Introduktion

Overblik over/introduktion til siden:

Dette forløb er centreret omkring Cubelets som indgang til blokprogrammering, her i Scratch/Codinglab. Forløbet fokuserer på begreber som interaktioner, input og output, først fysisk og herefter online i programmering. Derudover arbejdes med metakognition og computationel tankegang i form af at eleverne undervejs i processerne skal problemløse og beskrive hvad de gør og med hvilket formål.

Målgruppe og fag:

5. klasse i teknologiforståelse

Forhåndskendskab:

Eleverne har ikke tidligere arbejdet i scratch, men har erfaring med blokprogrammering fra micro:bit (aug-dec. 2018). Derfor er der i forløbet inkluderet introduktion til både Cubelets og Scratch/Codinglab.

Målsætning

Fælles mål

Efter 6. klasse

Digitalt design og designprocesser

Konstruktion: "Eleven kan med digitale teknologier konstruere artefakter, som udtrykker en idé, og kan reflektere over artefaktets anvendelse"

Computationel tankegang

Algoritmer: "Eleven kan genkende og tilrette algoritmer i forskellige sammenhænge og redegøre for deres funktion"

Teknologisk handleevne

Programmering: "Eleven kan beskrive, tilrette og konstruere programmer i blokbaserede programmeringssprog samt foretage systematisk afprøvning og fejlretning af egne og andres programmer"

Didaktiske principper og overvejelser

Programmeringsfaglige overvejelser

Computational Thinking

• “Computational thinking involves solving problems, designing systems, and understanding human behavior, by drawing on the concepts fundamental to computer science” (Wing, 2006, s. 33).
• "We must consider the machine’s instruction set, its resource constraints, and its operating environment” (Wing, 2006, s. 33).
• "Conceptualizing, not programming[...]multiple levels of abstraction” (Wing, 2006, s. 35).

Riscici:

• Bl.a. dogmatisme: Computationel thinking er én måde at tænke på, men ikke nødvendigvis den mest ideelle, hvorfor man skal være opmærksom på ikke at glorificere det. Derudover kan man også risikere at have et for snævert blik, dvs. at fokusere alene på selve programmeringsfærdghederne, når der også er f.eks. designproces involveret (Tedre & Denning, 2016, s. 125).

5 principper - hvilke er brugt og hvordan?

Progression

1. Applikationsorienteret:
   • Introduktion af forsimplet udgave af applikation (skal passe til aldersgruppen + pege frem mod kontekst eleverne senere selv skal arbejde i).
   • Dekonstruktion med henblik på teknisk undersøgelse/analyse, evaluering, modificering.

2. Use-modify-create:

• Afprøvning af program
• Ændringer i mindre dele af programmet
• Evt. tilføjelse af nye funktionaliteter
• Produktion af eget program ud fra lignende problemstilling

Forstærkning af specifikationer:

Metakognition:

• Insister på at eleverne bruger korrekte navne og kan forklare hvad f.eks. kodeblokken gør (se eksempel i koden til "katteprogram"). Dette gør også den kollaborative proces lettere, idet eleverne kan forstå hvad hinanden har lavet.

Proces:

1. Afslør proces og pragmatisme
   • Hav og vis mange små trin: Illustrer at programmering ikke er en lineær proces og starter med noget meget ufuldstændigt og fejl er en del af processen, f.eks. bør visse tidlige beslutninger kasseres

2. Stilladsering gennem trinvise selv-forklaringer

• Kan være svært at sikre sig, men træn eleverne i at forklare til andre elever.

designfaglige overvejelser

Elever har svært ved at skabe metablik på egen proces; de kan ikke svare på hvorfor de gør som de gør. En del af dette kan være fordi de mangler sprog for at redegøre for processer (Smith, Iversen & Hjorth, 2015, s. 3).

Derudover mangler elever erfaring med ægte kollaboration og forhandling, de lytter ikke til hinanden (Smith, Iversen & Hjorth, 2015, s. 3).

Øvrige overvejelser

Lifelong kindergarten:

• “Knowledge alone is not enough: they must learn how to use their knowledge creatively” (Resnick, 2013, s. 50).
• “If we want children to develop as creative thinkers, we need to provide them with more opportunities to create” (Resnick, 2013, s. 50).

Undervisningsforløb

Rammefaktorer

Cubelets

I 12 par (evt. grupper) får eleverne udleveret:

• 1 strømmodul (grå)
• 3 inputmoduler (sorte):
  • 1 drejeknap
  • 1 afstandsmåler
  • 1 lysmåler
• 5 outputmoduler (hvide/klare):
  • 2 med hjul
  • 1 barometer
  • 1 med rotation
  • 1 lygte
• 3 ekstra (efterfølgende):
  • 1 blokering (mørkegrøn)
  • 1 passiv (lysegrøn)
  • 1 omvending (rød)

Andet

• Tegnepapir
• Computer (skoletube-adgang)
• Tavle
• Print
  • Worksheet til identifikation af Cubelets
  • Evt. robotopskrift: Sikkerhedsrobot
• Et program udarbejdet i scratch eleverne kan afprøve og bearbejde. Her har vi kaldt det katteprogram:

Forløb

Første fase: Cubelets

1. Introduktion af de tre hoveddele af Cubelets: Hvide, grå og sorte blokke.
2. Eleverne arbejder eksplorativt og undersøger de forskellige udleverede Cubelets.
3. Eleverne udfylder Worksheet til identifikation af Cubelets (bortset fra den røde og de to grønne blokke) og der samles op fælles.
4. Eleverne skal bygge en robot efter eget valg ud fra hvad de ved indtil videre og forklare hvad den kan.
5. Herefter introduceres begreberne input og output. Disse knyttes til hhv. sorte og hvide blokke disse skal eleverne bruge når de forklarer igen senere.
6. Herefter skal eleverne i mindre intervaller prøve at finde ud af hvad additionelle cubelets kan
   1. Den mørkegrønne
   2. Den røde
   3. Den lysegrønne
   4. Evt. den orange (evt. i kombination med barometer er det lettest at afgøre)

7. Eleverne har nu det fulde ark udfyldt og kan gå igang med at bygge robotter

1. Først modellerer læreren hvordan processen kan foregå med idéer og afprøvning (eks.: lommelygte eller sikkerhedsrobot)
2. Derefter skal de selv følge en opskrift på robotter: https://www.modrobotics.com/cubelets/robots/
3. Slutteligt skal de bygge deres egen robot og forklare hvad den kan (med brug af begreber) så en anden gruppe kan bygge robotten.
   • evt. skriv plan ned inden byggeproces: hvad skal den kunne?

Anden fase: Computational thinking: Overgang til programmering

Pseudokode:

1. Fælles om computational thinking
2. Øvelse: Tegninger (Eleverne tegner en tegning hver (max. fem elementer) og intruerer efterfølgende hinanden i at tegne samme tegning)
3. Fejlfinding: Finde ud af hvor det går galt og forklare hvorfor.

Hvordan bruger og kender vi input og output i teknologi i hverdagen? (plenum)

Eksempel fra tekforsøgets Forløb 6: Anderledes interaktion s. 7:

Tredje fase: Anvendelse af viden om input/output i forb. med programmering

1. Use (katteprogram + pong)
   • forklar hvad det kan (input/output) - hvordan interagerer jeg?

Programmering (Scratch)

Intro til blokprogrammering:

1. Introduktion af brugergrænsefladen ud fra foregående øvelse.
2. Beskrivelse af de enkelte områder, fx hvordan man tilføjer en sprite (figur), en ny baggrund og en lyd.
3. Demonstration af hvordan man lave en lille kode. evt. med udgangspunkt i katteprogram eller startvejledningen, der findes på Scratch https://scratch.mit.edu/projects/editor/?tutorial=getStarted

Modify (ændringer i program vi har lavet)

Elevideer til ændringer og refleksioner heromkring. Forslag til ændringer kan modelleres på tavlen af læreren undervejs. Derefter indskrænkes ideer til en enkelt faktor der skal ændres. Der arbejdes i grupperne med koden og beskrives hvordan det påvirker programmet.

Create - brug codinglab (skoletube version)

Tutorials i grupperne med støtte fra lærerene

1. Pong-game
2. Talking tales
3. Clicker game
4. etc.

Hvis der nås til at producere et program selv, kan processen beskrives således:

1. Idéproces: hvad er formålet og hvilke elementer skal indgå? Hvilke interaktionsmuligheder?
2. Pseudokode
3. Kodning i codinglab med elementer fra tutorials og eller 'cheat sheets' udarbejdet af læreren på forhånd.
4. Peer-feedback og evt. fejlfinding og -udbedring.