Scenariusz lekcji 1 Zapoznanie z Scratch

Scenariusze lekcji do projektu „Śpiewające roboty” realizowanego przez
Fundację i Szkołę Podstawową Chocimska w ramach „Akademii Orange”
SCENARIUSZ LEKCJI 1: ZAPOZNANIE Z PROGRAMEM SCRATCH
Autor: Michał Smolczewski
Temat zajęć: Zapoznanie z programem Scratch
Czas trwania zajęć: 45 minut
Uczestnik po zajęciach:

zna zastosowanie programu Scratch;

zna funkcje podstawowych bloczków z palety bloczków;

umie zaprogramować silnik tak, żeby się obracał w dwie strony.
Metody praktyczne:

wykład;

ćwiczenia na zastosowanie teorii.
Forma pracy:

grupowa (grupy dwuosobowe).
Pomoce dydaktyczne:

komputer;

program Scratch;

klocki LEGO Education WeDoTM;

projektor.
Przebieg zajęć
1. Wprowadzenie
Celem projektu jest zorganizowanie bezpłatnych, otwartych zajęć dla dzieci w
wieku szkoły podstawowej dotyczących budowania prostych robotów, a następnie
przygotowania (w każdej grupie) filmu animacyjnego z udziałem zbudowanego
robota. Projekt odpowiada na potrzebę ekspresji, wyrażania się dzieci i młodzieży w
działaniu i twórczości. Ma pokazać nowe, do tej pory nie znane sposoby wyrażania
siebie, wykorzystujące nowoczesne narzędzia multimedialne, zapoznające młodzież z
nowoczesnymi technologiami (robotyka, elementy programowania). Pomaga w
tworzeniu prac zespołowych. Film może zostać bowiem zrealizowany przez grupę,
1
Scenariusze lekcji do projektu „Śpiewające roboty” realizowanego przez
Fundację i Szkołę Podstawową Chocimska w ramach „Akademii Orange”
gdzie różne dzieci będą pełniły różne role: reżyser, scenarzysta, operator, twórca
robota, itd.
W maju zostanie przeprowadzony ogólnopolski konkurs na najlepszy film z
udziałem robota. Będą to mogły być dowolne formy wideo, animowane,
wykorzystujące robota zbudowanego podczas zajęć. W konkursie będą mogły wziąć
udział również zespoły, które nie prowadziły zajęć wg wyżej wymienionego kursu a
zajmowały się robotami na swój sposób. Wyniki konkursu zostaną opublikowane w
internecie. Autorzy najciekawszych filmików otrzymają nagrodę w postaci klocków
LEGO WeDo
TM
.
Scratch jest to wizualny język programowania. Został zaprojektowany przez
Mitchela Resnicka, a nazwa wywodzi się z turntablizmu, czyli techniki miksowania
muzyki (tworzenie tzw. skreczy). Został stworzony jako środek do nauczania dzieci i
młodzieży podstaw programowania. Program ten pozwala na łatwe tworzenie i
uruchamianie programów w tym języku. Programowanie odbywa się w sposób
wizualny – elementy języka mają kształt puzzli, a poprzez przeciąganie ich mogą być
układane w określonym porządku. W ten sposób tworzy się kod przypisany
określonemu obiektowi, który reaguje na zdarzenia zewnętrzne.
Język programowania służy do tworzenia programów, których zadaniem jest
przetwarzanie danych i obsługa urządzeń zewnętrznych (robotów). Roboty wykonują
zadania dokładnie, dlatego każdą czynność trzeba opisać ściśle krok po kroku,
ponieważ komputer nie potrafi dociec, co programista miał na myśli. W programie
Scratch aby zaprogramować robot należy przeciągać bloczki z palety bloczków na
obszar skryptu i kliknąć na niego. Jest to możliwe poprzez opracowane algorytmy
pozwalające automatycznie realizować zadania. Skraca to czas tworzenia aplikacji i
zmniejsza liczbę okazji do popełnienia błędu.
Scratch-a można pobrać bezpłatnie z działu download na stronie domowej
programu.
2. Część właściwa zajęć
Aby zainstalować program Scratch wystarczy pobrać darmowy program ze strony
internetowej: http://scratch.mit.edu/scratch_1.4/.
2
Scenariusze lekcji do projektu „Śpiewające roboty” realizowanego przez
Fundację i Szkołę Podstawową Chocimska w ramach „Akademii Orange”
Program Scratch jest przejrzysty i łatwy w nauce. Składa się z różnych bloczków,
które mają określone zadania w programie. Wystarczy przeciągnąć je w sąsiadujące
pole.
Program Scratch posiada kilka rodzajów bloczków. Podstawowe rodzaje bloczków to:
 Czapki - te bloczki mają zaokrąglone szczyty. Bloczki te są umieszczane na
szczycie stosów. Czekają one na zajście jakiegoś zdarzenia, takiego jak naciśnięcie
klawisza, a następnie wykonują bloczki pod spodem.
 Bloczki stosu - bloczki te mają wypustki na dole i/lub wcięcia na górze. Można
zatrzaskiwać te bloczki razem w stosy. Niektóre bloczki mają wewnątrz obszar
wprowadzania danych, gdzie można wpisać liczbę
lub wybrać wartość w menu
opuszczanym. Niektóre bloczki stosu, tak jak „zawsze jeżeli”, mają „usta” w kształcie
litery „C”, gdzie można wstawiać inne bloczki stosu.
Bloczki w Scratchu są zorganizowane w ośmiu kategoriach rozróżnianych kolorami:
Ruch, Wygląd, Dźwięk, Pisak, Kontrola, Czujnik, Wyrażenia i Zmienne. Omówimy
tylko potrzebne nam do programowania klocków LEGO Education WeDoTM.
KONTROLA
- skrypt uruchamia się po naciśnięciu zielonej flagi w
prawym górnym rogu sceny;
3
Scenariusze lekcji do projektu „Śpiewające roboty” realizowanego przez
Fundację i Szkołę Podstawową Chocimska w ramach „Akademii Orange”
- skrypt uruchamia się po naciśnięciu spacji lub
innego klawisza klawiatury, który możemy wybrać z
rozsuwanej listy;
- w kółko wykonuje bloczki znajdujące się w środku;
- wykonuje bloczki znajdujące się w środku 10 lub inną
(wpisaną samemu) ilość razy;
- ciągle sprawdza, czy warunek jest prawdziwy; kiedy tak
się stanie, wykonuje znajdujące się w środku bloczki;
- jeśli warunek jest prawdziwy, wykonuje znajdujące się w środku
bloczki;
- jeśli warunek jest prawdziwy, wykonuje bloczki
zawarte w pierwszej części, jeśli nie – wykonuje
bloczki zawarte w drugiej części;
- czeka, aż warunek zostanie spełniony, a następnie wykonuje
bloczki;
- sprawdza, czy warunek jest fałszywy; jeżeli tak –
wykonuje zawarte w środku bloczki i sprawdza warunek
ponownie.
Jeśli
warunek
następnych bloczków;
- zatrzymuje cały skrypt.
4
jest
prawdziwy,
przechodzi
do
Scenariusze lekcji do projektu „Śpiewające roboty” realizowanego przez
Fundację i Szkołę Podstawową Chocimska w ramach „Akademii Orange”
WYRAŻENIA
- wstawiamy wybrany czujnik w jedno białe pole, a w drugie wartość,
dla której warunek ma być spełniony, aby skrypt zaczął działać (mniejsze,
równe lub większe od wpisanych wartości).
CZUJNIKI
-
ustawiamy,
jaki
czujnik
reaguje
na
bodźce
zewnętrzne (czujnik odległości i przechyłu).
RUCH
- włącza silnik;
- włącza silnik na podany przedział czasu;
- wyłącza silnik;
- ustawia moc silnika (w zakresie od 1 do 100) i włącza silnik;
- ustawia kierunek działania silnika, ale nie włącza
go (w ten sposób = zgodnie z ruchem wskazówek
zegara, w tamten sposób = przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, odwróć = zmień
kierunek).
Za pomocą bloczków możesz wydać instrukcje robotowi, żeby się poruszył. Aby
robot to zrobił, łączy się „na zatrzask” bloki graficzne w stosy nazywane skryptami.
Po kliknięciu w skrypt, Scratch uruchamia bloczki w kolejności od góry do dołu.
5
Scenariusze lekcji do projektu „Śpiewające roboty” realizowanego przez
Fundację i Szkołę Podstawową Chocimska w ramach „Akademii Orange”
Do zobaczenia, w jaki sposób program działa, wykorzystamy klocki LEGO
Education WeDoTM. Najważniejszymi elementami są silnik i jednostka łącząca silnik
oraz czujniki z komputerem.
Mamy do dyspozycji również dwa czujniki. Czujnik odległości, który stosujemy
kiedy robot ma zacząć działać, gdy się coś do niego zbliża, oraz czujnik przechyłu.
Czujnik przechyłu ma 5 wartości, pod konkretną wartość możemy ustawić sposób
pracy silnika i kontrolować to mechanicznie.
6
Scenariusze lekcji do projektu „Śpiewające roboty” realizowanego przez
Fundację i Szkołę Podstawową Chocimska w ramach „Akademii Orange”
Aby połączyć robota z komputerem, wystarczy podłączyć jednostkę sterującą do
portu USB.
2.1. Poniższy skrypt wprawia w ruch silnik na 5 sekund zgodnie z ruchem
wskazówek zegara i na 2 sekundy w odwrotnym kierunku w wolniejszym tempie.
Cały cykl powtarza, aż wyłączymy sami za pomocą „zatrzymaj skrypt”.
2.2. Skrypt wprawia w ruch silniczek, gdy wartość czujnika przechyłu jest
mniejsza niż 2. Silniczek zostanie włączony na 1 sekundę zgodnie z ruchem
wskazówek zegara i mocą 100. Moc silnika i kierunek są domyślnie ustawione i
wstawiamy te bloczki tylko wtedy, gdy chcemy zmienić ich parametry.
7
Scenariusze lekcji do projektu „Śpiewające roboty” realizowanego przez
Fundację i Szkołę Podstawową Chocimska w ramach „Akademii Orange”
2.3. Kolejny skrypt również wprawia silniczek w ruch - raz w jedną stronę na 1
sekundę, raz w drugą stronę na 1 sekundę, ale tylko gdy spełniony jest warunek, że
dowolny przedmiot znajduje się w odległości od czujnika mniejszej niż 38.
3. Podsumowanie
Klikając ikonę „zapisz jako” możemy zapisać swój projekt, aby w każdym
momencie móc do niego wrócić lub udostępnić innym na stronie sieciowej Scratcha.
W menu POMOC można przejść na stronę pomocy, na której znajdują się łącza do
materiałów referencyjnych, poradników i strony ze wszystkimi ekranami Scratcha.
Informacje i dodatki dla instalacji sieciowej i dostosowania można znaleźć na:
http://info.scratch.mit.edu/Network_Installation.
Projekt „Śpiewające roboty” realizowany jest przez Fundację i Szkołę Podstawową Chocimska oraz
współfinansowany z grantu otrzymanego w programie Akademii Orange. Materiały prezentowane w
publikacji, stworzone w ramach programu Akademia Orange, są dostępne na licencji Creative
Commons Uznanie autorstwa 3.0 Polska.
8