3 LEGO EDUCATION

(1)

ŠPELA ŠMITEK

UČENJE PROGRAMIRANJA Z UPORABO LEGO WEDO DIPLOMSKO DELO

(2)

(3)

Dvopredmetni učitelj: matematika in računalništvo

ŠPELA ŠMITEK

Mentor: izr. prof. dr. Jože Rugelj Somentorica: asist. Špela Cerar

UČENJE PROGRAMIRANJA Z UPORABO LEGO WEDO DIPLOMSKO DELO

(4)

(5)

Zahvaljujem se mentorju izr. prof. dr. Jožetu Ruglju in somentorici asist. Špeli Cerar, ki sta me pri pisanju diplomskega dela usmerjala in mi dajala strokovne nasvete.

(6)

(7)

V šolskem letu 2014/15 so v drugo triletje osnovne šole vpeljali neobvezni izbirni predmet Računalništvo.

V prvem delu diplomskega dela je predstavljena konstrukcionistična teorija učenja.

Bistvo te je način učenja, pri katerem so učenci zares aktivni in se učijo s tem, ko nekaj delajo. Avtor omenjene teorije je Papert. V diplomskem delu je predstavljen njegov pogled na učenje.

V nadaljevanju je predstavljeno preprosto orodje LEGO Education WeDo (Legokocke, motorček, senzorji itd.), ki učencu omogoča, da se z njegovo pomočjo nauči glavnih prvin programiranja, kar potem prenese v vsakdanje življenje. Z uporabo LEGO Education We- Doja pri učencih spodbujamo sodelovalno učenje ter komunikacijske spretnosti. LEGO Education WeDo je zelo motivacijsko naravnan za otroke v prvem in drugem triletju osnovne šole, saj gre za sestavljanje Legokock v različne oblike, nato pa lahko te oblike z uporabo preprostih ukazov v programu Scratch sprogramiramo, da se premikajo, kot želimo.

V diplomskem delu je predstavljen tudi način uporabe LEGO Education WeDoja pri poučevanju drugod po svetu.

Na koncu diplomskega dela je opisan potek učnih ur z uporabo LEGO Education We- Doja, s katerimi si učitelji lahko pomagajo pri snovanju ur pri poučevanju neobveznega izbirnega predmeta Računalništvo v četrtem razredu osnovne šole.

(8)

(9)

In the school year 2014/15, a new optional subject, Computer Science, was introduced in the second triennium of elementary school.

In the first part of the diploma thesis, the constructionist teaching method is defined.

It is based on teaching in a way that pupils are truly active and learn by actually working on something. The pioneer of this theory is Papert. His view on teaching is described in the diploma thesis.

The second part of the thesis presents the simple tool LEGO Education WeDo (LEGO building blocks, miniature engines, sensors, . . . ), which helps the pupil learn the basics of programming and their use in everday life. With the help of LEGO Education WeDO, we encourage cooperative learning and communication skills. LEGO Education WeDo is well-adjusted to motivate children in the first or second triennium of elementary school, as it involves assembling LEGO building blocks to form various shapes, making it possible to then programme these shapes to move as wanted by using simple commands in the programme Scratch.

In the diploma thesis, teaching methods using LEGO Education WeDo elsewhere aro- und the world are described.

Ultimately, the thesis describes the course of lessons using LEGO Education WeDo, which can be of assitance to teachers planning lessons of Computer Science, an optional subject in the 4th year of elementary school.

(10)

(11)

1 UVOD 1

2 KONSTRUKCIONISTIČNA TEORIJA UČENJA 2

3 LEGO EDUCATION 4

3.1 O LEGO Educationu . . . 4

3.2 LEGO Education WeDo . . . 4

3.2.1 Predstavitev posameznih delov kompleta LEGO WeDo . . . 5

3.2.2 Programska oprema za upravljanje konstrukcij iz LEGO WeDoja . 8 3.2.3 Predstavitev konstrukcij LEGO WeDoja . . . 12

4 UPORABA LEGO WeDoja V IZOBRAŽEVANJU 19 4.1 Uporaba LEGO WeDoja v tretjem razredu osnovne šole . . . 19

4.2 Uporaba LEGO WeDoja v srednji šoli za slepe in slabovidne otroke . . . . 21

4.3 Predstavitev uporabe LEGO WeDoja skupini študentov Računalništva . . 22

5 UČNE URE – ZASNOVA 24 5.1 Priprava prvega sklopa učnih ur na temo Uvod v programiranje . . . 25

5.2 Priprava drugega sklopa učnih ur na temo Uvod v programiranje . . . 29

5.3 Priprava tretjega sklopa učnih ur na temo Uvod v programiranje . . . 32

6 ZAKLJUČEK 34 7 VIRI IN LITERATURA 35

Slike

1 WeDo USB-priključek [7] . . . 5

2 WeDo motorček [7] . . . 5

3 WeDo senzor gibanja [7] . . . 6

4 WeDo senzor svetlobe [7] . . . 6

5 Legokocke in ostali gradniki [7] . . . 7

6 Zaslonska slika LEGO Education W eDo^{T M} Software [8] . . . 8

7 Zaslonska slika Scratcha . . . 9

8 Bloki v programu Scratch za programiranje LEGO WeDoja . . . 9

9 Primer programa v programu LEGO Education W eDo^{T M} Software [15] . 10 10 Primer programa v programu Scratch . . . 10

11 Plešoči ptici [9] . . . 12

12 Pametna vrtavka [9] . . . 13

13 Opica, ki bobna [9] . . . 13

14 Lačni krokodil [9] . . . 14

15 Rjoveči lev [9] . . . 14

16 Leteča ptica [9] . . . 15

17 Napadalec [9] . . . 15

(12)

21 Pobegli velikan [9] . . . 17 22 Jadranje v neurju [9] . . . 18 23 Štiri kreacije študentov za Grad strahov [14] . . . 22

(13)

1 UVOD

Živimo v 21. stoletju, v katerem nas računalniki in moderna tehnologija spremljajo na vsakem koraku. Otroci se z računalniki in računalniškimi igricami srečajo že zelo zgo- daj; vsi vedo, kako se igrice igrajo, ne vedo pa, koliko dela je potrebnega, da taka igrica nastane. Učenci so se do zdaj z računalništvom lahko srečali šele pri izbirnem predmetu Računalništvo na predmetni stopnji: spoznali so teme, povezane z multimedijo, urejanjem besedil in računalniškimi omrežji. Na gimnazijah in nekaterih srednjih šolah pa so se z računalništvom srečali pri predmetu Informatika ali pri IKT. V šolskem letu 2014/15 so v drugo triletje osnovne šole vpeljali neobvezni izbirni predmet Računalništvo. V sklopu neobveznega izbirnega predmeta tako učenci spoznajo teme, kot so: algoritmi, programi, reševanje problemov in še nekatere druge.

V diplomskem delu je najprej predstavljena konstrukcionistična teorija učenja, ki je zelo primerna za učenje računalništva v drugem triletju osnovne šole. Učenci so pri tako organiziranih učnih urah zares aktivni in se učijo s tem, ko nekaj delajo. Nato je predstavljeno orodje LEGO Education WeDo, ki ustreza takšnemu načinu učenja, saj učenci najprej sestavijo določeno konstrukcijo, nato pa jo lahko sprogramirajo na različne načine.

S tem, ko spreminjajo program in vidijo, kaj se z njihovo konstrukcijo dogaja, se učijo osnov programiranja.

Pri nas je predmet Računalništvo postal neobvezen izbirni predmet v drugem triletju v lanskem šolskem letu. Na Slovaškem je Računalništvo obvezen predmet že od leta 2008, kjer ga učitelji poučujejo na razredni stopnji, pri tem pa za učenje programiranja uporabljajo tudi LEGO Education WeDo. V diplomskem delu je predstavljenih nekaj slovaških primerov uporabe LEGO Education WeDoja. Učenci na Slovaškem so nad njim navdušeni, saj vsi zelo radi uporabljajo Legokocke. Tudi učitelji se nad LEGO Education WeDojem ne pritožujejo; menijo namreč, da je primeren za uporabo v šolstvu.

Glede na dober odziv slovaških učiteljev na učenje programiranja z uporabo LEGO Education WeDoja sem v diplomskem delu pripravila osnutke učnih ur, s katerimi si učitelji lahko pomagajo pri snovanju ur. Te lahko slovenski učitelji uporabijo pri pripravi svojih učnih ur v okviru neobveznega izbirnega predmeta Računalništvo.

(14)

Špela Šmitek Učenje programiranja z uporabo LEGO WeDo

2 KONSTRUKCIONISTIČNA TEORIJA UČENJA

Bistvo konstrukcionistične teorije je način učenja, pri katerem so učenci zares aktivni in se učijo s tem, ko nekaj delajo. Papert meni, da moramo učencem ponuditi pripomočke oziroma razne programe, pri uporabi teh pa morajo uporabiti svoje dosedanje znanje.

Učencem te pripomočke oziroma programe najprej predstavimo z uporabo preprostih primerov in nalog, nato sledi njihovo samostojno raziskovanje. Učencem je tak način učenja zabaven – ker jih to veseli, se na tak način lahko veliko več naučijo [1].

Papert je nekaj let raziskoval skupaj s Piagetom in tako spoznal njegov pogled na načine učenja otrok. Otroci so po Piagetovem mnenju aktivni graditelji lastnega znanja, ki ga gradijo s pomočjo staršev in učiteljev. Papert pa priporoča uporabo raznih narav- nih materialov, pri katerih otrok sam in spontano pride do določenih ugotovitev (njegove ugotovitve torej niso cilj nekega namernega poučevanja). Če se bo otrok učil na ta način, da bo sam raziskoval in prišel do ugotovitev, se mu bo to zdelo bolj zanimivo, njegovo znanje pa bo dolgotrajnejše [1].

Pomembno je tudi, da otrok znanje, ki ga na novo odkrije, poveže s predznanjem, ki ga ima, na novo pridobljeno znanje pa poskuša uporabiti v že znanih situacijah. Papert poudarja tudi to, da mora učitelj otroku nuditi pomoč tako, da mu poda kakšne namige, oporne točke ipd., ne sme pa mu povedati rešitev, kot to počnejo učitelji pri tradicional- nem poučevanju. Pri pouku računalništva je to še toliko bolj pomembno: učitelj mora učencu dati le namige, kako lahko poskusi izboljšati program, in potem skupaj z njim pogleda, če je bila sprememba res izboljšava ali če program deluje identično ali še slabše kot prej. Pomembno je tudi, da otrok razume, kaj določen program naredi; če tega ne razume, potem bo težje razmišljal o tem, kako bi ga izboljšal [1].

Piaget spontano pridobivanje novega znanja in povezovanje tega z dosedanjim ime- nuje asimilacija in poudarja, da je to zelo dober način učenja nove snovi. Papert pri tem izpostavi še, da je lahko staro znanje v nasprotju z novo pridobljenim, kar otroka lahko zmede. V tem primeru ima učitelj pomembno vlogo, da otroku pojasni, zakaj je do tega nasprotja prišlo, in mu pomaga razjasniti stvari [1].

Tradicionalno učenje temelji na tem, da učenci poslušajo razlago učitelja in si jo zapisujejo v zvezke. Papert pa spodbuja raziskovalno delo s pomočjo računalnika, kjer učenci sami raziščejo, potrdijo ali ovržejo določene trditve. Učiteljeva naloga je, da učencu predmet, ki ga poučuje, predstavi kot nekaj zanimivega, snov pa kot poučno in ne kot nekaj, kar se mora naučiti, da bo na preverjanju znanja dosegel dobre rezultate. Če učitelj vidi, da učencu nek način učenja ne ustreza, mu mora snov predstaviti na drug način. Papert navaja primer deklice, ki ni razumela in marala matematike. Učitelj ji je predstavil program LOGO, v katerem je sprogramirala najrazličnejše stvari. Ko ji je učitelj povedal, da je za to, da je lahko sprogramirala vse te stvari, uporabljala znanje iz matematike, mu ni verjela, čez nekaj časa pa je sama ugotovila, da je to res, in pri matematiki ni imela več težav. Naloga učitelja torej je, da na čim več različnih načinov predstavi snov učencem.

Ko vidi, da jim je nekaj všeč in se tako največ naučijo, ta princip poučevanja uporablja še naprej [1].

Poučevanje in učenje s konstrukcionizmom nista več zgolj samo spoznavanje in usva-

2

(15)

janje znanstveno ugotovljenih dejstev, ampak tudi razumevanje medsebojne povezanosti različnih podatkov. Konstrukcionizem namesto klasično razumljenega znanja postavlja v ospredje učenje, ki je nujno vseživljenjsko in tako individualno kot socialen proces [2].

(16)

3 LEGO EDUCATION

3.1 O LEGO Educationu

Več kot 30 let se v podjetju LEGO Education s pomočjo učiteljev in drugih strokov- njakov na področju izobraževanja ukvarjajo s tem, kako narediti učenje bolj zabavno in učinkovito. Strokovnjaki so ugotovili, da bi morali učitelji poudarjati to, da se učenci učijo zato, da bodo svoje znanje lahko uporabili v vsakdanjem življenju, in ne le zato, da bodo pri raznih preizkusih dosegli dobre rezultate. V 21. stoletju se je vloga učiteljev v izobraževanju spremenila. Njihova naloga je, da učencem nudijo pomoč, jih motivirajo in jim dajejo dodatna navodila, medtem ko učenci sami raziskujejo in razvijajo kreativno razmišljanje s pomočjo raznih pripomočkov. Moderna tehnologija, kot so računalniki, digitalni podatki in podatki na spletu, jim omogoča pridobivati razne informacije in s pomočjo teh učinkovito razširiti znanje, ki ga imajo [5].

Podjetje LEGO Education je najprej ustvarilo pripomočke za otroke v vrtcih in osnovnih šolah. Omenjeni pripomočki pri učencih spodbujajo aktivno, kreativno ter sodelovalno učenje, kar so glavne karakteristike konstrukcionističnega poučevanja. Tako delo učence motivira in jih pripravi do tega, da pri reševanju novih nalog uporabljajo do zdaj pridobljeno znanje. Tako učenje v podjetju imenujejo LEGOSmart^{T M}, pri katerem učenci uporabljajo Legokocke in digitalne pripomočke za reševanje različnih problemov. Pri takem reševanju problemov učenci razvijajo kritično razmišljanje in poglabljajo svoje razumevanje [5].

Sistem LEGO za učenje je edinstven, saj omogoča kreativnost posameznika in izraža- nje novih idej. Ta sistem nam omogoča, da stvari razumemo in znanje gradimo na razu- mevanju, kar je ključnega pomena pri učenju. Tak sistem spodbuja razvoj sistematične kreativnosti, pri kateri gre za zmožnost kreativnega učenja in učenja z razumevanjem.

Sistem za učenje LEGO je edinstven, saj učencu nudi veliko različnih načinov, s katerimi lahko osmislijo stvari in izražajo svoje ideje [6].

LEGO Education temelji na tem, da učenci nekaj delajo in se prek tega marsikaj nau- čijo, kar je bistvo konstrukcionistične teorije. Nevroznanstveniki so dokazali, da fizično in aktivno vključevanje učenca v učenje stimulira možgane in s tem omogoča kakovostnejše učenje. Znano je tudi, da se posameznik veliko več nauči skozi lastne izkušnje kot pa z učenjem abstraktnih posplošitev. Za reševanje novih problemov⁰⁰pobrskamo⁰⁰ po spominu in poskusimo nalogo rešiti na podlagi naših dosedanjih izkušenj [6].

3.2 LEGO Education WeDo

LEGO Education je izdelal veliko različnih pripomočkov za učenje. Podrobneje si bomo ogledali LEGO Education WeDo (v nadaljevanju LEGO WeDo).

LEGO WeDo je orodje (Legokocke), ki je preprosto za uporabo in učencu omogoča učenje glavnih prvin programiranja, ki jih kasneje lahko prenese v vsakdanje življenje.

LEGO WeDo pri učencih spodbuja kreativno razmišljanje, komunikacijo in sodelovalno učenje. Z njegovo pomočjo učencem pokažemo, kako pomembna je tehnologija v vsakdanjem življenju, ter jih naučimo osnov programiranja, logike, matematike ter drugih

4

(17)

predmetov [4].

3.2.1 Predstavitev posameznih delov kompleta LEGO WeDo

Komplet LEGO WeDo je sestavljen iz različnih vrst Legokock in različnih senzorjev, ki so preprosti za uporabo. LEGO je pripravil tudi načrte, s pomočjo katerih lahko iz kompleta LEGO WeDo sestavimo 12 različnih konstrukcij, ki jih bom predstavila v nadaljevanju. Komplet LEGO WeDo sestavljajo WeDo USB-priključek, WeDo senzor gibanja, WeDo senzor svetlobe, WeDo motorček ter Legokocke in ostali gradniki. V nadaljevanju bom pomembnejše komponente kompleta natančneje predstavila.

WeDo USB-priključek

USB-priključek prek dveh vhodov omogoča nadzor senzorjev in motorjev LEGO We- Doja prek programske opreme. Ko je USB-priključek priključen na računalnik, omogoča delovanje senzorja in motorja. Podatki se prek kabla prenašajo z računalnika ter na raču- nalnik. Programa LEGO EducationW eDo^{T M} Software in Scratch WeDo USB-priključek samodejno zaznata, ko ga priključimo na računalnik [7].

Slika 1: WeDo USB-priključek [7]

WeDo motorček

Motorček omogoča premikanje sestavljenih konstrukcij. Lahko se premika v smeri urinega kazalca ali v nasprotni smeri, na različnih ravneh moči, odvisno od tega, kako ga sprogramiramo. Motorček dobi energijo za premikanje prek WeDo USB-priključka (5 V) [7, 8].

Slika 2: WeDo motorček [7]

(18)

WeDo senzor gibanja

Senzor gibanja zazna spremembe v štirih različnih smereh (nagib levo, nagib desno, nagib gor, nagib dol). Senzor nagiba priključimo na WeDo USB-priključek, nato pa ga program samodejno zazna [7].

Slika 3: WeDo senzor gibanja [7]

WeDo senzor svetlobe

Senzor svetlobe zazna predmete na razdalji 15 centimetrov oziroma odvisno od zasnove konstrukcije, ki smo jo sestavili. Senzor svetlobe priključimo na WeDo USB-priključek, nato pa ga program samodejno zazna [7, 8].

Slika 4: WeDo senzor svetlobe [7]

6

(19)

Legokocke in ostali gradniki

Komplet LEGO WeDo vsebuje Legokocke različnih barv in oblik, ki nam omogočajo gradnjo različnih konstrukcij. Poleg standardnih Legokock komplet vsebuje tudi različne osi, zobata kolesca in razne elastične trakove, s pomočjo katerih učenci lahko sestavijo gibljive konstrukcije [7].

Slika 5: Legokocke in ostali gradniki [7]

(20)

3.2.2 Programska oprema za upravljanje konstrukcij iz LEGO WeDoja

Premikanje naših konstrukcij lahko sprogramiramo z dvema različnima programoma:

s programom LEGO EducationW eDo^{T M} Software ali s programom Scratch.

LEGO Education W eDo^{T M} Software

Programska oprema LEGO EducationW eDo^{T M} Software deluje na principu ⁰⁰Povleci in spusti⁰⁰ blokov, ki so preprosti za uporabo. Ponuja veliko različnih možnosti: začetek izvajanja programa na tri različne načine (s pritiskom na blok⁰⁰Začni⁰⁰, s pritiskom na po- ljubno izbrano tipko na tipkovnici, s prejetjem določenega sporočila), upravljanje motorja na različne načine (zavrti v smeri urinega kazalca, zavrti v obratni smeri urinega kazalca itd.), dodajanje privzetega zvoka, dodajanje zvoka, ki ga sami posnamemo, dodajanje ozadij, ponovitev izbranih blokov idr. [8].

Slika 6: Zaslonska slika LEGO Education W eDo^{T M} Software [8]

8

(21)

Scratch

Programska oprema Scratch nam ponuja razširitev, s katero lahko sprogramiramo premikanje naših LEGO WeDo konstrukcij. V Scratchu 2.0 lahko sami dodamo LEGO WeDo skripto, ki jo najdemo v skupini ukazov imenovani ⁰⁰več blokov⁰⁰, dodamo razširitev in izberemo vtičnik LEGO WeDo. Deluje na principu ⁰⁰Povleci in spusti⁰⁰ blokov [11].

Slika 7: Zaslonska slika Scratcha

Slika 8: Bloki v programu Scratch za programiranje LEGO WeDoja

(22)

Primer programa v programu LEGO EducationW eDo^{T M} Software in v pro- gramu Scratch

Na spodnjih dveh slikah vidimo primera programov, napisanih v programu LEGO Education W eDo^{T M} Software in programu Scratch. Oba programa sta napisana za konstrukcijo Lačnega krokodila. Ko senzor gibanja v krokodilovih ustih zazna premikanje, krokodil štirikrat odpre usta in jih zapre.

LEGO Education W eDo^{T M} Software

Z blokom ⁰⁰Začni⁰⁰ zaženemo program. Peščena ura in pod njo blok s senzorjem gibanja nam povesta, da program čaka toliko časa, dokler ne zazna gibanja. Ko zazna gibanje, zažene motor v nasprotni smeri urinega kazalca. To izvaja pet sekund, nato zažene motor v smeri urinega kazalca, kar spet izvaja pet sekund. Tako gibanje ponovi štirikrat in se nato ustavi.

Slika 9: Primer programa v programu LEGO EducationW eDo^{T M} Software [15]

Scratch

Z blokom⁰⁰Ko je razdalja < 20⁰⁰, povemo, da čakamo toliko časa, da senzor zazna gibanje, ki je na razdalji od 0–20 milimetrov. Ko senzor zazna gibanje, določimo smer vrtenja motorja v obratni smeri, kot se je vrtel prej, in vključimo motor za 5 sekund. Ta korak ponovimo osemkrat in naš krokodil bo usta zaprl ter odprl štirikrat, tako kot to stori v programu, napisanem v LEGO EducationW eDo^{T M} Software.

Slika 10: Primer programa v programu Scratch

Iz zgornjih dveh primerov programov vidimo, da je program LEGO EducationW eDo^{T M} Software lažji za uporabo v nižjih razredih osnovne šole. Kot vidimo na sliki 9, so bloki narejeni tako, da vsebujejo sličice posameznih komponent kompleta LEGO WeDo. Učenci tako točno vedo, kateri blok morajo uporabiti za delovanje določene komponente: npr. za dodajanje zvoka uporabijo blok rdeče barve, na katerem je narisana nota. Dolžino izvajanja posameznega bloka določijo tako, da pod izbran blok pripnejo blok, kjer so napisane

10

(23)

številke, in vanj napišejo, koliko časa želijo, da se posamezen blok izvaja. Program Scratch je po mnenju slovaških učiteljev zahtevnejši za uporabo kot program LEGO Education W eDo^{T M} Software [13]. Kot vidimo na sliki 10, bloki v programu Scratch ne vsebujejo sličic, ampak vsebujejo besedilo, ki nam pove, kaj naj se z določeno komponento v konstrukciji zgodi. Ko učenci enkrat osvojijo ukaze posameznih blokov v Scratchu, tudi v njem (kot v programu LEGO Education W eDo^{T M} Software) sprogramirajo tako premikanje konstrukcij kompleta LEGO WeDo.

Čeprav je program LEGO Education W eDo^{T M} Software lažji za uporabo, sem v pri- pravah uporabila program Scratch. Program LEGO Education W eDo^{T M} Software je plačljiv, z njim lahko sprogramiramo le konstrukcije, narejene iz kompletov LEGO We- Doja. Program Scratch je brezplačen, poleg programiranja LEGO WeDoja pa nam ponuja tudi veliko drugih možnosti za učenje programiranja. Priprave so napisane za četrtošolce, ki že znajo brati, tako da ne bi smeli imeli težav z branjem kratkih in razumljivih opisov v blokih. Poleg tega imajo učenci možnost učenja ukazov s pomočjo preverjanja, kaj se zgodi, če uporabiš določen ukaz, zato tudi Scratch ni tako nerazumljiv. Učencem, ki hitreje usvojijo sestavljanje programov v Scratchu, ponuja tudi dodatne možnosti, kaj lahko s sestavljeno konstrukcijo naredijo. V primeru, da bi delala z učenci, ki imajo težave z branjem, bi razmislila tudi o uporabi programske opreme LEGO Education W eDo^{T M} Software.

(24)

3.2.3 Predstavitev konstrukcij LEGO WeDoja

Učenci lahko z enim kompletom LEGO WeDoja sestavijo 12 različnih konstrukcij (navodila za sestavljanje konstrukcij najdejo na naslovu, navedenem pod virom [10]) in jih nato sprogramirajo, da se premikajo. Če imajo na voljo več različnih kompletov, seveda lahko sestavijo še veliko več konstrukcij. Konstrukcije so razvrščene v štiri različne skupine: Neverjetni mehanizmi, Divje živali, Igranje nogometa ter Avanturistične zgodbe.

Za vsako konstrukcijo učenci dobijo navodila skupaj s kompletom LEGO WeDo in programsko opremo. V nadaljevanju so opisane konstrukcije, ki jih lahko sestavimo z enim kompletom LEGO WeDoja (natančneje: WeDo Base Set (9580)) [9].

Neverjetni mehanizmi

Konstrukcije so povezane s fizikalnimi in tehničnimi koncepti znanja. Pod ta sklop uvr- ščamo naslednje konstrukcije:

Plešoči ptici

Pri tej konstrukciji učenci spoznajo osi, zobata kolesa in razne elastične trakove, s katerimi povežemo elemente med seboj [9].

Slika 11: Plešoči ptici [9]

12

(25)

Pametna vrtavka

Učenci spoznajo, kako večji in manjši zobniki na kolescih vplivajo na vrtenje vrtavke [9].

Slika 12: Pametna vrtavka [9]

Opica, ki bobna

Učenci spoznajo pomen vzvodov in način gibanja predmetov. Sami lahko nastavijo vre- dnost vzvoda in nato opazujejo, kako se ta premika. Opica lahko premika roke gor in dol, tako da je videti, kot da bobna. Premikanje rok je lahko različno hitro [9].

Slika 13: Opica, ki bobna [9]

(26)

Divje živali

Konstrukcije in njihovo gibanje temeljijo na konceptu zaznavanja in odzivanja na zunanje dražljaje. Pod ta sklop uvrščamo naslednje konstrukcije:

Lačni krokodil

Učenci sprogramirajo krokodila s pomočjo senzorja svetlobe. To naredijo tako, da krokodil zapre usta, ko senzor zazna, da je nekaj v njegovi bližini [9].

Slika 14: Lačni krokodil [9]

Rjoveči lev

Učenci lahko leva sprogramirajo, da sedi ali leži; zraven lahko tudi rjove [9].

Slika 15: Rjoveči lev [9]

14

(27)

Leteča ptica

Ptico učenci premikajo s pomočjo senzorja za gibanje. S premikanjem senzorja lahko sprožimo premikanje peruti, repa in glave ter čivkanje ptice [9].

Slika 16: Leteča ptica [9]

Igranje nogometa

Konstrukcije temeljijo na matematičnem znanju. Pod ta sklop uvrščamo naslednje tri konstrukcije:

Napadalec

Učenec mora izmeriti razdaljo od ⁰⁰noge igralca⁰⁰ do gola, da bo noga lahko brcnila papir- nato žogico na gol. Nato pa morajo to nogo še sprogramirati, da bo ta res brcnila žogico [9].

Slika 17: Napadalec [9]

(28)

Vratar

Učenci sprogramirajo vratarja, da se premika levo in desno ob golu in ga brani. Nato si zapisujejo, koliko golov so zadeli in koliko zgrešili, ter posledično izračunajo statistiko golov [9].

Slika 18: Vratar [9]

Veseli navijači

Učenci s pomočjo zobatih koles sprogramirajo navijača, da se dvigujeta in vrtita v krogu.

Nato lahko uporabijo numerično glasovanje, da odločijo, kdo je po njihovem mnenju najboljši [9].

Slika 19: Veseli navijači [9]

16

(29)

Avanturistčne zgodbe

Konstrukcije temeljijo na poznavanju jezika in pripovedovanju različnih zgodb. Pod ta sklop uvrščamo naslednje konstrukcije:

Reševanje letala

Učenci se pri tej konstrukciji naučijo zgradbe intervjuja (kdo, kaj, zakaj, kje in kako) ter napišejo zgodbo o reševanju letala LEGO Maxa. Letalo lahko dodatno sprogramirajo, da se mu vrti propeler [9].

Slika 20: Reševanje letala [9]

Pobegli velikan

Učenci lahko napišejo dialog med LEGO Maxom in LEGO Mio, kako sta zbudila spečega velikana in se potem skrila v gozd. Velikana sprogramirajo, da se premika levo in desno, in s tem ponazorijo premikanje velikana [9].

Slika 21: Pobegli velikan [9]

(30)

Jadranje v neurju

Učenci opišejo potek dogajanja na LEGO Maxovi jadrnici, ko jo je ujelo neurje sredi morja. Jadrnico sprogramirajo tako, da je videti, kot da jo je res ujelo neurje in pluje po razburkanem morju [9].

Slika 22: Jadranje v neurju [9]

18

(31)

4 UPORABA LEGO WeDoja V IZOBRAŽEVANJU

4.1 Uporaba LEGO WeDoja v tretjem razredu osnovne šole

Leta 2008 so na Slovaškem sprejeli reformo, da morajo učenci v prvem, tretjem in četrtem razredu osnovne šole enkrat tedensko imeti uro za izobraževanje z informacijsko komunikacijsko tehnologijo (v nadaljevanju IKT). Učitelji so se odločili, da bodo učencem predstavili naslednje teme: informacije okoli nas; komunikacija z uporabo IKT; metode, reševanje problemov, algoritmično razmišljanje; načela IKT; informacijska družba. Pri vsaki od petih tem se morajo učenci naučiti, kako lahko določeno snov uporabijo v nadaljnjem izobraževanju. Metode, reševanje problemov in algoritmično razmišljanje je tema, ki vsebuje kompetence, ki jih lahko razvijemo s pomočjo raznih ⁰⁰robotskih⁰⁰ kompletov [13].

Na trgu je veliko različnih kompletov robotkov. Slovaški učitelji so se odločili, da bodo za poučevanje uporabili LEGO WeDo Resource Set, ki omogoča gradnjo različnih zani- mivih konstrukcij po navodilih ali po lastni želji ter zato uporablja preprosto programsko opremo. LEGO WeDo učencem omogoča tako samostojno delo kot delo v skupini, s tem pa spodbuja sodelovalno učenje. Za LEGO WeDo so se odločili tudi zato, ker ga lahko sprogramiramo prek programa Scratch ali prek LEGO Education W eDo^{T M} Software.

Tamkajšnji učitelji menijo, da uporaba Scratcha ni primerna za učence v nižjih razredih osnovne šole, zato so se odločili za uporabo programske opreme LEGO WeDo [13].

Primer uporabe LEGO WeDoja

Učenci v tretjem razredu osnovne šole Joint Elementary School of Cpt. Nálepka in Stu- pava poznajo veliko različnih robotov: od gospodinjskih (sušilec za lase, mešalnik, različni avtomati itd.) do robotov v transportu (vlak, letalo itd.), za katere se niti ne zavedajo, da so tudi roboti. V šoli so učitelji učencem prek vodenega in strukturiranega pogovora razjasnili nejasnosti in jim razložili, kje v vsakdanjem življenju srečamo robote.

Učitelji so prvo uro pogovor z učenci vodili prek naslednjih vprašanj [13]:

• Kaj je namen robotov?

• Katere robote poznate? Naštejte jih.

• Kje in katere robote ste že srečali?

• Iz kakšnega materiala so roboti?

• Ali lahko roboti mislijo?

Učitelji so učencem poskušali dati dovolj časa, da so lahko razmislili in poiskali odgovore na vprašanja. Učenci so potem predstavili svoje ugotovitve. Večina otrok je navedla primere robotov, ki pomagajo ljudem pri vsakdanjih opravilih. Nato so učitelji učence vprašali, če si znajo izmisliti kakšen nov primer robota, vendar jim to nikakor ni uspelo.

Ko so učenci odgovarjali na vprašanje, iz česa bi lahko bili narejeni roboti, so ugotovili, da bi bili lahko sestavljeni iz nekakšne opeke, lahko tudi iz Legokock. Ker so se prej po- govarjali tudi o robotih kot prevozno sredstvo, so učitelji za dodatno motivacijo učencem naročili, naj iz Legokock sestavijo letalo [13].

(32)

Učenci so letalo sestavljali v paru in jim ga je brez večjih težav uspelo sestaviti v 15–20 minutah, imeli so le manjše težave pri vstavljanju motorja. Ko so imeli sestavljeno letalo, so se začeli pogovarjati o tem, kako bi lahko letalu povedali, kaj mora narediti.

Učitelji so učencem predstavili programski okolji Scratch in LEGO Education W eDo^{T M} Software, vendar so kasneje zaradi pomanjkanja časa (šolska ura traja 45 minut) govo- rili le o programski kodi v programu LEGO Education W eDo^{T M} Software. Učitelji so predstavili različne ukaze in razložili, da se vsak ukaz v tem programu začne tako, da uporabijo rumen gumb, v katerem je narisan zelen znak⁰⁰Začni⁰⁰. Ta gumb so primerjali z začetkom stavka, na podlagi katerega bo robot vedel, kdaj mora začeti poslušati. Ostale gumbe (ukaze) so primerjali z besedami v stavku, s katerimi robotu povemo, kaj mora narediti. Učencem je bila ta razlaga razumljiva. Deset minut pred koncem prve ure so jim dali nalogo, da zaženejo motor letala. Pomagali so jim z naslednjimi ukazi:

• Vključite vrtenje propelerja. Katere ukaze morate uporabiti za to?

• Ali se propeler letala vrti enkrat v eno smer, drugič v drugo?

• Simulirajte situacijo pokvarjenega motorja [13].

Učitelji so manjšim skupinam učencev posebej pojasnili pomen določenih gumbov v programu. V programu LEGO EducationW eDo^{T M} Software je uporabljenih veliko različnih barv za gumbe, vsaka barva označuje določene vrste ukazov. Učitelji so učencem naročili, naj raziščejo funkcionalnosti posameznih ukazov. Na koncu ure je le dvema dekletoma uspelo vključiti propeler letala [13].

Drugo uro so učitelji želeli ugotoviti, na katerih področjih programiranja imajo učenci težave. Učenci so delali v parih, učitelji pa so jim vnaprej pripravili izdelane konstrukcije letal. Vsak par je dobil delovni list z nalogami ter letalo, ki ga je bilo treba samo še pri- ključiti na računalnik. Naloge na delovnem listu so bile v večini sestavljene po principu

00Poskusi narediti tole⁰⁰, poleg napisa pa je bila slika programa, ki so ga učenci morali sestaviti na računalniku in ga preizkusiti. Nato so na delovni list morali zapisati, kaj se je z letalom zgodilo, ko so zagnali program. Izkazalo se je, da so učenci potrebovali veliko časa za razmislek in razumevanje posameznih funkcij; reševanje delovnih listov je trajalo dolgo, saj je vsak par potreboval individualno pomoč učitelja. Vsi učenci so imeli težave, kako zapisati svoje ugotovitve na delovni list. Delo v parih pa se je izkazalo za pozitivno, saj je en učenec v paru pisal program na računalnik, drugi je zapisoval ugotovitve na delovni list. Nato sta vlogi zamenjala. Ko so učenci videli, da so naloge tudi na drugi strani delovnega lista, so bili zelo nezadovoljni – raje bi namreč sestavili še kakšno drugo konstrukcijo robotka, kot pa programirali in reševali delovni list. Učitelji so se spraševali, zakaj učenci raje sestavljajo konstrukcije, kot programirajo robotke, vendar jim na to vprašanje ni uspelo odgovoriti. Ugotovili pa so, da delo v parih motivira učence, da se deklice lotijo reševanja nalog bolj sistematično in pridejo do rešitve hitreje od fantov ter da učenci zelo težko svoje misli in opažanja zapišejo na list papirja [13].

Učitelji so ugotovili, da je učenje programiranja s pomočjo robotkov za učence zelo zanimivo in motivacijsko. Na ta način učenci na lahek način spoznajo in razumejo pove- zavo med realnim svetom in abstraktnim svetom programiranja, saj prek programiranja robotkov najlažje spoznajo in razumejo različne programske jezike [13].

20

(33)

4.2 Uporaba LEGO WeDoja v srednji šoli za slepe in slabovidne otroke

Na Slovaškem so sprejeli kurikulum, ki določa, da je Računalništvo obvezen predmet za vse učence od drugega razreda osnovne šole dalje. Srednjo šolo za slepe in slabovidne otroke na Slovaškem poleg slepih in slabovidnih otrok obiskujejo tudi otroci, ki imajo le manjše poškodbe vida in bi lahko obiskovali splošne srednje šole. Poleg težav z vidom imajo ti otroci večinoma tudi težave pri učenju in vedenjske motnje. Na srednji šoli, kjer pouk poteka prilagojeno učencem s primanjkljaji, je večina učencev že uporabljala računalnik. Uporabljali so ga predvsem za brskanje po spletu, pisanje besedil in urejanje slik. Na šoli so se odločili, da učence naučijo raznih algoritmov, reševanja problemov ter osnov programiranja. Prav tako so se odločili, da učence osnov programiranja nau- čijo z uporabo robotkov. Uporabljali so dve vrsti robotkov: Bee-Bot in LEGO WeDo [12].

Delo je potekalo v ločenih skupinah. Učitelji so se pri slepih otrocih osredotočili le na spoznavanje različnih oblik Legokock in gradnjo preprostih konstrukcij. Za slabovidne otroke so učitelji izbrali konstrukcijo, ki so jo morali zgraditi tako, da so sledili danim navodilom. Za otroke, ki imajo le manjše okvare vida, so učitelji pripravili delovne liste – na njih so bili napisani krajši programi, da so učenci z njihovo pomočjo raziskovali in ugibali, kaj določen program naredi. Na delovnem listu so bile tudi različne aktivnosti, prek katerih so učenci spoznali senzorje ter njihov način delovanja. Učitelji so učencem pokazali tudi PDF-datoteko, v kateri so bili načrti konstrukcij, ki jih lahko naredijo z LEGO WeDojem. Učni cilji, ki naj bi jih učenci ob koncu teme dosegli, so:

• Izbrati in zgraditi model v skladu s PDF-navodili.

• Z učiteljevo pomočjo napisati program za konstrukcijo, ki so jo sestavili, in nato samostojno spremeniti program.

• Si izbrati neko drugo konstrukcijo, jo zgraditi in samostojno sprogramirati.

• Izdelati svojo lastno konstrukcijo in jo sprogramirati [12].

Učenci so delali v paru, le nekaterim je uspelo narediti svojo konstrukcijo. Vsem pa je uspelo sestaviti konstrukcijo po navodilih in jo sprogramirati z učiteljevo pomočjo. Učite- lji so med delom ugotovili, da veliko učencev še nikoli ni uporabljalo Legokock, tako da so zaradi tega pri sestavljanju konstrukcij imeli več težav, kot so pričakovali. Posledično so se odločili, da bodo več časa namenili sestavljanju konstrukcij, da se učenci naučijo slediti navodilom in sestavijo konstrukcijo Lačnega krokodila. Ko so učenci končali z gradnjo konstrukcije, so začeli s programiranjem. Njihova naloga je bila napisati program, kjer bo krokodil zaprl usta, ko bo senzor zaznal, da so mu nekaj dali v usta, čez nekaj časa pa jih bo zopet odprl. Učitelji so videli, da imajo učenci velike težave pri pisanju programa, zato so nudili individualno pomoč vsakemu paru [12].

Učitelji so ugotovili, da se je treba najprej pozanimati, koliko učencev v razredu že pozna Legokocke. Če ugotovijo, da jih večina ne pozna, je na začetku treba več časa nameniti sestavljanju konstrukcij, nato pa jim pokazati, kako lahko robotke sprogramirajo. Najprej jim pokažemo že nekaj napisanih programov in skupaj razpravljamo, kaj

(34)

voljo dovolj časa, lahko proti koncu te teme učencem damo nalogo, da sami naredijo neko konstrukcijo in jo sprogramirajo [12].

4.3 Predstavitev uporabe LEGO WeDoja skupini študentov Ra- čunalništva

Od leta 2007 naprej se na univerzi v Bratislavi ukvarjajo s tem, kako učence učiti programiranja s pomočjo robotkov. Odločili so se, da na seminarju svoje ideje predstavijo študentom Računalništva. Predstavili so jim delo z dvema vrstama robotkov: LEGO Maindstorms NXT in LEGO WeDo. V nadaljevanju bom predstavila učenje z uporabo LEGO WeDoja [14].

Študente so na seminarju razdelili v manjše skupine ali v dvojice. Ker imajo študentje že veliko več predznanja na področju programiranja, kot ga imajo učenci v osnovnih in srednjih šolah, je delo potekalo malo drugače. Študentom so razdelili komplete LEGO WeDo, ti pa so potem sami raziskali, katere konstrukcije lahko sestavijo. Izbrali so si eno izmed konstrukcij, jo sestavili in sprogramirali. Nato so jim dali nalogo, da si izberejo neko konstrukcijo na temo Igrala, jo sestavijo in sprogramirajo. Tudi pri tej nalogi so bili študentje uspešni. Nato so organizatorji preverili znanje in razumevanje jezika, da so videli, ali bodo študentje kasneje to orodje znali predstaviti svojim učencem. Zadnja naloga na seminarju je bila, da so študentje načrtovali in izdelali svoj ⁰⁰velik projekt⁰⁰; na izbiro so jim dali temi Inteligentna hiša ali Grad strahov. Odločili so se za Grad strahov.

Najprej so se pogovorili o kompletih in programski opremi, ki so jim na voljo, in o tem, kaj jim dopuščajo narediti. Ugotovili so, da bodo lažje naredili konstrukcije, ki se bodo premikale in spuščale strašne glasove. Nato so se lotili dela: na list papirja so zbrali ideje posameznikov iz skupine ter naredili načrt konstrukcije. Izdelali so štiri konstrukcije:

predor, okostje, pošast iz piramide ter tuš papirnatih žogic [14].

Slika 23: Štiri kreacije študentov za Grad strahov [14]

Študentje so za svoj projekt potrebovali več kompletov LEGO WeDo, daljše kable, papir, škarje, barve itd. Nekaj materiala so jim priskrbeli organizatorji, neka študentka pa je s seboj prinesla LEGO vlak, da so lahko svoje konstrukcije naredili zanimivejše.

Posneli so svoje zvoke in jih kasneje uporabili pri programiranju. Vse konstrukcije so vsebovale senzorje gibanja, tri od njih so imele vgrajene tudi motorje [14].

22

(35)

Izobraževanje študentov na tem področju je zelo dobro in priporočljivo. Študentje se seznanijo z različnimi vrstami robotkov ter dobijo ideje, ki jim lahko koristijo pri njihovem poučevanju. Organizatorji menijo, da je treba tako študentom kot učencem v osnovni šoli delo z robotki predstaviti po korakih. Najprej je dobro, da jim prek primerov pokažemo, kakšne vrste robotkov poznamo in kakšne konstrukcije lahko naredimo s posamezno vrsto.

Predstaviti jim je treba tudi programsko okolje. Nato učence razdelimo v manjše skupine in jim predstavimo nek večji projekt, ki ga bodo skupaj naredili. Pomembno je, da jih pri projektu opazujemo ter jim v primeru napačnega razmišljanja in težav pomagamo [14].

(36)

5 UČNE URE – ZASNOVA

Učenje programiranja z uporabo LEGO WeDoja bi potekalo v t. i. blok urah, tj. dveh združenih šolskih urah (90 minut). Na začetku bi učence vprašala, če vedo, kaj so roboti, če so se že kdaj v življenju srečali z njimi ipd. (to bi storila na podoben način, kot je opisano v prvem primeru zgoraj). Nato bi jim predstavila eno izmed možnih konstrukcij LEGO WeDoja in jih vprašala, če je to tudi robot. Ko bi skupaj prišli do ugotovitve, da je, bi jim predstavila še nekaj drugih primerov konstrukcij LEGO WeDoja.

V nadaljevanju ure bi učenci delali v parih. Razdelila bi jim delovne liste z nalogami za samostojno raziskovanje programa Scratch s pomočjo izdelane konstrukcije Lačnega krokodila. Najprej bi učenci morali sestaviti konstrukcijo po danih navodilih. Na delovnem listu bi bilo napisanih nekaj programov v Scratchu, ki bi jih učenci morali preizkusiti.

Na list bi morali zapisati ugotovitve, kaj določen program naredi. Ko bi vsi učenci rešili te naloge, bi se o njihovih ugotovitvah pogovorili, da bi videla, na kakšen način razmi- šljajo. Zadnja naloga bi bila zasnovana tako, da bi učencem povedali, kakšen program naj napišejo, da bo prej sestavljen krokodil naredil določene premike.

Na naslednjih urah bi delo potekalo na podoben način, le da bi učenci izdelali še druge konstrukcije in bi s pomočjo delovnega lista spoznavali uporabo drugih ukazov in WeDo senzorjev. Ko bi učenci že dovolj dobro spoznali tako sestavljanje konstrukcij kot tudi uporabo programske opreme, bi jih razdelila v manjše skupine, kjer bi potem skupaj izdelali svoje konstrukcije, jih sprogramirali in predstavili svojim sošolcem.

V nadaljevanju je predstavljenih nekaj učnih ur, s pomočjo katerih si lahko lažje pred- stavljamo potek učne ure. Priprave niso podrobne, opisan je le okviren potek učne ure.

24

(37)

5.1 Priprava prvega sklopa učnih ur na temo Uvod v programi- ranje

Šola: OŠ A. T. Linharta Radovljica Razred: 4. razred

Datum:

Predmet: Računalništvo

Učna tema: Uvod v programiranje Učna enota: Osnove programiranja

Učne oblike: individualna, frontalna, delo v paru

Učne metode: razlaga, pogovor, demonstracija, metoda dela z učnim materialom, delo z računalnikom

Operativni učni cilji:

Ob koncu učne ure učenec:

- pozna pojem robota in ugotovi, kje v vsakdanjem življenju se sreča z njimi - pozna in uporablja komplet LEGO WeDo

- pozna in uporablja program Scratch (orodje za programiranje LEGO WeDoja)

- zna slediti postopku za izdelavo konstrukcij LEGO WeDoja (algoritmično razmišljanje)

Učna sredstva: delovni listi, LEGO WeDo, Scratch

Didaktične etape učnega procesa: uvajanje, obravnava, preverjanje Medpredmetne povezave: izbirni predmet Robotika

Novi pojmi: ROBOT - je stroj, ki ga nadzoruje računalnik in ga lahko

programiramo, da samostojno opravlja določeno opravilo Literatura: [12],[13],[14]

(38)

Potek dela učne ure UVAJANJE

ČAS UČITELJ UČENEC UČNE

OBLIKE, METODE, TEHNIKE 15 min Za uvodno motivacijo Pozorno si ogledajo film. Frontalna,

učencem pokaže nek posnetek Individualno razmislijo razlaga, o robotih z YouTuba. o odgovorih na vprašanja. individualna, Nato z naslednjimi vprašanji Sodelujejo pri pogovoru pogovor.

vodi njihovo razmišljanje. o robotih. Po končani Ali ste se že kdaj srečali diskusiji je vsem

z robotom? učencem jasen pojem

Katere robote poznate? robota in kaj lahko

Naštejte jih. z njim naredimo.

Kaj lahko z roboti delamo?

Iz kakšnih materialov so roboti zgrajeni?

Ali bi lahko sami izdelali robota?

Posnetek je na povezavi: https://www.youtube.com/watch?v=X_siyEVTKFQ.

OBRAVNAVA

OBLIKE, METODE, TEHNIKE 15 min Učencem pokaže izdelano Učenci si ogledajo konstrukcijo. Frontalna,

konstrukcijo (sestavljenega Nekateri so mnenja, da je individualna, vratarja) iz LEGO WeDoja in konstrukcija robot, drugi, da ni. pogovor.

jih vpraša, če je tudi to robot? Ko jim učitelj pokaže, da Nato posluša odgovore učencev. se lahko premika, so vsi Ker vidi, da nekateri učenci mnenja, da je to robot.

niso prepričani, da je to Učenci si ogledajo še robot, jim pokaže, da ostale konstrukcije LEGO se konstrukcija lahko premika. WeDoja.

Nato jim pokaže še nekatere druge konstrukcije, ki jih lahko sestavimo z LEGO WeDojem.

26

(39)

45 min Učencem naroči, naj se razdelijo Učenci se razdelijo v pare, Frontalna, v pare in rešijo delovni list. vsak par dobi en komplet delo v paru,

Vsakemu da komplet LEGO WeDoja in delo z

LEGO WeDoja in načrt konstrukcije. Dobijo učnim delovni list z nalogami tudi delovne liste z dodatnimi materialom, (delovni list je v priponki). navodili in nalogami. Učenci se delo z

Med reševanjem delovnega lotijo reševanja nalog. Pri prvi računalnikom, lista hodi po razredu in nalogi morajo sestaviti pogovor.

učencem nudi pomoč, če konstrukcijo Lačnega krokodila.

jo potrebujejo. Ko vidi, da Če imajo pri sestavljanju imajo vsi učenci sestavljeno težave, za pomoč prosijo konstrukcijo, jim naroči, naj učitelja. Ko imajo sestavljeno odprejo program Scratch in konstrukcijo, jo priključijo na konstrukcijo priključijo na računalnik in odprejo program računalnik. Skupaj z učenci Scratch. Nato skupaj z

pogledajo osnovne ukaze, ki učiteljem pogledajo osnovne jih bodo potrebovali. Reče ukaze v programu Scratch.

jim, naj zdaj rešijo delovni Ko spoznajo osnovne ukaze, list do konca. Med se lotijo reševanja druge reševanjem delovnega lista naloge na delovnem listu.

hodi po razredu in učencem Če imajo težave, za pomoč nudi pomoč, če jo prosijo učitelja. Ko končajo potrebujejo. Ko vsi učenci z reševanjem, sodelujejo pri rešijo drugo nalogo, jo skupaj pregledovanju naloge. Če jim pregledajo in razjasnijo ni jasno, kako kakšen blok nejasnosti, ki so se pri deluje ali kaj točno se s reševanju pojavile. Učencem konstrukcijo zgodi, učitelja reče, naj rešijo še vprašajo, zakaj je tako. Nato tretjo nalogo. Zopet hodi po rešijo še tretjo nalogo. Ko razredu in nudi pomoč. končajo, se o rešitvah te Ko imajo vsi učenci rešeno naloge zopet pogovorijo.

še zadnjo nalogo, jo skupaj pregledajo.

PREVERJANJE

OBLIKE, METODE, TEHNIKE 15 min Učencem naroči, naj razdrejo Razdrejo in pospravijo Delo v paru,

konstrukcijo in pospravijo Legokocke. Sodelujejo pri pogovor.

Legokocke. Nato jih vpraša, pogovoru o tem, kaj so se kaj so se danes novega naučili. pri tej uri novega naučili.

Na koncu ure se poslovi Se poslovijo in odidejo iz

(40)

PRILOGA

LEGO Education WeDo

LAČNI KROKODIL

IME IN PRIIMEK:

1. NALOGA:

Po navodilih, ki so priložene kompletu LEGO WeDo, sestavi konstrukcijo LAČNEGA KROKODILA.

2. NALOGA:

Oglej si napisana programa. Prepiši ju v program Scratch in ugotovi, kaj naredi krokodil, ko zaženeš posamezen program. Svoje ugotovitve zapiši na list.

a)

UGOTOVITVE:

__________________________________

b)

UGOTOVITVE:

__________________________________

3. NALOGA:

Napiši program, pri katerem bo krokodil štirikrat odprl in zaprl usta, potem ko bo senzor zaznal gibanje na razdalji, manjši od 10 mm. Nato bo krokodil rekel živijo. Zvok posnemi sam.

28

(41)

5.2 Priprava drugega sklopa učnih ur na temo Uvod v programi- ranje

Datum:

Učna tema: Uvod v programiranje Učna enota: Osnove programiranja Učne oblike: frontalna, delo v paru

Učne metode: razlaga, pogovor, metoda dela z učnim materialom, delo z računalnikom

- pozna in uporablja komplet LEGO WeDo

- zna slediti postopku za izdelavo konstrukcij LEGO WeDoja (algoritmično razmišljanje)

Učna sredstva: delovni listi, LEGO WeDo, Scratch

Didaktične etape učnega procesa: uvajanje, obravnava, preverjanje Medpredmetne povezave: izbirni predmet Robotika

Novi pojmi: /

Literatura: [12],[13],[14]

Opomba: Pri predhodni uri so učenci spoznali orodje LEGO WeDo in program Scratch.

Potek ure, ki je opisan v tej blok uri, se lahko ponovi v več blok urah, da bodo učenci spoznali še nekatere druge konstrukcije, ki jih lahko sestavijo z enim kompletom LEGO WeDoja in delovanje senzorjev, zobatih koles, raznih osi ter drugih gradbenih elementov, ki jih uporabimo v posamezni konstrukciji. Dobro je, da si učitelj izbere konstrukcijo, ki vsebuje senzor gibanja, da učenci vidijo, na kakšen način deluje. Konstrukcija Leteče ptice vsebuje senzor gibanja in senzor svetlobe, zato je dobro, da učenci spoznajo tudi to konstrukcijo.

(42)

UVAJANJE

OBLIKE, METODE, TEHNIKE 15 min Vpraša jih, če se kdo Učenci poslušajo učitelja Frontalna,

spomni, kaj so delali in sodelujejo pri pogovoru. pogovor.

prejšnjo uro. Pogovorijo se o ukazih v programu Scratch, ki so jih

do zdaj spoznali.

OBRAVNAVA

OBLIKE, METODE, TEHNIKE 55 min Pove učencem, naj Učenci poiščejo navodila. Frontalna

poiščejo npr. navodila za Sestavijo konstrukcijo in delo v paru, konstrukcijo Reševanje rešijo delovni list. O delo z

letala. To konstrukcijo rešitvah nalog se učnim materialom, naj sestavijo in rešijo pogovorijo z učiteljem. delo z

delovni list. Ko končajo računalnikom,

z reševanjem, skupaj pogovor.

pogledajo rešitve nalog.

Učenci lahko potem Sestavijo konstrukcijo sestavijo še konstrukcijo Leteče ptice in rešijo Leteče ptice. Delo poteka delovni list.

tako kot prejšnjo uro.

Nato jim učitelj Si izberejo konstrukcijo, naroči, naj si še sami jo sestavijo, sprogramirajo izberejo konstrukcijo, in jo na koncu ure

ki jo želijo preizkusiti. predstavijo sošolcem.

30

(43)

PREVERJANJE

OBLIKE, METODE, TEHNIKE 20 min Učencem je dal navodila, Vsak par si je izbral Demonstracija.

da si izberejo konstrukcijo. drugačno konstrukcijo iz Zdaj skupaj z ostalimi posamezne skupine učenci opazuje, katero konstrukcij. Zdaj jo konstrukcijo si je posamezen predstavi sošolcem in par izbral in kako jo učitelju.

je sprogramiral.

(44)

5.3 Priprava tretjega sklopa učnih ur na temo Uvod v programi- ranje

Datum:

Učna tema: Uvod v programiranje Učna enota: Osnove programiranja Učne oblike: frontalna, delo v paru

Učne metode: razlaga, pogovor, metoda dela z učnim materialom, delo z računalnikom

- pozna in uporablja komplet LEGO WeDo

Učna sredstva: LEGO WeDo, Scratch

Didaktične etape učnega procesa: obravnava, preverjanje Medpredmetne povezave: izbirni predmet Robotika

Novi pojmi: /

Literatura: [12],[13],[14]

Opomba: Pri predhodni uri so učenci dobili domačo nalogo, da razmislijo o tem, kakšne konstrukcije bi še lahko izdelali z LEGO WeDojem in kako bi jih sprogramirali. Da vedo, o čem morajo razmišljati, jim lahko damo kakšen namig: orodje za risanje, orodje za gradnjo, igrala itd.

32

(45)

OBRAVNAVA

OBLIKE, METODE, TEHNIKE 60 min Reče učencem, naj se Učenci se razdelijo v skupine. Delo v

razdelijo v skupine Povedo si svoje ideje in skupini, po 4–5 učencev. se odločijo, kaj bodo naredili. demonstra- Povedo naj svoje ideje Svoje ideje nato predstavijo cija.

za konstrukcijo. Jih sošolcem in učitelju.

predstavijo ostalim Začnejo z gradnjo konstrukcije sošolcem, nato začnejo in s programiranjem. Če pri z izdelavo in s delu naletijo na težave, programiranjem konstrukcije. za pomoč prosijo učitelja.

Če pri delu potrebujejo pomoč, jim jo nudi.

PREVERJANJE

OBLIKE, METODE, TEHNIKE 30 min Vsaka skupina bo predstavila Učenci iz skupine povedo, Demonstra-

svoje konstrukcije. kaj njihova konstrukcija cija.

predstavlja. Nato pokažejo še, kako so jo sprogramirali.

(46)

6 ZAKLJUČEK

Namen diplomskega dela je predstaviti konstrukcionistično teorijo učenja in orodje LEGO WeDo. Kot je bilo že velikokrat omenjeno, konstrukcionistična teorija učenja poudarja to, da se učenci učijo s tem, ko nekaj delajo. Mogoče se komu v glavi pojavi misel: ⁰⁰Če učenci vse delajo sami, zakaj potem sploh potrebujejo učitelja?⁰⁰ Čeprav je pomembno, da učenci res sami raziskujejo, potrebujejo tudi nekoga, ki jim pripravi razne pripomočke (delovne liste) ter jih usmerja takrat, ko naletijo na težave. Učiteljem, ki so veliko let poučevali na tradicionalen način, se tak pristop mogoče zdi neuspešen, vendar že iz primerov poučevanja na Slovaškem vidimo, da to ne drži.

Orodje LEGO WeDo pri učencih spodbuja kreativno razmišljanje in sodelovalno uče- nje, ki je pomemben element konstrukcionistične teorije učenja. Skoraj vsi učenci so se v svojem otroštvu zagotovo srečali z Legokockami, ki so jim takrat predstavljale zabavo in jim krajšale čas. Ko učencem v osnovni šoli omenimo, da bomo pri pouku uporabljali Legokocke, jih zanima, kaj dejansko bodo z njimi počeli. Učencem je dobro najprej pokazati eno že izdelano konstrukcijo, nato pa lahko sami raziskujejo in sestavijo preostale konstrukcije.

Aktivnosti, ki so vključene v predstavljene ure, so narejene po principu konstrukcio- nistične teorije učenja. Učenci delajo v paru in v skupini, znotraj katere sami raziskujejo in rešujejo dane naloge. Učitelj jim pomaga le takrat, ko naletijo na težave, in na koncu, ko pregledajo že rešene naloge, da vidijo, kje je bilo njihovo razmišljanje napačno. Ker delajo v paru, razvijajo tudi komunikacijske spretnosti in se s tem naučijo izraziti svoje mišljenje, kar jim bo pomagalo pri nadaljnjem izobraževanju.

34

(47)

7 VIRI IN LITERATURA

[1] Papert, S. (1980). Mind-Storms Children, Computers and Powerfuk Ideas, Cam- bridge Massachusetts.

[2] Bečaj, J. (2011). Skupaj mislimo in se pogovarjamo – torej znamo. Sodobna pe- dagogika, 1, str. 56–75.

[3] Bečaj, J. (2003). Socialni konstrukcionizem in socialna psihologija. Psihološka obzorja, 12, str. 43–64.

[4] LEGO Education WeDo (https://education.lego.com/pl-pl?noredir=true) (datum pridobitve: 2. 5. 2015).

[5] LEGO Education (https://education.lego.com/en-us/lesi/about-us/lego-education- worldwide/our-company) (datum pridobitve: 7. 7. 2015).

[6] A System for Learning, Published by LEGO Education in cooperation with LEGO Learning Institute (https://education.lego.com/en-us/lesi/about-us/lego-education-world wide/our-company) (datum pridobitve 7. 7. 2015).

[7] Brick Set Introduction (https://education.lego.com/en-us/learn/elementary/wedo/

teaching-resources/brick-set/brick-set-introduction) (datum pridobitve: 9. 7. 2015).

[8] WeDo User Guide (https://education.lego.com/nl-nl/lesi/support/product-support/

wedo/wedo-base-set-9580/user-guides) (datum pridobitve: 9. 7. 2015).

[9] Construction Set Models (https://education.lego.com/en-us/preschool-and-school/

lower-primary/7plus-education-wedo/teaching-resources/brick-set/construction-set-models) (datum pridobitve: 10. 7. 2015).

[10] WeDo Building Instructions (https://education.lego.com/nl-nl/lesi/support/product- support/wedo/wedo-base-set-9580/building-instructions) (datum pridobitve: 10. 7. 2015).

[11] LEGO WeDo Construction Set (http://wiki.scratch.mit.edu/wiki/LEGO%C2%AE _WeDo%E2%84%A2_Construction_Set) (datum pridobitve: 10. 7. 2015).

[12] Kabatova M., Jaškova L., Lecky P., Laššakova V. (2012). Robotic Activities for Visually Impaired Secondary School Children. Comenius University, Department of Infor- matics Education, Comenius University, Department of Applied Informatics, Comenius University: Slovak Republic.

[13] Mayerova K. (2012). Pilot Activities: LEGO WeDo at Primary School. Comenius University in Bratislava, Faculty of Mathematics, Physics and Informatics: RivadelGarda.

[14] Kabatova M., Pekarova J.(2010). Learning how to teach robotics. Dept of Infor- matics Education, Comenius University, Bratislava.

(48)

[15] LEGO WeDo Robotics Tutorial (https://www.youtube.com/watch?v=4t7gyeR7MUY) (datum pridobitve: 17. 8. 2015).

36