Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Miten opetat ohjelmointia lapsille: oletetaan olevan robotti

Coney Islandissa sijaitsevassa PS 100: ssa ei ole rahoitusta päivittää tietokoneen laboratorion hitaita kannettavia tietokoneita. Ei varmasti rahoiteta monimutkaisia ​​ohjelmoitavia robotteja, joita lapset voivat hallita. Ja tällä viikolla 50 PS 100: n opiskelijalla oli ensimmäinen kokemus omien ohjelmiensa kirjoittamisesta ja virheenkorjauksesta, ja robotin tekeminen - vaikkakin epätavallinen - suoritti niiden koodin.

Anna Robot Ben

Tulin Federin luokkahuoneeseen osana Hour of Code -ohjelmaa, jonka aloitti voittoa tavoittelematon Code.org, joka kutsuu kaikenikäisiä lapsia ja aikuisia viettämään yhden tunnin koodauksen joulukuun tietotekniikan koulutusviikolla. Monille tämä on heidän ensimmäinen ohjelmoinnin maku. Painopiste on saatavilla olevilla, kevyillä haasteilla, jotka voivat jättää uusia koodereita siinä mielessä, että koodaus on heille.

Kun esitin itseni kullekin luokalle, selitin, että olin tuonut mukanani ystävän Robot Benin, jonka he tapasivat pian. (”Jotkut sanovat minulle, että katsomme hyvin samankaltaisia,” myönsin.)

Opiskelijat muodostivat kolmesta ryhmästä, ja annoin käskykortteja, joita he voisivat käyttää käskemään Robot Ben: tä siirtymään eteenpäin ja poimimaan voimanpakkauksensa, joka muistuttaa läheisesti reppuasi. Kortteja varten löysin kopion Dan Shapiron erinomaisesta lautapelistä Robot Turtles, jotka esittelivät "suorita toimintakortit", jotka kuvaavat robotin kilpikonnaa, joka ratsastaa sammakon takana, "noutaa kohteen" kortteja.

Robotti-kilpikonnat, eteen-, vasen ja oikea kääntökortit.

Sitten oli aika tuoda Robot Ben. Poistuin huoneesta, ja Robot Ben käveli, kädet ja käveli jäykkä. Litteässä ja mekaanisessa äänessä, joka muistuttaa Audrey 2: ta 80-luvun tv-ohjelmasta ”Small Wonder”, Robot Ben esitteli itsensä opiskelijoille.

Robot Ben selitti, että hän tarvitsi apuaan, jotta hän pääsi selkäänsä, joka sijaitsee lähellä lattiaa. Jokainen askel eteenpäin siirtäisi hänet seuraavaan linoleumilevyyn; jokainen kierros vasemmalle tai oikealle aiheuttaisi hänelle toisen seinän. Hän “palauttaa” itsensä aloituslaatikkoon ja suuntaan ja pyysi heidän komentojaan.

Otetaan asiat kirjaimellisesti

Opiskelijat aloittivat valitsemalla yhden käskykortin kerrallaan. Epäilemättä kääntyi väärään suuntaan: Robot Ben teki sen, mitä hänelle kerrottiin, olipa kyse opiskelijan tarkoituksesta. Aivan kuten Seymour Papert kuvailee opiskelijoiden virheenkorjauksen logoa, jotkut opiskelijat alkoivat seisoa ja kääntää omat kehonsa vasemmalle ja oikealle nähdäkseen, mitä nämä komennot tarkoittavat Robot Benin näkökulmasta.

Opiskelijat onnistuivat - hieman ohjaajana Federilta ja kahdelta upealta viidennen luokan avustajalta - ohjaamaan Robot Benia hänen tehopakkaukseensa ja käskemällä häntä ottamaan sen ja asettamaan sen, komento komennolla. Nyt kun he ymmärsivät perusajatukset, he siirtyivät kahden ja kolmen komennon kokoonpanoon peräkkäin, Robot Ben aloitti neliön tai kaksi pois tehopakkauksesta, mutta kääntyi väärään suuntaan.

Luokkahuoneen lattiat tekevät suuresta verkkojärjestelmästä.

Yksi juhlallisimmista hetkistä tuli, kun Robot Ben sai käskyn poimia tehopakkauksen, mutta kun hän ei ollut oikeassa paikassa: velvollisuudella, hän suoritti kaikki samat liikkeet kuin voimalaitoksen ollessa siellä. Tämä tarjosi erinomaisen tavan keskustella siitä, miten tietokoneet ja ihmiset, jotka suorittavat mitä tahansa vaiheita, tarvitsevat näitä vaiheita juuri niin kuin ne on kirjoitettu.

Logo-perintö

Kun aloitin ohjelmoinnin 7-vuotiaana, käytin MIT: ltä ihana ohjelmointiympäristöä Logo. Logossa käskit kolmiota, jota kutsutaan "kilpikonnaksi", siirtymään eteenpäin, kääntymään ja toistamaan, ja samalla, kun viiva on piirretty kilpikonnalla.

Logo, kun tiesin sen 80-luvulla. Kuvakaappaus: Syd Lexia.

Jos ohjelmointiharjoitukseni PS 100: ssa kuulostaa samankaltaiselta, se johtuu siitä, että Logo-DNA on edelleen hyvin paljon kanssamme. Code.org, MIT: n Scratch ja Pencilcode, kolme suosituinta tapaa, jolla lapset voivat aloittaa ohjelmoinnin, lainata monia Logo-ideoita ja laajentaa niitä uusilla, graafisesti houkuttelevilla tavoilla.

Logo on keskeinen ajatus siitä, että kilpikonnalla on oma sisäinen suuntaus: voit käskyä sitä siirtymään eteenpäin, odottaen, että se kulkee ylöspäin, mutta jos se osoittaa vasemmalle, se menee vasemmalle. Logo-kirjailija Seymour Papert korosti 1980-luvun Mindstorms-kirjassaan, että tällainen virhe oli koko piste.

Algoritmilla voi olla jotain vikaa, mutta opiskelija ei. Opiskelijat oppivat nopeasti, kuinka helposti algoritmit harhautuvat. He oppivat testaamaan ja tarkistamaan ja testaamaan uudelleen. He oppivat, että virheiden korjaaminen niiden menetelmässä on luonnollinen osa kilpikonnan (tai Robot Benin) opettamista oikein.

Muutoksia

Tämän harjoituksen paras osa oli, että kun askel menisi pieleen, lapset eivät olleet hartioineet olkapäitään epäonnistumalla - he hyppäsivät innostuneesti ja ryntäsivät tarkistamaan algoritmejaan heijastelemaan sitä, mitä he ovat oppineet.

Loppuimme luokan jakamalla ajatuksia siitä, mikä oli yllättävää, ja mitä opiskelijoiden oli tehtävä, jotta Robot Ben vastaisi haluamaansa tapaan. He halusivat olla robotteja itse, joten opettajat ottivat käskyjä, ja opiskelijat seurasivat innokkaasti heitä - vaikka se tarkoitti kävelyä seinään tai opetusta absurdisesti kirjaimellisesti. Lopullinen komento oli marssia eteenpäin linjassa, joka oli luokkahuoneesta, kaikki ohjelmoijat nyt.

Osake

Jättänyt Kommenttia