Ce sunt roboții programabili - seturi de construcție?

Spre deosebire de celelalte categorii de roboți, roboții bazați pe kituri sosesc în piese.

Elevii vor trebui atât să îi asambleze singuri, cât și să îi programeze. Astfel sunt roboții precum LEGO Mindstorms EV3 sau Vex. Acest tip este potrivit pentru elevii care au deja un interes față de robotică și unele cunoștințe de bază privind utilizarea roboților și codarea, elevii din liceu, cluburile și programele extrașcolare și alte cursuri opționale, precum și pentru oricine dorește să participe la competiții organizate de robotică. Interesant aici este că acești roboți pot fi asamblați în mai multe moduri diferite. Complexitatea kitului și metodele de construcție variază, dar fiecare robot are cel puțin câteva tipuri diferite de senzori, plus motoare și alte componente care permit flexibilitate în utilizare și varietate a ieșirilor.

Roboți constructori programabili

[products limit="4" slider--d_columns="3" where--ids="410,1425,1546,5075"]

Deoarece elevii construiesc și programează acești roboți, gama a ceea ce se poate face cu ei este mai vastă decât cu orice altă categorie de roboți. Aici însă va trebui să fie bine înțeleasă conexiunea hardware-software pentru a controla robotul printr-un program propriu. Un alt lucru de care trebuie să țineți cont este depozitarea: roboții bazați pe kituri conțin de obicei foarte multe piese! Veți avea nevoie de o modalitate de organizare și depozitare a tuturor componentelor separat, precum și de o metodă de păstrare a roboților „parțial asamblați".

Acești roboți necesită utilizarea codării pe ecran. Pentru a scrie codul, veți avea nevoie de o tabletă sau un calculator. Diferiții roboți din acest tip au aplicații sau limbaje de codare diferite, bazate pe blocuri, text sau ambele. Editorii de programare sunt proiectați să arate mai degrabă ca editorii de text standard. Pentru a beneficia de flexibilitatea deplină a acestor roboți, elevii trebuie să fie familiarizați cu componentele hardware, precum și cu competențele de codare și calcul necesare pentru a le utiliza.

Natura modulară a acestor roboți înseamnă, de asemenea, că sunt posibile mai multe proiecte. Flexibilitatea componentelor și gama de senzori oferă numeroase posibilități pentru programe. Multe competiții organizate de robotică beneficiază de această flexibilitate, oferind elevilor posibilitatea de a concura în utilizarea roboților. Chiar dacă nu urmați calea competițională, există multe de învățat. Dezavantajul este că, cu excepția unor materiale introductive de bază despre produs, există adesea îndrumări limitate. Înțelegerea conceptelor fundamentale de codare îi va ajuta pe elevi și profesori să utilizeze acești roboți mai eficient.

Ce dezvoltă roboții constructori programabili la elevi?

Lucrul cu roboții constructori programabili nu este doar un exercițiu tehnic — el dezvoltă un întreg set de competențe importante, necesare în lumea modernă. Când elevii asamblează, testează și programează propriul robot, ei parcurg un proces ingineresc autentic, în care greșelile reprezintă o parte naturală și valoroasă a învățării.

• Gândire critică și rezolvarea problemelor — orice defecțiune sau rezultat neașteptat necesită analiză și gândire creativă.
• Gândire logică și alfabetizare algoritmică — scrierea codului, chiar și cel bazat pe blocuri, construiește o gândire structurată pas cu pas.
• Lucrul în echipă și comunicarea — majoritatea proiectelor cu roboți se realizează în grupuri mici, ceea ce încurajează colaborarea.
• Perseverență și încredere în sine — finalizarea cu succes a unui proiect, chiar și după numeroase încercări, construiește încredere și dorința de a aborda noi provocări.
• Conectarea teoriei cu practica — fizica, matematica și informatica capătă sens real atunci când sunt aplicate în construirea și programarea unui robot.

Sfaturi practice pentru profesori

Introducerea roboților constructori programabili în sala de clasă poate fi o provocare, mai ales dacă este pentru prima dată. Iată câteva recomandări care vor facilita procesul și vor face activitatea mai eficientă:

• Începeți cu organizarea pieselor. Înainte de prima lecție, pregătiți un sistem de depozitare — cutii mici sau containere cu etichete facilitează considerabil activitatea și economisesc timp prețios de studiu.
• Introduceți elevii treptat. Nu este necesar să începem de la bun început cu proiecte complexe. Începeți cu sarcini simple — de exemplu, să faceți robotul să parcurgă o anumită distanță sau să ocolească un obstacol.
• Folosiți codarea bazată pe blocuri ca punct de plecare. Pentru elevii fără experiență anterioară, codarea vizuală bazată pe blocuri este mult mai accesibilă și motivantă decât limbajele de programare text.
• Încurajați documentarea procesului. Rugați elevii să își noteze pașii, greșelile și soluțiile — acest lucru construiește obiceiul de reflecție și sistematizare.
• Conectați proiectele cu probleme reale. Sarcini precum „Construiește un robot care sortează obiecte după culoare" sau „Fă un robot care urmărește o linie" oferă un context concret și cresc motivația.

Când să introduceți roboții constructori programabili?

Momentul optim pentru introducerea acestor roboți este după ce elevii au deja o înțelegere de bază a gândirii algoritmice și au lucrat cu roboți mai simpli, pre-asamblați. În contextul educațional, aceștia își găsesc aplicarea în orele de tehnologia informației, tehnologie și antreprenoriat, precum și în cluburile extrașcolare de robotică și STEM. Este recomandat să fie introduși nu mai devreme de clasele a 5-a – a 6-a, iar la nivelul liceului pot fi deja utilizați pentru proiecte mai complexe și ambițioase, inclusiv pregătirea pentru competiții naționale și internaționale.