Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Jak učit programování pro děti: Předstírat, že je robot

Na PS 100 na Coney Islandu nejsou peníze na aktualizaci pomalých notebooků v počítačové laboratoři. Určitě neexistuje financování pro složité programovatelné roboty, které mohou děti ovládat. A přesto, tento týden, 50 studentů na PS 100 mělo své první zkušenosti s psaním a laděním svých vlastních programů, a dělat robota - i když neobvyklého - vykonává svůj kód.

Vstoupit Robot Ben

Přišel jsem do učebny paní Federové jako součást Hodiny zákoníku, což je iniciativa neziskové organizace Code.org, která vyzývá děti a dospělé všech věkových kategorií, aby strávili jednu hodinu kódováním během prosince Týdne vzdělávání v oblasti informatiky. Pro mnoho je to jejich první chuť programování. Důraz je kladen na přístupné, lehké výzvy, které mohou zanechat nové kodéry s pocitem, že kódování je pro ně.

Když jsem se představoval každé třídě, vysvětlil jsem, že jsem si přivedl přítele, „Robota Bena“, kterého se brzy setkají. („Někteří lidé mi říkají, že vypadáme velmi podobně,“ přiznal jsem.)

Studenti vytvořili skupiny po třech, a já jsem rozdával instrukční karty, které by mohli použít k tomu, aby nařídily Robotovi Benovi, aby se pohnul kupředu, otočil se a vyzvedl si power pack, který se velmi podobá mému batohu. Pro karty jsem vykopal svou kopii výborné deskové hry Dana Shapira Robot Turtles, která přebírala karty „execute function“, které zobrazují robotickou želvu, která jezdí na zádech žáby, jako karty „pick up item“.

Robotové želvy, s Forward, vlevo odbočit a doprava otočit karty.

Pak nastal čas přivést Robot Ben. Opustil jsem místnost a vešel Robot Ben, paže a chůze. Plochým a mechanickým hlasem připomínajícím Audrey 2 z 80. let televizního pořadu „Malý zázrak“ se Robot Ben představil studentům.

Robot Ben vysvětlil, že potřebuje jejich pomoc, aby dosáhl svého batohu, který se nachází v blízkosti podlahy. Každý krok vpřed by ho posunul na další linoleum; každé odbočení doleva nebo doprava by způsobilo, že bude čelit jiné stěně. „Nastartoval“ na výchozí dlaždici a směr a požádal o jejich příkazy.

Brát věci doslova

Studenti začali s výběrem jedné instrukční karty najednou. Nevyhnutelně, tam byly otočení v nesprávném směru: Robot Ben udělal to, co mu bylo řečeno, ať už to bylo to, co student zamýšlel. Stejně jako Seymour Papert popisuje pozorování studentů při ladění loga, někteří studenti začali stát a otočit svá těla doleva a doprava, aby viděli, co by tyto příkazy znamenaly z pohledu Robota Bena.

Studenti uspěli - s trochou vedení od paní Federové a dvou skvělých pomocníků 5. třídy - při vedení Robota Bena k jeho power packu a velení, aby si ho vyzvedl a naložil, povelem velitelem. Teď, když pochopili základní myšlenky, přesunuli se na sestavu dvou a tří příkazů v řadě, přičemž Robot Ben začínal čtverec nebo dva od zdroje energie, ale obrátil se špatně.

Podlahy ve třídě tvoří skvělý systém.

Jeden z nejslavnějších okamžiků přišel, když byl Robot Ben přikázán, aby vyzvedl silový agregát, ale když nebyl na správném místě: poslušně provedl všechny tytéž pohyby, jako kdyby tam byl napájecí zdroj. To nabídlo skvělý způsob, jak diskutovat o tom, jak počítače a lidé provádějící libovolný soubor kroků potřebují spustit tyto kroky přesně tak, jak jsou napsány.

Dědictví loga

Když jsem poprvé začal programovat ve věku 7 let, použil jsem logo, nádherné programovací prostředí od MIT. V logu jste přikázali trojúhelníku, který se nazývá „želva“, aby se pohyboval vpřed, otočil a opakoval, a celá čára se kreslí při cestování želvy.

Logo, jak jsem to věděl v 80. letech. Screenshot by Syd Lexia.

Pokud moje programovací cvičení na PS 100 zní podobně, je to proto, že Logo DNA je stále s námi. Code.org, MIT Scratch a Pencilcode, tři z nejpopulárnějších způsobů, jak děti začít programovat, vypůjčují si mnoho nápadů na logo a rozšiřují je o nové, graficky atraktivní způsoby.

Ústředním logem je myšlenka, že želva má svůj vlastní vnitřní smysl pro směr: můžete jí přikázat, aby se pohybovala vpřed a očekávala, že se bude pohybovat po obrazovce, ale pokud směřuje doleva, půjde doleva. Spolutvůrce loga Seymour Papert ve své knize Mindstorms z roku 1980 zdůraznil, že tento druh chyby je celý bod.

Algoritmus s ním může mít něco špatného, ​​ale student to nemá. Studenti se rychle naučí, jak snadno algoritmy jdou na scestí. Naučí se testovat a revidovat a znovu testovat. Učí se, že opravovat chyby v jejich metodě je přirozenou součástí výuky želvy (nebo robota Ben) dělat správnou věc.

Revize

Nejlepším dílem tohoto cvičení bylo, že když by se krok nepovedl, děti nepohnuly rameny se smyslem pro neúspěch - vyskočily vzrušení a spěchaly, aby revidovaly své algoritmy tak, aby odrážely to, co se naučili.

Dokončili jsme třídu sdílením myšlenek o tom, co bylo překvapivé, a co studenti potřebovali, aby Robota Bena reagovali tak, jak chtěli. Chtěli být samy roboty, takže učitelé se otočili a vydávali příkazy, a studenti je nadšeně následovali - i když to znamenalo jít do zdi nebo se naučit absurdně doslovně. Poslední příkaz byl pochodovat vpřed v řadě z učebny, všichni programátoři.

Podíl

Zanechat Komentář