Programirano natjecanje automobila

igor_pangrcic

Igor Pangrčič

Sažetak

Naša Osnovna škola Frana Metelka Škocjan sudjelovala je u dvogodišnjem projektu Erasmus+ pod naslovom Minds on Hands on STEM Goes on koji je preveden Uključi mozak, zasuči rukave, postani znanstvenik. S učenicima smo prisustvovali na nekoliko projekata mobilnosti. Tijekom jedne razmjene učenika u sklopu projekta Erasmus+ u Estoniji učenici su napravili vozilo na temelju Arduino platforme koje se na stazi utrkivalo putem pametnog Android uređaja. Svaka reli-momčad ima sljedeće članove tima:

  • Mehaničara koji je izradio cijelu šasiju vozila i instalirao potrebnu opremu, dijelove itd.
  • Elektroničara koji je napravio električni krug za konačno vozilo (instalirao i spojio žice za elektroničke blokove).
  • Programera koji je prilagodio kretanje vozila i fino prilagodio njegovo ponašanje (npr. ako se kretalo samo u jednom smjeru, ili ako je vozilo bilo vrlo osjetljivo ili previše tromo pri vožnji itd.).
  • Natjecatelji su bili svi članovi ekipe koji su se natjecali na stazi i davali povratne informacije koje su trebali poboljšati. Suradnja između članova tima osigurala je bolji krajnji rezultat i uspjeh na stazi.

Ključne riječi: Arduino, Erasmus+, mehaničar, elektroničar, programer, natjecanje.

Shema za mehaničare

Mehaničari su sklopili okvir vozila prema crtežu. Jednom kad je okvir vozila bio simagepreman, čekali su da elektroničari i programeri pripreme prototip elektroničkog dijela vozila i program upravljanja motorom. Nakon testa na vozilo su ugrađene elektroničke komponente.

Slika 1. Shema konstrukcije vozila

Shema za elektroničare

Priključili su mikrokontroler, napajanje, regulator motora i motor. Budući da snaga računala iz USB utičnice nije bila dovoljna za pokretanje motora, morali su upotrijebiti dodatno napajanje (baterija od 9 V). Upravljač motora L298N slika2je H most koji omogućuje promjenu polariteta struje koja djeluje na motor, a time i smjer vrtnje motora. Uz to, upravljač motora L298N omogućuje uklanjanje napona od 5 V za napajanje Arduino mikrokontrolera. Ako su željeli promijeniti brzinu motora, žice motora morale su se spojiti na Arduino ploču s pomoću PWM pina (Pulse Width Modulation). Ploča je bila označena simbolom ~.

Slika 2. Shema i skica za Arduino 1

Kod za programere

Služeći se definicijom »analogWrite« u kodu, napon od 5 V povezan sa žicama motora može se podijeliti na 255 jedinica. To je moguće samo s pomoću PWM slika3pina.

Na primjer, vrijednost 150 znači da je signal PWM (Pulse Width Modulation ili modulacija širine impulsa) (150 × 5) / 255 volti (ili 2,9 V). Zbog nižeg napona motor se sporije okreće.

Definicija »digitalWrite« odnosi se samo na situaciju u kojoj struja postoji ili ne postoji, tj. upišite 1 ili 0 (HIGH ili LOW).

Slika 3. Kod programa 1

Daljnjim razvijanjem cijeli tim napravio je sljedeće:

  • Dodali su još jedan motor.
  • Dopunili su programski kôd podacima za drugi motor i provjerili jesu li oba motora odgovarala kretanju po želji korisnika.
  • Izradili su vozilo na dva kotača i programirali ga tako da se kreće naprijed, natrag, zaokreće naglo ili mirno te se može zavrtjeti na mjestu.

SVI gore navedeni događaji ostali su slobodan izbor i otkrili su da razvoj uvelike ovisi o vremenu koje tim ima na raspolaganju.

Ispitivanja vozila

Prvo su povezali Arduino s pametnim uređajem putem Bluetooth signala.

Natjecatelj je upravljao vozilom putem Android pametnog uređaja (mogao se koristiti i

slika4

svojim osobnim uređajem). Svaka je momčad dobila ispitno vozilo koje je prethodno bilo spremno za trening, ali sve su se ekipe natjecale s vozilom koje su sami izradili. Za vožnju su upotrebljavali aplikaciju Arduino Bluetooth RC Car.

Softveru se pristupalo preko ove poveznice.

Slika 4. QR kod aplikacije

Vozač je instalirao softver u odgovarajući uređaj i naučio ga upotrebljavati. Aplikacija je slika5prenijela signal s pametnog telefona na Arduino, što im je omogućilo daljinsko upravljanje vozilom.

Slika 5. Aplikacija Bluetooth RC Controllerslika6

Elektroničar je povezao Arduino BT modul (HC-05 ili HC-06). Da bi primio signal, BT modul mora biti spojen na Arduino tako da je VCC pin BT modula povezan s napajanjem od 5 V. GND pin povezan je s masom, a TXD pin na ploči Arduino 12.

slika7Slika 6. Shema i skica za Arduino 2

Programer je povezao pametni uređaj i Arduino putem BT veze kao što je prikazano na slici programskog koda. Ako se u aplikaciji ne pritisne nijedna tipka, prikazuje se simbol S (Stop), a simbol F prikazuje se ako se pritisne strelica prema naprijed.

.Slika 7. Kod programa 2slika8

Imali su mogućnost služiti se monitorom serijskog priključka smještenim u softveru (naveden u nastavku) za provjeru veze Tools ­ Serial monitor.

Kako bi se elektromotor provukao kroz signalni znak u kôd se moraju dodati odgovarajući redovi koda.

Slika 8. Kod programa 3

Daljnjim razvijanjem cijeli tim napravio je sljedeće:

  • Vozilo su programirali logično slijedeći kontrolne tipke mobilne aplikacije.
  • Oni kojima je ostalo malo vremena imali su mogućnost nadograditi vozilo tako da se upali jedno LED svjetlo kad pritisnete svjetlo u mobilnoj aplikaciji.
  • LED treba električni otpor od 220 Ω i pravi polaritet.

slika9
Slika 9. Shema i skica za Arduino 3

Primjer koda za LED rasvjetu:

slika10Slika 10. Kod programa 4

Trkaća staza

Za natjecanje između pojedinih momčadi koristili su predložak iz Lego EV3 seta. Momčad koja je najbrže završila stazu pobijedila je (svaki prelazak crte dovodio je do kaznenih bodova što je momčadi značilo dodatne sekunde). Natjecanje je održano pod budnim okom sudaca.

Slika 11. Staza.

Zaključak

Učenici jako vole stvarati ili programirati proizvode s Arduinom. Zanimljiv im je jer ga mogu upotrebljavati na svim operativnim sustavima, a ne ovisi o brzini, memoriji ili RAM-u računala. U našoj smo školi odlučili djeci ponuditi što više različitih interesantnih aktivnosti kroz Erasmus+ projekt, a jedna od njih je i aktivnost gdje se, osim robota, programiraju i različita vozila LEGO MINDSTORMS Education EV3 i LEGO Education WeDo te programira uz Arduino.

Literatura

  1. http://www2.arnes.si/~sspjplav/Sola/Predmeti/Leto/PRAKTICNO%20PROGRAMIRANJE/2_Programiranje%20Arduina.pdf
  2. https://ucilnica.fri.uni-lj.si/mod/page/view.php?id=16122
  3. https://svet-el.si/literatura/arduino/programiranje-z-arduino-1-3/
  4. http://www.elektronika-start.com/arduino/

Tamagotchi u nastavi programiranja

zoran_hercigonja

Zoran Hercigonja

Sažetak

Programiranje u nastavi informatike u smislu usvajanja osnovnih programskih struktura, zanimljivije je kada se doda stvarni kontekst. Konkretizacija znanja i vještina učenika postiže se kroz realni kontekst u kojem je moguće izraditi program to jest algoritam s jasnim i opipljivim rezultatom. Učenici dodatne nastave informatike pomoću micro:bit tehnologije, odlučili su se za programiranje povijesnog digitalnog uređaja vrlo atraktivnog 90-ih godina prošlog stoljeća. Radi se o Tamagotchi uređaju koji se zbog svoje popularnosti zadržao sve do 2000. godine. Animirani pokreti i primitivna umjetna inteligencija digitalnih kućnih ljubimaca učenicima se svidjela kao ideja za kreiranje vlastitih digitalnih ljubimaca sa željenim pokretima i ponašanjima. Tako se krenulo u izradu vlastitog Tamagotchi kućnog ljubimca preko micro:bit uređaja koji je u ovome dobio ulogu digitalnog uređaja nalik Tamagotchi uređaju.

Ključne riječi: Tamagotchi uređaj, digitalni kućni ljubimac, programske rutine.

1. Uvod

Kako su učenici na samom početku učenja programiranja i usvajanja osnovnih programskih koncepata iskazali izniman interes i oduševljenje učenjem preko micro:bit-a rodila se ideja da se u nastavu programiranja uključi i ponešto noviji povijesni kontekst programiranja digitalnih uređaja koji su se u počecima razvoja igara kroz samostalne igrače konzole razvijali i preko popularnog uređaja Tamagotchi. Tamagotchi je bio vrlo popularan uređaj 90-ih godina koji je predstavljao programiranog ručnog kućnog ljubimca poput psa, zeca, mačke o kojem je trebalo brinuti koristeći se s nekoliko tipki na samom uređaju. Njegovim utemeljiteljima smaclip_image002traju se Akihiro Yokoi iz WiZ-a i Aki Maita iz Bandaija. Bandai ga je objavio 23. studenog 1996. u Japanu i 1. svibnja 1997. u ostatku svijeta, ubrzo postajući jedan od najvećih igračaka za zabavu s kraja 1990-ih i početka 2000-ih.


Slika 1. Primjer klasičnog Tamagotchi uređaja s crno bijelim monitorom (preuzeto)

Tamagotchi nije bio samo hit u smislu novog uređaja nego i programiranih rutina koje su digitalnog kućnog ljubimca pretvarale u inteligentno biće koje je u određenim vremenskim razmacima odrađivalo neke radnje. Tako je tog digitalnog ljubimca bilo moguće dresirati, voditi u šetnju, hraniti, liječiti jednom riječju brinuti o njemu kao o pravom kućnom ljubimcu.

Ova ideja u nastavi programiranja učenike je zainteresirala prije svega iz istraživačkog aspekta jer su prije samog programiranja rutina ponašanja digitalnog kućnog ljubimca trebali istražiti Tamagotchi uređaj i njegove rutine. To je metodički bilo opravdano jer su učenici učili i usvojili osnovne programske strukture, njihovu funkcionalnost i zadaće. Stoga su ih mogli identificirati na temelju naučene funkcionalnosti. Tako su učenici pretraživali Internet u potrazi za objašnjenjima.

Pregledavali su slike, a ponajviše video materijale iz kojih su mogli uočiti osnovne programske strukture na temelju rutina ponašanja digitalnih kućnih ljubimaca.

Zajedno s učiteljem informatike učenici su na dodatnoj nastavi informatike identificirali neke od osnovnih programskih struktura i detaljno raspravili algoritme ponašanja digitalnih kućnih ljubimaca. Nakon toga su utvrdili nekoliko najjednostavnijih algoritama ponašanja digitalnih kućnih ljubimaca koje će isprogramirati pomoću micro:bit aplikacije koristeći se gotovim programskim blokovima.

2. Programiranje vlastitog Tamagotchi digitalnog kućnog ljubimca

Na dodatnoj nastavi informatike, dogovoreno je nekoliko ključnih elemenata koji su predstavljali smjernice u izradi i programiranju vlastitog Tamagotchi digitalnog kućnog ljubimca.

Ponajprije učenici su trebali odlučiti kojeg će kućnog ljubimca izraditi pomoću matrice dioda samog micro:bit uređaja. Zbog jednostavnijeg digitalnog prikaza učenici su odabirali za digitalnog kućnog ljubimca psa ili žirafu jer je na taj način pomoću matrice led dioda bilo moguće stvoriti efekt pokreta tijela digitalnog ljubimca.

Učenici su trebali konstruirati dva algoritma ponašanja odabranog kućnog ljubimca koristeći se osnovnim programskim strukturama (programskim petljama, programskim odlukama i programskim slijedom). Kada bi na micro:bit uređaju odabrali tipku A pokrenuo bi se jedan algoritam ponašanja; odabirom tipke B aktivirao bi se drugi algoritam ponašanja kućnog ljubimca znatno različit od prvog.

Za izradu algoritama ponašanja, učenici su imali četiri školska sata. Algoritme su razvijali samostalno uz mogućnost konzultacija s učiteljem informatike. Većina učenika se odlučila za psa kao digitalnog kućnog ljubimca i razvoj algoritama za ponašanje psa. No prije same izrade algoritama i programiranja učenici su temeljem matrice dioda micro:bit uređaja na papiru izradili presliku te matrice da bi mogli nacrtati likove digitalnog ljubimca psa u pokretu. Također u bilježnicama su razradili i dijagram tijeka njihovog programa. Učenici su morali odrediti početni položaj svojeg digitalnog kućnog ljubimca da bi se nakon toga mogla vidjeti razlika prilikom primjene odnosno aktivacije algoritama pclip_image004okreta. Jedan od boljih primjera programiranog micro:bit digitalnog kućnog ljubimca je pas koji laje prilikom pritiska na tipku A i odlazi prilikom pritiska na tipku B.

Slika 2. Početni položaj digitalnog kućnog ljubimca psa (prikaz u simulatoru)

Početni položaj psa sa slike 2 je sjedeći položaj koji se pojavljuje svaki puta kada nije pritisnuta ni jedna tipka. Drugim riječima početni položaj ostaje tako dugo dok se clip_image006pomoću tipke A ili B na samom micro:bit uređaju fizički ne aktiviraju programske rutine. Dakle micro:bit uređaj sada predstavlja Tamagotchi digitalni uređaj koji u ovom slučaju ima dvije tipke: A i B za pokretanje programskih rutina.

Slika 3. Aktivirana programska rutina odabirom tipke A na micro:bit uređaju

clip_image008Položaj psa se mijenja pritiskom tipke A na micro:bit uređaju. Stvara se dojam pokreta psa koji laje, a čije se čeljusti miču tako dugo dok je tipka A aktivirana.

Slika 4. Aktivirana programska rutina odabirom tipke B na micro:bit uređaju

Druga programska rutina predstavlja algoritam odlaska psa do potpunog iščeznuća s matrice led dioda micro:bit uređaja. Na slici 4 prikazano je početno kretanje psa prema lijevoj strani matrice led diodclip_image010a micro:bit uređaja. Cijelo vrijeme kako je uključena tipka B na uređaju, pas odlazi na lijevu stranu uređaja dok potpuno ne iščezne čime se stvara dojam pokreta. Naravno to nisu precizni pokreti jer je uređaj micro:bit ograničen led diodama koje ne daju prevelike mogućnosti animiranja pokreta.

Slika 5. Oznaka završetka programske rutine

Kada završi algoritam aktiviran tipkom B uključuju se četiri diode kojima je označen odlazak psa. Naravno tako dugo dok je tipka B uključena, rutina se iznova i iznova ponavlja u zatvorenoj petlji.

clip_image012clip_image014clip_image016
Slika 6. Prikaz početnog stanja i aktivacija programskih rutina na fizičkom micro:bit uređaju

Programski kod sastavljen od gotovih blokova čini se prilično jednostavan jer se koristi samo while petlja u kombinaciji sa if-else odlukom i simulacijskom pločom dioda na kojima se mogu kreirati likovi. No slijed naredbi je nešto kompleksniji jer je trebalo razmišljati o redoslijedu izvršavanja naredbi i o uvjetima koji se postavljaju da bi određeni blokovi mogli biti aktivirani.

clip_image018clip_image020clip_image022
Slika 7. Programske rutine u gotovim programskim blokovima

Tako je trebalo za postavljanje logičkih uvjeta odabirati i neke dosad nepoznate gotove blokove poput button pressed. Naravno ovdje je trebalo razmišljati i o intenzitetu pokreta. Na primjer pas koji laje treba imati nekoliko položaja koje je potrebno izraditi pomoću simulacijske ploče dioda i odrediti redoslijed. Primjerice prvi položaj kada su usta psa zatvorena i položaj kada su usta otvorena. U algoritam je trebalo uključiti oba položaja i odrediti im redoslijed izvršavanja. Kod kretanja digitalnog ljubimca psa prema lijevom rubu micro:bit uređaja bilo je potrebno preko simulacijske pločice izraditi nekoliko položaja kako bi se stvorio dojam pokreta.

Sami učenici bili su zadovoljni postignutim jer su samostalno uspjeli kreirati programsku rutinu odnosno algoritme koji oponašaju vrlo primitivnu umjetnu inteligenciju.

3. Zaključak

Primjenom micro:bit uređaja učenici su programirali zadani scenarij u nekom stvarnom kontekstu što je još više pojačalo dojam i doživljaj programiranja. Učenici su na zabavan i zanimljiv način osvijestili funkcionalnosti temeljnih programskih struktura. Ovakav način rada je pokazao dosta velik interes učenika za još ponekim realnim kontekstom u kojem je potrebno izraditi algoritam. Ono što se učenicima jako svidjelo je sama ideja da će sami moći izraditi uređaj koji simulira kućnog ljubimca nalik Tamagotchi digitalnom uređaju što predstavlja konkretizaciju njihovog znanja, vještine i logičkog razmišljanja. Programiranje kao radnja, kao aktivnost im je kroz ovu ideju dalo određenu svrhu i krajnje opipljiv rezultat.

4. Literatura

  1. https://images.app.goo.gl/JqJAEq9RRnLzS9858
  2. https://pcchip.hr/gaming/vraca-nam-se-tamagotchi/

Radi li se samo o sastavljanju robota?

damjan_erhatic

Damjan Erhatič

U Gimnaziji Franca Miklošiča Ljutomer nastojimo našim učenicima pružiti što više znanja o tehnologijama koje su nove, aktualne i zanimljive. To uključuje 3D modeliranje s Solidworksom, Arduino platformom i senzorima, 3D ispis i skeniranje, virtualnu stvarnost, robotiku i mogućnost dobivanja Cisco CCNA certifikata iz računalnih mreža. Također smo napravili vlastiti 3D printer, stroj za crtanje, CNC uređaj i hologram. Robotika se ukorijenila u mnogim industrijskim procesima posljednjih desetljeća, a u novije vrijeme i kao dio našeg svakodnevnog života. Koristi znanje iz mnogih područja, kao što su senzori, mjerenja, pogoni, obrada signala, kinematika, dinamika i kontrola robota, virtualno okruženje, robotski vid, informatičke i računalne tehnologije itd. (Robotika itd.).

Ključne riječi: robotika, tehnologija, Lego Mindstorms Education EV3.

Zbog toga koristimo Lego Mindstorms Education EV3 kao izborni predmet iz informatike. EV3 softver angažira i motivira učenike, omogućuje im dizajniranje i programiranje, istovremeno im pružajući mogućnost eksperimentiranja bez prethodnog znanja ili iskustva u programiranju ili dizajnu. To je programski jezik, prilagođen za upotrebu, kojeg učenici vrlo brzo nauče i razumiju. Intuitivni programski jezik, u kombinaciji s pratećim materijalom, omogućava studentima brz i jednostavan prijelaz na robotiku. Ovo je područje, koje nam pruža mnogo mogućnosti za povezanost s ostalim predmetima poput matematike, fizike i engleskog jezika. Početni učitelji u ovom polju mogu se poslužiti priručnikom Uvod u robotiku, koji je dostupan u sklopu njihove verzije obrazovanja.

Sadrži i nastavni plan i primjere različitih vježbi. Duljina svake vježbe prilagođava se u kontinuitetu i ovisi o težini vježbe. Vježbe su dugačke od 45 do 180 minuta, a podijeljene su u različite kategorije: vježbanje, vježbanje i izazov za učenje, majstorski izazov i izazov za dizajn. Kroz udžbenike učenici uče o različitim senzorima, koje koriste na svojim robotima. Osnovni senzori u kompletu su ultrazvučni senzor, žiroskop, senzor osjetljiv na dodir i senzor u boji. Pored toga, može se kupiti infracrveni senzor i temperaturni senzor. Potrebni su nam i dodatni materijali (papir, ljepljiva vrpca, olovke od filca, kutomjer itd.), da napravimo različite staze odnosno pruge, koje sadrže različite prepreke i izazove za studente, koji ih nakon toga pokušavaju uspješno riješiti. Softverski koncept Lego Mindstorms Education EV3 uključuje nekoliko načina za ocjenu rada učenika. Praktičan pristup na osnovu izazova, koji nudi jednostavnu metodu promatranja, je li robot sposoban izvršiti zadatak, učinkovit je način izazivanja vještina rješavanja problema učenika i integriranja alata za ocjenu učenika i nastavnika. Kada učenici imaju poteškoće u ispunjavanju izazova upotrebe svog robota, motivirani su, da poboljšaju svoj dizajn ili program i na taj način mogu uspješno upravljati nečim, što su sami izradili. To je proces, pojačan povratnim informacijama (Uvod u robotiku, b.d.). Učenici stalno dokumentiraju svoj rad. Ovako razmišljaju i dokumentiraju ono, što su naučili i kako se mogu izraziti tijekom komunikacije. Za dokumentiranje toga postoji nekoliko različitih načina:

  • opišu svoje radne procese,
  • naprave slike i videozapise robota u akciji,
  • naprave snimak zaslona softvera EV3.

Nakon vježbi odabiremo tim učenika, koji će predstavljati našu školu na natjecanju Lego Masters. Ovo je natjecanje, koje organizira Laboratorij za automatizaciju i kibernetiku na Elektrotehničkom fakultetu Sveučilišta u Ljubljani. Tamo se suočavaju s drugim timovima iz cijele Slovenije.

Postoje i druga natjecanja, poput. FLL – Prva Lego liga. FIRST LEGO liga je program, koji značajno doprinosi i pomiče granice u obrazovanju.

To je obrazovni i istraživački program, koji svake godine ima nove izazove – projekt, koji opskrbljuje djecu i mlade s znanjem i kompetencijama 21. stoljeća, upoznaje ih sa znanošću i tehnologijom i završava turnirima. Program temelji na robotiziranju i istraživanju. Svake godine tim stručnjaka odabire novu temu izazova, što je jedan od trenutnih globalnih problema.

Ciljevi:

  • potaknuti djecu i mlade da uče o nauci i tehnologiji, približiti STEAM (znanost, tehnologiju, inženjerstvo, umjetnost i matematiku),
  • opremiti sudionike idejom timskog duha,
  • potaknuti djecu i mlade za rješavanje složenih zadataka na kreativan način.

Prijavljeni timovi mogu sudjelovati na regionalnim turnirima nakon otprilike 10 tjedana rada, predstavljajući svoj rad i sebe i tako dobiju korisne povratne informacije.Turniri se održavaju u posebnoj, pozitivnoj atmosferi. Timovi trebaju riješiti složenu misiju uz pomoć robota, predstaviti svoj istraživački put, koji su prošli u posljednjih nekoliko mjeseci uz pomoć pripremljenog materijala. Posebno su naglašene vrijednosti, koje su prisutne svuda i svugdje.

U školama i organizacijama, koje rade u okviru programa FIRST LEGO League, mladi ljudi imaju priliku iskusiti i naučiti sve korake stvarnog procesa razvoja proizvoda: rješavanje problema pod vremenskim pritiskom, s nedovoljnim resursima i nepoznatim konkurentima. (Što je FLL, b.d.)

Da bi ovaj skup predavanja imao smisla, možemo se povezati s bilo kojom tvrtkom, koja se bavi automatizacijom u industrijskim procesima i usavršavanjem svog osoblja. To studentima olakšava predstavu o tome, kako se roboti i senzori koriste u drugim područjima. Studenti, koji pokažu veliku količinu znanja, mogu također sudjelovati s njima, prvo počevši s podučavanjem ostalih, a kasnije tako, da dobiju priliku za posao.

Literatura

  1. Robotika. (b. d.) Na fe.uni-lj.si. Pridobljeno dne 22. 3. 2019: http://www.fe.uni-lj.si/izobrazevanje/2_stopnja/elektrotehnika/predstavitev/robotika
  2. Uvod v robotiko (b. d.) Na ucilnice.arnes.si. Pridobljeno dne 22. 3. 2019: https://ucilnice.arnes.si/pluginfile.php/1033269/mod_resource/content/0/Uvod%20v%20robotiko%20EV3.pdf
  3. Kaj je FLL? (b.d.) Na fll.si. Pridobljeno dne 14. 4. 2019: http://www.fll.si/program/kaj-je-fll

Očuvajmo kontrolu u Minecraft svijetu

gordanaS_gordanaL

Gordana Sokol i Gordana Lohajner

Sažetak

Dobra priprema Minecraft svijeta važan je preduvjet za zadržavanje kontrole nad učenicima prilikom provođenja nastavnih aktivnosti upotrebom aplikacije Minecraft: Education Edition. U tome će vam pomoći posebni blokovi koji dolaze upravo u ovoj obrazovnoj inačici Minecrafta.U ovom članku upoznati ćemo vas s mogućnostima kontrole Minecraft svijeta upotrebom Allow i Deny blokova kao i vidljivih/nevidljivih granica izrađenih pomoću Border blokova kao i jednostavnu upotrebu Command blokova.

Ključne riječi: Minecraft: Education Edition, obrazovna inačica, suradnja, komunikacija, učenje kroz igru

Uvod

Kada učenicima spomenemo Minecraft nerijetko će doći do općeg veselja i brzog zaboravljanja svih postavljenih pravila. Bojite li se gubljenja kontrole nad učenicima i neizvršavanja zadanih zadataka kao i ostvarivanja postavljenih ishoda učenja tada je ovo pravi tekst za vas.

Uz pravilnu pripremu infrastrukture unutar Minecraft svijeta učenicima ćete u startu onemogućiti nepoštivanje pravila, rastrčavanje po čitavom svijetu, namjerno ili nenamjerno rušenje, plavljenje ili miniranje i dizanje u zrak tuđih radova/građevina. Stoga osmislite izgled svog svijeta, postavite rubne točke važnih dijelova svijeta, izradite plan parcela za samostalni rad svakog učenika te se poslužite s nekoliko zgodnih trikova.

Polazna točka svijeta

clip_image002

Ishodišno mjesto na kojem će se vaši učenici prikazati nakon prijave u zajednički svijet osmišljeno je kao jedna staklena prostorija u kojoj je postavljena World Spawn točka. Ovdje učenike dočekuje pozdravna poruka s jasnom uputom o njihovom prvom koraku, a to je odabir clip_image004prostora za rad, odnosno ograđene parcele.
World Spawn točku postavljate pomoću naredbe Set World Spawn koja se nalazi u Chat prozoru kojeg otvarate pritiskom na tipku T.

U našem svijetu izrađeno je deset parcela koje su međusobno odijeljene ogradama. Kako bi samo jedan učenik mogao pristupiti samo jednoj parceli iz ulazne sobe učenici mogu ući u sporedne sobe. Nakon što jedan učenik uđe u sporeclip_image006dnu sobu, soba se zatvara staklenim blokovima što će onemogućiti ostalim učenicima da uđu u već zauzetu sobu. Nakon ulaska u sobu učenik će automatsko biti teleportiran na teren pod istim brojem kao i soba u koju je učenik ušao.
Kako zatvoriti prolaz i teleportirati učenike pročitajte u nastavku teksta.

Na ovaj način svaki učenik bira svoj teren kao i susjede koji će biti na terenima lijevo i desno od njega.

clip_image008

Onemogućimo rušenje i omogućimo gradnju

Kako biste zaštitili strukturu svojeg svijeta i onemogućili učenicima da promijene ili sruše vaše građevine upotrijebite Deny blokove. Radi se o sivim blokovima koji će onemogućiti učenicima rušenje blokova koji se nalaze iznad i ispod ovih blokova.
Ukoliko radite na ravnom terenu (koji je dubine 4 bloka) najjednostavnije je da Deny blokove sakrijete ispod tla, odnosno da ih postavite na dubinu prvog ili drugog bloka. Dubina tri je ustvari površina vašeg svijeta.

clip_image010Na slici možete vidjeti Dany blokove koji se nalaze na dubini dva bloka u ravnom svijetu.

Kada preko ovih bokova postavite blokove koji predstavljaju vaš teren učenici ih neće moći vidjeti, no blokovi će onemogućiti svakome tko nema ulogu World Buildera bilo kakvo rušenje.

Mjesta u vašem svijetu na kojima želite omogućiti učenicima gradnju popločite Allow blokovima. Ove blokove također možete sakriti u ispod tla.

clip_image012Postavljanje velikog broja ovakvih specijalnih blokova može biti vrlo naporan posao, no upotrijebite li naredbu /fill vrlo brzo možete postaviti velike količine blokova bez da rušite gornji sloj terena ispod njega postavljate wwww blokove te opet prekrivate teren travom ili nekim drugim blokovima.

Primjerice, naredbom /fill -37 4 -33 -34 4 -37 deny postaviti će Deny blokove na ravni teren počevši od koordinata -37 4 -33 do dijagonalno nasuprotnog kuta koji se nalazi na koordinatama -34 4 -37.

(Ne)vidljive ograde

clip_image014Kako učenici ne bi mogli prelaziti u tuđe dijelove terena te slučajno ili namjerno mijenjati ili rušiti građevine drugih učenika ispod ograda izgrađenih pomoću Wall blokova jednostavno postavite Border blokove koji će onemogućiti učenicima kretanje preko njih.

clip_image016Ovi blokovi predstavljaju vidljivih/nevidljivih granica. Vidljiva granica se prikazuje isijavanjem crvenih zvjezdica iznad Border bloka. Ako pak ne želite da se vidi gdje se nalaze ovi blokovi u postavkama svijeta jednostavno isključite mogućnost Show Border Effect.

Naredbe na klik gumba

Pravu snagu u pripremi Minecraft svijeta učiteljima clip_image018pružaju mogućnosti Command blokova. Upravo su ovi blokovi zaduženi za zatvaranje prolaza na vratima sporednih soba pomoću staklenih blokova i teleportaciju učenika.

Na samom prolazu u razini terena postavljen je Command blok koji se aktivira nagaznom pločom koju smo postavili na njega. U svaki Command blok možemo postaviti jednu ili pak više naredbi koje se izvršavaju kada aktiviramo blok, u našem slučaju kada učenik stane na potisnu ploču.

Za zatvaranje prolaza staklenim blokovima upotrijebili smo komandu:
/fill ~ ~1 ~ ~ ~2 ~ glass.
clip_image020

Kako bi učenika teleportirali na njegov teren uz prvi Command blok postavili smo još jedan blok koji se aktivira nakon prvog bloka te se u njemu nalazi komanda:
/tp @p[r=2] 3 4 8

clip_image022 clip_image024

clip_image026Pomoću ovih vrlo korisnih blokova možete izraditi lance naredbenih blokova pomoću kojih ćete učenicima dijeliti elemente potrebne za gradnju. Svakako preporučamo da se poigrate s mogućnostima Command blokova jer će vam uvelike pomoći u praćenju rada učenika i opremanju i punjenju učeničkih inventara unutar vašeg zajedničkog svijeta.

Zaključak

Na kraju prije izrade samog svijeta razmislite koje radnje ćete dopustiti učenicima u vašem svijetu, a što će biti ograničeno. Hoće li učenici raditi samostalno svaki u svom privatnom dijelu svijeta ili će moći surađivati u zajedničkom svijetu bez barijera. Uz dobro pripremljene Minecraft svjetove učitelj će zadržati kontrolu unutar Minecraft svijeta, vrlo jednostavno će nadgledati i kontrolirati rad učenika te ih usmjeravati ka postizanju postavljenih ciljeva učenja.

Literatura

  1. J. Blagus, G. Sokol: Minecraft priručnik za učenje programiranja, Školska knjiga, Zagreb 2020.
  2. N. Žibert, G. Sokol: Minecraft: Education Edition – Korisnički priručnik, https://education.microsoft.com/hr-hr/resource/7f6db778

Programiranje za najmlađe – I. dio

kristina_slisuric
Kristina Slišurić

Uvod

Tijekom listopada obilježava se raznim aktivnostima Europski tjedan programiranja, a cijeli listopad radi se na promicanju programiranja i davanju poticaja učenicima za aktivnim uključivanjem u različite vidove programiranja i povezivanje s drugim ljudima zaljubljenima u programiranje. U okviru projekta Meet and Code udruge, u ponedjeljak 12. 10. 2020. održana je online interaktivna radionica Programiranje za najmlađe koji je održala učiteljica Kristina Slišurić. U radionici su sudjelovali je učenici trećeg razreda Osnovne škole u Ogulinu sa svojom učiteljicom Valentinom Blašković.

Ključne riječi: programiranje, djeca, Meet and Code, code, EU Code Week

Središnji dio

Aktivnosti:

  • Uvod – Tko je programer?
  • Uvod u programiranje – grafičko programiranje
  • Algoritamske strukture u programiranju
  • Završno ponavljanje
  • Samovrednovanje

Interaktivna online radionica  se održala korištenjem alata MS Teams. U njemu smo koristili mogućnost videoprijenosa u realnom vremenu te istovremene komunikacije slikom i govorom koristeći kameru i mikrofon te pisanjem koristeći mogućnosti Čavrljanja.


Nakon uvodnog pozdrava učiteljica je koristeći prezentaciju (slika 1.) pitala učenike jesu li se ikad susreli s pojmom programiranja i prepoznaju li osobu koja je programer na slici. Učenici su koristeći pripremljenu digitalnu ploču (slika 2), označili sliku na kojoj je programer. Digitalnu ploču učiteljica je pripremila koristeći alat Padlet i nalazi se ovdje.


Koristili smo je za komunikaciju i kao mjesto sa svim poveznicama koje su tijekom webinara potrebne. Nakon što smo ponovili što znači programirati, što je program i tko su programeri, krenuli smo u svoje prve programerske korake. Za to je učiteljica odabrala mrežnu stranicu code.org (slika 3.) i Tečaj 2 (slika 4.). Tečaj je zamišljen za samostalni rad učenika koji znaju čitati, a nemaju prethodnog programerskog iskustva. Učiteljica je učenika vodila kroz nivoe tečaja u kojem su kroz igru i pomaganje likovima iz priče, naredbama u obliku blokova koristili različite algoritamske strukture: slijed, ponavljanje i grananje.

Za uvođenje u rad napravili smo nekoliko zadataka grafičkog programiranja i algoritama iz svakodnevnog života (slika 5.).

Nakon toga započeli smo sa slijednim naredbama gdje su učenici poput slagalici tehnikom  „povuci i spusti“ nizali svoje prve naredbe u slijed, a pritom vježbali orijentaciju u prostoru i pomagali ptičici kako bi stigla do svinje (slika 6.), i pčelici kako bi stigla do cvijeta i pokupila nektar.

Nakon toga uveli smo algoritamsku strukturu ponavljanja i blok za ponavljanje uz pomoć koje su učenici uvidjeli da njome mogu skratiti sami program  (slika 7.).

Na kraju smo u naše programe uveli i  odluke te algoritamsku strukturu grananja, kada je pčelica provjeravala ima li na cvijetu nektara i samo ako ga ima (ako je nektar=1) onda je pokupila isti sa cvijeta (slika 8.).


Završno ponavljanje napravili smo vježbom na digitalnoj ploči gdje smo ponovili sve tri algoritamske strukture. Učiteljica je postavila slikovno pitanje, a učenici su svoje odgovore pisali u komentare.
Samovrednovanje na kraju webinara provedeno je na način da učenici na digitalnu ploču napišu ili nacrtaju kako se osjećaju nakon webinara. Svi su se osjećali sretno što su napisali, a neki su učenici i nacrtali. (slika 9.)

Zaključak

Uključivanje učenika u ovaj vid suradničkog poučavanja u kojem je jedna učiteljica u razredu s učenicima, a druga učiteljica na udaljenoj lokaciji i kroz online radionicu vodi učenike i razgovara s njima, korak je naprijed prema uspješnoj integraciji informacijsko komunikacijske tehnologije u svakodnevni rad i život učenika. Za učenike je ovaj vid rada bio motivirajuće i  zanimljivo iskustvo. Učenici su također mogli iskusiti kako je programiranje kreativan i nadasve zanimljiv proces koji razvija naš mozak i naše logičko razmišljanje, uči nas postupnosti, sistematičnosti, a uz to se i igramo i zabavljamo te upoznajemo nove ljude i mogućnosti.

Programiranje za najmlađe – prezentacija s interaktivne radionice Programiranje za najmlađe, 1. dio

Programiranje za najmlađe – II. dio

valentina_blaskovic

Valentina Blašković

Sažetak

Prve korake programiranja djeca mogu započeti već u predškolskoj dobi, a istu priliku su dobili učenici Republike Hrvatske od ove školske godine 2020./2021., ulaskom predmeta Informatika u 1. razred osnovne škole. Poanta nije „gurati“ svu djecu u svijet programiranja već je bit zainteresirati ih, pokazati koliko je programiranje zanimljivo i „navući“ ih na programiranje, računalno razmišljanje i logičko zaključivanje i time kod učenika razvijati inovativnost, stvaralaštvo i poduzetnost, te formirati vrijedna znanja koja se mogu ugraditi u budući profesionalni život učenika.

Ključne riječi: programiranje, program, zmije i ljestve, naredbe, igra.

Interaktivna online radionica Programiranje za najmlađe održan je 16. listopada 2020. u organizaciji Udruge Suradnici u učenju , a uvršten je i kao događaj incijative Meet and Code s ciljem da se pokaže učenicima koliko programiranje može biti zabavno i na koji način može pomoći u ostvarivanju i primjeni ideja, a u konačnici ohrabrit će učenike da razvijaju svoje digitalne vještine koje su im potrebne u današnjem svijetu. U spoju klasične igre (Zmije i ljestve) učenici su kroz rješavanje zadataka u suvremenim programima pomoću blokova naredbi razmišljali, rješavali probleme i poticali kreativnost. Programiranjem učenici će se zabavljati i učiti, otkrivati nove načine rješavanja problema i razmišljati izvan okvira. Inovacija i posebnost prikazana je upravo u spoju starih igara na novi/ moderniji način.

Interaktivnu online radionicu vodila je učiteljica Informatike Valentina Blašković iz Prve osnovne škole Ogulin preko online platforme Microsoft Teams. Na radionici su sudjelovali učenici 5. razreda iz Osnovne škole „Matija Gubec“ Cernik sa svojom učiteljicom Informatike Kristinom Slišurić koji su radionicu pratili iz svoje učionice dok su se iz svojih domova kroz online nastavu uključili učenici 5. razreda Osnovne škole Popovača s učiteljem Darkom Rakićem (Slika 1).

Radi lakšeg snalaženja tijekom webinara učiteljica je podijelila s učenicima poveznicu na Padlet ploču na kojoj se nalazi popis svih aktivnosti i pripadajućih poveznica na igru/zadatak. (Slika 2)

U uvodnom dijelu učenici su otkrivali temu sata tako da su slagali puzzle, a time i ovladati vještinom slaganja elemenata koja će im biti potreban u ostalim aktivnostima. Učiteljica Valentina pokazivala im je potom različite oblike labirinta te su zajedno tražili izlaz koristeći se naredbom idi naprijed, okret udesno, okret ulijevo. Sve što su otkrili i isprobali u prethodnim aktivnostima učenici su iste iskazivali u jednostavnom slaganju naredbi zabavne igre programiranja Run Marco. Nakon igre učiteljica je upoznala učenike sa slaganjem programa blokom naredbi u online programu Scratch i Makecode microbit i time ih upoznala kojom lakoćom stvaramo program te kako program možemo „iščitati“ prema redoslijedu slaganja naredbi. Naredbe u jednom i drugom programu prepoznajemo prije svega po boji, kojoj kategoriji pripada a time čemu ona služi – za kretanje, izmjenu izgleda, dodavanje zvuka, upravljanje likom, odnosno osnovne naredbe, ulazne vrijednosti, led svjetleće diode micro:bita i slično.

Upoznavanjem s prethodnim programima učenici su spremno krenuli i u glavni dio sata koji se odnosi na igru Zmije i ljestve izrađenu u alatu Genial.ly (Slika 3).

Igranje igre je zamišljena tako da učiteljica baca kocku i pomiče lika po ploči. Ovisno o tome na koje polje lik stane otvara se pitanje ili se lik penje po ljestvama gore ili se zbog zmije na koju stane spušta dolje. Pitanja se odnose na programe izrađene tokom sata na kojima učenici predviđaju što će lik ili micro:bit učiniti ili npr. na koju stranu će se Marco okrenuti. Učenici prate pitanja a svoje odgovore upisuju preko Tricider ankete. Nakon uspješnog dolaska do kraja igre, učenici su igrali Google igru izrađenu povodom 50 godina dječjeg programiranja.

Učenici zajedno s učiteljicom igraju prva dva nivoa, a nastavak su učenici igrali ili za domaću zadaću ili na sljedećem satu Informatike. Online interaktivna radionica završila je zajedničkim crtanjem u alatu Aggie.io gdje su učenici ostavljali poruke ili crteže kao povratne informacija cjelokupne radionice.

Programiranje danas poprimilo je potpuno noviji, moderniji, zanimljiviji i zabavniji izgled te učenici kroz različite programe na zabavan način koriste naredbe i slažu svoje prve programe. Povezati programiranje s već tradicionalnim igrama je moguće a ova radionica je dokaz toga. Ne treba bježati od starih društvenih igara realnog svijeta i tražiti zabavu isključivo u virtualnom svijetu, već je veća zabava u povezivanju ta dva svijeta zajedno, ravnomjerno ali odgovorno i pažljivo, i naravno, umjereno.

Programiranje za najmlađe (2) – prezentacija s interaktivne radionice Programiranje za najmlađe, 2. dio

Programi(g)ranje – I. dio

kristina_slisuric

Kristina Slišurić

Uvod

Jedna od aktivnosti koju je Udruga suradnici u učenju provela tijekom mjeseca listopada, a povodom obilježavanja Europskog tjedna programiranja bila je i interaktivna online radionica pod nazivom Programi(g)ranje u kojoj su učenici početnici u programiranju koristeći vizualno jednostavno okruženje programirali svoje prve samostalne igre – od početne ideje, razvijanja iste do konačne realizacije,  i uvodili se u zanimljiv i nadasve kreativan proces programiranja.

Interaktivna online radionica je održana u ponedjeljak 19. 10. 2020., a vodila ga je učiteljica Kristina Slišurić, a sudionicu su bili učenici trećeg razreda Osnovne škole u Ogulinu sa svojom učiteljicom Valentinom Blašković.

Ključne riječi: programiranje, igra, Meet and Code, code, EU Code Week, Scratch

Središnji dio

Interaktivna radionica se održala korištenjem alata MS Teams uz pomoć kojeg smo se vidjeli, čuli i uspješno komunicirali i ostvarivali dijalog iako smo se fizički nalazili daleko jedni od drugih.

Glavni cilj ove interaktivne radionice bio je da učenici stvore programe koristeći vizualno okruženje Scratcha, a u kojem će se koristiti slijedom, ponavljanjem i odlukom te ulaznim vrijednostima uz poticanje učenika na kreativnost i inovativnost u rješavanju problemskih zadataka i korištenje informacijsko komunikacijske tehnologije u njihovom rješavanju.
Nakon uvodnog pozdrava učiteljica je ponovila s učenicima tri osnovne algoritamske strukture koje smo naučili i uvježbali  na prošloj online interaktivnoj radionici Programiranje za najmlađe, 1. dio koja je održan tjedan dana ranije. Nakon toga smo koristeći digitalnu ploču zajedno pogledali što će biti cilj današnjeg rada odnosno kako će izgledati program koji ćemo zajedno napraviti. Digitalnu ploču učiteljica je pripremila koristeći alat Padlet i nalazi ovdje.


Učiteljica je pokazala učenicima simulaciju igre koju planiramo izraditi. Igra je dostupna na poveznici.

Nakon pogledane igre učiteljica je učenicima pokazala algoritam za izradu programa uz objašnjavanje zašto se u pojedinim koracima rješavanja problema trebaju koristiti određene algoritamske strukture. Učenici su pratili učiteljicu i odgovarali na pitanja koja je učiteljica postavljala kako bi pratila njihovo razumijevanje algoritma.

Nakon analize algoritma slijedilo je prevođenje algoritma u program, kada smo korak po korak, uz detaljnu analizu, tražili blokove naredbi u skriptama i dovodili ih u naš program, a prije toga odabrali smo željeni lik i pozornicu za provođenje igre.

Posebnu pažnju posvetili smo pojmu ulaznih vrijednosti i varijabli jer je to prvi puta da se učenici susreću s istim. Zamislili smo ih kao kućice u kojima spremamo brojeve koje program mora zapamtiti. Cijeli program može se pogledati i na slici.

Nakon izrade programa slijedilo je njegovo testiranje, a na kraju i izazov. Učiteljica je pozvala učenike da na ovaj način izrade igru s drugačijim pitanjima ili da animiraju svoje ime, izrade priču i animiraju lektiru ili realiziraju neku drugu svoju ideju.

Samovrednovanje na kraju radionice proveli smo čarobnim kotačem u kojem su učenici svaki za sebe zavrtili kotač te redom eliminirali izjave koje su sadržavale aktivnosti provedene tijekom radionice. Učenici su iz kotača eliminirali sve izjave što je značilo da su sve zamišljene aktivnosti uspješno odradili. Posebno bih istaknula kako su svi dobili neku novu ideju za izradu programa.

Zaključak

Početno programiranje u razrednoj nastavi od iznimne je važnosti za stvaranje temelja logičkog razmišljanja i rješavanja problema iz svakodnevnog života koji zahtijevaju preciznost, sustavnost i analizu. Vježbanje računalnog razmišljanja od malih nogu i poticanje učenika na kreativnost u izradi jednostavnih programa kao u ovom slučaju edukativne igre priprema učenike od malih nogu na cjelokupan programerski proces koji uključuje ideju, dizajn, odabir likova i pozornice i sve to uz igru. Učenici uz to razvijaju svoje samopouzdanje, surađuju u online okruženju, testiraju jedni drugima programe i zajednički su usmjereni prema postizanju istog cilja.

Program(i)granje – prezentacija s interaktivne radionice Program(i)granje, 1. dio

Program(i)granje – II. dio

valentina_blaskovic
Valentina Blašković

Sažetak

Djeca nove tehnologije primaju na drugačiji način od nas odraslih, jer odrastaju s novim izazovima. Uloga nas učitelja je usmjeriti učenike kako kreativno koristiti informacijsku tehnologiju te njome podignuti razinu obrazovanja u cjelini, a pri tome se zabaviti, uživati i naravno razvijati vještine koje su nužne za cjeloživotno učenje, poput logičkog, stvaralačkog i apstraktnog mišljenja, kreativnosti,… Programiranje nije samo pisanje računalnih programa. Programiranje je rješavanje problema, otklanjanje grešaka, razvijanje logičkog razmišljanja i računalnog razmišljanja, razvoj strategija i upravo zbog toga možemo reći da programiranje mijenja način razmišljanja.

Ključne riječi: programiranje, program, naredbe, micro:bit.

Interaktivna online radionica Program(i)granje održan je 23. listopada 2020. u organizaciji Udruge Suradnici u učenju, a uvršten je i kao događaj incijative Meet and Code. Namijenjen je učenicima koji će raditi s osnovnim edukacijskim materijalima i po prvi put upoznati se s programiranjem i micro:bitom. Polaznici će po principu drag-and-drop izrađivati animacije i igrice, a projekti/programi će se sačuvati. Učenje programiranja pomaže djeci u razvijanju vještine rješavanja problema, logike i kreativnosti, što je ujedno i cilj ovog webinara. Onaj tko zavoli programiranje, možda nastavi učiti i mnogo dulje.

Interaktivnu radionicu vodila je učiteljica Informatike Valentina Blašković iz Prve osnovne škole Ogulin preko online platforme Microsoft Teams. Na radionici su, iz svoje učionice, sudjelovali učenici 5. razreda iz Osnovne škole „Matija Gubec“ Cernik sa svojom učiteljicom Informatike Kristinom Slišurić  (Slika1).

Radi lakšeg snalaženja tijekom webinara učiteljica je podijelila s učenicima poveznicu na Padlet ploču na kojoj se nalazi popis svih aktivnosti i pripadajućih poveznica na igru/zadatak. U uvodnom dijelu učenici su otkrivali temu sata tako da su rješavali križaljku pišući dijelove računala kao i nazive digitalnih uređaja i opreme (Slika2 ). Tema sata je micro:bit odnosno izrada programa za micro:bit uređaj.

Učiteljica je upoznala učenike sa samim uređajem micro:bit – gumbi, izvodi, mjesto za priključivanje baterije, USB utor za spajanje na računalo i ostalo.  Učenici su programe izrađivali i njegov tijek promatrali na simulatoru te nisu prolazili kroz postupak prebacivanja programa na uređaj. Glavni dio interaktivne radionice odvija se u online programu Makecode micro:bit kojeg im je učiteljica na početku kratko objasnila (područje s naredbama, područje gdje se slažu naredbe/programi i mjesto micro:bita). Prvi, jednostavniji, program nosio je naziv Križić kružić i cilj mu je osuvremeniti tradicionalnu i već poznatu igru. Za to je potrebno na 9 micro:bit uređaja prebaciti izrađen program (Slika3).

U drugom programu učenici su izrađivali program pod nazivom Bingo koji pokazuje slučajni broj od 1 do 25 te tražeći iste brojeve u predloženim tablicama, učenici uvode moderne izmjene u već poznatu igru. Treći program je zamjena za tradicionalno bacanje kocke u društvenim igrama s obzirom da se ista često izgubi. Kada se micro:bit protrese on pokazuje brojeve od 1 do 6. Program koji su učenici izrađivali u Makecode microbitu  pod nazivom Kamen, škare i papir izrađen je u svrhu kako bi se već poznata igra osuvremenila, a istovremeno zainteresirala učenike za stvaranje novih programa i kako bi uvidjeli koliko su programiranje i igranje usko povezani i kako većinu već poznatih igara možemo programirati u raznim programima i dobiti jedan drugačiji pristup i uvid u igru. Za kraj programiranja izradili su program pod nazivom Utrka likova a uz nju je vezana PowerPoint prezentacija Utrka likova u kojoj se cjelokupna utrka i odvija.

Učenici su na kraju interaktivne radionice popunili izlaznu karticu (Slika4) u kojoj su odabirali svoje raspoloženje nakon sata, koji program im je bio najlakši a koji najteži za izraditi/ programirati te su obojali uređaj micro:bit i time ostavili poruku.

Programiranje se ne promatra samo kao vještina koju je danas poželjno svladati, već kao alat pomoću kojeg kod učenika razvijamo sposobnosti koje su temelj uspješnosti u daljem školovanju. Učenje programiranja pomoću micro:bita potiče djecu na razmišljanje, kreiranje te oživljavanje i realiziranje svojih ideja, daje im samopouzdanje i vjeru kako mogu postati dizajneri i stvaratelji jer programiranje kao digitalna vještina predstavlja novu pismenost koju je potrebno učiti od malih nogu baš kao učenje čitanja, pisanja i računanja.

Programi(g)ranje – prezentacija s interaktivne radionice

Platforma Arduino iz perspektive učitelja

antonio_svedruzic

Antonio Svedružić

Sažetak

U suvremenom obrazovanju sve je više računalnih alata i platformi za učenje i pomoć u učenju. Međutim, omogućuje li računalna tehnologija optimalno postizanje očekivanih ishoda učenja. Zbog toga je važno vrednovanje računalnih resursa u obrazovanju ponajprije od obrazovnih praktičara. Smatra se da je vrijednost obrazovnog računalnog alata ispunjena ako omogućuje konstruktivističko, samoregulirano, kontekstualno i suradničko učenje, a njeno tehničko oblikovanje podupire navedene oblike učenja. U tom kontekstu u radu se prikazuju didaktičke i tehnološke mogućnosti platforme Arduino za učenje programiranja i korištenja mikrokontrolera iz perspektive učitelja i nastavnika.

Ključne riječi: Arduino, didaktička vrijednosti, tehnička vrijednosti, vrednovanje.

1. Uvod

Vrednovanje računalnih alata koji pomažu učenju općenito se dijele na didaktičke i tehnološke elemente (Matijević i Topolovčan, 2017). U didaktičkom smislu obrazovni alat mora omogućiti konstruktivističko, samoregulirano, kontekstualno i suradničko učenje. Ako računalni alat omogućuje aktivno učenje koje kod učenika potiče interaktivno istraživanje, rješavanje problema, kreiranje nove vrijednosti ili suradničku konstrukciju znanja smatra se da podržava konstruktivističko učenje. Njegovu didaktičku vrijednost dodatno uvećava mogućnost individualizacije rada i samostalnog učenje uz odgovarajuću podršku virtualnog vođenja. Korisno je da računalni alat osigurava poveznicu s realnim okruženjem te da sadržaje prikazuje u stvarnom životnom kontekstu. Konačno, didaktički potencijal računalnog alata je veći ako omogućuju suradničko učenje kroz online aktivnosti u smislu dijeljenja sadržaja i suradnje s korisnicima. Podrška didaktičkim elementima učenja putem računalnog alata su njegova tehnološka obilježja kao što su: interaktivnost, intuitivno oblikovanje, mrežno funkcioniranje, jednostavno upravljanje i nadograđivanje. U tom svjetlu korisno je saznati koje su didaktičke i tehnološke vrijednosti Arduino platforme.

2. O platformi Arduino

Arduino je platforma za učenje programiranja i korištenja mikrokontrolera (Zenzerović, 2016). Osmišljena je kao „open-source“ platforma sa slobodnom razmjenom hardverskih i softverskih komponenti te programskog kôda. Uz mogućnost nadogradnje s modulima, senzorima i tzv. “shields-ovima“ može obavljati različite funkcije te postaje dostupna eksperimentalna oprema za mjerenje. No njena najveća dobrobit platforme je integracija tehničkih i prirodnih znanosti u jedinstvenu cjelinu danas objedinjeni pod pojmom STEM. Rad s platformom zahtjeva međupredmetnu integraciju koja uključuje znanja iz raznih znanstvenih disciplina od elektrotehnike, programiranja do matematike i fizike. Osnova Arduina je mikrokontroler i sklopovlje za komunikaciju dok se programiranje se izvodi pomoću uređivača u koji se unose C/C++ programski kôdovi koji dolaze uz okruženje s mogućnosti modifikacije. Nakon što se upoznaju osnovni principi programiranja uz dostupnost gotovih biblioteka na mreži rad s platformom postaje jednostavan što omogućuje velikom broju učenika rad s platformom. U literaturi postoji značajan broj stručnih radova koji opisuju primjenu platforme Arduino, međutim malo ih je koji evaluiraju njen obrazovni kapacitet. Stoga su ispitani učitelji i nastavnici koji imaju iskustva u radu s platformom o njenim didaktičkim i tehničkim mogućnostima. Vrednovanje je provedeno intervjuom sa STEM učiteljima i nastavnicima prema smjernicama procjene obrazovnog softvera iz literature (Matijević i Topolovčan, 2017).

3. Didaktička vrijednost platforme Arduino

S obzirom na konstruktivistički cilj učenja učitelji ukazuju da platforma Arduino potiče aktivno učenje što smatraju iznimno važnim korakom prema samostalnom učenju. Uz to, dodaju da u aktivnom istraživanju primjenjuju znanja u realnom okruženju čime se ostvaruje dobrobit značenja onoga što se istražuje i uči. Ukazuju na mogućnost istraživanja kroz eksperiment sa svim istraživačkim elementima od opažanja, razumijevanja kako se pojava zbiva i pronalaženja povezanosti između pojava i varijabli. Ukazuju na mogućnost rješavanja problema uz uvjet, poznavanje činjenica o pojavi koja se istražuje i temeljna znanja iz većine STEM disciplina. Što se tiče izrade i dizajna novih materijala ukazuju da je platforma dizajnirana s ciljem modifikacije, poboljšanja postojećih rješenja i realizacije novih ideja. Ipak, smatraju da je za kreiranje autentičnih projekata nužno veće iskustvo u radu s platformom.

U pogledu samostalnog upravljanja učenjem učitelji smatraju da platforma omogućuje individualizaciju rada tako što učenik samostalno odabire njemu interesantne projekte, prilagođava ih svojem predznanju, težini i mogućnosti primjene. Time aktivno upravlja i organizira vlastito učenje kao preduvjet za kvalitetno buduće samoučenje. Međutim, smatraju da je učenje bez vođenja teško ako ne postoji neki oblik podrške bilo informacijama na mreži ili podrškom učitelja. Što se tiče sadržaja i načina istraživanja učitelji ukazuju na bezbrojne mogućnosti odabira sadržaj u bazi projekata na mreži diferenciranih prema temi i složenosti projekta. Tako učenici imaju slobodu u odabiru sadržaja i njihove složenosti. Međutim, u radu s platformom nije moguće preskakanje radnji, kao u edukacijskim softverima, budući da sve radnje čine jedinstvenu cjelinu od konstrukcije i uparivanja npr. senzora i mikrokontrolera do unosa programskog kôda, mjerenja i vrednovanja dobivenih podataka.

Nadalje, učitelji smatraju da platforma ima veliki potencijal kad je u pitanju mogućnost kontekstualnog učenja odnosno povezivanje sa stvarnim situacijama i simuliranje realnih problema u radu s platformom. Potkrepljuju to činjenicom da su kreatori platforme na čelu sa suosnivačem Massimom Banzi zamislili platformu kao jednostavan i pristupačan alat za povezivanje STEM sadržaja sa stvarnim životnim kontekstom. Smatraju da rješavanje problema u stvarnom okruženju motivira učenike pružajući im uvid u rad uređaja koji će imati stvarnu funkciju u realnim životnim okolnostima. Dodaju da tehničke mogućnosti platforme omogućavaju zoran prikaz dobivenih rezultata mjerenja što je osigurano jednostavnim konvertiranjem podataka u druge audio i vizualne aplikacije.

Suvremene metode učenja promiču aktivnosti i komunikaciju manjih skupina učenika kroz interdisciplinarni kontekst. U pogledu suradničkog učenja učitelji smatraju da je platforma upravo osmišljena kako bi afirmirala slobodan pristup sadržajima i aktivnostima, a time i suradnju u učenju. Ističu da je platforma otvorenog tipa čime se potiče dijeljenje podataka o platformi, softverskih komponenti i programskog kôda. Štoviše, otvaranjem korisničkog računa na službenoj internetskoj stranici Arduina projekte je moguće dijeliti sa zajednicom. U to se uključuje još jedan oblik suradničkog učenja kroz rasprave na forumima. Učitelji ukazuju na korisnost tog tipa suradnje kojim se ukazuje na probleme u radu s platformom i moguće modifikacije projekata što budućim korisnicima značajno olakšavaju rad s platformom. O mogućnosti timskog rada učitelji smatraju da je suradnja moguća kroz interdisciplinarne projekte što učenicima pruža razmjenu znanja i iskustva. Pritom predlažu unaprijed formiranje funkcionalnih grupa i pripremu za timski rad kako bi svi učenici bili jednako uključeni u aktivnost. Ukazuju da suradnja pomaže u aktiviranju i motiviranju učenika za rad. Alternativa za rad u timu je suradnja kroz forume i druge oblike online komunikacije.

4. Tehnička vrijednost platforme Arduino

Preduvjet za ostvarivanje didaktičke vrijednosti platforme Arduino određuju njena tehnička (hardverska) obilježja. Neke od preporuke za tehničko oblikovanje su: interaktivnost, jednostavnost upravljanja, dizajn i organizacija programskog sučelja, dostupnost priručnika s uputama, mrežno funkcioniranje, instalacija na razne operativne sustave i uređaje, mogućnost dizajniranja vlastitih sadržaja i nadogradnje programskog sučelja, veliki broj primjera na mreži, niska cijena i jednostavnost nabave. U pogledu tehničke vrijednost platforme intervjuirani učitelji su ukazali na mnoge aspekte tehničkog oblikovanja platforme od kojih izdvajamo samo najzanimljivije. Tako učitelji ukazuju da je programsko sučelje moguće nadograditi za različite mikroupravljače čime je olakšana njihova upotreba i potreba za instalacijom kompajlera i softwarea za programiranje mikroupravljača. Isto tako, ukazuju na slabu procesnu moć Arduina u usporedbi s računalom, ali više mogućnosti u pogledu spajanja senzora kao i podrške periferije (npr. sabirnicu I2C, A/D converter). Što se tiče mrežnog funkcioniranja pokazuju da neke verzije platforme nemaju integrirani mrežni hardver što je potrebno nadomjestiti spajanjem WiFi-a, Ethernet-a ili GSM-gprs modula. U pogledu jednostavnosti rukovanja s platformom smatraju da nije jednostavno za početnike jer treba poznavati programski jezik premda postoje gotove funkcije i biblioteke koje ipak olakšavaju rad. IDE programsko sučelje je primjereno oblikovano premda se i dalje razvija. Na pitanje o primjerima za učenje i bazi projekata na mreži učitelji ukazuju na podršku Arduino Project Huba na kojoj su projekti razvrstani prema kategorijama (projekti s LE diode, svjetlosti, zvukom, razni gadgeti i igre) što predstavlja pomoću u učenju. Na kraju ističu nisku cijenu platforme i njenu dostupnost na tržištu.

Zaključak

U radu su ukratko prikazana iskustva učitelja i nastavnika u radu s platformom Arduino. Kriteriji za evaluaciju računalnog programa bila je njegova didaktička i tehnološka vrijednost. Oba vrednovana elementa pokazuju pozitivnu procjenjuju didaktičkih i tehnoloških vrijednosti platforme. Ukratko, platforma omogućuje:

a) konstruktivističko učenje jer učenik uči aktivno u realnom okruženju uz mogućnost dorade postojećih rješenja,
b) kontekstualno učenje na što ukazuju projekti povezani sa svakodnevnim životom koji pozitivno utječu na motivaciju i interes,
c) suradničko učenje jer se podaci o platformi, programski kôda i softverske komponente mogu dijeliti raznim komunikacijskim kanala što potiče suradnju,
d) samoregulirano učenje što podržava velika baza dostupnih projekata diferenciranih sadržajno i težinski.

Tehničko oblikovanje platforme Arduino smatraju učitelji izvrsno omogućuje ispunjavanje opisanih didaktičkih kriterije učenja. Platforma je kompatibilna s većinom mikroupravljača, posjeduje podršku periferije za spajanje senzora i jednostavno sučelje, upravljiva je na daljinu, posjeduje gotove funkcije, biblioteke i baze projekata, jednostavna je za upravljanje i niske je cijene. Prikazane didaktičke i tehnološke vrijednosti platforme mogu biti korisne informacije ostalim korisnicima u realizaciji projekata s Arduinom.

5. Literatura

  1. Matijević, M., Topolovčan, T. (2017). Multimedijska didaktika. Zagreb: Školska knjiga.
  2. Zenzerović, P. (2016). Arduino kroz jednostavne primjere. Zagreb: Hrvatska zajednica tehničke kulture.

[1] Antonio Svedružić je magistar odgojnih znanosti, profesor fizike, učitelj savjetnik, i doktorand na Učiteljskom fakultetu u Zagrebu. Znanstveni interes vezan mu je uz cjeloživotno obrazovanje i obrazovne znanosti, a stručni uz popularizaciju znanosti. Objavio je više od trideset znanstvenih i stručnih radova u časopisima i drugim publikacijama.

Učimo uz pomoć Minecraft svijeta

gordanaL_gordanaS

Gordana Lohajner i Gordana Sokol

Sažetak

Aplikacija Minecraft: Education Edition je obrazovna inačica popularne igre Minecraft koja je dostupna svim korisnicima aktivnih AAI@EduHr računa te se može besplatno preuzeti sa mrežne stranice https://education.minecraft.net/en-us/get-started/download. Aplikacija je dostupna za uređaje sa operacijskim sustavima Windows, MAC, iPad i Chromebook. Kako biste pokrenuli aplikaciju nakon instalacije potrebno se je prijaviti s aktivnim AAI@EduHr korisničkim računom.

Ključne riječi: Minecraft: Education Edition, obrazovna inačica, suradnja, komunikacija, učenje kroz igru.

Uvod

Kako potaknuti učenike na što veću aktivnost u nastavi na daljinu pitanje je s kojim se u proteklo vrijeme susreće veliki broj učitelja. Uvođenjem za učenike zabavnih i drugačijih načina rada svakako će pomoći u motiviranju aktivnosti učenika. Upravo iz tog razloga u nastavni proces smo uključili obrazovnu inačicu vrlo popularne aplikacije Minecraft Education Edition.
Ukoliko ste i vi odlučili upotrijebiti ovu veoma popularnu aplikaciju u radu sa svojim učenicima nakon instalacije potrebno je otvoriti neki od već unaprijed pripremljenih svjetova dostupnih za preuzimanje na mrežnim stranicama Minecrafta Education Edition ili pak otvoriti svoj novi prazan svijet.

Preuzimanje gotovih svjetova

Na mrežnim stranicama istražite već unaprijed pripremljene nastavne aktivnosti. Unutar svake nastavne aktivnosti možete pronaći opisane ishodi učenja kao i dodatne materijale za izvođenje nastavnih aktivnosti poput Minecraft svjetova u obliku .mcworld datoteka.

clip_image002
Slika 1. Uvoz preuzete datoteke s Minecraft svijetom u aplikaciju Minecraft Education Edition

Ove datoteke je potrebno preuzeti na računalo te ih uvesti pomoću gumba Import koji ćete pronaći pokrenete li Minecraft Education Edition te na početnom zaslonu nakon prijave kliknete na gumb Play. Drugi način je da na preuzetu .mcworld datoteku dvokliknete mišem. Dvoklik će pokrenuti postupak otvaranja Minecrafta Education Edition. Ovakve unaprijed pripremljene svjetove možete upotrijebiti ili pak prilagoditi potrebama vaših učenika.

Izrada vlastitog praznog svijeta

clip_image004Drugi način, koji mi češće koristimo je izrada vlastitih svjetova. Kako biste izradili svoj Minecraft svijet Na početnom zaslonu Minecrafta najprije kliknite na gumb Play.

clip_image006Na idućem zaslonu klikom na gumb Create New otvoriti će se izbornik u kojem je potrebno odabrati New kako bi se otvorio dijaloški okvir Create New World.

Ovdje upisujemo naziv novog svijeta te odabiremo način igre, težinu, ulogu igrača unutar igre, tip svijeta i ostale dostupne dodatne mogućnosti. Naziv svijeta po kojem ćete razlikovati svoje svjetove upisujete u okvir World Name. U Minecraftu postoje različiti načina igranja igre koji birate iz padajućeg izbornika Default Game Mode.

clip_image008

Survival – način igre u kojem igrač treba samostalno osigurati preživljavanje unutar svijeta traženjem hrane, izgradnjom skloništa te se može ozlijediti zbog gladi, padova, utjecaja vatre i vode ili pak neprijateljskih mobova. Ovo je najomiljeniji način igre vaših učenika, no nije baš pogodan za izvođenje nastavnih aktivnosti

Creative – način igre u kojem igrači ne trebaju brinuti o preživljavanju unutar svijeta već mogu izraziti svoju kreativnosti upotrebom svih dostupnih blokova i elemenata unutar inventara. Ovaj način igre je najprikladniji za početno učenje Minecrafta i izvođenje nastavnih aktivnosti u kojima učenici trebaju izgraditi vlastite građevine.

Adventure – način igre u kojem igrači nemaju potrebu graditi i rušiti blokove već se samo kreću kroz svijet, istražuju ponuđene sadržaje unutar svijeta te se koriste interaktivnim elementima koje aktiviraju upotrebom nagaznih ploča, gumbi, poluga i sl.

clip_image010

Minecraft Education Edition omogućuje odabir jedne od četiri različite težine igara. Za promjenu težine igre u izborniku Difficulty odaberite jednu od četiri mogućnosti:

  1. Peaceful – mirna postavka u kojoj se ne pojavljuju čudovišta niti ih igrači mogu prizvati. Zdravlje i glad neprestano se obnavljaju, zbog čega je gotovo nemoguće umrijeti.
  2. Easy – laka težina igre,
  3. Normal – normalan težina igre i
  4. Hard – teški način igre.

U posljednja tri stupnja težine u igri se pojavljuju čudovišta unutar svijeta te napadaju igrače koji zbog toga mogu umrijeti u igri.

Za rad s učenicima svakako preporučamo najmirniji svijet Peaceful bez čudovište koja će odvraćati pažnju učenika od aktivnosti koje ste pripremili za njih.

Uloga učenika u Minecraft svijetu

Još je jedna važna postavka koju je potrebno podesiti prilikom stvaranja novog Minecraft svijeta, a to je uloga koju će imati vaši učenici u igri. Postoje tri uloge koje možete postaviti za svoje učenike koji se spajaju u Minecraft svijet.

Visitor (posjetitelj) – uloga koja učeniku omogućuje neometano šetanje svijetom, pregledavanje sadržaja ali ova uloga učenicima ne pruža mogućnost da koriste blokove, predmete ili entitete.

Member (član) – uloga u kojoj će vaši učenici biti aktivni igrači unutar Minecraft svijeta te će moći postavljati i rušiti blokove te napadati životinje, čudovišta i druge igrače.

Operator (operater) – uloga koja učenicima omogućuje postavljanje dozvola za druge učenike/igrače, upotrebu naredbe u Chat prozoru i veću kontrolu nad postavkama svijeta. Ovo je uloga koju ćete dodijeliti učenicima koji će biti vaši pomagači u nadgledanju nastajanja zajedničkog svijeta.

clip_image012

Zaključak

Na kraju prije izrade samog svijeta razmislite koja vrsta svijeta će biti najbolja za provođenja nastavnih aktivnosti koje ste zamislili za svoje učenike. Što će sve vaši učenici trebati raditi unutar Minecraft svijeta te koje ćete im uloge dodijeliti.

Literatura

  1. J. Blagus, G. Sokol: Minecraft priručnik za učenje programiranja, Školska knjiga, Zagreb 2020.
  2. N. Žibert, G. Sokol: Minecraft: Education Edition – Korisnički priručnik, https://education.microsoft.com/hr-hr/resource/7f6db778

Arduino – proizvodnja parkirnog senzora

igor_pangrcic

Arduino je platforma talijanskog autora otvorenog koda. Razvojna ploča sastoji se od mikrokontrolera obitelji Atmel i nekih bitnih elemenata te je tako spremna za početak rada. Autor kaže da se s Arduinom mogu izrađivati različiti prototipi i može se koristiti u znanstvenim studijama, ali na tržištu svakodnevno postoje krajnji proizvodi koji sadrže Arduino sklopove. Razlog zbog kojeg je prodaja open source razvojnog okruženja snažno porasla je velika softverska platforma koja je prilagođena svim operativnim sustavima. Softverska platforma jednostavna je za korištenje i pristupačna korisniku. Pogodna je za korisnike koji se prvi put susreću s mikrokontrolerima, kao i za one koji pomoću njega žele napraviti vrhunski proizvod. Razvojno okruženje je dizajnirano tako da sadrži samo potrebne elemente dok ostatak periferije dodaje korisnik, ako to želi. Na taj se način moduli proizvode na tržištu, kao što su: relejna ploča, alfanumerički LCD modul, TFT LCD modul, modul SD memorijske kartice, širok raspon modula sa senzorima vlage, temperatura, svjetlo, boja… i još mnogo toga. Vrlo ih je jednostavno vezati na vezivne ploče te su potom spremni za programiranje. Također, jasno je kako je sklop mikrokontrolera potrebno programirati.

Arduino Nano modul jedna je od najmanjih implementacija takvih modula. Sadrži isti procesor kao Arduino Uno, odnosno AtMega328.

image
Slika 1. Arduino Nano

Slika prikazuje da se Arduino Nano sastoji od mini-USB priključka za napajanje i prijenos programa, mikroprocesora AtMega328, ključa RESET, 8 analognih terminala koji služe samo kao ulazi i mjere napon od 0 V do 5 V. Svi analogni pinovi, osim 6 i 7, mogu se koristiti kao digitalni. Konektori 4 (SDA) i 5 (SCL) podržavaju I2C komunikaciju, uzimajući u obzir da nam je za to potrebna odgovarajuća knjižnica. Ploča također ima 14 digitalnih konektora, koji se mogu definirati kao ulazi ili izlazi. Kroz svaki od njih može teći protok do 40 mA. Svaki digitalni pin ima unutarnji pull-up otpornik od 20 do 50 kΩ. Digitalni pinovi 0 (RX) i 1 (TX) također se mogu koristiti za serijsku komunikaciju s računalom. Pinovi 3, 5, 6, 9, 10 i 11 omogućuju i modulaciju širine impulsa.

Na ploči se nalaze četiri LED diode. Dvije RX i TX komunikacije, jedna LED dioda spojena je na pin 13 i aktivira se kada je pin 13 u stanju „HIGH“. Naravno, ploča se nalazi pored pinova s ​​naponom od 5 V ili 3 V i GND sadrži druge igle, primjerice pin „AREF“ povezujemo referentnim naponom za analogne ulaze i druge na njega.

Materijal potreban za stvaranje senzora za parkiranje (ultrazvučni mjerač udaljenosti):

imageimage
Slika 2. Ultrazvučni senzor     Slika 3. Arduino Nano

imageimage
Slika 4. OLED Arduino ekran        Slika 5. Žica M-M

image
Slika 6. Vezivna ploča

Prikaz kako se vežu žice na pločici za povezivanje:

image
Slika 7. Vezivna pločica

Proizvodnja parkirnog senzora

Najprije umetnite Arduino Nano u pločicu. Arduino Nano je mimageikrokontroler pomoću kojega ćemo primiti signal ultrazvučnog senzora i pretvoriti ga u sliku na ekranu.

Ima analogne i digitalne ulaze i ulaze.

Slika 8. Proizvodni proces 1

Zatim OLED zaslon. Ovaj zaslon je jednobojan i ima 4 priključka:

  • GND: negativni pol,image
  • VCC: 3.3 v pozitivni pol,
  • SDA: analogni priključak 4,
  • SCL: analogni priključak 5.

Slika 9. Proizvodni proces 2

imageNaposljetku umetnite ultrazvučni senzor.

Ovaj senzor prenosi ultrazvučni signal i vraća ga natrag na refleksiju te tako izračunava udaljenost.

Slika 10. Proizvodni proces 3

Također ima 4 priključka koja vežemo:

  • GND: negativni pol,
  • VCC: 5 v pozitivni pol,
  • Teig: digitalni 12
  • Echo: digitalni 11

Zatim sve zajedno spojite žicama.

imageSlika 11. Konačni proizvod

Aplikaciju Arduino.ide možete preuzeti na ovoj poveznici.

Programski kod:

imageSlika 12. Programski kod

Sljedeća slika prikazuje knjižnice koje trebate dodati, a ispod su hiperveze za pristupanje njima:

imageSlika 13. Knjižnice programa

https://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306
https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

Videomaterijal se nalazi na mrežnoj stranici YouTube-a.

Zaključak

Učenici jako vole stvarati ili programirati proizvode s Arduinom. Zanimljiv im je jer ga mogu koristiti na svim operativnim sustavima, a ne ovisi o brzini, memoriji ili RAM-u računala. U našoj smo školi odlučili djeci ponuditi što više različitih interesantnih aktivnosti kroz Erasmus+ projekt, a jedna od njih je i aktivnost gdje se, osim robota, programiraju i različita vozila LEGO MINDSTORMS Education EV3 i LEGO Education WeDo te programira uz Arduino.

Literatura

  1. https://www.youtube.com/watch?v=tWgmN179GfQ
  2. ttps://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306
  3. https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library
  4. http://www.elektronika-start.com/arduino/
  5. https://www.knjiznica-celje.si/raziskovalne/4201704196.pdf

Micro:bit – zabavno učenje programiranja

tomislavL_tamaraR_teaPZ

Tomislav Leček, Tamara Ređep,  Tea Pavičić Zajec

1. Uvod

Prema prijedlogu nacionalnog kurikuluma nastavnog predmeta Informatike važnost poznavanja temeljnih informatičkih koncepata kao što su programiranje, algoritmi ili strukture podataka postaje neophodno kako učenici ne bili samo korisnici informacijsko-komunikacijske tehnologije (IKT) nego i stvaratelji [1].

Dugi niz godina u III. osnovnoj školi Varaždin provodi se rano učenje informatike u IV. razredima kroz izvannastavnu aktivnost, no unazad dvije godine naglasak je na stjecanju vještine programiranja, obzirom da je škola uključivanjem u projekt BBC micro:bit – STEM revolucija udruge IRIM 2017. godine dobila popularna mikro računala micro:bitove. Radi se o tehnologiji koja je nastala kao suradnja Microsofta, BBC i drugih u svrhu popularizacije STEM-a u školama, ali i lakšeg učenja i razumijevanja teorije programiranja.

Micro:bit je mala pločica s mikrokontrolerom i senzorima poput akcelorimetra, žiroskopa i kompasa koja omogućava početak rada s programiranjem i upoznavanje logike programiranja. Za programiranje se najčešće koristi mrežna stranica https://makecode.microbit.org gdje se slaže programski kod. Putem USB sučelja kod se prebacuje na pločicu čime je uređaj spreman za rad. Osim senzora ima i dva tipkala (treće je kombinirana tipka) te mali 5×5 LED zaslon. Micro:bit omogućuje bežičnu komunikaciju s drugim uređajima koji rade na Bluetooth tehnologiji, ali i s drugim micro:bit uređajima omogućavajući tako međusobnu interakciju uređaja.

2. Rad s micro:bitom

Nakon uvodnog upoznavanja učenika sa samim uređajem, njegovim dijelovima, sastavljanjem i priključivanjem na računalo, slijedi demonstracija sclip_image003učelja za programiranje (Slika 1).

Sučelje je intuitivno te učenici ne moraju pamtiti sintaksu programsko jezika, već po principu puzzla (blokova) grade programski kod, što im omogućuje veću slobodu u kreiranju različitih programskih rješenja. Naredbe su razdijeljene u logičke cjeline ovisno o tome čemu pojedini blok služi. Sve naredbe iz odabrane skupine su vidljive i uz svaku dolazi objašnjenje kako radi, odnosno primjer kako se koristiti.

Slika 1. Upoznavanje s uređajem i sučeljem za programiranje

Ove godine učenici su izrađivali programe za aktiviranje različitih vanjskih uređaja koje su spajali na micro:bit uređaj putem njegovog sučelja. Prva u nizu je bila sveprisutna i popularna kockica za igru „čovječe ne ljuti se“. Slaganje slučajnog pojavljivanja broja od 1 do 6, dopunjeno je mogućnošću da se dobiveni broj reproducira na zvučnik kao broj ponavljanja jednog zvuka image(Slika 2.). Veza pokazanog broja na uređaju i broja ponavljanja istog zvuka vrlo je važna jer povezuje varijablu s brojem ponavljanja pohranjenog broja u toj varijabli. Ta veza često nije jasna u programiranju kod starijih učenika, dok je ovdje učenicima IV. razreda na ovaj način postala logička i jasna.

Slika 2. Spajanje micro:bita s dodatnim elementima (zvučnik)

Osim igre čovječe ne ljuti se, kako bi spoznali kako radi vanjska ulična rasvjeta uključivali su svijetlo u prostoriji ili vanjsku rasvjetu koristeći dostupni senzor jačine svjetlosti. Sličan primjer je uključivanje hlađenja prostorije, tako što micro:bit nakon što temperatura pređe određeni prag samostalno uključuje ventilator i hladi prostoriju.

3. Zaključak

Primjenjujući programiranje kroz primjere iz svakodnevnog života učenici već u ranijoj životnoj dobi shvaćaju da su svi ti uređaji iz našeg okruženja upravljani nekim programskim kodom koji ne mora biti posebno ni kompliciran ni složen.

Ujedno prednost ranijeg učenja programiranja olakšava učenicima lakše savladavanje novih programskih jezika u kasnijem školovanju budući da im je logika programiranja poznata i jasna.

Literatura

  1. Stručna radna skupina Cjelovite kurikularne reforme, „Prijedlog kurikuluma nastavnog predmeta Informatika“, veljača 2016.