LEGO® Education > Σχέδια Μαθήματος > ΣΧΕΔΙΟ ΕΝΟΤΗΤΑΣ:

Ρύθμιση συνθηκών για γιόγκα

}

90-120 λεπτά

Τάξεις Ε’ Δημοτικού- Α’ Γυμνασίου

Ενδιάμεσο επίπεδο

Ερωτήσεις προς διερεύνηση

  • Πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας βρόχος μόνο όταν πληρούνται ορισμένες συνθήκες;

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 Coach, το οποίο χρησιμοποιήθηκε στο μάθημα Dance Loop with Coach.

Συμμετοχή ( Engage )

      (Ομαδική συζήτηση, 10 λεπτά)

      Ενεργοποιήστε τους μαθητές να σκεφτούν πώς λειτουργούν οι δηλώσεις υπό όρους.

      Παίξτε με τους μαθητές ένα παιχνίδι του Teacher Says (Ο δάσκαλος λέει).

      Κανόνες του παιχνιδιού:

      • – Οι μαθητές πρέπει να ακολουθήσουν τις ενέργειες που δίνει ο δάσκαλος, αλλά μόνο όταν εσείς λέτε πρώτα Teacher Says.
      • – Για παράδειγμα, όταν λέτε “Teacher Says jump”, οι μαθητές θα πρέπει να πηδούν.
      • – Αν απλά πείτε “jump”, τότε οι μαθητές δεν θα πηδούσαν, επειδή δεν είπατε πρώτα “Teacher Says”.

      Παίξτε μερικούς γύρους του Teacher Says με τους μαθητές.

      • Συζητήστε με τους μαθητές τις προϋποθέσεις που τίθενται και υποδεικνύουν πότε πρέπει να γίνει η ενέργεια. Στο παιχνίδι, η προϋπόθεση για να γίνει η ενέργεια ήταν το Teacher Says. Οι μαθητές έπρεπε να κάνουν την πράξη μόνο όσο ίσχυε η συνθήκη. Για παράδειγμα, για να προσθέσετε λίγη πολυπλοκότητα στη χρήση των όρων, μπορείτε να δοκιμάσετε το Teacher Says if you have shoes on, jump. Ο δάσκαλος λέει αν φοράτε μπλουζάκι, σηκώστε τα χέρια σας.
      • Σκεφτείτε άλλα παραδείγματα για το πότε κάνετε κάτι με βάση μια συνθήκη που έχει τεθεί (παραδείγματα μπορεί να είναι ο καιρός που αποφασίζει για τα ρούχα σας, οι γονείς που λένε ότι μπορείτε να φάτε γλυκό μόνο μετά το δείπνο κ.λπ.) Συζητήστε πώς κάνετε αυτή την ενέργεια μόνο όσο ισχύει η συνθήκη. Για παράδειγμα, γενικά χρησιμοποιείτε ομπρέλα μόνο όταν βρέχει. Όταν σταματήσει να βρέχει, συνήθως βάζετε την ομπρέλα στην άκρη. Σταματάτε την ενέργεια όταν η συνθήκη δεν είναι πλέον αληθής.

      Ανακάλυψη ( Explore )

      (Μικρές ομάδες, 45 λεπτά)

      Οι μαθητές θα εξερευνήσουν τον προγραμματισμό του μοντέλου Coach ώστε να κινείται χρησιμοποιώντας έναν βρόχο while.

      Καθοδηγήστε τους μαθητές να ανοίξουν ένα νέο έργο στον καμβά προγραμματισμού της Python. Ζητήστε από τους μαθητές να διαγράψουν τυχόν κώδικα που υπάρχει ήδη στην περιοχή προγραμματισμού. Οι μαθητές θα πρέπει να συνδέσουν τον κόμβο τους.

      Ακολουθώντας τις οδηγίες

      • Συζητήστε με τους μαθητές ότι ο Προπονητής θέλει να διασφαλίσει ότι ακολουθούμε τις οδηγίες για να κινούμαστε μόνο όταν μας το λέει. Η συνθήκη που έχει θέσει ο προπονητής για την προπόνησή μας στη γιόγκα είναι οποιοσδήποτε αριθμός μικρότερος από το 5. Εξηγήστε στους μαθητές ότι το μοντέλο θα πρέπει να κινείται μόνο όταν ισχύει αυτή η συνθήκη.
      • Δώστε στους μαθητές τον κώδικα του δείγματος για την κίνηση του κινητήρα και τη δημιουργία μιας στάσης γιόγκα. Ζητήστε από τους μαθητές να πληκτρολογήσουν αυτό το πρόγραμμα στον καμβά προγραμματισμού. Ζητήστε από τους μαθητές να εκτελέσουν το πρόγραμμα.

      from spike import Motor, ForceSensor

      from spike.control import wait_for_seconds

      # αρχικοποιήστε τους κινητήρες και τον αισθητήρα. Ορισμός ονομάτων μεταβλητών

      motor_b = Motor(‘B’)

      motor_f = Κινητήρας(‘F’)

      count = 2

      # run motors when count less than 5 

      while count < 5:

          motor_f.run_for_seconds(0.5, 40)

          wait_for_seconds(1)

          motor_f.run_for_seconds(0.5, -40)

      • Δώστε χρόνο στους μαθητές να εκτελέσουν και να εξερευνήσουν το πρόγραμμα. Στο πρόγραμμα του δείγματος, συμπεριλάβαμε την καταμέτρηση ως 2 μόνο ως παράδειγμα. Ο σκοπός της μεταβλητής count είναι να εκχωρήσει έναν αριθμό επομένως μπορεί να συμπεριληφθεί οποιοσδήποτε αριθμός. Προτρέψτε τους μαθητές να εισάγουν νέους αριθμούς ή τιμές για τη μεταβλητή count (count=10, count=2, κ.λπ.). 
      • Επισημάνετε στους μαθητές ότι το count είναι μια μεταβλητή για την οποία μπορούν να θέσουν οποιαδήποτε τιμή. Εδώ ονομάζουμε αυτή τη μεταβλητή count επειδή θέλουμε να μετράμε την άσκησή μας. Ωστόσο, οι μαθητές θα μπορούσαν να ονομάσουν τη μεταβλητή με οποιοδήποτε όνομα, αρκεί να χρησιμοποιήσουν το ίδιο όνομα για να την αναφέρουν αργότερα.

        Εξηγήστε το ( Explain )

        (Ολόκληρη η ομάδα, 15 λεπτά)

        Συζητήστε με τους μαθητές πώς λειτούργησε το πρόγραμμα.

        Κάντε στους μαθητές ερωτήσεις όπως:

        • Τι ήταν καινούργιο σε αυτό το πρόγραμμα;
        • Τι συμβαίνει όταν αλλάζετε την τιμή που ανατίθεται στη μεταβλητή count; Μεγαλύτερη από 5; Μικρότερη από 5;
        • Τι κάνει το “while” στο πρόγραμμα;
        • Πότε σταματά η εκτέλεση του προγράμματος;
        • Πώς είναι αυτό ένα παράδειγμα βρόχου;

        Εξηγήστε στους μαθητές ότι η συνθήκη που τίθεται σε αυτό το πρόγραμμα είναι να κινείται ο κινητήρας μόνο όταν στη μεταβλητή count ανατίθεται ένας αριθμός μικρότερος από 5. Εάν η μέτρηση αλλάξει σε 5 ή μεγαλύτερη από το 5, τότε το μοντέλο δεν κινείται, επειδή δεν του είπαμε να κάνει κάτι άλλο. Το “while” δημιουργεί την υπό συνθήκη δήλωση στο πρόγραμμα για να του πούμε να λειτουργήσει μόνο αν η συνθήκη που έχει τεθεί είναι αληθής.
        Για να απαντήσετε στην τελευταία ερώτηση, εξηγήστε στους μαθητές ότι ενώ αυτό είναι ένα καλό παράδειγμα μιας δήλωσης υπό συνθήκη, στην πραγματικότητα δεν είναι βρόχος αυτή τη στιγμή. Τίποτα στο πρόγραμμα δεν λέει στην ενέργεια να επαναληφθεί αυτή τη στιγμή.

         

          Εξελίξτε το ( Elaborate )

          (Μικρές ομάδες, 15 λεπτά)

          • Προκαλέστε τους μαθητές να μετατρέψουν αυτό το πρόγραμμα σε βρόχο while.
          • Συζητήστε με τους μαθητές ιδέες για το πώς να το μετατρέψετε σε βρόχο while.
          • Δώστε στους μαθητές αυτό το δείγμα κώδικα. Συζητήστε το πρόσθετο βήμα που προστέθηκε και πώς αυτό θα δημιουργήσει έναν βρόχο.
          • Ζητήστε από τους μαθητές να εκτελέσουν το πρόγραμμα.

          from spike import Motor

          # αρχικοποίηση των κινητήρων και του αισθητήρα. Ορισμός ονομάτων μεταβλητών

          motor_b=Motor(‘B’)

          motor_f=Motor(‘F’)

          count = 2

          # Εκτέλεση των κινητήρων όταν ο αριθμός είναι μικρότερος από 5 

          while count < 5:

              motor_f.run_for_seconds(0.3, 40)

              motor_b.run_for_seconds(0.3, 40)

              motor_f.run_for_seconds(0.3, -40)

              motor_b.run_for_seconds(0.3, -40)

              count=count+1

          Αφήστε χρόνο στους μαθητές να εξερευνήσουν το πρόγραμμα. Οι μαθητές θα πρέπει να δοκιμάσουν διαφορετικές τιμές για τη μεταβλητή count για να δουν πώς λειτουργεί το πρόγραμμα. Εξετάστε το ενδεχόμενο να επανεξετάσετε τις ίδιες ερωτήσεις από την ενότητα εξήγηση για συζήτηση.

          Προκαλέστε τους μαθητές να αλλάξουν το πρόγραμμα για να ορίσουν διαφορετικές τιμές για τη μεταβλητή while count, η οποία μπορεί επίσης να περιλαμβάνει ένα μεγαλύτερο από και ένα ίσο με.

          Εξελίξτε το ( Elaborate )

          (Μικρές ομάδες, 10 λεπτά)

          Οι μαθητές πρέπει να ενσωματώσουν την ανατροφοδότηση που τους δόθηκε.

          Δώστε χρόνο στους μαθητές να τροποποιήσουν τα σχέδια και το πρόγραμμά τους με βάση την ανατροφοδότηση που έλαβαν. Ζητήστε από τους μαθητές να καταγράψουν τις αλλαγές τους στο ημερολόγιό τους.

          Επιτρέψτε στους μαθητές να μοιραστούν τα ενημερωμένα μοντέλα και προγράμματά τους. Ζητήστε από τους μαθητές να μοιραστούν ποιες αλλαγές ενσωμάτωσαν και πώς κατάφεραν να κάνουν τις αλλαγές.

            Αξιολόγηση  ( Evaluate )

            (Ομαδική άσκηση, 15 λεπτά)

            Παρατήρηση από τον εκπαιδευτικό:

            Συζητήστε το πρόγραμμα με τους μαθητές.

            Κάντε στους μαθητές ερωτήσεις όπως:

            • Τι συνέβη όταν προσθέσατε το count+1 στο τέλος του προγράμματος;
            • Πώς λειτουργούν οι βρόχοι while;
            • Πότε είναι χρήσιμο να χρησιμοποιήσετε έναν βρόχο while σε ένα πρόγραμμα;

            Αυτοαξιολόγηση:

            Βάλτε τους μαθητές να απαντήσουν στα ακόλουθα στο ημερολόγιό τους:

            • Τι μάθατε σήμερα σχετικά με τη χρήση βρόχων while;
            • 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.
            Υποστήριξη εκπαιδευτικών

            Οι μαθητές θα:

            • Διερευνήσουν τις δηλώσεις while.
            • Προγραμματίσουν ένα μοντέλο χρησιμοποιώντας βρόχους while.
            Πράγματα που θα χρειαστείτε
            • Σετ SPIKE Prime έτοιμα για χρήση από τους μαθητές
            • Συσκευές με εγκατεστημένη την εφαρμογή SPIKE
            • Ημερολόγια μαθητών
            Εκπαιδευτικά πρότυπα

            CSTA

            2-CS-02 Σχεδιασμός έργων που συνδυάζουν στοιχεία υλικού και λογισμικού για τη συλλογή και ανταλλαγή δεδομένων.

            2-AP-10 Χρήση διαγραμμάτων ροής ή/και ψευδοκώδικα για την αντιμετώπιση σύνθετων προβλημάτων ως αλγόριθμοι

            2-AP-13 Να αναλύουν προβλήματα και υποπροβλήματα σε μέρη για να διευκολύνουν το σχεδιασμό, την υλοποίηση και την αναθεώρηση προγραμμάτων.

            2-AP-16 Ενσωμάτωση υπάρχοντος κώδικα, μέσων και βιβλιοθηκών σε πρωτότυπα προγράμματα και απόδοση των στοιχείων αυτών.

            2-AP-17 Συστηματική δοκιμή και βελτίωση των προγραμμάτων με τη χρήση μιας σειράς περιπτώσεων δοκιμής.

            2-AP-19 Τεκμηρίωση προγραμμάτων προκειμένου να διευκολύνεται η παρακολούθηση, ο έλεγχος και η αποσφαλμάτωση.