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.

Sat kodiranja uz BBC micro:bit

ivaN_lidijaM

Iva Naranđa i Lidija Matoša

Uvod

U II. osnovnoj školi Čakovec i Osnovnoj školi “Petar Zrinski” Šenkovec Tjedan informatičke edukacije i Sat kodiranja povezali smo s aktualnim BBC micro:bitom.

IIOS_CakovecU uvodnom dijelu sata učenike smo prisjetile zašto se Tjedan informatičke edukacije (Computer Science Education Week) organizira upravo u ovo doba godine i što je Sat kodiranja. Radi se o tjednu u kojem su rođene Ada Lovelace (rođena 10. prosinca 1815.), britanska matematičarka općeprihvaćena kao prvi programer i Grace Murray Hopper (rođena 9. prosinca 1906.), pionirka računalnih znanosti i američka kontraadmiralka, između ostaloga zaslužna za popularizaciju izraza bug i debugiranje te razvoj programskog jezika COBOL. Globalni edukativni pokret Hour of Code (Sat kodiranja) koji doseže milijune učenika u preko 180 zemalja zamišljen je kao jednosatni uvod u informatiku, oblikovan tako da pojasni programiranje i pokaže da svatko može naučiti osnove.

Na temelju vodiča kojeg su ponudili organizatori Sata kodiranja pod nazivom „Virtual Pet“ i koji je dostupan u inačici za vizualni programski jezik Blockly i inačici za programski jezik Python, za naše učenike prilagodile smo vježbe za izvođenje na Makecode sučelju.

Učenici su upoznati s pojmom ugrađeni uređaji (engl. embedded devices) preko primjera koji su im poznati iz svakodnevnog života, kao što su igračke i igraće konzole (Tamagotchis, Gameboys: sadrže zaslon, gumbe i zvučnike; Nintendo Wii osjeti pokret pomoću akcelerometra i koristi motor za stvaranje vibracija), fitness trackeri (koriste IIOS_Cakovec_microbit_zecakcelerometre kako bi osjetili kretanje), mobilni telefoni (sadrže zaslone i gumbe, magnetometre, akcelerometre, Bluetooth, svjetlosne senzore, biometrijske senzore otiska prsta, kamere…), kućanski aparati (hladnjaci i klima uređaji sa senzorima temperature za automatsko upravljanje temperaturom, mikrovalne pećnice), moderni automobili koji sadrže mnoge značajke kojima upravljaju ugrađeni sustavi (radio, brave vrata, automatsko parkiranje, tempomat, zračni jastuci i protublokirajući kočni sustavi, koriste senzore kao što su rear-view kamere, akcelerometri i senzori tlaka), medicinski uređaji koji mogu pratiti pacijenta, upravljati s pomoći ili upozoriti (pacemaker, inzulinske pumpe), elektronički znakovi za radove na cestama, prikaz cijene benzina i drugo.

Spomenuli smo i aplikacije za ugrađene uređaje u kontekstu interneta stvari (engl. Internet of Things), gdje su uređaji povezani s internetom i mogu međusobno komunicirati. Za neke od sljedećih primjera učenici su već ranije čuli, a neke su sada upoznali: pametne kuće (svjetla koja su spojena na senzore pokreta i uključuju i isključuju rasvjetu ovisno o tome je li soba zauzeta; hladnjaci koji prate svoj sadržaj i datum isteka namirnica, pametni termostati koji kontroliraju rolete, grijače i klima uređaje), dronovi (automatski vas prate i mogu snimiti video i fotografije te isporučiti poštu u vaš dom), predmeti koje ne možete izgubiti (sunčane naočale koje možete pratiti telefonom).

Nakon uvodnog dijela učenike smo upoznale s BBC micro:bitom i kroz nekoliko jednostavnih primjera (animirani smješko, kucanje srca, ispis znakovnog niza, termometar) učenici su usvojili osnove rada s micro:bitom. Slijedio je naš glavni zadatak, stvaranje vlastitog (virtualnog) ljubimca koristeći BBC micro:bit.

BBC micro:bit – moj ljubimac

Naš zadatak bio je napraviti vlastitog virtualnog ljubimca koristeći BBC micro:bit koji će SENKOVECnam reći kako se osjeća kada ga hranimo ili se igramo s njim. Potražili smo sličicu ljubimca i odabrali svojeg po želji (zec, krava, patka, kornjača, leptir, žirafa ili zmija) te pregledali sličice kako se sve naš ljubimac može osjećati (sretan, tužan, zbunjen, glup, ljutit, pospan, iznenađen).

Na red je stiglo i pisanje programa pomoću blokova na Makecode sučelju. Koristili smo se blokovima za odlučivanje, tj. naredbom IF THEN ELSE. Gumb A služio nam je za hranjenje ljubimca. Hrana usrećuje ljubimca i prikazali smo sretno lice kada se pritisne gumb A, a kada nije pritisnut nijedan gumb prikazuje se sličica našeg odabranog ljubimca. Program smo upotpunili dodavanjem naredbi ELSE IF tako da kad smo pritisnuli gumb B naš ljubimac je prikazivao glupo lice kada se igramo s njim. I na kraju, programirali smo našeg ljubimca da prikazuje zbunjeno lice ako istovremeno pritisnemo gumb A i gumb B.

Spojili smo sve zajedno i napravili program koji prikazuje različite sličice za svaki od ovSENKOVEC1a četiri slučaja: oba gumba su pritisnuta, samo gumb A pritisnut, samo gumb B pritisnut i ni jedan gumb pritisnut.

Nakon izrade programa, učenici su iz raznobojnih papira izrezivali i ukrašavali svoje ljubimce izrađujući masku za micro:bit. Ova kreativna radionica učenicima je bila vrlo zanimljiva i dinamična, a najviše im se svidjelo što mogu sami napisati neki program i vidjeti svoje izlazne rezultate na micro:bitu.

U OŠ “Petar Zrinski” Šenkovec na radionici je sudjelovalo 39 učenika 7. b i 7. c razreda. Učenici su aktivno sudjelovali i bili vrlo zainteresirani za rad s micro:bitom, radili sSENKOVEC2u u paru što je bilo vrlo korisno jer su si mogli međusobno pomagati i podijeliti zadatke. Svaki par je prema odabranom ljubimcu izradio papirnatog ljubimca kojeg su izrezivali i ukrašavali. Nastali učenički radovi su kreativni i zanimljivi, a učenici su radionicom bili oduševljeni i jedva čekaju kad će upoznati i druge mogućnosti micro:bita. Nakon izrađenih ljubimaca popunjavali su online anketu putem obrazovne društvene mreže Edmodo.

U II. osnovnoj školi Čakovec u radionici su sudjelovali učenici sedmog razreda i ovo im je SENKOVEC3bilo prvi puta da rade s micro:bitom. Učenici su bili izuzetno zainteresirani i aktivno su sudjelovali u svim dijelovima radionice. Rad u paru omogućio je da svatko pokaže ono u čemu je bolji, neki učenici su brže usvojili rad s micro:bitom, a neki učenici su više došli do izražaja u drugom dijelu radionice prilikom izrade papirnate maske kada su imali priliku izraziti svoju kreativnost. Nakon radionice provedena je anonimna online anketa putem obrazovne društvene mreže Edmodo u kojoj je sudjelovalo 32 učenika.

Anketa

Grafički prikaz rezultata ankete provedene na obje škole, usporedni prikaz:

grafikon_1grafikon_2grafikon_3grafikon_4grafikon_5

Zaključak

Radionica „BBC micro:bit – moj ljubimac“ osim samog rada s micro:bitom obuhvatila je nekoliko povezanih tema. Učenici su upoznali osnove rada s BBC micro:bitom pomoću Makecode sučelja. Naučili su prikazivati sličice na zaslonu micro:bita, upotrebljavati gumbe na micro:bitu, donositi jednostavne odluke pomoću IF THEN blokova, donositi odluke s dvije opcije pomoću IF THEN ELSE blokova i donositi odluke s više opcija pomoću složenih IF THEN ELSE blokova. Naučili su postaviti ponavljanje zauvijek i koristiti logiku i vještine rješavanja problema pri jednostavnim pitanjima. Izradom papirnate maske za micro:bit osvijestili su pojam ugrađenih uređaja. Odabirom životinje koja će predstavljati njihovog ljubimca, te pridruživanjem osjećaja životinjama, obuhvaćeno je i pitanje odnosa prema životinjama kao živim bićima. Učenici su upoznati s nekim povijesnim zanimljivostima iz razvoja programiranja, te s pojmom interneta stvari koji nas je već danas okružio i predstavlja budućnost. Prema rezultatima ankete možemo zaključiti da je radionica bila pozitivno prihvaćena i da je znatan broj učenika zainteresiran za daljnji rad s micro:bitom.

STEM revolucija u Gimnaziji Vukovar

sanja_PS

Sanja Pavlović Šijanović

gimnazija VukovarCroatian Makers je projekt udruge Institut za Razvoj i Inovativnost Mladih – IRIM a osnivači udruge su Nenad i Rujana Bakić. IRIM donira opremu te razvija robotiku i automatiku u školama i udrugama za rad s mladima.

U siječnju 2017. pokrenuli su crowdfunding kampanju STEM revolucija za masovno uvođenje BBC micro:bit tehnologije u hrvatske škole. Početkom veljače 2017. otvorili su croatian makersnatječaj za uključenje svih osnovnih i srednjih škola, udruga, knjižnica i drugih ustanova koje rade s djecom i to sa ciljem da svim ustanovama koje se uključe besplatno doniraju BBC micro:bitove. Gimnazija Vukovar u tome je vidjela svoju priliku i prijavila se na natječaj te na taj način osigurala 20 micro:bitova koji su već stigli u školu.

BBC micro:bit zajednički je pothvat tvrtki: BBC-a, Microsofta, Amazona, Samsunga i drugih partnera i najsuvremenija je tehnologija za jednostavnu i atraktivnu poduku u STEM području, ali i drugim područjima, dizajnu te umjetnosti.

BBC micro:bit je edukativan i kreativan alat čija svrha je inspirirati novu generaciji mladih. sudionici radioniceGrađom nalikuje na kreditnu karticu a radi se o računalu s ARM procesorom, 25 LED-a, konektorima za spajanje dodatnih senzora (termometar, senzor vlage…), ima mogućnost Bluetooth veze za lakše spajanje ili upravljanje preko drugih uređaja te se na njemu nalaze 2 tipke koje se mogu programirati za raznovrsne zadatke poput upravljanja drugim uređajima, ispisivanja poruka, prebacivanja glazbe….

Mogućnosti su neograničene i kao takav može pomoći učenicima u stjecanju znanja, vještina i sposobnosti potrebnih da iz pasivne uloge korisnika digitalne tehnologije prerastu u aktivne dizajnere i stvaraoce novih alata s kojima će se moći unaprijediti učenje, rješavati probleme ili jednostavno se zabaviti te u potpunosti iskoristiti prednosti života i gospodarstva 21. stoljeća.

Jednostavnost i svestranost ovog uređaja čine ga laganim i zabavnim polazištem za ulazak u digitalni svijet u mladoj dobi, ali isto tako može biti moćan alat za iskusne programere, dizajnere, umjetnike, znanstvenike i inženjere. (http://croatianmakers.hr/hr/naslovnica/)

Micro:bit radionice za mentore iz vukovarsko-srijemske županije održane su 02. i 03. ožujka 2017. u OŠ Bartola Kašića u Vinkovcima pod vodstvom nastavnika Vedrana Menđušića. Ovim projektom zaista stvaramo aktivnu zajednicu nastavnika, edukatora i ostalih koji rade s djecom, ali i šire: pravo civilno društvo, angažirano i aktivno u promjeni i poboljšanju školstva i obrazovanja u Hrvatskoj.

radna atmosfera-nastavniciradna atmosfera-ucenici

Gimnazija Vukovar svjesna je činjenice da svoje učenike mora pripremiti za cjeloživotno učenje koje se nameće kao nužni preduvjet uspješnog djelovanja u budućem društvu znanja i zato ulaže iznimne napore i dokazuje spremnost za implementaciju novih tehnologija u svim segmentima kurikuluma i tako omogućuje svojim učenicima dobru startnu poziciju za ravnopravno pozicioniranje u utrci za globalno tržište rada.

Za početak, mikro:bitovi se koriste u nastavi informatike te učenici upoznaju osnove rada s micro:bitom kroz Microsoft PXT sučelje i pišu svoje prve programe poput smješka, kockice za čovječe ne ljuti se, termometra, kompasa, igre magarca…naravno tu je i MicroPpythonython – potpuno text-based editor, savršen za razvijanje i nadogradnju programerskih vještina. S obzirom na širok spektar primjene, micro:bitovi će naći svoje mjesto i u drugim nastavnim predmetima te će učenici stjecati sveobuhvatna znanja i puno jednostavnije uočavati korelacije međupredmetnih sadržaja a sve u svrhu stjecanja primjenjivih znanja i vještina.

anaivan 2b

Ovakav vid rada i učenja, učenici jako dobro prihvaćaju i već na samom početku vidimo da su mogućnosti primjene micro:bitova neiscrpne. Pozivamo sve škole koje još nije zahvatila STEM revolucija, da nam se pridruže jer ćemo tako moći zajedno stvarati nove projekte, izmjenjivati ideje, znanja i iskustva a sve sa ciljem podizanja razine digitalne zrelosti škola a time i cjelokupnog obrazovanja u Republici Hrvatskoj.

Početni primjeri programa mogu se naći pod nazivom: Radionica BBC micro:bit, kreirani su u aplikaciji Libar.