Programování her na základní škole a Meowbit

Možnost vytvořit vlastní hru přitáhne k programování všechny žáky a o to nám jde! Skrze robotiku a programování her můžeme u mnoha dětí vzbudit zájem o informatiku, proto jsem začal s tímto blogem a nakoupil Ozoboty, Microbity a Meowbit, ale k tomu se dostaneme až za chvíli.

Od tvůrců makecode.org vznikl web Makecode Arcade, který se zaměřuje na tutoriály, které vedou k tvorbě vlastních jednoduchých her s pixel artovou grafikou. Vše si můžete vyzkoušet zde: https://arcade.makecode.com/ 

V poslední hodině jeden můj žák vytvořil třeba tuto hru: https://arcade.makecode.com/69537-88333-13723-69869

Sám používám Make Code Arcade k výuce blokového programování v 9. třídě. Úkoly zadávám do Google Classroom, rád nasdílím pro inspiraci některé pracovní listy, které jsem k blokovému programování na tomto webu vytvořil.


Obvykle pracuji induktivní formou, tzn. nechám žáky se do tutoriálu ponořit samostatně a později jim dám pracovní list, ve kterém po nich chci objasnit koncepty, které museli použít.

Např. k tutoriálu “lemon leak” museli vysvětlit následující principy, zaměřil jsem se na proměnnou a události. (proměnnou už znali z minulých hodin)

V dalším tutoriálu “collect the clovers” jsem pracovní list formuloval následovně:

Principiálně se vždy snažím zaměřit pozornost dětí na principy a kroky, které považuji za podstatné. Pokud žáci nerozumí, sami za mnou přijdou a já jim to vysvětlím a požádám je, aby vysvětlení předali vlastními slovy kamarádům.

 Nevysvětluji v informatice nic frontálně, osvědčilo se mi, že žáci potřebují mít vlastní zkušenost toho, že neví jak dál postupovat a potřeba dozvědět se více pak přichází automaticky. Pro mě to znamená, že musím některé věci vysvětlovat několikrát za sebou různým žákům, ale výsledný efekt tj. vyvolání “aha” momentu, mi za to stojí.


A to nejlepší nakonec. Před 2 týdny jsem si objednal z Amazon.co.uk Meowbit. Jedná se o miniaturní herní konzoli, která vám umožní hrát vlastní hry z Make Code Arcade editoru (dokonce podporuje i multiplayer!!). 

Díky Meowbit si žáci mohou svoji vlastní hru fyzicky zahrát mimo simulátor, to je pro ně obrovská motivace a úkoly tak získávají zcela novou hloubku a smysluplnost.

Meowbit mám zatím pouze jeden, osobní a chystám se ho řádně otestovat, budu vás informovat, jak to dopadlo!

4 weby umožňující programování hrou na ZŠ

V prosinci jsme se odhodlali se žáky třetí třídy překročit od programování fixou (barevné příkazy pro Ozoboty) k opravdovému blokovému programování.

Děti byly nadšené! V článku shrnu 4. různé weby, které provedou děti principy programování už na prvním stupni základní školy.

1. Ozoblockly

Naše děti plynule přešly z ozobota na programování v Ozoblockly. Konkrétně začínáme jednoduchými zadanými úkoly ve hře Shape tracer. 

Shape Tracer: https://games.ozoblockly.com/shapetracer-basic?lang=en 

Děti mají za úkol v simulaci donutit robota projet různě tvarované trasy. Sice není k dispozici česká lokalizace, ale s krátkou přípravou do začátku a společným překladem jsme orientaci v prostředí zvládli bez problému. (a jak už jsem říkal, roboti tak jako tak česky nemluví).

Pokud máte k dispozici ozobota i fyzicky, můžete do něj vytvořený kód přeblikat (flashing) a převést tak kód do reálného světa.

2. Run Marco

Run Marco je kompletně přeloženo do češtiny, proto můžete dětem web představit zcela bez přípravy: https://runmarco.allcancode.com/ 

Úkolem je dostat Marca nebo Sophii skrze stanovenou trasu, časem se začnou postupně objevovat překážky, ale vše na sebe plynule navazuje a programování tak působí intuitivně.

3. Robomise.cz 

Jak už napovídá název domény, s aplikací https://robomise.cz/ nepotřebujete ovládat žádný cizí jazyk. Jde o další simulátor, ve kterém se učíme programovat skrze blokové programování (nemusíme příkazy umět psát, pouze je umísťujeme do správného pořadí). Naším úkolem je vždy dostat raketu do koncového modrého pásma.

Výhoda robomise je, že nabízí čím dál tím složitější programátorské koncepty a vy si můžete sami vybírat, na které se zaměříte. 

4. Hour of code

Hour of Code z webu code.org https://code.org/hourofcode/overview je celosvětová iniciativa, která se snaží do základních škol dostat výuku programování. Zpracovává populární témata jako Minecraft nebo Ledové království a nabízí i metodiku pro učitele. Navíc má českou lokalizaci a jako jediná zmíněná aplikace mi šla ovládat skrze dotykový allinone bez nutnosti využívat myš. Hour of Code jsem zmínil už v předchozím článku:  https://ucimesroboty.cz/index.php/2019/12/09/jak-zacit-s-programovanim-ve-treti-tride-v-deseti-krocich/ 

Ze všech zmíněných webů je tento nejpropracovanější a díky populárním licencím, které využívá, je pro děti opravdu atraktivní.

Všechny odkazy, které jsem zmínil jsou do velké míry soběstačné – děti se s nimi zabaví samostatně. Pokud ale my jako učitelé dokážeme uvést žáky do problematiky programování i nějakou aktivitou bez počítače https://code.org/curriculum/unplugged, zdůrazníme jak je důležité pracovat v týmu a dáme dětem role, a pak navíc vše zakončíme smysluplnou reflexí, kde získané dovednosti ukotvíme – dokážeme získat ze zmíněných webů opravdu užitečné nástroje pro školu v 21. století.

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.