6.11.17

Miluše Hájková: Ozoboti ve školství aneb programování hrou

Článek o nejmenším modelu robota s českými kořeny. O jeho vlastnostech, schopnostech a možnostech výuky informatického myšlení hravou formou.



Současné trendy výuky informatiky kladou důraz na tzv. informatické myšlení. První kroky bývají nejčastěji realizovány prostřednictvím specializovaných robotů. Mě samotnou tato metodika velice zaujala a pokouším se ji aplikovat. Vybrala jsem si Ozobota, který byl vyvinut malým mezinárodním týmem pěti lidí, z nichž jedním byl i Ondřej Staněk (Praha). Jeho úlohou bylo navrhnout zapojení a naprogramovat firmware robota [1].

Kdo je Ozobot?

Ozobot je miniaturní robot, nejmenší svého druhu. Jedná se o interaktivní hračku, která rozvíjí kreativitu a logické myšlení. Zároveň je to ale skvělá didaktická pomůcka představující nejkratší a nejzábavnější cestu ke skutečnému programování i robotice [3].

Ozobot má v průměru jen 1 palec (2,54 cm), [3]. Tělo tvoří průhledná, mírně kouřově zbarvená kulička, která částečně umožňuje pohled na řídící elektroniku a je přes ni vidět světlo barevných LED diod uprostřed. Na tělo Ozobota se může nasadit pružný návlek (tzv. skin), který rozptyluje světlo, takže se robot zdánlivě celý rozsvítí. Navíc plexikryt slouží k ochraně před nárazem a také udává konečnou podobu Ozobota [1].

„Mozek“ robota tvoří základní deska s mikroprocesorem a pomocnými obvody, které řídí jeho funkce. Dvojice mikromotorů a pohonný systém umožňují Ozobotovi tichý a přesný pohyb při rychlosti 15–85 mm/s. Vpředu na podvozku je podpírán drobným kluzným výstupkem. Orientaci v prostředí zajišťuje pět vpředu umístěných optických senzorů, prostřední z nich je dokonce barevný, a tak Ozobot dokáže vnímat i barvu čáry, kterou sleduje. Barvou, kterou rozezná, se také rozzáří LED dioda umístěná na základní desce [4].

Co Ozobot umí?

Schopnosti Ozobota jsou založeny na optických senzorech. Při sledování čáry Ozobot zaznamená zakreslené instrukce vytvořené z barevných kódů a dle zadaných příkazů reaguje. Čára může být libovolné barvy, Ozobot ji rozpozná a stejnou barvou rozsvítí LED diody, umístěné v horní části těla [3].

Ozobot ke komunikaci využívá unikátní barevný jazyk, založený na různých variacích zelené, modré, červené a černé, přičemž každá variace znamená pro Ozobota jiný povel – tzv. ozokódy, které jsou dvou- až čtyřmístné [6]. Ozokódy lze získat v anglickémčeském jazyce.

Když chci, aby Ozobot odbočil, zrychlil či se zatočil jako tornádo, použiji příslušný ozokód. Ozobot navíc umí na křižovatce náhodně odbočit, je schopný přeskočit na čáru, chvíli počkat na místě, dokáže sčítat body nebo odbočky, umí měnit rychlost. Díky této „jednoduché“ logice založené na barvách jsou i malé děti schopné vymýšlet své vlastní hry či vyprávět příběhy.

Ozobot Bit – learn to code with a tiny programmable robot


Při výuce je vhodné začít tím, že žáci kreslí různé cesty, které Ozobot sleduje, a postupně pak přidávají první příkazy a sledují jeho chování. Dále pak mohou řešit různá zadání z předpřipravených pracovních listů, kde např. jen vybarvují prázdná políčka určená pro Ozokódy [4].

Výrobce Ozobotů vytvořil speciální portál určený pro všechny učitele, kteří zde naleznou velké množství lekcí, workshopů a aktivit pro své třídy. Lekce jsou označeny podle náročnosti a zaměření a každý měsíc přibývají nové a nové [2]. Vznikla i česká online podpora (Ozobot ve výuce), která se postupně rozrůstá o nové příklady a překlady z původního, anglického portálu.

OzoBlockly

Od tužky a papíru je možné přejít na rychlé a snadné programování pomocí intuitivního editoru OzoBlockly, který si otevřete v jakémkoliv webovém prohlížeči.

OzoBlockly je velice přehledný editor založený na Google Blockly. Programování v něm zvládnou i mladší žáci základních škol. Jeho obrovskou výhodou je vizuální přehlednost a intuitivnost. Jednotlivé příkazy se do sebe skládají v podobě puzzle systému „drag'n'drop“, takže nekonzistentní příkazy do sebe jednoduše nepasují. Zároveň ale tento systém umožňuje kombinovat více příkazů v jednu chvíli a logicky je na sebe navazovat. Také se můžete kdykoliv podívat, jak vypadá váš kód v javascriptu, tedy skutečném programovacím jazyku [3].

OzoBlockly představuje naprostý převrat ve výuce programování a rozvoji logického myšlení. K dispozici je několik úrovní obtížnosti, kdy v té nejjednodušší programujete víceméně pouze pohyb nebo světelné efekty, zatímco v pokročilých variantách se ke slovu již dostává složitější logika, matematika, funkce, proměnné atd. Jednotlivé úrovně proto budou vyhovovat jak menším dětem, tak žákům středních škol nebo i dospělým fanouškům robotiky [3].

Celý článek na spomocnik.rvp.cz.

Tento článek vznikl jako studentská práce.


3 komentáře:

Nicka Pytlik řekl(a)...

Jakože fakt dobrý. Pytlikům letos Jéžišek Ozobotka nadělí. Byli hodní, ti pytlici. Jupííí
Kdyby místo financování všech těch expertních kydáren, šly peníze radši do této oblasti.
Ozoboti, Arduino a další. To by byla paráda...

poste.restante řekl(a)...

Používám ozobotky už pár let a dá se s tím opravdu "vyhrát".
Na webu se dají najít i "skiny" pro vytištění na 3D tiskárnách a posunout tak výuku o další level.
Souhlasím s kolegou Pytlíkem. Radši deset ozobotů do školy, než jedna účast na konferenci o podpoře technického vzdělávání.

O Arduinu ani nemluvě. Tam je největší problém, jak zaúčtovat nákup z Číny, protože na domácím trhu jsou sady zbytečně drahé.
Někde se to řeší tak, že zakoupí učitel za své a pak se mu to kompenzuje větší odměnou. Je to sice "česká cesta", ale když to holt nejde jinak...

Nicka Pytlik řekl(a)...

tak, že zakoupí učitel za své a pak se mu to kompenzuje větší odměnou

Panečku! Jen jestli se takto nečiní běžně a ve velkém. Podle mnohých přerozdělování nadtarifů by se to tak i mohlo jevit. Pytlici nenakupovali, jak jsou desetiletí dlouhá.
A což rovnou ustanovit funkci školního koordinátora nákupčích?

Okomentovat