μεταβλητή counter μπορεί να χρησιμοποιηθεί με διάφορους τρόπους στον κώδικα, όπως για παράδειγμα να εκχωρήσει τον αριθμό των φορών που το πρόγραμμα κάνει βρόχους, καθώς και να χρησιμοποιηθεί στη συνάρτηση print για να δείξει την τιμή.

Εξελίξτε το ( Elaborate )

(Μικρές ομάδες, 10 λεπτά)

Προκαλέστε τους μαθητές να δημιουργήσουν μια αντίστροφη μέτρηση για τον Leo.

Εξηγήστε στους μαθητές ότι μερικές φορές όταν γυμναζόμαστε μετράμε αντίστροφα μέχρι το ένα αντί να μετράμε προς τα πάνω. Ζητήστε από τους μαθητές να αλλάξουν τον κώδικά τους για να μετρήσουν από το πέντε στο ένα και στη συνέχεια να παίξουν έναν διασκεδαστικό ήχο στο τέλος για να δείξουν ότι τελείωσαν.

Δείγμα κώδικα:

από spike import MotorPair

from spike.control import wait_for_seconds

\# Αρχικοποίηση κινητήρων

motor_pair=MotorPair(‘B’, ‘F’)

\# Ολοκληρώστε 5 καθίσματα. 

for count in range(5):

    motor_pair.start(0, -30)

    wait_for_seconds(.5)

    motor_pair.stop()

    motor_pair.start(0, 30)

    wait_for_seconds(.5)

    motor_pair.stop()

    print(5-count)

print(‘Whew! That was tough’)

Δώστε στους μαθητές επιπλέον χρόνο για να εξερευνήσουν πώς να χρησιμοποιήσουν τη μεταβλητή counter στο πρόγραμμά τους. Προτρέψτε τους μαθητές με ιδέες όπως το πώς να προσθέσουν κάτι παρακινητικό μετά από κάθε επανάληψη ή να μετρήσουν με 5άρια.

Επιτρέψτε στους μαθητές να μοιραστούν τα τελικά τους προγράμματα. Συζητήστε τους διαφορετικούς τρόπους με τους οποίους οι μαθητές χρησιμοποίησαν τη μεταβλητή μετρητής τους.

Αξιολόγηση  ( Evaluate )

(Ομαδική άσκηση, 5 λεπτά)

Παρατήρηση του δασκάλου:

Συζητήστε το πρόγραμμα με τους μαθητές. Κάντε στους μαθητές ερωτήσεις όπως:

• Ποιοι είναι οι διαφορετικοί τρόποι με τους οποίους θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε τη μεταβλητή μετρητής;
• Πώς μπορεί να ενσωματωθεί ή να συμπεριληφθεί ένας βρόχος σε ένα πρόγραμμα;
• Μετά την ολοκλήρωση του βρόχου, πώς μπορεί να συνεχιστεί το πρόγραμμα;
• Ποιοι είναι οι διαφορετικοί τρόποι με τους οποίους θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε έναν βρόχο for σε προγράμματα;

Αυτοαξιολόγηση:

Ζητήστε από τους μαθητές να απαντήσουν στα ακόλουθα στο ημερολόγιό τους:

• Τι μάθατε σήμερα σχετικά με τη χρήση μιας μεταβλητής μετρητή;
• 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/spike-python-u4-doing-reps-with-loops/spike-python-u4l2-counting-reps-with-leo#prepare