Postřehová hra s Microbitem

Nedávno jsme během projektových dnů vyzkoušeli další projekt s microbitem. Tentokrát se jednalo o hru postavenou na rychlosti reakcí, originální návod je zde:  https://microbit.org/projects/make-it-code-it/reaction-game/

V zásadě se používá princip tlačítka a uzavření elektrického obvodu, který jsme využívali už v minulém projektu.

Variant provedení je několik, na obrázku níže vidíte variantu se dvěma samostatnými tlačítky pro hráče A (pin 1, červený kabel)  a hráče B (pin 2, žlutý kabel). Oba bíle kabely jsou zapojené do GND a tím uzavírají obvod.

Pokud se obvod uzavře (alobal na horní straně kartonu se dotkne alobalu na dolní straně), microbit ukáže buď A nebo B, v závislosti na tom, který obvod se uzavřel dříve – který hráč tlačítko zmáčknul rychleji. 

Použil jsem jednodušší program, než je zmíněn v originálním popisku. V úplně základní variantě si vystačíte i s tímto jednoduchým programem:

Následně žáci přidávali třeba skóre pro hráče A a hráče B nebo náhodný timer, který hru odstartoval po stisknutí tlačítka na microbitu.

Osvědčila se mi postupná gradace obtížnosti a rozlišení krokosvorek různými barvami, aby bylo jasné, který obvod se uzavírá. 

Žáci si také mohli různě vyzdobit svoje herní pole a najít co nejlepší UX herní design. Na konci projektu všechny hry rozložíme na lavice a žáci si zkoušejí jak fungují projekty ostatních.

Nášlapný alarm a zvonící kelímek s microbitem

Vyzkoušel jsem projekt nášlapného alarmu, inspiraci jsem našel tady: https://microbit.org/projects/make-it-code-it/pressure-switch-alarm/ 


Úkolem žáků je vytvořit pomocí microbita, krokosvorek a papíru nášlapný alarm.

Z hlediska programování se jedná o velmi jednoduchou záležitost, osvědčil se mi tento kód:

Kód znamená: Když se v pinu 0 spojí elektrický obvod, ukaž ikonu srdce a počkej 2 vteřiny, pak vymaž obrazovku. Krokosvorky musí tedy být zapojené do pinu 0 a pinu GND, jakmile se dotknou nebo propojí, program se aktivuje.

K hodině jsme přistupovali badatelsky, žákům jsem napověděl pouze program a dal jim k dispozici papír, lepidlo, alobal, microbit a krokosvorky. Musím dodat, že žáci měli předchozí zkušenost se zapojováním jednoduchého obvodu přes microbit.

Žáci pracovali ve skupinkách po 2 a nakonec všechny skupiny pochopily, že musí alobalem vytvořit otevřený obvod, který se po sešlápnutí uzavře, a tím se aktivuje program v mikrobitu.  Každému jsem rozdal plastovou mazací tabulku, která sloužila jako nášlapná deska. Zařízení museli vložit pod tabulku – microbita připojeného krokosvorkami vedle tabulky. Pak jsem šlapali na tabulku a zkoumali reakce microbita. V ideálním případě se dal alarm použít vícekrát.

Příklad zařízení, které se vložilo pod nášlapnou desku:

Osvědčilo se mi na začátku nedávat žádné nápovědy, radost z úspěšného řešení byla o to větší. Aktivita zabrala zhruba 30 minut, na konci jsme si sedli do kruhu a každý představil svoje řešení a popsal problémy se kterými se potýkal.

Pískací kelímek

V druhé části dvouhodinovky dostali žáci kelímek s vyznačenou ryskou a jejich úkolem bylo za pomocí microbita (nutná verze V2), alobalu a krokosvorek poslepu naplnit kelímek přesně po vyznačenou rysku.

Princip je stejný jako v minulém úkolu, žáci museli alobal umístit do úrovně rysky, na alobal připnout krokosvorky a microbita přeprogramovat na vydání zvukového signálu při spojení obvodu. Jakmile voda stoupla do úrovně alobalu – rysky – obvod se uzavřel a microbit zapípal, to byl signál pro zastavení vody. Podobný princip se v praxi používá s nádobami pro nevidomé nebo s nočníky pro malé děti, které po naplnění zahrajou melodii.

Osvědčilo se mi před projektem zadávat co nejmenší množství nápověd, radost z vyřešení úkolu byla o to větší. Při sdílení jsme si zdůrazňovali důležitost nepovedených pokusů a prototypů, bez nich bychom úspěšný produkt těžko vytvořili. Projekt se dá rozšířit o přeposílání signálu rádiem. U alarmu může jeden mikrobit rozpoznat našlápnutí a hned poslat zprávu o nezvaném hostovi do dalších mikrobitů ve skupině. 

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.”

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

Moje cesta k robotům

Kontakt: jan.juricek@zsstross.cz; můj druhý web o pedagogice: www.didatech.cz

První a nejdůležitější věta je: nejsem informatik, nestudoval jsem nic, co by mě připravilo na výuku robotiky, můj univerzitní obor je angličtina – pedagogika. Tím bych chtěl rozpustit první obavy o nedostatku technického zázemí a dovedností při začátcích s robotikou. 

Blog, který čtete, jsem vytvořil za účelem sdílení zkušeností člověka, který nikdy s roboty a programováním nepracoval. Aprobovaných učitelů informatiky je velký nedostatek, proto se do jejich oboru musíme pustit my, nováčci, objevitelé a experimentátoři.

Věděl jsem, že na naší škole potřebujeme posunout výuku informatiky směrem ke kódování a programování. A rozhodl jsem se, že do toho půjdu, nakoupím pomůcky (roboty) a celý rok strávím jejich kódováním. Čekají mě dvě rozdílné skupiny dětí. Třetáčci a osmáci. Jak vyplývá už z použití zdrobněliny, většinu materiálů nebudu moci použít v obou skupinách. Ale vybral jsem pro ně adekvátní roboty, už se na ně těší!

Úplně naslepo jsem však nevybíral. O nákupu techniky jsem se radil s expertkou na robotiku Štěpánku Baierlovou. Doporučila mi dva typy robotů: Ozobot pro třeťáčky (a první stupeň obecně) a BBC micro:bit pro starší děti.

Velmi stručně: Oba roboti jsou určeni k rozvoji algoritmického myšlení a základnímu pochopení principů programování. Ozobot i Microbit se dá programovat v blocích (simplistické programování pro začátečníky).

Ozobot sleduje čáru a barevné kódy , které napíšete fixami. Dá se využít od nejmenších dětí a nepotřebujete k němu ze začátku ani počítač.

 BBC micro:bit je všestranný počítač, s mnoha senzory a různým příslušenstvím, speciálně vyvinutý britskou společností BBC za účelem popularizace programování ve školách. Využití pro něj najde jak úplný začátečník, tak expert (můžete si s ním postavit vlastní chytrou domácnost). Obě zařízení podporují češtinu a jsou pro ně již předpřipravené metodické materiály – knihovna materiálů se dále rozrůstá a aktualizuje. 

Oficiální stránky:

BBC micro:bit: https://microbit.org/

Ozobot: https://ozobot.com/ 

Od každého jsem objednal 15 kusů (předem počítám s prací ve dvojicích). BBC microbit jsem vzal přes HW Kitchen a Ozoboty na Easystore.cz oba dodavatele zmiňuji, protože mi byli ochotni dát na nákup pro školu slevu. 

(Microbit jsou trochu menší, než jsem čekal, Ozobot naproti tomu splňuje očekávání. Obě zařízení jsou však dost kompaktní na to, že pro ně nemusíte jezdit autem, až vám je Česká pošta nedoručí do ruky.

Ozobot
BBC micro:bit

Jako spořádaný nováček, jsem si koupil i příslušnou literaturu: Official BBC micro:bit User Guide (pouze v AJ)

Jako nováček publikaci doporučuji, nenásilnou cestou nás uvede do světa základního programování a vysvětlí všechny potřebné senzory, které Micro:bit obsahuje.

K micro:bitu (dále jen microbit, psát dvojtečku uprostřed slova je úmorné) je navíc potřeba koupit USB to micro USB kabel, který slouží k nabíjení a přenosu dat z počítače. Osobně bych také dokoupil i držák na baterii, microbit poté nemusí být stále připojený k počítači, což nám otevírá nové možnosti využití.

To by za mě o nákupu bylo všechno, jednotlivé roboty si rozebereme v dalších příspěvcích.