Využívání robotických programovatelných hraček se může stát běžnou součástí vyučování a to vzhledem k novému RVP ZV i změně v přemýšlení o rozvoji žáků v digitální gramotnosti i informatickém myšlení nejen v rámci oboru Informatika. Tato zařízení sebou přinášejí rozličné možnosti svého využití. Nutné je však s nimi pracovat vždy s ohledem na vhodné didaktické metody i formy výuky, nezapomínat na didaktická pravidla a další doporučení, včetně způsobů hodnocení žáků.
Pokud škola již konkrétní zařízení má k dispozici, vyplatí se sledovat různé možnosti jejich využití jak ze stránek výrobců, tak u aktivních učitelů. V případě, že se škola ještě pro robotické programovatelné hračky rozhoduje, měla by přihlédnout k různým skutečnostem, např. využitelnost v různých věkových skupinách, vhodnost programovací prostředí pro konkrétní věkovou skupinu a jeho uživatelskou přívětivost včetně využitelných jazykových mutací, využitelná čidla a senzory, podpora zprostředkovatelů a vytvořené aktivity aktivními učiteli. Hodnoty, dle kterých je vybírána konkrétní robotická hračka, si škola musí stanovit dle svých priorit a zaměření.
Nezapomeňte na základní didaktická pravidla a doporučení:
Robotické programovatelné hračky se více či méně mohou stát součástí edukačního procesu a to v případě jejich promyšleného, systematického, nikoliv nahodilého, zapojení nejen do hodin informaticky zaměřených předmětů. Při plánování realizace samotné výuky je třeba pamatovat standardně využívaná didaktická pravidla a doporučení:
od jednoduššímu ke složitějšímu, resp. postupný rozvoj (myšleno od jednoduchých ke složitějším vytváření algoritmů, postupnému zařazování a procvičování jednotlivých algoritmických konstruktů),
respektování vlastního individuálního tempa žáka vzhledem k jeho možnostem a schopnostem, ale vyžadování soustavné činnosti a vlastní aktivity,
poskytnutí prostoru pro vlastní kreativitu a iniciativu při vytváření algoritmů a vlastní řešení zadaného problému,
práce s chybou (obzvláště důležité doporučení i vzhledem k tomu, že pro fungování algoritmů vytvářených žáky je nutné respektovat co nejvíce základní vlastnosti algoritmu. To klade velké nároky na samotného učitele a poskytování zpětné vazby žáků, jeho vhled do algoritmizace a orientaci ve vybraném pracovním prostředí.),
mezipředmětové vztahy a co nejvíce přizpůsobení k praxi, i vzhledem k názornosti,
vedení ke spolupráci, vytváření prostoru pro párovou nebo skupinovou práci.
Zamyslete se nad způsobem hodnocení
V tomto ohledu se zdá být velmi problematické hodnocení práce s programovatelnou robotickou hračkou a je na učiteli, jak k evaluaci přistoupí. Nejdříve by si mohl položit následující otázky:
Chci, aby žáci vytvořili stejný algoritmus, jako je můj, nebo budu tolerovat jiné řešení?
Budu hodnotit celou výslednou práci nebo dílčí algoritmické konstrukty?
Budu hodnotit výslednou práci, nebo budu sledovat také průběh činností žáka?
Budu se zaměřovat při hodnocení na obecné řešení, nebo budu tolerovat řešení, které je funkční pouze pro konkrétní situaci?
Budu hodnotit i inovativní řešení, nebo budu vyžadovat konkrétní splnění aktivity?
Jak budu hodnotit vlastní přidanou hodnotu žáka k mou zadané aktivitě?
Jak budu poskytovat cílenou pomoc a zpětnou vazbu?
Jak budu hodnotit žáky, když pracují na aktivitě ve skupině?
Jak budu přistupovat k žákům, kteří vyžadují větší individuální přístup (např. nadaný žák)?
Jak budu případně vyžadovat působení asistenta při práci s žákem?
…
Výčet otázek jistě není kompletní, nicméně by měl učiteli poskytnout vhled do obtíží hodnocení algoritmizace a programování a vytvořit prostor také pro vlastní reflexi. Každá aktivita může vyžadovat jiný přístup a odlišný způsob hodnocení i vzhledem ke své délce (např. jednorázové krátké aktivity, vícehodinový projekt), způsobu spolupráce žáků (např. rozdělení rolí, skupinová práce, práce ve dvojicích, ročníkový projekt) a zaměření (např. procvičování nebo zavádění nového algoritmického konstruktu, opakování). Nejen tyto jmenované faktory mohou ovlivnit další motivaci a kreativitu žáků při práce na dalších aktivitách a projektech se stejnou nebo jinou programovatelnou robotickou hračkou.
Rozmyslete způsob zapojení do výuky:
Využití každé robotické programovatelné hračky je individuální a nabízí různé typy a alternativy aktivit, které jsou vhodné pro rozvoj informatického myšlení. V přípravě učitele na výukové hodiny je vhodné se zamyslet, jakým způsobem robotickou hračku využije.
Příklady způsobů zapojení robotické programovatelné hračky do edukačního procesu:
jednorázové aktivity - pro motivační účely pro konkrétní procvičení algoritmického konstruktu
připravené projektové řešení (např. projektový den) - pro ukázku kompletního nasazení hračky
na sebe navazující a rozvíjející aktivity - pro komplexní systematické zavedení a procvičení základních algoritmických konstruktů
Pro školu se zřejmě nejvíce vyplatí přemýšlet o posledním systémovém řešení zapracování robotické programovatelné hračky do výuky a to nejen v jednom ročníku a předmětu. Výhodné je propojovat aktivity se situacemi blízkými pro žáka a nejlépe blízké realitě, které žák zná.
Vyberte pro školu zařízení:
Pokud škola ještě robotické programovatelné hračky nezakoupila a má to v úmyslu, je zapotřebí se zamyslet, jakým způsobem mohou být prospěšné nejen pro obor Informatika, ale i pro další předměty a obory, kde je možné informatické myšlení v různých situacích, tématech a aktivitách rozvíjet.
V první řadě je vhodné si rozmyslet, kolik zařízení bude škola potřebovat a to například v závislosti na způsobu využití a počtu žáků, kteří v jednom momentu, jedné hodině budou zařízení využívat, třeba i napříč ročníky. Tj. je rozdíl, jestli se robotická programovatelná hračky využívá v celé třídě nebo třeba při půlení tříd. Tomu je zapotřebí přizpůsobit jak vyučovací metody a formy výuky, tak počet zařízení. V některých aktivitách je vhodné nechat žáky spolupracovat a popřípadě rozdělit jejich role (např. programátor, designer dráhy), pro jiné aktivity je vhodnější samostatná práce (např. pro pochopení konkrétního algoritmického konstruktu, pro realizaci ročníkového projektu).
K některým typům programovatelných hraček je nutné využití i dalšího většinou přes bluetooth připojeného zařízení, např. notebook nebo smartphone. I to může být omezující pro školu vzhledem k počtu zařízení, se kterými může disponovat a žáci pracovat, stejně jako prostor, kde je možné využít plnou mírou vlastnosti hračky, jejich skladování a kde je nabíjet. Většina robotických programovatelných hraček se nabíjí přímo z elektrické sítě (např. Ozobot, Beebot), nicméně existují i robotické hračky (např. Edison, některé sady MouseBot), které ke své funkci vyžadují baterie. Škola pak může disponovat dobíjejícími bateriemi. I přesto je nutné vymezit místo, kde žáci, resp vyučující mohou zařízení skladovat a dobíjet. Rozdílnou dobu se hračky nejen nabíjejí, ale také vydrží ve funkčním stavu.
Pro rozšíření funkčnosti robotických programovatelných hraček se využívají různé komponenty (např. Dash&Dot s Xylofonem), které se mohou stát také součástí zapojení do výuky a další motivace žáků pro práci se zařízeními. I tyto možné další nadstavby může škola sledovat ve chvíli, kdy zamýšlí nákup hračky. Nejen komponenty pro konkrétní hračky hrají roli v učitelem připravených aktivitách, ale i běžný spotřební materiál, se kterým je vhodné oživit výuku s hračkou, nebo dokonce doporučené (např. tištěné dráhy pro Ozobota, kreslení tvarů fixou na velký papír s InoBotem, iRobotem nebo Probotem, Beebot s podložkami).
Při nákupu by se škola měla zajímat také o prostředí, se kterým žáci budou s robotickou hračkou pracovat, tj. zda je využívá obrazového, blokového nebo textového jazyka. Pro žáky na základní škole se většinou doporučuje využití blokového programování (se základem ve Scratch, MakeCode) a pro pro žáky vyššího sekundárního vzdělávání textového programování (se základem v JavaScript, Python). Uživatelská přívětivost využívaného prostředí může velmi ovlivnit práci žáků a jejich motivace, stejně jako pro hračku preferovaná jazyková mutace. Nejvýhodnější pro žáky prvního stupně základní školy se jeví české prostředí, u žáků sekundárního vzdělávání je možné přecházet i na anglický jazyk. Pokud škola bude preferovat prostředí i jazyk v češtině, je nutné se na to také při zamýšlené koupi zaměřit.
Pro robotické programovatelné hračky je zcela typické, že jsou doporučeny pro konkrétní věkové rozpětí, kdy je jejich využití nejvhodnější. Pro školu tak nastává otázka, ve kterých ročnících je použitelná a popřípadě, jak na sebe robotické hračky navázat v aktivitách i jejich obtížnosti jejich využití. Některé robotické hračky mají větší věkový rozptyl, dokonce podporují jak blokové, tak textové prostředí (např. Micro:bit, InoBot) a obsahují (nebo je možné doplnit) čidla a senzory.
Každý učitel potřebuje občas další motivaci pro svou práci a impuls pro rozvoj žáků v informatickém myšlení. Obzvláště důležité se tedy může jevit i další podpora, jak ze strany zprostředkovatele, který zajišťuje prodej a servis zařízení, popřípadě zaškoluje učitele, tak dalších aktivních učitelů, kteří vytvářejí a zkoušejí další aktivity s konkrétní hračkou, své nápady poskytují dále a motivují tím další učitele. K tomu jsou vytvářeny i speciální webové stránky a portály jak konkrétními učiteli, tak společnostmi. Výhodné je sledovat i metodiky, pracovní listy a způsoby na sebe navazujících hodin. Zde je také vhodné zaměřit se i na jiné obory, než je Informatika a to, jak z hlediska propojení předmětů, tak samostatné využití. V tomhle ohledu se výhodné propojení například Matematika a přírodovědné předměty. Pro tyto předměty se pak zásadní může jevit i badatelská výuka v souvislosti se zapojením různých senzorů a čidel na robotických programovatelných hračkách.
obrázek 1: souhrn kritérií pro výběr robotických programovatelných hraček
Rozvoj informatického myšlení se předpokládá především v oboru Informatika. Nicméně využití robotických programovatelných hraček je vhodné i pro další předměty a v různých situacích a tématech. Zamyslete se nad tím, vyberte konkrétní předmět a téma a navrhněte aktivitu.
Prostudujte možnosti senzorů a čidel u konkrétní robotické programovatelné hračky: iRobot, Ozobot Evo.
Nalezněte aktivního učitele, který se zabývá rozvojem informatického myšlení a prostudujte aktivity, které vytváří.
Pokud jste nic nenašli, zkuste Robotika – ve výuce (sandofky.cz)
Nalezněte konkrétního zprostředkovatele robotických programovatelných hraček a prostudujte databázi aktivit, které nabízí, či podporují.
Pokud jste nic nenašli, zkuste Classroom | Ozobot
Dle svého uvážení seřaďte důležitost parametrů, dle kterého byste vybírali robotické programovatelné hračky pro školy: řazení (learningapps.org)
Nemá smysl v tuto chvíli zkoušet správné vyhodnocení, je to individuální dle požadavků školy nebo jednotlivce.