Εισαγωγή βιβλιοθηκών

Ερωτήσεις προς διερεύνηση

Πώς μπορούν οι μηχανικοί και οι προγραμματιστές υπολογιστών να συνεργαστούν για να δημιουργήσουν έναν τρόπο επικοινωνίας ιδεών σε άλλους;

Προετοιμασία ( Prepare )

• Καθορίστε πώς θα ομαδοποιηθούν οι μαθητές (2 μαθητές εργάζονται με ένα σετ SPIKE Prime).
• Καθορίστε τις προσδοκίες των μαθητών σας για την ομαδική εργασία.
• Βεβαιωθείτε ότι οι κόμβοι SPIKE Prime είναι φορτισμένοι, ειδικά αν η σύνδεση γίνεται μέσω Bluetooth.

Συμμετοχή ( Engage )

• Ξεκινήστε μια συζήτηση με τους μαθητές. 
• Σκεφτείτε τι χρειάζεται όταν ακολουθείτε μια συνταγή για να μαγειρέψετε. 
• Μπορείτε να πάτε στο κατάστημα για να αγοράσετε τα υλικά που χρειάζεστε. 
• Όταν επιστρέψετε στο σπίτι, πρέπει να βεβαιωθείτε ότι έχετε τα εργαλεία που χρειάζεστε για να ετοιμάσετε το φαγητό. 
• Σκεφτείτε τι μπορεί να χρειαστείτε. 
• Μπορεί να χρειαστείτε μια κουζίνα ή έναν φούρνο. 
• Μπορεί να χρειαστείτε ένα μίξερ και μια σπάτουλα.

Όταν γράφετε ένα πρόγραμμα Python, θα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι έχετε “μαζέψει” όλα τα πράγματα που θα χρησιμοποιήσετε πριν αρχίσετε να εκτελείτε ένα μοντέλο.

Ανακάλυψη ( Explore )

Οι μαθητές θα μάθουν τι είναι μια βιβλιοθήκη και πώς και γιατί εισάγετε βιβλιοθήκες.

• Όταν χρησιμοποιούν την Python για να προγραμματίσουν, οι μαθητές πρέπει να εισάγουν τις βάσεις βιβλιοθηκών, τις λέξεις ή τους όρους, που σηματοδοτούν στο πρόγραμμα να αναγνωρίσει το υλικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Επειδή η Python είναι μια γλώσσα κωδικοποίησης βασισμένη σε κείμενο, τα κεφαλαία και τα σημεία στίξης είναι σημαντικά. Για να επικοινωνήσει η εφαρμογή SPIKE App με τα εξαρτήματα του SPIKE Prime, θα χρειαστείτε τις σωστές βιβλιοθήκες που συνδέουν τα εξαρτήματα υλικού με το λογισμικό.
• Προτρέψτε τους μαθητές να ανοίξουν τα σετ SPIKE Prime και να εντοπίσουν όλα τα κομμάτια υλικού. Βγάλτε κάθε στοιχείο υλικού από το σετ και τοποθετήστε τα στο τραπέζι (1 Hub, 3 κινητήρες, 3 αισθητήρες).
• Ζητήστε από τους μαθητές να αναγνωρίσουν κάθε κομμάτι υλικού.
• Επανεξετάστε κάθε στοιχείο υλικού. Κρατήστε ψηλά κάθε κομμάτι υλικού και ζητήστε από τους μαθητές να εντοπίσουν το ίδιο κομμάτι. Ενεργοποιήστε τον κόμβο πατώντας το μεγάλο κεντρικό κουμπί.
• Ρωτήστε τους μαθητές πώς πιστεύουν ότι θα εισάγουν κάθε κομμάτι υλικού στο λογισμικό.
• Δείξτε το εισαγωγικό πρόγραμμα στον καμβά SPIKE App Python.
• Εισαγωγή Spike PrimeHub, LightMatrix, Button, StatusLight, ForceSensor, MotionSensor, Speaker, ColorSensor, App, DistanceSensor, Motor, MotorPair
• Παρουσιάστε στους μαθητές τη γραμμή για την εισαγωγή ενός κομματιού υλικού που ονομάζεται βιβλιοθήκη.

Ζητήστε από τους μαθητές να αναγνωρίσουν το υλικό που ταιριάζει με τα στοιχεία στον κώδικα εισαγωγής

– Εισαγωγή Spike _______

– το κενό θα συμπληρωθεί με το στοιχείο υλικού.

Εξηγήστε το ( Explain )

Κάντε στους μαθητές ερωτήσεις όπως:

• Γιατί πιστεύετε ότι είναι σημαντικό να εισάγετε μια βιβλιοθήκη πριν αρχίσετε να γράφετε κώδικα;
• Τι μπορεί να εισαχθεί για χρήση με τον κόμβο; Πώς εισάγονται;
• Πώς εισάγονται οι κινητήρες;

Εξελίξτε το ( Elaborate )

Οι μαθητές θα εξασκηθούν στην εισαγωγή βιβλιοθηκών και θα δουν πώς μοιάζει η εισαγωγή διαφορετικών τύπων βιβλιοθηκών.

Ζητήστε από τους μαθητές να ανοίξουν ένα νέο έργο στην εφαρμογή SPIKE, επιλέγοντας ως τύπο προγραμματισμού την Python. Οι μαθητές θα πρέπει να συνδέσουν τον κόμβο τους.

Οι μαθητές θα δουν το πρόγραμμα ήδη γραμμένο στον καμβά.

from spike import PrimeHub, LightMatrix, Button, StatusLight, ForceSensor, MotionSensor, Speaker, ColorSensor, App, DistanceSensor, Motor, MotorPair 

from spike.control import wait_for_seconds, wait_until, Timer

hub = PrimeHub() 

hub.light_matrix.show_image(‘HAPPY’)

Ζητήστε από τους μαθητές να εξετάσουν προσεκτικά ποια κομμάτια υλικού είναι διαθέσιμα για χρήση σε αυτόν τον κώδικα. Συζητήστε με τους μαθητές τις εισαγόμενες βιβλιοθήκες.

Σημείωση: Οι μαθητές ενδέχεται να χρειαστεί να κλείσουν τον πίνακα της Βάσης Γνώσεων που είναι ανοιχτός για να διαβάσουν ολόκληρο τον κώδικα. Για να κλείσετε τη Βάση Γνώσης, κάντε κλικ στις δύο γραμμές στο κέντρο αριστερά της περιοχής της Βάσης Γνώσης. Η Βάση Γνώσης ολισθαίνει προς τα δεξιά και κλείνει. Για να ανοίξετε ξανά, κάντε κλικ στις δύο γραμμές και η Βάση Γνώσης θα ολισθήσει αριστερά για να εμφανιστεί.

Επιτρέψτε στους μαθητές να εκτελέσουν το δείγμα κώδικα επιλέγοντας το κουμπί αναπαραγωγής (κίτρινος κύκλος με λευκό τρίγωνο) στο κάτω μέρος της οθόνης. Στην οθόνη του κόμβου θα πρέπει να εμφανιστεί ένα χαμογελαστό πρόσωπο.

Συμβουλές για την αντιμετώπιση προβλημάτων: 

• Βεβαιωθείτε ότι ο διανομέας είναι σωστά συνδεδεμένος. 
• Στον καμβά προγραμματισμού στην επάνω αριστερή γωνία υπάρχει ένα εικονίδιο του διανομέα. 
• Εάν στο εικονίδιο του διανομέα ανάβει ένα πράσινο φως, τότε είναι συνδεδεμένος. 
• Εάν στο εικονίδιο του διανομέα υπάρχει μια κόκκινη φωτεινή ένδειξη, τότε ο διανομέας είναι αποσυνδεδεμένος.

Έναρξη εισαγωγής

Για να ξεκινήσετε να μαθαίνετε πώς να εισάγετε βιβλιοθήκες, ζητήστε από τους μαθητές να εντοπίσουν τη Βάση γνώσεων στον πίνακα στα δεξιά.

Κοιτάξτε τον κώδικα στην οθόνη. Ποιες βιβλιοθήκες έχουν εισαχθεί; Ζητήστε από τους μαθητές να αναφερθούν στη γραμμή 1 του κώδικα.

Ζητήστε από τους μαθητές να ανατρέξουν στη γραμμή 4 του κώδικα. Ποια είναι η ονομασία του κόμβου κατά τη διάρκεια του προγραμματισμού;

• Η λέξη “hub” ισούται τώρα με τη λέξη “PrimeHub”. Γιατί το έκαναν αυτό; Για να κάνουν τον προγραμματισμό λίγο απλούστερο – πληκτρολογείτε 3 γράμματα αντί για 8.
• Τι νομίζετε ότι θα κάνει το πρόγραμμα; Συζητήστε με τον συνεργάτη σας και στη συνέχεια ξεκινήστε το πρόγραμμά σας.

Παραπέμψτε τους μαθητές στην ενότητα Getting Started της Βάσης Γνώσεων. Διαβάστε τις πληροφορίες Getting Started και στη συνέχεια επιλέξτε “Writing a Python Program” (Γράφοντας ένα πρόγραμμα Python). Επανεξετάστε με τους μαθητές τις πληροφορίες για την εισαγωγή βιβλιοθηκών.

• Ρωτήστε τους τι σημαίνει όταν διαβάζουν: “Οι εισαγόμενες βιβλιοθήκες βρίσκονται στην αρχή του αρχείου .py και πρέπει να εμφανίζονται μόνο μία φορά στο πρόγραμμα”.
• Οι μαθητές ενδέχεται να μην γνωρίζουν τι είναι ένα αρχείο .py. Το αρχείο .py είναι το πρόγραμμα Python που κωδικοποιείται. Το “.py” σημαίνει Python.
• Δεν βλέπετε το .py πουθενά στον καμβά γιατί το αρχείο .py περιέχει τα πάντα στον καμβά.
• Το όνομα του αρχείου ή του προγράμματος αναγράφεται πάνω αριστερά στην οθόνη δίπλα στην εικόνα ενός σπιτιού. Εάν πρόκειται για το πρώτο έργο που δημιουργείται, το όνομα του έργου είναι πιθανότατα Project 1.

Ζητήστε από τους μαθητές να ανοίξουν ένα νέο έργο χρησιμοποιώντας την Python. Βάλτε τους μαθητές να εισάγουν διαφορετικά σχήματα όπως SQUARE, TRIANGLE στη θέση του “HAPPY” για να δουν πώς αλλάζει το πρόγραμμα. Ποια άλλα σχήματα βρήκαν που λειτούργησαν;

Αξιολόγηση  ( Evaluate )

Παρατήρηση του εκπαιδευτικού:

Συζήτηση για το πρόγραμμα με τους μαθητές.

Κάντε στους μαθητές ερωτήσεις όπως:

• Τι συνέβη στον κόμβο σας όταν τρέξατε το πρόγραμμα;
• Ποιες βιβλιοθήκες χρησιμοποιήσατε για να εκτελέσετε αυτό το πρόγραμμα;
• Γιατί χρειάζεται να εισάγετε διαφορετικά μέρη του κόμβου;
• Πώς μπορούν οι μηχανικοί και οι προγραμματιστές υπολογιστών να συνεργαστούν για να δημιουργήσουν έναν τρόπο επικοινωνίας ιδεών σε άλλους;

Υπενθυμίστε στους μαθητές ότι είναι υπεύθυνοι για τη διαχείριση των υλικών. Τα εξαρτήματα δεν πρέπει να μοιράζονται μεταξύ των συνόλων. Εάν λείπει ένα εξάρτημα, ρωτήστε τον εκπαιδευτικό. Να θυμάστε ότι ο δάσκαλος διαθέτει περιορισμένα ανταλλακτικά. Ενημερώστε τον καθηγητή αμέσως αν δεν μπορείτε να εντοπίσετε κάτι.

Κάθε μέρα, οι μαθητές θα κάνουν μια καταχώρηση στο ημερολόγιο σχετικά με τη διαχείριση των υλικών του σετ τους. Βαθμολογούν τον εαυτό τους χρησιμοποιώντας μια κλίμακα τριών βαθμών. Ο στόχος είναι όλα τα μέλη της ομάδας να συγκεντρώσουν 3 βαθμούς.

Παρακάτω παρατίθεται ο οδηγός αυτοαξιολόγησης.

1. Τα υλικά δεν βρίσκονται όλα στο σωστό δίσκο τους- ορισμένα μέρη είναι ακόμα μαζί.
2. Τα υλικά έχουν τοποθετηθεί σωστά, αλλά μόνο ένα άτομο βοήθησε στην τακτοποίηση των πραγμάτων.
3. Και οι δύο συνεργάτες εργάστηκαν μαζί και όλα τα μέρη στις σωστές θέσεις.

Αυτοαξιολόγηση:

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

• Γιατί χρειάζεται να εισάγετε βιβλιοθήκες στην αρχή ενός προγράμματος Python;
• 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/importing-libraries#2-explore