Kissné Lantos Éva

Algoritmizálás a tanórákon, problémamegoldás LEGO®

robottal – tapasztalatok, lehetőségek megosztása

A digitális technológia, a robotika és az automatizáció gyors fejlődése miatt kiemelkedő feladatunk lett, hogy már az általános iskolában is nagy gondot fordítsunk tanulóink digitális kompetenciáinak, algoritmikus gondolkodásának fejlesztésére.

A problémamegoldás képességének fejlesztésére számos területen és tanórán adódik lehetőség. Hiszen algoritmusokat hajtunk végre nap, mint nap a napi rutinunkban, matematikai műveletek végzésekor, vers- és műelemzéskor, nyelvtani összefüggések alkalmazásakor, természettudományos kísérletek végrehajtásakor, de sütés-főzés vagy barkácsolás közben is. A különböző sportokban is megjelenek az algoritmusok.

Informatikaórán az új kerettantervben a Problémamegoldás témakörét felváltotta az Algoritmizálás és blokkprogramozás és a Robotika témakör. Több órát is fordítunk ezekre a területekre. Az algoritmikus gondolkodás fejlesztésére, az algoritmizálás témakörének játékos bevezetésére sokféle online alkalmazás közül választhatunk:

• LightBot (http://www.sagiweb.hu/main/i5/lightbot/logogame.html)
• Code.org (https://code.org/)
• CodeMonkey (https://www.codemonkey.com/)
• CodeCombat (https://codecombat.com/)
• Ozaria (https://www.ozaria.com/)

Az utóbbi évtizedben a robotok térhódítása nemcsak az iparban, de életünk minden területén megfigyelhető, megjelentek az oktatási célra készített robotok is. Alsó tagozatos diákok számára jól használható:

• a Botley,
• a Bee-bot,
• a MIO és
• a LEGO^® WeDo 2.0;

A felső tagozatsoknak figyelmébe ajánljuk:

• a UBTech Alpha 1E robot,
• a NAO és
• a LEGO^® Mindstorm EV3.

Ezek beszerzéséhez támogatást kaphatunk különböző pályázatok segítségével (pl. National Instruments Mentor Program, Nemzeti Tehetség Program, Erasmus program).

A LEGO^® Mindstorm EV3 robotok előnye, hogy sokféle izgalmas robot építhető a készletből. Programozására használható a LEGO® Mindstorm programozási felülete (Labview), a Scratch 3.0, a Python programozási nyelv és a Makecode. Leírást, oktatási segédanyagot, programozási feladatokat találhatunk az EV3 robotok programozásához kiválóan alkalmazható magyar nyelvű könyvekben, feladatgyűjteményekben:

• Kiss Róbert: A MINDSTORMS EV3 robotok programozásának alapjai. 111 feladat LEGO MINDSTORMS EV3 és NTX robotokhoz.
• Barbalics Dóra Krisztina – Solymos Dóra: Lego Mindstorms EV3 robotok programozása. Szakköri segédanyag tanárok számára.
• DTH Tudásbázis;
• Nemzeti Köznevelési Portál – óravázlatok

A robotokat informatikaórán kívül is használhatjuk, segítségükkel érdekesebbé tehetjük tanóráinkat, legyen az egy órai feladat (lásd az alábbi képen (49. ábra), ahol betűrendbe kellett rakni a gyümölcsök neveit angolórán), véletlenszerű sorsolás vagy óra végi értékelés.

Technika- és fizikaórára bevihető a célbadobó robot (50. ábra), ahol az erőkarról, a szöghajtásról és lassító áttételről tanultakat alkalmazhatjuk a gyakorlatban.

49. 49. ábra: Betűrend kialakítása angol órán

50. 50. ábra: Célbadobó robot

Tanórán kívüli lehetőségek a robotok felhasználására:

• Szakköri foglalkozás
• Interaktív robotbemutatók
• Házi robotszumó verseny
• Robotika tábor
• Nemzetközi együttműködés (Erasmus program)

Ha szeretnénk megmérettetni tanulóink tudását, akkor sokféle hazai és nemzetközi verseny közül választhatunk:

• Hazai versenylehetőségek: Robotszumó (RoboLabor robotversenyek).
• Helyi kezdeményezésű versenyek (Mechwart Kupa, RobotOlimpia – Hajdúböszörmény), Robotprogramozó Országos Csapatverseny.
• Nemzetközi versenyek: FIRST® LEGO® League, World Robot Olympiad™.

A robotikaoktatás kihívása lehet, hogy a technológia gyors fejlődése folyamatos önképzést igényel, a robotok megépítésére, programozására is sok időt kell fordítanunk, amire a tanórai keret nem elegendő, valamint a helyigényünk is megnövekszik a robotok, eszközök, robotpályák tárolásával. A robotika oktatásával, felhasználásával korszerű ismereteket tudunk tanítványaink számára nyújtani és a tanulók jól motiválhatók ezekkel az eszközökkel. Kiválóan alkalmazható a projektpedagógia a Digitális Témahéten, vagy más projektben.