17-18 sessió 3

Sessió 3: Robòtica a l’aula

Adaptació del document elaborat per: Àrea de Tecnologies per a l’Aprenentatge i el Coneixement del Departament d’Ensenyament de la Generalitat de Catalunya amb la col·laboració dels ST a Terres de l’Ebre, ST al Maresme, ST a Tarragona i CRP del Baix Penedès.

Data: Desembre 2017

És necessari que cada participant al seminari porti un dispositiu mòbil el dia de la sessió, tauleta o smartphone. La majoria d’activitats que es proposen estan orientades a l’ús d’aquests dispositius.

Si participeu al Seminari TAC i treballeu amb materials de robòtica, convindria que ho portéssiu a la sessió presencial per fer-ne una petita demostració de funcionament, resumint allò que feu amb l’alumnat.

Dinàmica del Seminari

A – Introducció

Informacions diverses sobre aquests seminaris, espais de suport i recursos:

El període d’inscripció finalitza l’11 de febrer de 2018 a les 12:00 hores.

La cerimònia dels Mobile Learning Awards tindrà lloc a l’esdeveniment anual més important de la indústria mòbil, Mobile World Congress, el dijous dia 1 de març de 2018.

  • II Jornada TACART, Tecnologia digital i Educació artística. S’ha obert el període de presentació d’experiències per a la Jornada que se celebrarà el dissabte 10 de març a Fabra i Coats, a Barcelona. Si teniu alguna experiència de música, de moviment… amb tecnologia, heu de presentar-ho a través del formulari (i fins al 28 de gener de 2018) que trobareu en el web. I més endavant, cap al febrer, hi haurà la inscripció a la Jornada.
  • VII Jornada d’Inclusió digital. Aquest curs se celebrarà a Girona, el dia 5 de maig. Al febrer s’obrirà la presentació d’experiències. Llegint les activitats que heu fet en el fòrum, comenceu a animar-vos per presentar les experiències que esteu mostrant en aquest seminari.
  • YoMo: The Youth Mobile Festival. Podeu sol·licitar un Passi Professional per assistir sense el grup classe. Cal fer-ho el més ràpid possible. A les tardes, al YoMo hi haurà tallers específics dirigits al professorat. De moment no hi ha informació concreta.
  • Jornada Programa. El dia 26 de maig de 2018se celebrarà la desena edició de la Jornada Programa, dedicada a l’intercanvi d’experiències didàctiques on s’empren entorns de programació i de robòtica educativa. La Jornada de programació i robòtica educatives es duu a terme, des de la seva primera edició, emmarcada dins del Dia Internacional d’Internet, el Dia Internacional de l’Scratch i, darrerament, la Europe Code Week.
  • Aquest Calendari d’Activitats TAC a Catalunya, elaborat pels SSTT del Maresme creiem que us pot ser útil. Si en coneixeu més, comuniqueu-ho.
  • Si sou persones usuàries de Twitter, podeu emprar l’etiqueta #seminarisTAC per a difondre i compartir tot allò que cregueu interessant per al professorat, referent a l’ús de les tecnologies a l’educació.
    Les aportacions apareixeran al giny que trobareu a la pàgina d’inici d’aquests seminaris.

B – Eix temàtic de la sessió: Robòtica a l’aula

Introducció. Marc de referència

Aquesta sessió pretén:

  • Justificar la presència de la programació i la robòtica a les aules, no només com a contingut curricular, de fet, en segons quines etapes no ho és.
    Cal destacar la seva utilitat com a competència que potencia diferents habilitats que són útils i necessàries en qualsevol disciplina.
  • Proposar diferents recursos seqüenciats per nivells educatius.
  • Oferir també diferents entorns que permetin fer un seguiment de les tasques que fan els alumnes.
  • Proposar activitats per dur a terme en el seminari.

Tant a primària com a secundària, les competències bàsiques en l’àmbit digital fan referència al treball de la robòtica i la programació a l’aula:

Competències bàsiques de l’àmbit digital – Educació primària

Llocs on apareix la programació i la robòtica educativa:

  • COMPETÈNCIA 1 – Seleccionar, utilitzar i programar dispositius digitals i les seves funcionalitats d’acord amb les tasques a realitzar.
  • COMPETÈNCIA 8 – Realitzar activitats en grup utilitzant eines i entorns virtuals de treball col·laboratiu.

Competències bàsiques de l’àmbit digital – Educació secundària

Llocs on apareix la programació i la robòtica educativa:

  • COMPETÈNCIA 1 – Seleccionar, configurar i programar dispositius digitals segons les tasques a realitzar.
  • COMPETÈNCIA 8 – Realitzar activitats en grup tot utilitzant eines i entorns virtuals de treball col·laboratius.

Sobre el pensament computacional

La programació i la robòtica estan prenent cada cop més importància ja que ens permeten interactuar d’una forma més eficient amb el nostre entorn, entendre’l millor,
utilitzar-lo d’una forma més eficient i col·laborar en el seu desenvolupament.

En els darrers anys hem vist com la programació, i la construcció de robots s’han estès i actualment hi ha a disposició de qui ho desitgi molts recursos per poder-se introduir en aquest mon.

Un altre aspecte a tenir en compte és que el treball amb aquestes tecnologies no és un objectiu en si mateix sinó que és una eina que ha de permetre que els nostres alumnes puguin utilitzar
tots els recursos que ofereixen aquestes tecnologies per dur a terme les seves activitats tan avui com en el futur.

Referència: https://edu.google.com/resources/programs/exploring-computational-thinking

En general el pensament computacional presenta aquestes característiques:

  • Formular problemes de manera que es pugui automatitzar la seva resolució mitjançant eines digitals.
  • Organitzar i analitzar lògicament la informació
  • Representar la informació mitjançant abstraccions
  • Automatitzar solucions fent ús del pensament algorísmic
  • Identificar, analitzar i implementar diferents soluciones per trobar-ne la més eficient
  • Generalitzar aquest procés de resolució de problemes i transferir-lo a una gran varietat de famílies de problemes

I permet desenvolupar (no només) aquestes habilitats:

  • Confiança en treballar amb problemes complexos
  • Persistència en enfrontar-se amb dificultats
  • Tolerància a l’ambigüitat
  • Habilitat en enfrontar-se a problemes amb solucions obertes
  • Habilitat en treballar amb altres per trobar solucions comunes

Ref.: http://csta.hosting.acm.org/csta/csta/Curriculum/sub/CurrFiles/471.11CTLeadershiptToolkit-SP-vF.pdf

Proposta de seqüenciació per nivells educatius

Recursos per educació infantil

Per treballar en aquest nivell ens calen recursos que per una banda:

  • Tinguin instruccions visuals o textuals molt senzilles
  • Treballin conceptes d’orientació en l’espai
  • Introdueixin les estructures de programació seqüencials

La seqüenciació que us presentem tot seguit parteix d’aquest document. El document es complementa amb el contingut d’aquest carpeta.

Recursos físics o robòtics

Resoldre seqüències de moviments al mateix temps que es treballa el currículum. BeeBots

Recursos de programació

1 – ScratchJr –  Crear moviments i interaccions entre personatges al mateix temps que es treballa el currículum.

2 – Code.org/  –  Seqüències de programació per resoldre reptes.

3 – Col·lecció Programació a Toolbox

Recursos per educació primària

Per treballar en aquest nivell ens calen recursos que tinguin les següents característiques:

  • Ja poden incloure instruccions textuals més complexes.
  • Amplien les estructures de programació: condicionals, iterativitat i poden introduir les variables i les funcions.

Podeu disposar d’un ampli ventall de possibilitats, com per exemple:

Recursos físics o robòtics

1 – Aprendre a fer seqüències lògiques – Jocs “lògics” programant sense màquines

2 – Resoldre seqüències de moviments al mateix temps que es treballa el currículum. Bluebots. Recursos per a BlueBot.

3 – Crear projectes STEM. Recursos per a Lego WeDo

4 – Programació d’aplicacions interactives utilitzant l’entorn Scratch. Recursos per a i3dBot.

5 – Programació d’aplicacions interactives utilitzant la versió d’Scratch mblock. Recursos per a mBot.

6 – Programació d’aplicacions interactives utilitzant l’Edison Robot. Recursos per a Edison Robot.

Recursos de programació

1  Seqüències de programació per resoldre reptes. Recursos per a programació.

2  Crear moviments i interaccions entre personatges al mateix temps que es treballa el currículum. Recursos per a ScratchJr.

3  Creació d’interaccions de tot tipus. Recursos Scratch 2.0.

4  Col·lecció programació a primària a Toolbox

Recursos per educació secundària (ESO, Batxillerat, CF, CFA)

Per treballar en aquest nivell ens calen recursos que tinguin les següents característiques:

  • Reforçar conceptes previs: variables (diferents tipus) i funcions
  • Ampliar les estructures de programació: recursivitat, programació en paral·lel, recursos externs(APIs),…
  • Introduir la programació amb llenguatges textuals

Recursos físics o robòtics

1  Programació d’aplicacions interactives utilitzant l’entorn Scratch. Recursos per i3dBot.

2  Programació d’aplicacions interactives utilitzant la versió d’Scratch mblocks. Recursos mBlock.

3  Programació d’aplicacions interactives utilitzant Snap o l’IDE d’Arduino. Recursos per Snap4Arduino.

4  Programació d’aplicacions interactives amb Lego Mindstorms. Recursos per a Lego Mindstorms.

5  Placa que permet construir, intercanviar i explorar la interacció física i digital. Recursos.

6  Un ordinador  petit i assequible que podeu utilitzar   per aprendre programació. Recursos.

Recursos de programació

1  Seqüències de programació per resoldre reptes. Recull de recursos.

2  Creació d’interaccions de tot tipus. Recull de recursos Scratch2.0.

3  Programació de robots basats amb Arduino en un entorn blockly.  Web de programació: http://www.arduinoblocks.com/web/  Blog: http://www.arduinoblocks.com/blog/

4  Ardublockly       Entorn virtual de progració per Arduino. Està basat en Google Blockly, adaptat per a generar codi Arduino.

5  Open Roberta és una plataforma de codi obert que combina programació visual amb robòtica, i posseeix el potencial per convertir-se en tot un ecosistema
compatible amb una àmplia varietat de dispositius. Permet programar robots Lego Mindstorms EV3 directament des d’un navegador.

Entorn de programació: https://lab.open-roberta.org/

Programació Lego EV3 amb Scratch. Tutorial bàsic https://youtu.be/7pnvFzTQ83c
Instalar Open Roberta en Lego Mindstorms EV3: https://juegosrobotica.es/instalar-open-roberta/

6 MIT App Inventor és un entorn de programació visual intuïtiu que permet a tots, fins i tot als nens, crear aplicacions completament funcionals per a telèfons intel·ligents
i tauletes. Disposeu de múltiples recursos al nou servei XTEC http://projectes.xtec.cat/programacioirobotica/cursos-dapp-education/

7 Code Academy és un entorn de programació al núvol – https://www.codecademy.com/

8 Python from Scratch. Entorn de programació textual, codi – https://open.cs.uwaterloo.ca/python-from-scratch/

 

NOTA: En aquest document trobareu informació i també alguns tutorials i exemples de funcionament d’APPS i webs interessants sobre programació.

Recursos sobre programació a Toolbox

Com que cada vegada més disposem d’aplicacions per a dispositius mòbils i per les facilitats que comporta, us presentem, si no el coneixeu ja, Toolbox

Toolbox conté col·leccions específiques relacionades amb la Programació i la Robòtica que us poden ser molt útils:

Programació a infantil

Programació a primària

Programació a secundària

Si no hi sou, doneu-vos d’alta a Toolbox. Gaudireu d’avantatges com, per exemple, fer-vos les vostres pròpies llistes d’apps preferides, valorar apps i altres.

C – Concreció de tasques a desenvolupar

1 – Treball presencial al Seminari

En funció de la disponibilitat de recursos, proposem dues orientacions per a la sessió presencial del seminari: una de treball amb robots i l’altre d’ús d’una plataforma de programació que permeti la creació de grups i seguiment d’activitats. En funció de la durada prevista d’aquesta sessió i dels recursos físics, podeu optar per dur a terme tan sols una de les propostes o les dues.

Activitat 1 – Pràctica amb robots  (en funció de disponibilitat)

Us proposem agrupar-vos, si escau, per etapes educatives (infantil, primària, secundària…). Si és possible, a cada grup hauria d’haver-hi alguna persona que hagi treballat amb el robot o recurs físic que es presenta i que guii aquesta part a partir de la seva experiència. Es pretén dur a terme una activitat introductòria sobre l’ús d’aquell recurs a l’aula.
Tot seguit mostrem un recull de propostes en funció del tipus de dispositiu del qual es disposi i que podeu utilitzar com a guia:

Un cop desenvolupat algun muntatge es pot compartir amb la resta de grups explicant què s’ha construit, quin dispositiu s’ha utilitzat, com s’ha programat, quines possibilitats creieu que té aquest recurs i en quins nivells penseu que es podria utilitzar.

Activitat 2 – Pràctica de programació

En aquesta activitat proposem que exploreu les possibilitats que ofereixen diferents plataformes orientades a l’aprenentatge de la programació per poder fer el seguiment de les tasques del vostre alumnat. Per dur a terme aquesta tasca us oferim dues opcions diferents: Code Studio i Scratch. Aquest segon,  també disposeu de l’opció
del
curs al web de programació i robòtica del Departament.

NOTA: Abans de la sessió és convenient que el coordinador del seminari crei un usuari docent amb varis grups (bé a Code Studio o a Scratch) en funció dels participants al seminari i que a cada grup li assigni un seguit de tasques.

Durant la sessió els participants hauran d’inscriure’s al grup (escolliu un sistema d’inscripció adequat a l’edat de l’alumne) i dur a terme les tasques proposades.

Un cop fetes les tasques podeu mostrar com es poden gestionar els grups i els participants. D’aquesta forma experimentaran com es treballa en aquest entorn com
alumne i després veuran com es pot gestionar com a professor.

Escolliu una de les dues opcions següents:

Opció 1 – Pràctica amb Code Studio – https://studio.code.org

Es tracta d’una organització sense ànim de lucre que promociona l’aprenentatge de les ciencies de la computació entre els escolars dels Estats Units tot i
que els recursos que ofereix estan disponibles per a tot el mon.

En funció del nivell educatiu, el sistema ofereix diferents recursos. Molts dels recursos estan categoritzats segons el sistema nord-americà: Grade 1
correspon a un alumne de 6 anys i arriba fins a Grade 12.

Per centres de primària tenim dos tipus de recursos diferents:

Propostes de durada reduïda: Agrupats sota la proposta Hora del codi, recull activitats que es poden completar en una hora.

Cursos: Els cursos estan orientats a diferents edats i proposen un seguit d’activitats de programació organitzades en un currículum determinat.

Per centres de secundària (alumnes majors de 12 anys) ofereix un seguit de recursos que es poden usar per programar:

Cursos: De contingut molt ampli Computer Science Principles i Computer Science Discoveries

Entorns de programació d’apps, App Lab, de jocs i animacions, Game Lab, o webs, Web Lab.

Recull de recursos: UD de conceptes, vídeos explicatius,…

Disposeu d’aquest Tutorial per a crear una classe amb alumnes.

Un usuari de tipus professor que podrà fer el seguiment dels seus alumnes agrupats per seccions. A cada grup (identificat com a secció) li podrà assignar
els participants que desitgi i assignar-los uns continguts a treballar o permetre que treballin els continguts que prefereixin.

Us proposem crear un grup i assignar-li el curs accelerat.

Opció 2 –  Pràctica amb Scratch – https://scratch.mit.edu/

Ofereix un entorn per poder gestionar diferents usuaris i classes en el qual hi haurà un usuari docent que podrà convidar a usuaris alumnes a diferents grups.

Compte, l’activació d’un compte de professor triga 24 hores. Si se’n vol preparar algun per la sessió cal tenir present aquest retard.

Es poden crear propostes basades en tutorials existents,  estudis: propostes de desenvolupament amb instruccions bàsiques i desprès que els participants les pengin.

Com a exemple d’activitat per oferir al grup creat us proposem l’anomenada Anima el teu nom. Podeu usar la targeta d’activitat. Una altra opció és una
proposta per treballar les matemàtiques
publicada a ScratchEd.

Hi ha també una comunitat hostatjada a ScratchEd que ofereix molts recursos relacionats amb Scratch catalogats en funció de nivells educatius, àrees, llengues,…

Sobre l’ús d’Scratch hi ha uns continguts desenvolupats pel Departament d’Ensenyament disponibles a una web basada en Nodes.  Aquests materials
es poden utilitzar directament des de la web o fins i tot descarregar-se’ls i pujar-los al Nodes del centre
des d’on es podrà fer un seguiment dels diferents usuaris.

Finalment, volem afegir un exemple de programa elaborat amb Scratch amb l’objectiu de disposar d’un exemple per animar a la participació a l’Scratch Challenge.
Per veure’n el funcionament, només cal que us baixeu el fitxer del  programa i el carregueu dins l’entorn scratch.mit.edu

Empleneu aquest formulari amb un breu resum de les activitats que heu fet a la sessió del Seminari.

2 – Treball al centre

Us proposem que l’activitat del bloc “Activitat 2 – Pràctica de programació” que hàgiu fet a la sessió presencial del seminari, la traslladeu al professorat i/o fer-la amb l’alumnat del vostre centre.
Per altra banda, cal que informeu a la vostra comunitat educativa sobre les diverses trobades, jornades, premis, etc que es fan per tot el territori sobre programació-robòtica i que teniu recollit al Calendari d’Activitats TAC a Catalunya, elaborat pels SSTT del Maresme.

Seguim parlant-ne a la Xarxa Docent!