Počítadla s Microbitem

V dalším projektu s Microbitem jsme navázali na naše zkušenosti s proměnnou z minulé hodiny. V textu uvidíte 3 různé úlohy, na řešení si žáci museli přijít sami, výsledek vidíte ve formě animace.

Počítadlo 1, Lovci perel. Dva lovci perel mi postupně podají svoje perly. Chci spočítat, kolik mi jich dal první a kolik druhý – obě čísla chci pro kontrolu vidět na displeji. Poté chci spočítat, kolik mi jich přinesli dohromady.

Počítadlo 2, Dlaždičky. Chci spočítat počet dlaždic v kuchyni. Nechci ale počítat a zapisovat každou dlaždičku zvlášť. (nápověda: Nejdřív potřebuji, aby mi Microbit spočítal první horní (vodorovnou) řadu a pak číslo vynásobím svislou řadou. Chci aby mi Microbit ukázal výsledný počet dlaždiček.

Každá úloha obsahovala 3 podbody, první byl doplňovací a další 2 jsem zaškrtával já – učitel, když mi žáci přinesli naprogramovaného Microbita.

  • Jak se jmenují vaše proměnné: __________________
  • Dokončete počítadlo
  • Vložte do počítadla vhodné animace
Tento obrázek nemá vyplněný atribut alt; název souboru je hx-0L21fuOZY1SvAFCyRJR_sE8Ukd4ZM_I-rSjgspH3MsYDXbVbrwAvR-X8FQgj7DDq2G3dv7u-R43-icApDAEsEFEsEJc2M3HFzF3k5eweO4-lP2Si2WXCNm4kTJiYliV6xht5d.

Příklad řešení společně s animací:

Počítadlo 3, Bonbóny. Potřebuji rozdělit bonbony. Chci do Microbita zadat počet bonbónů a následně počet lidí, kteří si je mají rozdělit. Microbit mi musí spočítat, kolik dostane každý bonbónů.

Počítadlo 4: Volná práce.  Vymyslete vlastní počítadlo a jeho účel. Vymyslete k němu vlastní příběh. Využijte rozdílné vstupy (input), nezapomínejte na různé možnosti matematických operací. (sčítání, odčítání, násobení…)

Inspiraci jsem čerpal z následující publikace: https://makecode.microbit.org/courses/csintro

Kámen nůžky papír s Microbitem

Cílem dnešní hodiny bylo vysvětlit koncept proměnné a sestavit z Microbita funkční počítadlo a krokoměr.

Začali jsme tím, že žáci dostali za úkol hrát mezi sebou “kámen, nůžky, papír” a zaznamenat na papír jméno týmu,počet výher, proher a remíz.

Pak jsme si společně zakroužkovali, které údaje na papíře jsou stálé (konstanta) – jméno týmu a které se mění – proměnná. Shodli jsme se, že v našem zápisu se vyskytují 3 proměnné tj. počet výher, proher a remíz.

Následně jsme si rozdali Microbit a žáci měli za úkol napsat, jak by mohlo vypadat počítadlo vyrobené skrze Microbit. Většina se shodla na tom, že po stisku tlačítka A by se měla započítat výhra, B prohra a A+B remíza. Ukázali jsme si, kde v prostředí Make code najdeme proměnné a pak se všichni pustili do práce. Tvorba proměnných a počítání bodů bylo pro většinu jednoduché, složitější bylo vymyslet, jak udělat, aby nám Microbit výsledné číslo také ukázal na displeji.Jedno možné řešení je zde (pouze pro počet výher):

Ti, kteří dokončí dříve mohou zakomponovat různé animace nebo vyčištění obrazovky po určitém čase. Případně se místo “kámen, nůžky, papír” mohou hrát kostky (kostka), která se dá přímo naprogramovat do Microbiota.

Žákům, kteří si nevěděli rady jsem dal vytištěnou nápovědu (funkční program s proměnnou “výhra”)

Posledním úkolem bylo vytvořit funkční krokoměr. (máme dvouhodinovku) Žákům tento úkol nedělal žádné problémy, navíc dostali k dispozici materiály – kartón, provázek, dřívka,plastová brčka…

V pracovním listu byly zakomponované jednak zamyšlení nad designem, dále odškrtávací boxy (učitel zaškrtne box, pokud vidí, že má žák splněno) a reflexe. 

Obrázek pracovního listu je zde:

Začínáme se třeťáky s novými roboty

S nástupem nového pololetí jsem usoudil, že kódování s Ozoboty už bylo dost a že se zaměříme na něco více komplexního. Na škole máme totiž k dispozici ještě druhou sadu robotů, jedná se o BBC Micro:bit.  (více o těchto robotech zde: https://ucimesroboty.cz/index.php/2019/08/21/moje-cesta-k-robotum/ )

Začali jsme tím, že se žáci robota pokusili popsat. Na tabuli jsem jim napsal chybějící pojmy a oni je přiřazovali k obrázku. 

Děti si pak vzaly allinone počítače a otevřely si Makecode editor, a zadaly do něj následující kód:

Na základě pozorování simulace v Make Code měly doplnit do pracovního listu větu:

Zkus napsat, co bude Microbit zobrazovat – doplň větu.

Microbit nejprve zobrazí _______ potom _______ a to přesně po dobu _________. Potom ________________________________________________ a celá animace začne ________.

Poté, co větu doplnily, mohly zkusit přidat další vlastní příkazy z kategorie “basic”.

Další hodinu jsem zaměřil na čtení javascript blocks.  Každé dítě dostalo tabulku s popisem devíti “programů”.

K popisu programu jsem připravil jeho grafickou podobu v javascript blocks:

Čtverečky s programy jsem očísloval, rozstříhal a několikrát vytisknul, děti je pak nalepily různě po učebně. 

Poté chodily se svou tabulkou s popisem a snažily se ke všem popisům najít správný program.

Děti si v rámci této aktivity ukotvily princip posloupnosti příkazů a rozdíl mezi cyklem “forever” a příkazem “on start.”

Jak začít s programováním ve třetí třídě v deseti krocích!

Začít s programováním je o hodně snadnější než se může laikovi zdát. Nastupující generace dětí vyrůstá obklopená technologiemi, stále mě překvapuje, jak rychle se v blokovém kódování dokáží velmi mladí žáci orientovat.


1. Nejprve bych však i přes veškeré nadšení pro práci s technikou začal s tzv. unplugged (odpojenou) aktivitou – tedy s vysvětlením algoritmického myšlení a v našem případě hlavně principu sekvencí, bez zapojení počítače (do zdi).

2. Skvěle nám může posloužit např aktivita z webu https://code.org/curriculum/unplugged, konkrétně jsem se zaměřil na https://curriculum.code.org/csf-19/coursed/1/ (aktivitu už jsem použil s žáky čtvrtých tříd v rámci projektového dnu a ani pro třeťáky to nebyl problém).

3. Nejprve jsme se s dětmi (rozdělenými do malých skupinek) bavili o tom, co to vlastně je robot a kde všude se s nimi setkáváme. Dětem chvilku trvá, než za robota začnou označovat např. svoje kuchyňské spotřebiče, ale časem se do toho místa dostaneme a pak zkusíme ve skupině vymyslet společné znaky robotů. (např. dají se ovládat, můžeme je nastavit – naprogramovat, jsou na elektřinu…)

4. Poté se stane na malou chvilku sám učitel robotem. Na tabuli promítnu nebo nakreslím následující obrázek:

A děti mají za úkol mě, učitele, hloupého robota, naprogramovat tak, abych vytvořil na nákresu šachovnici. Dbám na to, aby se používaly pouze výrazy z našeho primitivního programovacího jazyka a v bodech tak postupně vytvoříme primitivní algoritmus.


5. Po nějaké době nás začne z vypisování dlouhých příkazů bolet ruka a shodneme se na zjednodušení programovacího jazyka, slova nahradíme šipkami. V tom přichází čas, aby si děti nově nabytou znalost upevnily. Dostávají následující pracovní list.

6. V pracovním listu si vyberou jeden ze vzorů, který se pokusí přepsat do kódu v krocích 1 až 15. Poté horní část papíru přeloží, vymění pracovní list se sousedem a ten se na základě kódu pokusí obrázek překreslit do čtvercového pole na konci stránky. Celý proces opakujeme dvakrát nebo i vícekrát s dalšími vlastními vzory.

7. Další hodinu jsme vše přivedli do praxe. Ve třídě jsme rozestavěli all in one počítače (počítačová učebna nebyla volná a také jsem zjistil, že dětem se obecně v dotykovém prostředí pohybuje lépe, než v klasickém rozložení s myší a klávesnicí, navíc při práci ve skupině je interakce více lidí současně v dotykovém prostředí  přirozenější) 

8. Můj plán byl vše vyzkoušet skrze hru  Run Marco: https://runmarco.allcancode.com/. během aktivity jsme však zjistili, že interface hry nereaguje na přetahování příkazů dotykem. V situaci, kdy máte ve třídě 20 třeťáků a všichni najednou si začnou ve skupinách a čím dál hlasitěji stěžovat, že “jim to nejde”, jsem se zapotil. 

9. Naštěstí jsem měl v záloze aktivity z code.org, resp. Hour of code. Děti si tak nadšeně otevřeli Minecraft: https://studio.code.org/s/mc/stage/1/puzzle/1 a začli zcela přirozeně programovat. Vše je v češtině, děti znají Minecraft, učí se programovat, všichni jsme spokojení. Děti pracují v týmech po 3, každý by měl dostat svoji roli a vystřídat se – někdo pozorně sleduje instrukce, další kontroluje správnost kódu, jiný kód zadává (např.) – na strategii se domlouvají všichni a v rolích se střídají. Učitel pak může jen spokojeně obcházet pracující skupiny a pomáhat při řešení stále náročnějších úkolů. 

10. A takhle jednoduché to je! Jsme sice na začátku ale z reakcí dětí vnímám, že  jdeme správným směrem.

10 hodin s Microbity, 2 dny v kuse, plná třída čtvrťáků

Na škole máme několikrát za rok ateliéry – projektové dny, kdy si učitelé připraví dvoudenní výukový blok a žáci si sami vybírají, čím se chtějí celý čtvrtek a pátek zabývat. (na Microbity se nám shodou okolností přihlásili téměř výhradně žáci čtvrtých tříd, což byl zároveň náš dolní věkový limit)

Od začátku roku jsem ještě pořádně nevyužil BBC microbit a tak jsme se  rozhodli (společně s další kolegyní co učí angličtinu Terezou Kopřivovou a dvěma studentkami programu Učitel naživo Anetou Gaborovou a Katkou Přikrylovou), že celých 10 hodin věnujeme právě jim. Donutilo nás to skočit do světa blokového programování a konečně si pořádně zažít práci s Microbity.

Pro společnou přípravu jsme využili sdílené Google dokumenty, jen pro představu, část naší přípravy vypadala třeba takto:

(opět dekuji Štěpánce Baierlové za zaškolení, v přípravě je vidět část její prezentace 🙂

Vybavení, které jsme využili (vše 15x): 

Microbit: https://www.hwkitchen.cz/bbc-microbit-mikropocitac-pro-vyuku-programovani/ (499 kč)

Obal na Microbit s držákem na baterie: https://www.hwkitchen.cz/bbc-micro-bit-akrylovy-ochranny-kryt-drzak-baterii/ (119 kč)

Úvod do kódování bez počítače

Začali jsme unplugged aktivitou – vysvětlování principů kódování bez počítače. Vybrali jsme aktivitu z webu: https://code.org/curriculum/unplugged – je zde vše připravené, jako učitel stačí pouze následovat podrobné instrukce, ideální pro programovací laiky, kterými jsme (byli) všichni v realizačním týmu 🙂

Konkrétně jsme si vybrali následující aktivitu, která je zaměřená na vysvětlení kódování a sekvencí:

Odkaz na podrobný návod zde: https://curriculum.code.org/csf-19/coursed/1/

Pokračovali jsme popisem Microbita…

,

Až jsme se dostali k samotnému blokovému programování v prostředí Make code https://makecode.microbit.org/#editor.

Zde bych chtěl znovu podtrhnou jeden fakt, jehož propagaci jsem zasvětil celý web:

S výukou robotiky může začít opravdový laik, který nikdy neprogramoval, ani nestudoval ICT. Na webu je dostatek dostupných materiálů a školení pro učitele, které vás do světa robotů a algoritmického myšlení snadno uvedou!

Po tom, co jsme prošli několik tutoriálů na https://makecode.microbit.org/ jsme se rozhodli naše žáky zasvětit do 3 oblastí programování Microbita:

  1. Práce s obrazem – tvorba animací
  2. Práce se vstupy (input) – tlačítka, akcelerometr, krokoměr, hrací kostka
  3. Komunikace mezi Microbity – posílání čísel, textu a kódovaných zpráv

Každý žák měl zároveň k dispozici portfolio, ve kterém plnil zadané úkoly a zapisoval různým způsobem svůj progres. Jedna z počátečních stránek vypadala třeba takto:

Pokud by měl kdokoli o portfolio zájem, ozvěte se mi na pracovní mail jan.juricek (zavinac) zsstross.cz a já Vám rád portfolio pro inspiraci pošlu.

Nebudu v blogu zmiňovat návod na programování, vše naleznete zde:https://makecode.microbit.org/  tady: https://microla.cz/ a nebo tuhle: https://www.microbiti.cz/ (vše i v češtině)

Sdílení zážitků

Nasdílím ale pár fotek a animací, abychom si všichni mohli znovu připomenout, že programování je možné učit i české děti ve čtvrté třídě skrze učitele neinformatiky, a že to žáky dokonce baví…

Velká výhoda Mikrobitů je, že žáci mohou kódování využívat v reálných situacích. Nejedná se pouze o virtuální program nebo simulaci. My jsme se rozhodli, že vytvoříme vlastní krokoměr (návod zde: https://makecode.microbit.org/projects/step-counter – doporučuji však nepočítat kroky po inputu “on shake”, ale vybrat místo toho zrychlení “3g”, které lépe simuluje pohyb končetiny při chůzi).

V základní variantě krokoměru lze Mikrobit prostě hulvátsky přilepit izolepou na kalhoty.

V pokročilejší variantě, kterou bych doporučil, můžeme vyrobit kartonové “chytré hodinky”

Druhý den děti už dokázaly pracovat s tlačítky a jinými vstupy (input), které Microbit zná. Rozhodli jsme se proto, že je postavíme do role hackerů. Dostali před sebe již naprogramovaný Microbit, který zobrazením různých obrázků reagoval na rozdílné natočení, zatřesení nebo  kombinaci tlačítek. Žáci si ho tedy museli doslova pořádně osahat a poté se pokusit kód okopírovat v Makecode editoru. 

Na závěr jsme dětem dali volnou roku pro vytvoření vlastního projektu. Výsledné naprogramované Mikrobity jsme s popiskem umístili na chodbu a děti obcházely práce svých spolužáků a rozmísťovaly body projektům, které je zaujaly.

Kdybychom připravovali ateliér znovu, pravděpodobně bychom zařadili více aktivit bez počítače, při kterých by se děti rozpohybovaly, celodenní soustředění a programování bylo pro čtvrťáky náročné. Také bychom se více zaměřili na reflexi, děti už byly k závěru dost vyčerpané, tak jsme je hlavně ocenili, povzbudili a rozdali čokolády, propracovanější reflexe je jeden z našich cílů pro další ateliér.

PS. všechny animace jsem velmi jednoduše vytvořil z videa skrze tento web: https://ezgif.com/optimize

Ozobot v Kostkách

3. a 8. třída

V dalších hodinách jsme využili materiály z oficiálního webu. Konkrétně se jednalo o úlohu na následujícím odkazu: 

https://portal.ozobot.com/lessons/detail/cube-challenges

Děti mají za úkol vystřihnout a sestavit několik krychlí. Jedna krychle obsahuje údaje o čase (např. 23-25 s.), další krychle jsou popsány Ozokódy. Žáci poté mají za úkol si hodit všemi kostkami a následně sestavit dráhu, kterou Ozobot projede za daný čas a která bude obsahovat náhodně vržené kódy.

Můžeme buď využít předpřipravené kostky z odkazu nebo si udělat úplně vlastní a pokud chceme větší výzvu lze zabrousit do světa vícestranných útvarů 😉

K robotice určitě patří manuální zručnost, proto vítám, všechny aktivity, kde žáci pracují s různými materiály. Také si společně v hodině zdůrazníme, proč je důležité být v robotice přesný, pečlivý a trpělivý. Ani samotní

Ozoboti nepříjímají odbyté, chlupaté, moc úzké nebo obtloustlé čáry, jsou dost vybíraví a děti se musí s pečlivostí naučit pracovat. 

Samotnou manuální formu práce s Ozoboty vnímám jako velkou přednost zvláště u malých dětí. Stejně jako rozvíjíme spolupráci ve dvojici a společné sdílení, dáváme důraz také na pečlivost a trpělivost, tedy na dovednosti, které byste si asi na první screening s roboty nespojili.

Práce výzkumníků NASA

Cíle hodiny: Žáci si vyzkouší systematickou práci s experimenty; žáci objeví nové možnosti robotů; žáci reflektují svoje pracovní procesy

S osmou třídou mám dvouhodinový blok jednou za 14 dní. V našem druhém projektu jsme se dostali do pozice výzkumníků NASA. Úkol byl záludný – poslat vesmírného robota – Ozobota z výzkumné stanice na povrch jiné planety. Na neznámém povrchu musel robot ujet alespoň 5m. Výzkumníci dostali k dispozici pouze jeden list papíru, lepidlo a fixy. 

K vyřešení problému je třeba opravdu využít “out of the box thinking” (vystoupit ze zajetých kolejí). Žáci totiž doposud byli zvyklí pracovat s robotem pouze na papíře ve 2D prostoru, v tomto projektu museli okolo ozobota vytvořit strukturu – exoskelet 🙂 viz obrázek, aby mu umožnili pohyt po třídě. Krycí jméno tohoto projektu je “ozokřeček”.

Celý projekt jsme pracovali jako výzkumníci NASA – rozdělili jsme se na výzkumné týmy po 3. Žáci měli za úkol vést expediční deník, každý den museli zapsat odpověď na následující otázky – 1. Na čem právě pracujeme 2. Co jsme zjistili. Den trval 5 minut, začátek a konec dne jsem oznamoval zvoněním zvonečku (lze využít timer na mobilu). Expediční deníky sloužily jako podklad pro výsledné hodnocení.

Projekt je opravdu náročný na přemýšlení a následnou realizaci, v první polovině jeden tým přišel na řešení exoskeletu. V závěru první hodiny jsme se tak dohodli, že na projektu exoskeletu budou pracovat již všechny ostatní skupiny.

Dalším velkým úkolem je najít co nejlepší způsob, jak exoskelet vytvořit – důležitá je  tloušťka a šířka papíru, šířka čáry a použité příkazy. Papír nesmí být moc velký a těžký, je nutné správně použít příkazy pro zrychlení aby robot získal dostatečnou hybnost. 

Týmům zabrala tvorba efektivního skeletu několik pokusů a postupně zapisovaly, v čem se zlepšují a co musí změnit – jednalo se tedy o celkem reálnou simulaci práce s prototypem v průmyslovém výzkumu.

Celá hodina se zároveň nesla v duchu CLIL – s prvky angličtiny. Shodli jsme se, že komunikačním jazykem takové organizace bude spíše angličtina, než čeština. Já, coby učitel, jsem týmy obcházel, byl jsem pro ně odborný poradce a naše komunikace probíhala pouze v anglickém jazyce. Týmy byly rozdělené tak, aby v každém byl jeden člověk, který ovládá angličtinu velice dobře, tím jsme podtrhli význam cizího jazyka v nejazykovém předmětu. 

Přeji mnoho úspěchů u vašich vesmírných experimentů!

3. Ozoboti se seznamují s pozemským dopravním značením

V našem dalším záměru – ovládnutí navigace ozobota, nám kupodivu pomáhalo pozemské dopravní značení (viz foto).

Za celý materiál vděčím Štěpánce Baierlové, která nám pracovní list poskytla v rámci školení.

Při vyplňování jsme se zaměřili na orientaci v prostoru. Co znamená na křižovatce zahni vlevo, kdy je pro Ozobota vpravo a kdy vlevo, záleží na jeho pohledu? 

Nad těmito otázkami jsme strávili nějaký čas, než jsme se dostali k samotnému kódování.  Děti pak samy navrhovaly, jakým způsobem se v ozobotích křižovatkách orientují – někdo si představuje, že je na místě ozobota, někdo ozobota dokonce řídí. 

Považuji za důležité v robotice rozkrývat takové myšlenkové operace, nejde nám pouze o ovládání robotů ale o to, naučit se přemýšlet a systematicky plánovat a experimentovat. 

2. Řeč Ozobotů

Hodina: 2, Řeč Ozobotů

Cíle: děti si přepíšou vlastními slovy kódy na čtverečkovaný papír. Děti přeloží kódy z AJ do ČJ. Děti si upevní svoji znalost navigování ozobota skrze kódy.

První kontakt s robotickou civilizací pokračuje – učíme se jejich jazyk. Minule jsme zjistili, že Ozoboti se dorozumívají skrze barevné kódy, dnes se podíváme hlouběji. – Děti dostanou brožurku s kódy a mají za úkol si na čtverečkovaný papír přesně přepsat 8 kódů z kategorie “směr pohybu” – viz odkaz: 
http://ozobot.sandofky.cz/wp-content/uploads/Ozobot-OzoCodes-Reference_CZ.pdf

A protože roboti se svým vlastním jazykem a kulturou se radši učí anglicky než česky, kódy jsou vysvětlené v angličtině (jde o karty z původního balení). Děti však mají k dispozici českou nápovědu v podobě několika kopií předchozího PDF dokumentu rozmístěných po třídě. 

Čeká nás nelehký úkol – velmi přesně přepsat kód, zkontrolovat se zadáním a pokusit se vlastními silami nebo s pomocí dostupné nápovědy přeložit příkaz do češtiny. Některé děti si píšou vše v češtině, někomu stačí angličtina a někteří pečliví spolužáci píšou dokonce obojí.

Na konci hodiny přichází výzva – napsat svoje křestní jméno tiskacími písmeny tak, aby ho ozobot bez zastavení celé přejel s použitím kódů ovlivňujících směr pohybu. Děti si mají za úkol vše doma promyslet, kdo chce, dostává ještě od učitele na cestu nápovědu, slůvko “skok”.

1. Pozorování nového druhu

28 dětí -3. třída – dva učitelé (dvě skupiny spojené dohromady)

Cíle hodiny: Dětí dokážou popsat, jak se Ozobot pohybuje. Děti dokážou popsat jak Ozobot komunikuje s okolím.

Začali jsme malou hádankou, děti dostaly obrázky různých robotů a ve skupinkách se je pokusily popsat a najít jejich společný znak. Jako jednotící charakteristika se objevila schopnost robotů sledovat čáru. (což je „shodou okolností“ základní princip našich malých Ozobotů)

Navázali jsme  pozorováním Ozobotů. Zkoumali jsme Ozoboty jako vědci pozorující nově objevený živočišný druh.

Žáci pracovali ve skupinkách a zapisovali svoje bádání na mazací tabulky. 

Nejprve bylo potřeba robůtky důkladně prozkoumat a pojmenovat senzory a další viditelné rysy. A zkusit odhadnout, jakým způsobem vnímají Ozoboti okolní prostředí.

Ozobota jsme potom vypustili z jeho plastové klece do předpřipraveného výběhu, který je součástí balení. (viz obrázek). Žáci pak měli za úkol pozorně zapsat chování a všechny projevy nového druhu.

Ve výběhu – bludišti jsou zakomponované určité kódy jako “zpomal”, “zrychli”, “vyjeď z čáry”, které navigují ozobotí chování. Navíc ozobotí mimikry zahrnují změnu barvy (rozsvícení příslušného světla) na základě barvy podkladové čáry, kterou následují.

Po skončení pozorování jsme si společně shrnuli skupinové výstupy – děti přišly na všechny základní znaky chování Ozobotů.

Na závěr děti mohly vyzkoušet tvorbu vlastní dráhy pro Ozobota – robůtci vyžadují přesnost, čára musí být dostatečně tlustá, nesmí být chlupatá, zatáčky nesmí být příliš ostré – děti si tak procvičují jemnou motoriku, zkušení se dostávají až ke kaligrafickým dovednostem!

Hodina uběhla jak nic a všichni se těšíme na příští týden.