Učitelji pogosto zanemarjajo poučevanje vsebin iz računalništva in informatike. Pogosto se zgodi tudi to, da preprosto ne vedo, kako te vsebine poučevati. Eden izmed načinov vpeljave fizičnega računalništva, programiranja in algoritmičnega mišljenja v šole je robot Ozobot (Fojtik, 2017). Ozobot je majhen robot v velikosti žogice za namizni tenis (Blumenthal, 2015), ki pomaga mlajšim in starejšim učencem, da se učijo programiranja z uporabo različnih barvnih kod ali ob uporabi vizualnega programskega jezika (»Ozobot«, 2017). Pri programiranju robota učenci uporabljajo abstrakcijo, saj morajo definirati probleme in identificirati najbolj pomembne informacije, kot so na primer pomembni koraki pri načrtovanju robotove poti. Pri programiranju učenci razvijajo sposobnosti za oblikovanje, saj morajo konceptualizirati algoritme kot zaporedje korakov za prenos ukazov za upravljanje z robotom. Učenci pri programiranju razvijajo tudi sposobnost upravljanja s podatki (Payne, b. d.)
Prednosti robota Ozobot (Fojtik, 2017 in »Ozobot«, 2017):
— Preprost in jasen za uporabo.
— Podpira motorične sposobnosti otrok.
— Dostopna cena.
— Uporabljamo ga lahko pri učenju mlajših in starejših učencev.
— Veliko pripravljenih gradiv in navodil za učitelje, ki so dostopna brezplačno.
— Robota lahko programiraš zgolj z uporabo papirja in barvnih flomastrov.
— Omogoča kalibracijo za bolj točno kodiranje brez motenj.
— Aplikacije lahko uporabljaš tako na Android kot iOS sistemu.
— Na voljo je več različnih modelov Ozobota.
Slabosti robota Ozobot (Fojtik, 2017 in »Ozobot«, 2017):
— Omejitve prve različice robota, saj omogoča zgolj barvno kodiranje (spreminjamo lahko samo gibanje in barvo led diode Ozobota).
— Dolgo nalaganje programov z uporabo senzorjev za svetlobo.
— Motnje pri zaznavi barve pri uporabi flomastrov.
— Motorji, ki kontrolirajo gibanje, so šibkejši.
22
— Gradiva, ki so dostopna, so zgolj v angleškem jeziku.
— Višje cene za robote verzije 3.0.
— Pogosto ga je potrebno polniti.
— Pri programiranju s pomočjo barv in pri risanju poti je potrebno upoštevati, da so črte dovolj debele in dolge, da jih barvni senzorji zaznajo.
6. 2. 1 Razvoj robotov Ozobot
Roboti Ozobot so svojo pot začeli leta 2014. Takrat je na trg prišla prva različica tega robota imenovana Ozobot 1.0. Prvotna različica je še vedno dostopna za nakup, vendar je pri svojem delovanju precej omejena (omogoča zgolj barvno kodiranje, torej za programiranje ne moremo uporabljati programa Ozoblockly) (»Ozobot – the little robot toy«, b. d.).
Ozoboit Bit je naslednja različica Ozobota. Na vrhu ima led luč, ki sveti v različnih barvah in uporabniku daje vizualno povratno informacijo. Omogoča nam hitro polnjenje in vsebuje litijsko baterijo. Robot je sposoben neodvisnih odločitev s pomočjo naključnih logičnih algoritmov. Robota poganjata dva mikromotorja. Robot je sposoben tudi avtonomnega premikanja, za kar uporablja optične senzorje, ki ga ohranjajo na črti. Glavna značilnost robota je inteligentno zaznavanje in optična komunikacija. Robot nam omogoča tako barvno kodiranje kot kodiranje s pomočjo aplikacij (Blumenthal, 2015).
Najnovejša različica Ozobota je Ozobot Evo 3.0. (»Ozobot – the little robot toy«, b. d.). Ozobot Evo je robot, ki ga lahko programiramo na dva različna načina. Prvi način je z barvnimi kodami, ki jih narišemo z flomastri; drugi način je s pomočjo programa. Robot je sposoben izvesti veliko različnih ukazov, kot so npr. kontrola hitrosti, spreminjanje zvoka, barve; zmore tudi različna zabavna gibanja (tornado, vrtavka …). Robot Evo ima senzorje treh različnih vrst: barvne senzorje, senzorje, ki omogočajo sledenje črti, in infrardeče senzorje za zaznavanje bližine (lahko zaznava objekte pred in za sabo). Robot Evo ima tudi 6 led luči, ki jih lahko sprogramiramo. Ena led luč je na vrhu robota, ostale LED luči pa so ob strani robota.
Premikanje robotu omogočajo kolesa, motor in baterija. Motor in baterija nista vidna in sta vgrajena v telo robota. Za polnjenje robota se uporablja mikro USB kabel. Do polne baterije ga je potrebno polniti približno 1 uro. Robot Evo lahko proizvaja tudi različne zvoke, saj ima vgrajen zvočnik, ki je med infrardečimi senzorji za zaznavanje bližine. Robot ima tudi anteno, ki omogoča oddaljen nadzor nad robotom. Antena je na tiskanem vezju, ki je vidno na vrhu robota. Ob strani ima robot gumb za vklop in izklop. Ta gumb uporabimo tudi za kalibracijo senzorjev in za zagon programa, ko je ta naložen na robota (Ozobot, b. d. a)
Ozoboti so kompatibilni tako z Androidnimi kot tudi iOS napravami. Tako so aplikacije za uporabo na voljo v iTunes App Storu in Google Play Storu (»Campers Explore Programming Apps with Ozobots«, 2016).
6. 2. 2 Programiranje s pomočjo barvnih kod
Vsi modeli robotov Ozobot so sposobni slediti barvni črti. Za njihovo programiranje lahko uporabljamo različne barvne kombinacije, ki predstavljajo različne ukaze (Aidan, 2018).
Ozoboti so tovarniško sprogramirani, da te ukaze razumejo. Ko s senzorji zaznajo barvno
23
zaporedje, izvedejo zahtevano gibanje (Ozobot, b. d. c). Barvne kombinacije imenujemo kode oz. ozokode. Gre za kombinacijo treh ali štirih barvnih segmentov, ki se začnejo in končajo s črnim barvnim segmentom. Barvne kode lahko uporabljamo statično na papirju. Lahko jih uporabljamo tudi v aplikaciji (Aidan, 2018).
Učenci lahko na takšen način ustvarjajo svoje labirinte in proge, lahko pa s pomočjo barvnih kod rešujejo naloge, kjer morajo dopolniti barve kode na papirju. Na spletni strani Ozobot lahko najdemo ogromno pripravljenih poti, učnih ur in video nasvetov, ki učiteljem nudijo podporo pri poučevanju na različnih ravneh (»Ozobot«, 2017). Učenci ob uporabi robota hitro ugotovijo, da lahko z zaporedjem barv Ozobotu ukažejo, kaj mora storiti; na takšen način se učijo začetnega programiranja in se poleg učenja tudi zabavajo (Blumenthal, 2015).
Pri barvnih kodah je pomembno, da učenci vedo, da je zaporedje barv pomembno. Nekatere barvne kode so simetrične npr. zelena-rdeča-zelena in je vseeno, iz katere smeri se robot pripelje in kodo prebere. Druge kode imajo v eno smer en pomen, če pa se robot pripelje iz druge smeri, imajo drugačen pomen. Takšna je na primer koda za hitro in počasi. Koda za počasi je rdeča-zelena-modra, koda za hitro pa je modra-zelena-rdeča. Med kodami so tudi takšne, ki imajo v eno smer pomen; če pa se robot pripelje iz druge smeri, zanj ne predstavlja nobenega ukaza, zato je obnašanje robota naključno. Takšna je na primer koda za naravnost modra-črna-rdeča. Če robot prebere kodo iz druge smeri, torej rdeča-črna-modra, zanj ne predstavlja nobenega ukaza. Pri programiranju z barvnimi kodami je zato zelo pomembno, da so kode usmerjene tako, kot želimo da jih bo robot prebral. V seznamu barvnih kod so kode napisane tako, da jih beremo od leve proti desni (Ozobot, b. d. c).
6. 2. 3 Programiranje s pomočjo aplikacij
— OzoDraw
OzoDraw je aplikacija, ki omogoča otrokom, da rišejo črte in vzorce. Na takšen način tvorijo tudi barvne kode. Vse to lahko počnejo na tablici ali pametnem telefonu. Aplikacija učencem ponuja več različnih možnosti. Učenci lahko rišejo na prazni površini; na voljo imajo tudi že pripravljene labirinte in ozadja, ki jih lahko uporabijo za izhodišče svojega ustvarjanja (»Campers Explore Programming Apps with Ozobots«, 2016).
— Ozo Grooove
Ozo Grooove je zabavna aplikacija, ki omogoča učencem, da robota sprogramirajo tako, da pleše. Za uporabo aplikacije je potrebno robota registrirati. Ko to storiš, lahko dostopaš in uporabljaš vsa orodja in programe, ki so na voljo (»Ozobot«, 2017). Aplikacija učencem omogoča, da na časovnico dodajo ukaze za robota in melodijo. Robot nato ob melodiji izvede ukaze. Aplikacija učencem nudi zabaven način dela; učitelj jo lahko uporabi tudi za spodbujanje motivacije pri učencih. Prednost aplikacije je, da jo lahko uporabimo tako na tablici kot tudi na telefonu, ki ima manjši zaslon (Fojtik, 2017).
24
— Ozoblockly
Ozoblockly je orodje, ki ga učenci uporabljajo na internetu. Gre za stran, kjer lahko učenci programirajo s pomočjo vizualnega programskega jezika. Orodje je zasnovano tako, da se učenci lahko vizualno učijo konceptov programiranja: vlečejo posamezne bloke z ukazi, jih kombinirajo in tako gradijo programe (»Campers Explore Programming Apps with Ozobots«, 2016). Ko učenci programirajo v aplikaciji Ozoblockly, ne potrebujejo flomastrov in papirja, ampak robota sprogramirajo zgolj z uporabo aplikacije. Programiranje v aplikaciji se začne zelo preprosto, vendar lahko postane zelo zapleteno in lahko predstavlja izziv tudi učencem v srednjih šolah (»Ozobot«, 2017). Aplikacija je zelo preprosta za uporabo. Uporabljamo jo lahko praktično na vsaki napravi, ki ima zaslon. Ko zaključimo s programiranjem in želimo program prenesti na robota, moramo robota najprej kalibrirati. Nato na robotu držimo gumb za vklop 2 sekundi in ga postavimo s senzorji na območje, ki je označeno na zaslonu. S pomočjo bliskajočega zaporedja barv se program naloži na robota. Tako lahko na robota shranimo program s 500 ukazi. Da zaženemo program na robotu, moramo na njem dvakrat klikniti na gumb za vklop (Aidan, 2018).
25