Basiskennis 2 Cursus

Algemene informatie

Leeftijdsgroep	Leeftijd vanaf 10 jaar
Voorkennis	Basiskennis computer gebruik en RoboMind Basiskennis 1 Cursus
Materiaal	Presentaties and interactieve opgaven
Duur	7 volledige lessen van ongeveer 1.0-1.5 uur. De lessen kunnen uiteraard op eigen snelheid doorlopen worden.
CT doelniveau	Basiskennis 2 niveau bij het succesvol doorlopen van alle lessen
Kerndoelen	4,23,24,44 en 45 (SLO), A-B-E-F (NLT). Meer informatie over de lesinhoud in relatie tot de verschillende curricula vindt u hier.

Lesdoel

Doel is het verwerven van inzicht in logica, automatisering, robotica en hoe je grotere problemen kunt oplossen door ze in stukjes te delen. Dit zijn onderdelen van 'Computational Thinking' wat een belangrijke vaardigheid is voor leerlingen om goed voorbereid te zijn op de toekomst. Door zelf een virtuele robot te programmeren wordt, in combinatie met de presentaties bij de lessen, direct inzicht verkregen in de werking van een groot deel van de techniek zoals die overal om ons heen te vinden is.

In deze serie lessen worden procedures en het gebruik van willekeurigheid in automatiseringsproblemen geïntroduceerd. Daarnaast worden de programmeer concepten rond herhalen en condities herhaald en verder uitgebouwd. Condities worden uitgebreid tot “als ... als anders ... als anders ... anders ..." constructies. Verder worden er meervoudige condities geïntroduceerd van het type “als( A en B) ...". Er zijn verschillende quizen toegevoegd bij de presentaties voor een beter begrip en borging van deze concepten. Dit zijn de “als-anders" quiz in de presentatie bij les 1, de “als-anders-als" quiz in de presentatie bij les 2 en de “als-dit-en-dat" quiz bij de presentatie in les 5.

Globaal zijn les 1 en 2 een herhaling en verdere uitbouwing van de RoboMind Basis 1 Cursus. In les 3,4 en 5 worden procedures geïntroduceerd en wordt er op verschillende manieren mee gewerkt. Doel is om leerlingen er vertrouwd mee te maken, te laten begrijpen hoe je ermee kunt werken en waarom procedures handig kunnen zijn. In les 6 en 7 wordt het begrip willekeurigheid geïntroduceerd als een strategie om automatiseringsproblemen op te lossen.

De laatste les ("Het wegdek repareren") doen de leerlingen een soort van "meesterproef". De oplossing is niet zo moeilijk als er tenminste goed gebruik wordt gemaakt van wat er in de vorige lessen is geleerd. De juiste oplossing bevat procedures, dubbele condities en de "willekeurigheidsstrategie" zoals geleerd in de vorige les. Als alle verplichte opgaven goed zijn opgelost zal aan het einde van deze cursus automatisch het diploma "Computational Thinking Basiskennis - 2" worden toegevoegd aan de profielpagina van de leerling.

Vorm van een les

Iedere les begint met een korte multimedia presentatie over wat robots zoal doen en betekenen in de maatschappij. Ook wordt hier kort iets uitgelegd over de programmeer instructies die we gaan gebruiken en waarom dit nuttig zou kunnen zijn. Dit onderdeel duurt maximaal 15-20 minuten en kan zowel klassikaal (bijvoorbeeld op het digitale schoolbord, Opties: Toon volledig scherm) als zelfstandig doorlopen worden.

Vervolgens krijgen de leerlingen opdrachten die ze de virtuele robot ‘Robo’ moeten laten uitvoeren. Het is de bedoeling dat leerlingen de opdrachten zelfstandig uitvoeren.

Belangrijk is om de leerlingen zoveel mogelijk zelf het probleem te laten oplossen. Doordat je met RoboMind een virtuele robot programmeert, kan je het zo vaak proberen als je wilt, en kan je nooit iets fout doen. Als er fouten worden gemaakt tijdens het programmeren krijg je automatisch hints over wat je mogelijk zou kunnen verbeteren. Hierdoor kan elk probleem in principe uiteindelijk door iedereen worden opgelost. Dit onderdeel duurt ongeveer 45 minuten.

Hoe verder een leerling komt met de opdrachten hoe beter, maar het is niet erg als aan het einde niet alle opdrachten af zijn voor het verloop van de lessen. Wel is het zo dat je alleen een diploma krijgt als je alle verplichte onderdelen goed hebt afgerond. Voor snelle leerlingen zijn er vaak extra opdrachten aan het einde van de programmeeractiviteit beschikbaar, zodat slimmerikken zich niet hoeven te vervelen. Daarnaast zijn er ook vrije opdrachten beschikbaar bij de 'Community Challenges'

Inhoud van de lessen

Les	Inhoud
Meer spoorzoeken	De les begint met wat algemene herhaling van het gebruik van herhaal lussen en condities. De robot moet een spoor van witte stippen volgen om bij een baken te komen in verschillende kaartjes. Vervolgens wordt dit uitgebreid met een spoor van witte en zwarte stippen. Tenslotte is er voor de meest gevorderden nog een opdracht waarbij de goede richting van het spoor is gecodeerd met twee witte stippen in een soort van geheimtaal. De leerlingen moeten dan dubbele condities toepassen (als A en B ...) om Robo de goede kant op te laten gaan. Dit is best lastig.
Zoeken in doolhoven	Deze les gaat over hoe je bakens kunt vinden in een willekeurig doolhof. De leerlingen leren dat als je altijd de rechtermuur blijft volgen je vroeg of laat altijd het baken zult vinden. Zij gaan deze strategie zelf programmeren door eerst voor elke mogelijke situatie op te schrijven wat Robo dan moet doen. Vervolgens breiden ze hun programma langzaam uit door er steeds een nieuwe situatie (conditie) aan toe te voegen. De structuur van het programma wordt grotendeels gegeven. Doel is in hoofdzaak het trainen in het gebruik van als ... anders als ... anders ... constructies en bijbehorende condities. Voor de snelsten is er tenslotte nog een doolhof met hindernissen.
Geheimtaal	Dit is de eerste les waarin procedures worden geïntroduceerd. Er is gekozen om met de procedures een soort van geheimtaal letters te schrijven voor ‘A’ en ‘P’ en daarmee woorden te schrijven. Geheimtaal omdat dit de inhoud van de procedures veel gemakkelijker maakt dan wanneer je echte letters zou willen schrijven. Bovendien is dit wat spannender. Schrijven omdat je dan steeds sequenties van procedures gebruikt. Je hoeft maar een keer de procedure “schrijfA" te definiëren en kan die vervolgens steeds hergebruiken. Doel is de introductie van de procedure en laten zien waarom dat handig zou kunnen zijn.
Portretten tekenen	In deze les gaan we eerst een robot portret tekenen en dan een hele serie als er nog tijd over is. Om een procedure steeds opnieuw te kunnen gebruiken (in sequenties) is het belangrijk dat je afspreekt hoe de procedure eindigt: in welke positie en oriëntatie staat de robot na de procedure? Dit is belangrijk en noodzakelijk om de opdrachten van deze week goed te doen. Voor de snelsten is er de extra opdracht om nog een extra procedure te maken die zelf weer procedures gebruikt en waarmee je een hele serie robot portretten kan tekenen.
Streepjescodes lezen	De opdracht is om van producten op de lopende band de streepjescode te lezen, zodat je weet wat het is en waar het moet worden teruggezet. Dit is een beetje een gekke les in de zin dat het hele programma al gegeven wordt. Alleen de procedure “zetProductTerug" moet nog worden aangepast. Zowel het herkennen van de streepjescode (dubbele conditie) als het terugzetten moeten nog worden verbeterd. Dit gebeurt stap voor stap, waarbij steeds een nieuw product wordt geïntroduceerd. Doel is om de leerlingen een groot programma te leren/laten “lezen" en begrijpen zodat ze ook in staat zijn om het aan te passen. Tegelijkertijd zien ze hoe procedures gebruikt kunnen worden. Voor de snelsten is er de mogelijkheid om er een rommeltje van te maken in de supermarkt van Robo ...
Stofzuigen	Dit is de eerste les waarin het begrip willekeurigheid wordt geïntroduceerd als een strategie om automatiseringsproblemen op te lossen. Eerst wordt willekeurigheid uitgelegd en gaan we met Robo een dobbelsteen maken. De leerlingen moeten de “dobbelsteen" een aantal keren gebruiken en opschrijven hoeveel ogen er worden gegooid. Zo krijgen ze een beetje inzicht in willekeurigheid. Vervolgens gaan ze dit gebruiken om Robo een baken te laten vinden wat zich op een onbekende plek bevindt. We kijken in hoeveel stappen dat gebeurt en of dit altijd hetzelfde is (nee). Tenslotte gaan we bakens vinden en opruimen die willekeurig verspreid liggen op een groot tapijt. De snelsten kunnen hun programma dan nog aanpassen zodat Robo daarbij ook niet botst.
Het wegdek repareren	Dit is de laatste les en meesterproef. Alles uit de voorgaande lessen zal worden gebruikt om bakens te plaatsen op gaten in het wegdek. De bakens en gaten moeten worden gevonden met gebruik van willekeurigheid en worden geprogrammeerd met procedures. Om het helemaal goed te doen moet er altijd een test worden gedaan met dubbele condities (als A en B dan …).