Projekt | talentgj

Projekt

Cílem projektu je zvýšení technické a přírodovědní gramotnosti žáků základní školy. Zaměřen je primárně na specifickou oblast digitální gramotnosti, a to programování, jeho principy a přesah do technických oborů. Výuka ICT standardně pracuje s digitální kompetencí žáka jako se schopností uživatelsky ovládat standardní techniku a její programové vybavení. Vnitřními principy jejího fungování nemají standardně prostor, nebo chybí nástroje pro jejich snadnější výuku. Z praktického hlediska je problémem začít s průpravou programování včas a adekvátní formou vzhledem k věku žáka. Základní problémy k řešení: technologie formou principů programování - volba vhodné zařízení – dostupnost aktivit v rámci školy – vhodné aplikace pro podporu výuky

Fáze projektu

vzdělávání pedagogických pracovníků
aktivity s robotickými stavebnicemi
aplikace jako nástroje programování
propojení celého procesu výuky

1. Vzdělávání pedagogických pracovníků

Vzdělávání pedagogických pracovníků probíhalo systémem pravidelných školení v období 04/2017 - 09/2017. Hlavním školitelem pro nás byl pan Ing. Michal Řepka PhD. z VŠB. Témata školení se prolínala od využití tabletů a jejich mobility při výuce s využitím robotiky při výuce. Postupně jsme se tak naučili pracovat s mobilní učebnou tabletů a řízeně ji použít při výuce.

řízení učebny pomocí aplikace Třída
v reálném čase kontrolujeme práci žáků na tabletech, máme rychlou zpětnou vazbu
učitel může spustit konkrétní program na tabletech žáků, nedochází k časovým prodlevám
s žáky je možné pracovat individuálně

2. Aktivity s robotickými stavebnicemi

Stavebnice Robotis představují jednu z řady možností jak se lze robotikou a současně stavebnicemi zabývat. Robotis je korejská stavebnice v principu podobná české stavebnici Merkur. Nicméně zde se nepracuje se spojovacím materiálem v podobě šroubů a matic, ale vše je v plastovém provedení, spojováno malými nýty. ke stavebnici je sada čidel a servopohonů.

Zajímavým faktem, který stavebnici odlišuje od jiných, je možnost stavět libovolné výrobky. Toto je často věc, kterou při výběru přehlédnete, ale ve své podstatě to znamená výrazné omezení kreativity žáků. Mimochodem, výběr stavebnicového systému byl výrazně ovlivněn ještě dvěma fakty. Prvním byla již jedna stavebnice Robotis ve škole. A druhým možnost čerpat školení od Ing. Řepky, který má dlouholeté zkušenosti s problematikou a také bohaté zkušenosti s předáváním znalostí žákům a učitelům základních a středních škol.

Aplikace s animacemi a návody ke stavbě. Obsahuje detailní 3D model každého výrobku, usnadňuje práci s detaily.
Aplikace pro programování a práci s kódem. Ve zjednodušené podobě ukazuje práci s algoritmy v každém z robotů.
Aplikace pro řízení robotů. Hotové roboty lze ovládat i přímo z tabletu, pracovat ve skupině a podobně.

3. Aplikace jako nástroje programování

Vazba mezi tablety, stavebnicemi a aplikacemi v tabletech není zdaleka samoúčelná. Výuka algoritmizace lze na tabletech provádět i dalšími způsoby bez vazby na roboty Robotis, nebo naopak s vazbou na zcela jiné zařízení. V rámci projektu jsme si vyzkoušeli práci například v aplikaci Swift Paygrounds.

Swift playgrounds je jednoduchá aplikace pro základy programování, která intuitivním způsobem žáky provádí základy programovacího jazyka Swift. Další rozšířenou variantou je aplikace Scratch. Poslouží například pro nejmenší žáky na prvním stupni. Prostředí aplikace je velmi jednoduché a vhodné pro naprosté základy práce s primitivními algoritmy.

Obrovskou výhodou je také možnost výuku přenést na jakékoliv místo ve škole, případně na jiné zařízení, typicky PC v učebně informatiky. Nejsme tak omezeni nutné prostorem odborných učeben. Jedinou podmínkou je mobilita tabletů, v našem případě zajištěná pomocí skvělého kufru s nabíjením a druhou, ne však absolutní podmínkou je připojení k Wi-Fi.

4. propojení celého procesu výuky

Po několika školeních a hodinách vlastních příprav a testování jsme byli schopni propojit celý proces jak by mohla výuka doplněná o robotiku vypadat. Vše samozřejmě vyžaduje delší praxi, nicméně osvědčený postup zahrnoval kombinaci využití hodin pracovních činností a informatiky.

Žáci se stavebnicemi seznámili v hodinách pracovních činností. Aktivity proběhly napříč třídami II. stupně a ve všech se setkali s upřímným zájmem žáků. Všichni si vyzkoušeli principy stavebnice a začali sestavovat své modely. Vzhledem k časové dotaci je to proces na cca 1 měsíc než je možné výrobky považovat za hotové. V první fázi jsme vybírali výrobky, které byly obsaženy v návodu a byl pro ně k dispozici i vzor algoritmu.

Ve chvíli kdy byl k dispozici hotový model, mohli jsme začít pracovat s přednastavenými algoritmy. Pro žáky byl toto velmi zásadní model, kdy "jejich"model"ožil"a oni mohli zkoušet různé schopnosti svého robota.

Dalším logickým krokem je pak samostatná práce s algoritmem pro robota skrze aplikaci. Tady nastává prostor pro hodiny informatiky, ve kterých lze pracovat s individuálním zadáním algoritmu. Například řešení jednoduchých úloh z fyziky je ideálním zadáním. Otázky týkající se pohybu, rychlosti, síly, atp.

Přesah do ostatních předmětu se zatím dává tušit. Cílem je mít sadu sestavených robotů pro využití ve fyzice, matematice. A tuto sadu 1x - 2x ročně obměňovat. Cílem je získat také více stavebnic, což v praxi znamená více současně sestavených robotů.