Робот, който рисува: квадрат, триъгълник и звезда с Hamster-S

Какво става, когато дадем на робот химикал? Програмата излиза от екрана и остава на листа. С Hamster-S и държача за химикал учениците чертаят квадрат, триъгълник и звезда и сами откриват едно красиво правило от геометрията.

Това е идея за един учебен час от 2. клас нагоре. Работи на чина, върху обикновен лист хартия, и свързва програмирането с ъглите и правилните многоъгълници.

Защо роботът рисува точно

Hamster-S е робот колкото кубче (3,5 x 4 x 3 см), с два стъпкови мотора. Те завъртат колелата на точен ъгъл, затова роботът изминава точно програмираното разстояние и завива точно толкова, колкото е зададено. Квадратът излиза квадрат.

Държачът за химикал се закрепва към робота и химикалът чертае пътя му. Така детето вижда програмата си като линия на листа: всяка команда е отсечка или завой.

Какво ви трябва

• Hamster-S с държач за химикал - по един за двама ученици;
• компютър с браузъра Chrome и USB приемника (донгъл) за робота;
• голям лист хартия (A3 или лист от флипчарт), залепен за чина;
• химикал или флумастер за държача.

Програмата се пише в Block Composer, който работи направо в браузъра, без инсталация. До блокчетата същата програма се изписва и на Python. Подходящи са и Scratch 3 и Entry.

Стъпка 1: квадрат

Започнете с въпрос: „Как бихте обяснили на робот какво е квадрат?“ Децата бързо стигат до отговора: „Върви напред, завий, пак напред, пак завий...“

1. Добавете блокче за движение напред на разстояние, което ще бъде страната на квадрата.
2. Добавете блокче за завой надясно на 90 градуса.
3. Повторете двете блокчета четири пъти.
4. Пуснете робота върху листа и гледайте.

След първия квадрат покажете блокчето за повторение: „напред + завой“ се записва веднъж и се повтаря 4 пъти. Програмата става по-кратка, а рисунката е същата. Това е първата среща с цикъла.

Стъпка 2: триъгълник

Сега задачата е равностранен триъгълник: три равни страни. Попитайте децата на колко градуса да завие роботът. Повечето ще предложат 60 градуса, защото вътрешните ъгли на равностранния триъгълник са по 60 градуса.

Нека опитат. На листа се появява нещо интересно, но не и триъгълник. Тук е най-ценният момент на часа: роботът не „рисува ъгъла“, а завива. Когато върви по страната и стигне върха, той трябва да се обърне към следващата страна, а това е 120 градуса. Това е външният ъгъл - заедно с вътрешния той прави 180 градуса.

Помолете двама ученици да изиграят робота на пода: единият върви, другият казва кога и колко да завие. Обиколката на триъгълника на пода прави завоя от 120 градуса видим.

Стъпка 3: открий правилото

Запишете на дъската какво знаем досега:

• квадрат: 4 страни, завой 90 градуса;
• триъгълник: 3 страни, завой 120 градуса.

Задайте въпроса: „Колко е 4 x 90? А 3 x 120?“ И двата пъти излиза 360. Роботът винаги прави едно цяло завъртане около себе си, докато обиколи фигурата. Оттук правилото:

завой = 360 градуса : броя на страните

Сега проверка: какъв завой трябва за правилен шестоъгълник? Децата смятат 360 : 6 = 60, променят двете числа в програмата и пускат робота. Ако на листа се появи шестоъгълник, правилото е открито от тях, а не казано от учителя. После опитайте петоъгълник (72 градуса) и осмоъгълник (45 градуса).

Предизвикателство: звезда

Петолъчната звезда също има 5 равни отсечки, но роботът я чертае, като обикаля два пъти. Затова завоите правят общо 720 градуса, а всеки завой е 720 : 5 = 144 градуса.

Не давайте числото веднага. Нека двойките опитват: 72 градуса дава петоъгълник, а кое число дава звезда? Подсказка за любопитните: „Колко пъти роботът се завърта около себе си, докато нарисува звездата?“ Отборът, който пръв нарисува звезда, обяснява на класа как е стигнал до числото.

Диференциация и работа по двойки

За по-малките (2-3 клас)

• Дайте готовата програма за квадрат, а децата сменят само дължината на страната.
• Работете с „четвърт завъртане“ и „половин завъртане“ вместо с градуси.
• Нека оцветят нарисуваните фигури и ги сравнят по големина.

За по-големите (4 клас и нагоре)

• Задача: напиши програма, която пита за броя страни и сама смята завоя.
• Сравнете блокчетата с кода на Python до тях - същата програма като текст.
• Нарисувайте „цвете“ от няколко еднакви многоъгълника, като роботът завива на еднакъв ъгъл след всеки многоъгълник.

Роли в двойката

Единият ученик е програмист и подрежда блокчетата, а другият е проверител: предсказва на глас какво ще нарисува роботът, преди да натиснат старт. При всяка нова фигура ролите се сменят. Предсказанието превръща всяко пускане в малък опит.

Често задавани въпроси

Трябва ли учениците да знаят градуси?

Не е задължително. По-малките работят с четвърт и половин завъртане и с готови числа, а по-големите смятат завоя по правилото 360 : броя на страните.

Трябва ли да инсталираме програма?

Не е задължително. Block Composer работи в браузъра Chrome. Нужни са само USB приемникът и драйверът му.

Колко робота са нужни за един клас?

Удобно е по един робот за двама ученици. Така всеки е ту програмист, ту проверител.

Има ли готови примери за рисуване?

Да. В Block Composer има над 40 готови примера, сред тях и рисуване. Учителят отваря пример, а децата го променят и развиват.

Колко време работи батерията?

Около час при активна работа - достатъчно за един учебен час. Зарежда се с USB кабел.

Hamster-S в Учител.бг

Hamster-S се програмира с блокчета, Scratch и Python, има сензори за близост, линия, светлина и наклон и три приставки: лабиринтова дъска, захват и държач за химикал. Комплектът „Рисуване“ съдържа робота и държача за химикал - всичко за този урок. Държачът се предлага и поотделно, а пълният комплект включва и трите приставки.

Всички модели, видео и оферта за клас вижте на страницата Hamster-S в Учител.бг.