Παράκαμψη προς το κυρίως περιεχόμενο

Χάλασαν οι πυξίδες μας! Και τι μ' αυτό; Προγραμματισμός αυτοσχέδιας πυξίδας με το BBC micro:bit

Κώδικας προγραμματισμού πυξίδας

Hosted by OSOS , contributed by demelaz on 15 November 2023

Σύνοψη Project
Η περιγραφή του Project συνοψίζει τις δραστηριότητες μέσα από τις οποίες εμπλέκονται μαθητές και μαθήτριες Ε' και Στ' τάξεις για αντιμετώπιση του προβλήματος των χαλασμένων πυξίδων στο σχολείο μας, εάν αυτές όντως παρατηρηθούν ότι έχουν χαλάσει, με προγραμματισμό των μικροελεγκτών BBC micro:bit. Μέσα από τη δράση αυτή, οι μαθητές γνωρίζουν έννοιες για τη μέτρηση μοιρών και βασικές ή και πιο σύνθετες έννοιες προγραμματισμού για τη δημιουργία λειτουργικών προγραμμάτων με τη χρήση του micro:bit. Επίσης, έχουν την ευκαιρία να χρησιμοποιήσουν το αποτέλεσμα του προγραμματισμού τους μέσα από τη συμμετοχή τους σε ένα δημιουργικό παιχνίδι-θησαυρού που πραγματοποιείται στην αυλή του σχολείου.

Επιστέγασμα της δραστηριότητας, θα είναι η παρουσίασή της στο "Φεστιβάλ Γεωλογίας και Σεισμολογίας + ρομποτικής" που θα οργανωθεί στο σχολείο τον Νοέμβριο του 2023, όπου τα παιδιά θα έχουν την ευκαιρία, ως συντονιστές, να καθοδηγήσουν άλλα παιδιά αλλά και κατοίκους από την ευρύτερη περιοχή της Αγίας Βαρβάρας, να δημιουργήσουν την πυξίδα τους με χρήση του μικροελεγκτή micro:bit και έτσι να μοιραστούν τις γνώσεις τους και με άλλους.

Η συγκεκριμένη δράση εμπίπτει μέσα στο γενικότερο πλαίσιο της δράσης «Τα παιδιά ως ψηφιακά ικανοί πολίτες του 2030 – Προγραμματισμός (coding) και Ρομποτική» για την προώθηση των στόχων του σχολείου από τη συμμετοχή του στο Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα "Learning from the Extremes". Επίσης, ανταποκρίνεται και στους γενικότερους στόχους των σχεδίων δράσης του σχολείου από την εμπλοκή του στο LfE, όσον αφορά την ανάληψη του ρόλου του για προώθηση της δια βίου μάθησης και συμμετοχικότητας για την ευρύτερη κοινωνία.   

Επιμέρους στόχοι του Project

  • Εισαγωγή των παιδιών σε έννοιες προγραμματισμού με τη χρήση του μικροελεγκτή micro:bit.
  • Κατανόηση βασικών εννοιών προγραμματισμού, όπως σύνταξη εντολών και ακολουθιών εντολών, μεταβλητών καθώς και συνθηκών if/then/else/else if.
  • Ενθάρρυνση της ομαδικής εργασίας μέσω της δημιουργίας κοινών προγραμμάτων.
  • Μεταφορά των γνώσεων από προηγούμενα "συμβατικά" μαθήματα στην πρακτική σύνταξη κώδικα με blocks.
  • Χρήση πυξίδας για προσανατολισμό των παιδιών σε ένα παιχνίδι προσανατολισμού στην αυλή.
  • Μοιρασμός των γνώσεων των παιδιών με κατοίκους της ευρύτερης κοινωνίας, στο πλαίσιο Φεστιβάλ που διοργανώθηκε.

Οργάνωση επιμέρους δραστηριοτήτων για ολοκλήρωση του Project

  1. Εισαγωγή στις έννοιες του προσανατολισμού και εύρεση των σημείων του ορίζοντα με συμβατικούς τρόπους 
  2. Χρήση πυξίδων για προσανατολισμό στον χώρο - κατανόηση προβλημάτων που μπορεί να προκύψουν από προβληματικές πυξίδες
  3. Εισαγωγή στη χρήση του micro:bit ως προς τις έννοιες που θα χρησιμοποιηθούν για τον προγραμματισμό ψηφιακών πυξίδων - οργάνωση συμβατικών μαθημάτων κατανόησης των μοιρών του κύκλου (ακόμα δεν έχει διδαχθεί στα μαθηματικά), καθορισμού αριθμητικού εύρους μοιρών που καθορίζουν τα σημεία του ορίζοντα
  4. Προγραμματισμός της πυξίδας τους με χρήση του micro:bit - εκμάθηση εννοιών προγραμματισμού όπως compass heading, variables, συνθηκών if/then/else κλπ 
  5. Προσανατολισμός στον χώρο μέσω ενός παιχνιδιού θησαυρού στο σχολείο
  6. Παρουσίαση της δραστηριότητας σε κατοίκους της περιοχής και εκπαίδευσή τους σε βασικές έννοιες προγραμματισμού με τη χρήση του μικροελεγκτή micro:bit 
Learning Objectives
Προγραμματισμός με micro:bit - Προσανατολισμός στον χώρο με τη χρήση ψηφιακής πυξίδας - Εκπαίδευση ευρύτερης κοινότητας

Guidelines

Βασικό Πρόβλημα / Ανάγκη 

Οι μαθητές/τριες, προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν τις πυξίδες τους για να προσανατολιστούν στον χώρο (τάξη, αυλή κλπ), στα πλαίσια του μαθήματος για τον Προσανατολισμό στο γνωστικό αντικείμενο της Γεωγραφίας. Παρ' όλα αυτά, γνωρίζοντας τις πυξίδες που διαθέτουμε στο σχολείο και τα προβλήματα που παρουσιάζουν, είναι πολύ πιθανόν να οδηγηθούν στην παρατήρηση ότι οι πυξίδες αυτές δεν παρέχουν έγκυρες και αξιόπιστες παρατηρήσεις όσον αφορά την εύρεση του σημείων του ορίζοντα. Μέσα από ιδεοθύελλα και με βάση τις γνώσεις τους όσον αφορά τις δυνατότητες του μικροελεγκτή micro:bit, οι μαθητές θα οδηγηθούν στην εισήγηση για χρήση του για δημιουργία αυτοσχέδιων ψηφιακών πυξίδων για να ικανοποιήσουν την ανάγκη για προσανατολισμό. 

Υπο-προβλήματα 

Τα παιδιά της Ε και Στ τάξης δεν έχουν διδαχθεί ακόμα τη μαθηματική έννοια των μοιρών και της μέτρησης των μοιρών του κύκλου. Η κατανόηση αυτή είναι απαραίτητη για τον προγραμματισμό του micro:bit ως πυξίδα, αφού θα χρησιμοποιηθεί η έννοια προγραμματισμού του compass heading, που προϋποθέτει τη μέτρηση μοιρών. Αυτό θα δημιουργήσει ένα επιπρόσθετο πρόβλημα και την ανάγκη να πρέπει πρώτα τα παιδιά να κατανοήσουν την έννοια των μοιρών και της μέτρησης των μοιρών του κύκλου, πρώτα με συμβατικό τρόπο (π.χ., με τη χρήση μοιρογνωμονίου) και μετά την μεταφορά της συγκεκριμένης γνώσης στον προγραμματισμό του μικροελεγκτή. 

Επίσης, τα παιδιά, έστω και αν είναι μερικώς εξοικειωμένα σε βασικές έννοιες προγραμματισμού με το micro:bit, εκτιμάται ότι το ψηλότερο επίπεδο προγραμματισμού που απαιτείται για τον προγραμματισμό των μικροελεγκτών ως πυξίδων, θα δημιουργήσει επιπλέον προκλήσεις στα παιδιά.  

Στόχος του Project ως προς τα πιο πάνω προβλήματα

Ο στόχος του Project ως προς τα πιο πάνω προβλήματα είναι να βοηθήσει τα παιδιά, αρκετά σταδιακά, να κατανοήσουν τις βασικές μαθηματικές έννοιες πίσω από την έννοια του προσανατολισμού και αργότερα, μέσω πολλών επιμέρους δραστηριοτήτων, να σπάσει σε μικρά κομμάτια την πορεία προγραμματισμού του micro:bit ως πυξίδα, για να βοηθήσει τα παιδιά να ξεπεράσουν τις προκλήσεις που θα προκύψουν. Στόχος επίσης είναι τα παιδιά να διασκεδάζουν κατά τη διαδικασία, δημιουργώντας θετική στάση απέναντι στον προγραμματισμό. 


Description

Σχόλια παιδιών:

"Δε φανταζόμασταν ότι η λύση στις χαλασμένες μας πυξίδες θα ήταν τόσο ενδιαφέρουσα"

"Ανυπομονούμε να φτιάξουμε την πυξίδα μας και να παίξουμε το παιχνίδι θησαυρού!"

"Ενθουσιαστήκαμε με τη δραστηριότητα"

"Νομίζω πως φέτος θα μου αρέσει πολύ το μάθημα της Γεωγραφίας"

 

 

Partnership opportunities

Σε πρωταρχικό στάδιο, συνεργασία μαθητών και μαθητών εκπαιδευτικού ως προς την αναγνώριση του βασικού προβλήματος που υπάρχει με τις πυξίδες του σχολείου μας. 

Guidelines

Γενική περιγραφή δραστηριοτήτων 

Μέσα από τις δραστηριότητες με τις οποίες εμπλέκονται μαθητές και μαθήτριες Ε' και Στ' τάξεις για αντιμετώπιση του προβλήματος των χαλασμένων πυξίδων στο σχολείο μας, οδηγούνται στην αναγνώριση της ανάγκης αλλά και στον προγραμματισμό των μικροελεγκτών BBC micro:bit. Μέσα από τη δράση αυτή, οι μαθητές γνωρίζουν έννοιες για τη μέτρηση μοιρών και βασικές ή και πιο σύνθετες έννοιες προγραμματισμού για τη δημιουργία λειτουργικών προγραμμάτων με τη χρήση του micro:bit. Επίσης, έχουν την ευκαιρία να χρησιμοποιήσουν το αποτέλεσμα του προγραμματισμού τους μέσα από τη συμμετοχή τους σε ένα δημιουργικό παιχνίδι-θησαυρού που πραγματοποιείται στην αυλή του σχολείου.

Διερευνητικές δραστηριότητες / Ομαδικές δραστηριότητες 

  1. Φανταστείτε ότι έχετε πάει σε μια κατασκήνωση και σε ένα περίπατο που έχει οργανωθεί, έχετε χαθεί στο δάσος. Χρησιμοποιήστε την πυξίδα σας για να προσανατολιστείτε στον χώρο (δραστηριότητα στην αυλή)
    • Χρήση πυξίδων για προσανατολισμό στον χώρο (εργασία σε ομάδες)
    • Αναγνώριση και κατανόηση προβλημάτων που μπορεί να προκύψουν από προβληματικές πυξίδες (συζήτηση στην ολομέλεια)
  2. Δυστυχώς διαπιστώνετε πως οι πυξίδες σας έχουν χαλάσει ή δεν παρέχουν όλες αξιόπιστες παρατηρήσεις. Με ποιους άλλους τρόπους θα μπορούσατε να προσανατολιστείτε στον χώρο; 
    • Εισαγωγή στις έννοιες του προσανατολισμού και εύρεση των σημείων του ορίζοντα με άλλους συμβατικούς τρόπους - αναζήτηση τρόπων εύρεσης του ορίζοντα είτε από προσωπικές εμπειρίες, είτε μέσα από το διαδίκτυο με χρήση φορητών υπολογιστών  
  3. Θα πρέπει να βρούμε ένα τρόπο αξιόπιστου προσανατολισμού στον χώρο, με πυξίδες οι οποίες να παρέχουν πάντοτε έγκυρες και αξιόπιστες παρατηρήσεις
    • Εισήγηση τρόπων δημιουργίας αυτοσχέδιων πυξίδων (π.χ., με χρήση μαγνήτη και βελόνων). 
    • Τα παιδιά οδηγούνται, με βοήθεια του/της εκπαιδευτικού, πως η χρήση του micro:bit θα μπορούσε να παρέχει λύση στο πρόβλημα προγραμματισμού μιας αξιόπιστης πυξίδας 
  4. Εισαγωγή στη χρήση του micro:bit (θεωρητική προσέγγιση), ως προς τις έννοιες που θα χρησιμοποιηθούν για τον προγραμματισμό των ψηφιακών μας πυξίδων
    • Επεξήγηση εννοιών προγραμματισμού ή δυνατοτήτων του micro:bit, απαραίτητων για τον προγραμματισμό της πυξίδας μας (μαγνητόμετρο, compass heading, variables, συνθήκες if/then/if then/else/else if)
    • Ανάγκη οργάνωσης συμβατικών μαθημάτων κατανόησης των μοιρών του κύκλου (ακόμα δεν έχει διδαχθεί στα μαθηματικά), καθορισμού αριθμητικού εύρους μοιρών που καθορίζουν τα σημεία του ορίζοντα
  5. Προγραμματισμός της αυτοσχέδιας ψηφιακής μας πυξίδας με χρήση του micro:bit - Εργασία σε ομάδες για ολοκλήρωση αριθμού μικρών δραστηριοτήτων μέσα από τις οποίες σταδιακά χτίζεται ο τελικός κώδικας της ψηφιακής μας πυξίδας
    • Εκμάθηση έννοιας του compass heading
    • Υπενθύμιση της χρήσης των buttons ("on button A....") 
    • Εκμάθηση έννοιας των variables και χτίσιμο κώδικα για τη χρήση του στον τελικό κώδικα της πυξίδας 
    • Εκμάθηση έννοιας συνθηκών if/then/else/else if - σειρά μικρών δραστηριοτήτων και σταδιακό χτίσιμο του κώδικα της ψηφιακής πυξίδας (τα παιδιά στηρίζονται στο εύρος των μοιρών  που κατέγραψαν στα συμβατικά μαθήματα για τον προσανατολισμό
  6. Προσανατολισμός στον χώρο μέσω ενός παιχνιδιού θησαυρού στο σχολείο
    • Χρήση ψηφιακής πυξίδας για παιχνίδι θησαυρού που θα διοργανωθεί στον χώρο του σχολείου 
  7. Προγραμματισμός για παρουσίαση της δραστηριότητας σε κατοίκους της περιοχής και εκπαίδευσή τους σε βασικές έννοιες προγραμματισμού με τη χρήση του μικροελεγκτή micro:bit - σε φεστιβάλ που διοργανώνεται στο σχολείο 
    • Παιδιά-εθελοντές θα συντονίζουν τους σταθμούς 

Description

Σχόλια παιδιών: 

"Μα πότε θα φέρεις τα micro:bit κύριε; Ανυπομονούμε να φτιάξουμε την πυξίδα μας!"

"Είχαμε ξανακάνει για τον προσανατολισμό στην Γ τάξη, αλλά αυτό το μάθημα όπως το κάνουμε φέτος είναι πολύ καλύτερο"

"Μας αρέσει που θα δουλεύουμε με τα micro:bit"

\

Guidelines

  1. Σχεδιασμός:

    • Οι μαθητές/τριες σκέφτονται πώς θα φαίνεται η πυξίδα τους στην οθόνη του micro:bit. Μπορούν πρώτα να τη σχεδιάσουν στο χαρτί για το τι θα μπορούσε να αναγράφει η οθόνη του micto:bit για να υποδεικνύει τα σημεία του ορίζοντα π.χ., B ή Βορράς ή ένα τόξο προς τα εμπρός.
  2. Προγραμματισμός:

    • Οι μαθητές/τριες χρησιμοποιούν τις γνώσεις προγραμματισμού που απέκτησαν κατά τη διάρκεια των μαθημάτων που αφορούν στο πρότζεκτ για να προγραμματίσουν την πυξίδα τους να παρέχει συνεχείς και αξιόπιστες παρατηρήσεις. Χρησιμοποιούν όλες τις έννοιες που έχουν διδαχθεί και κατακτήσει (μεταβλητές, συνθήκες, κουμπιά, ακολουθία εντολών)
  3. Δοκιμή:

    • Οι μαθητές/τριες δοκιμάζουν τα διάφορα προγράμματα που έχουν δημιουργήσει στο MakeCode για προγραμματισμό του micro:bit ούτως ώστε να παρατηρήσουν πώς λειτουργεί η ψηφιακή τους πυξίδα στην πράξη. Κάνουν τις απαιτούμενες αλλαγές μέσω trial and error για να πετύχουν το βέλτιστο αποτέλεσμα.
  4. Παρουσίαση και Χρήση 

    • Οι μαθητές/τριες παρουσιάζουν σε ομάδες τις πυξίδες τους, επεξηγούν τις επιλογές τους και τις επιλογές τους και βλέπουν τους διάφορους τρόπου με τους οποίους η κάθε ομάδα εργάστηκε για να αντιμετωπίσει τις δυσκολίες που προέκυψαν και τον τρόπο προγραμματισμού της πυξίδας τους. 

    • Οι μαθητές/τριες χρησιμοποιούν την πυξίδα τους σε ένα παιχνίδι θησαυρού στην αυλή που οργανώνεται από τον/την εκπαιδευτικό. 

  5. Βελτιώσεις:

    • Οι μαθητές/τριες αναστοχάζονται μέσα από την παρουσίαση και χρήση της πυξίδας τους στο παιχνίδι θυσαυρού και σκέφτονται και μοιράζονται τρόπους με τους οποίους θα μπορούσαν να βελτιώσουν την πυξίδα τους.

Description

Σχόλια Μαθητών/τριών 

"Ποτέ ξανά δεν ήταν το μάθημα της Γεωγραφίας τόσο ενδιαφέρον"

"Φέτος δε θέλουμε να χάνουμε το μάθημα της Γεωγραφίας! Αυτό το μάθημα που κάνουμε με τις πυξίδες στο micro:bit είναι πάρα πολύ ωραίο" 

"Κύριε φτιάξαμε την πυξίδα μας με το micro:bit! Είναι τέλεια!" 

"Γίνεται να πάρουμε το micro:bit σπίτι για να το δείξουμε την πυξίδα μας στους γονείς μας; Θα ενθουσιαστούν!"

"Μάθαμε να προγραμματίζουμε το micro:bit και αυτό είναι εντυπωσιακό! Θέλω να ασχοληθώ με το micro:bit και στο σπίτι μου!" 

 

 

Guidelines

Διαμοιρασμός/κοινοποίηση (sharing) των γνώσεων και εμπειριών των παιδιών:

  1. Παρουσίαση των ψηφιακών τους πυξίδων στους/στις συμμαθητές/τριες τους 

  2. Καταγραφή και κοινοποίηση της πορείας εργασίας των παιδιών στα κοινωνικά δίκτυα - συγκεκριμένα στο στο Twitter/X όπου διατηρούμε λογαριασμό 

  3. Παρουσίαση της πορείας εργασίας των παιδιών σε συνάντηση με τους γονείς στο σχολείο

  4. Παρουσίαση των πυξίδων των παιδιών σε Φεστιβάλ που θα διοργανωθεί, στο οποίο θα προσκληθεί το ευρύτερο κοινό 

  5. Εκπαίδευση άλλων στη χρήση του micro:bit μέσω της δραστηριότητας προγραμματισμού της πυξίδας τους 

  6. Κοινοποίηση εργασιών των παιδιών σε τοπικές εφημερίδες και ιστοσελίδες 

  7. Κοινοποίηση εργασιών στην κοινότητα του Micro:bit Educational Foundation στο Twitter/X 

 


Description

"Ανυπομονούμε να παρουσιάσουμε το τι φτιάξαμε με το micro:bit στο Φεστιβάλ" 

"Θα μάθουμε και τους γονείς μας να χρησιμοποιούν το micro:bit κι αυτό θα τους αρέσει πολύ! Είμαι ενθουσιασμένη!" 

"Η εμπειρία μας στο φεστιβάλ ήταν από τις καλύτερες εμπειρίες που είχα στο Δημοτικό! Θα τη θυμάμαι για πάντα!"