Analog och Robotprogrammering F-1

Innehåll och syfte

Som pedagoger behöver vi förändra vårt sätt att tänka när det kommer till IT och särskilt programmering. Barnen vi undervisar är födda in i det nya samhället och de är redan på väg, medan vi vuxna halkade mitt in i det. Vi behöver möta detta med en acceptans om att vi inte alltid är de som ligger längst fram kunskapsmässigt när det kommer till programmering och IT utan i lärandesituationen får vi lära och utvecklas tillsammans med våra elever.

Syftet med dessa lektioner är att ge barnen i F-1 en lekfull väg in i programmeringens värld där vi fokuserar på möjligheter och naturlig integration. Barnen behöver inte ha några som helst förkunskaper inom programmering. Lektionsupplägget ser ut som följer och den egentliga tanken är att eleverna ska börja med att programmera roboten för att på så sätt väcka intresse.

Begrepp

Sekvens – En följd av steg som utförs ett i taget i den ordningen de skrivs. Varje steg utförs exakt en gång.

parameter

kod – Är det språk som datorerna ”talar”. Vi skriver instruktioner för hur något ska lösas med datorns hjälp i ett av de språk som datorerna förstår. Koden blir då instruktion för datorn att utföra det man vill att den ska göra.

programmera – Innebär att man ger instruktioner till en maskin, dator, robot eller dylikt att utföra ett visst arbete.

algoritm – en lista med instruktioner för att utföra en uppgift.

bugg – En bugg är en felaktighet i ett datorprogram som gör att programmet inte beter sig som tänkt.

Analogt arbete

Robotkompis – koda en vän nybörjare

Robotkompis – koda en vän fördjupning

Digitalt arbete

Robotprogrammering med Beebot / Bluebot

Svampgåtor, Mattegåtor

Återberätta en saga

Introduktion till programmering

Kod är vårt nästa universella språk och det är viktigt att de barn vi utbildar idag blir medskapare av den nya tekniken istället för att bara konsumera den. För barn idag är den digitala delen en självklar del av deras vardag. IT behöver således bli en naturligt integrerad del av den dagliga undervisningen, detta för att ge våra elever rätt förutsättningar för att kunna utvecklas och känna sig bekväma i det samhälle som vi än så länge bara har sett början på.

Datorer är fantastiska maskiner som uträttar stora saker. De är inte tråkiga och enbart tekniska utan de är en otrolig möjlighet till att skapa något nytt. Våra barn kommer när de blir vuxna att skapa saker som vi just nu inte kan föreställa oss. Vårt samhälle befinner sig just nu i ett otroligt utvecklingsskede och det är viktigt att våra elever hänger med i denna utveckling. Datorer är fantastiska, men för att bli fantastiska så måste de lyda de instruktioner som vi människor ger dem. För att förstå att det är en värld skapad av oss människor, och för att få barn att vara kritiska producenter och medvetna konsumenter, krävs kunskap om programmering

Vad säger läroplanen?

Eleverna ska kunna orientera sig och agera i en komplex verklighet med stort informationsflöde, ökad digitalisering och snabb förändringstakt. Studiefärdigheter och metoder att tillägna sig och använda ny kunskap blir därför viktiga. det är också nödvändigt att eleverna utvecklar sin förmåga att kritiskt granska information, fakta och förhållanden och att inse konsekvenserna av olika alternativ.

Skolan ska bidra till att eleverna utvecklar förståelse för hur digitaliseringen påverkar individen och samhällets utveckling. Alla elever ska ges möjlighet att utveckla sin förmåga att använda digital teknik. De ska även ges möjlighet att utveckla ett kritiskt och ansvarsfullt förhållningssätt till digital teknik, för att kunna se möjligheter och förstå risker samt kunna värdera information. Utbildningen ska därigenom ge eleverna förutsättningar att utveckla digital kompetens och ett förhållningssätt som främjar entreprenörskap.


Matematik

Algebra i årskurs 1–3: Hur entydiga stegvisa instruktioner kan konstrueras, beskrivas och följas som grund för programmering. Symbolers användning vid stegvisa instruktioner.

Teknik

Arbetssätt för utveckling av tekniska lösningar i årskurs 1–3: Att styra föremål med programmering

Svenska

Instruerande texter, till exempel spelinstruktioner och arbetsbeskrivningar, och hur de kan organiseras med logisk ordning och punktuppställning i flera led.

• Texter som kombinerar ord och bild, till exempel film, interaktiva spel och webbtexter.

Vad är programmerat?

Prata med dina elever om vad som är programmerat.

1.Finns det något i klassrummet som är programmerat?

2.Är det någon som har något på sig som är programmerat? (ex. larmbricka, nyckel)

3.Har de något hemma som är programmerat?

Begrepp som används i denna loop


BeskrivingarFörklaringar

Programmera

Innebär att man ger instruktioner till en maskin, dator, robot eller dylikt att utföra ett visst arbete.

Algoritm

En lista med instruktioner för att utföra en uppgift.

Kod

Är det språk som datorerna "talar". Vi skriver instruktioner för hur något ska lösas med datorns hjälp i ett av de språk som datorerna förstår. Koden blir då instruktion för datorn att utföra det man vill att den ska göra.

Sekvens

En följd av steg som utförs ett i taget i den ordningen de skrivs. Varje steg utförs exakt en gång.

Bugg

En bugg är en felaktighet i ett datorprogram som gör att programmet inte beter sig som tänkt.

Vad är analog programmering


Ett program är egentligen bara en serie instruktioner som datorn ska utföra. Därför ska vi börja med att programmera varandra, utan hjälp av vare sig datorer eller iPads.

Syftet med analog programmering handlar om att få elever att förstå att allt styrs med kod. Här jobbar elever med att programmera med pilar i till exempel olika banor. Det kan handla om att leda en kamrat till en speciell plats eller att utföra en dans, allt med hjälp av symboler eller givna instruktioner, skriftliga eller muntliga

Begreppslista

Programmera

Innebär att man ger instruktioner till en maskin, dator, robot eller dylikt att utföra ett visst arbete.

Kod

I den här uppgiften är koden de instruktioner ni skriver till varandra för att leda fram till godiset/saken. Koden blir då instruktion för datorn att utföra det man vill att den ska göra.

Sekvens

En följd av steg som utförs ett i taget i den ordningen de skrivs. Varje steg utförs exakt en gång.

Robotkompis- koda en vän

Tidsåtgång: ca 20 min

Gruppstorlek: Halvklass

Den här leken handlar om att programmera en robot för att lösa ett uppdrag, där roboten är din kompis!

I leken får duvara programmerare eller robot. Du övar dig att prata datorns språk och ge instruktioner som löser en specifik uppgift, som är exakta, i rätt ordningsföljd och fullständiga. I den här lektionen lär vi oss ett programmeringsbegrepp som kallas för sekvens.

Sekvens = En följd av steg som utförs ett i taget i den ordning de skrivits. Varje steg utförs exakt en gång

Material att ladda ner och skriva ut innan lektionen genomförs:

https://www.kodboken.se/media/926925/robotkompis_spelplan.pdf

https://www.kodboken.se/media/926928/robotkompis_kommandon_dublett.pdf

[Pdf:en med kommandokort består av dubbletter, det vill säga dubbel uppsättning kommandokort. Skriv ut så att alla grupper får varsin uppsättning.]

Gör såhär:

  1. Grupper. Dela in deltagarna i grupper (3-6 i varje grupp). Alla i gruppen hjälps åt som programmerare, men en deltagare är också utsedd till att vara robot.
  2. Bygg en bana. Bygg upp banan med de numrerade golvkorten (0-10) enligt bilden ovan. Du använder inte golvkortet med "X" eller det som är tomt.
  3. Kommandokort. Ge gruppen varsin uppsättning av alla kommandokort förutom det som heter "Hitta på eget kommando". Lös uppgiften tillsammmans i grupp. Be grupperna att tillsammans försöka lösa uppgiften - att ta sig från startposition "0" till slutposition "10". De ska sortera sina kommandokort i den ordning som de vill ha dem för att sedan kunna ge instruktioner till sin robot vid uppvisning. De får bara använda vardera kommandokort en gång!
  4. Planera och testa. Varje grupp får planera, testa och skapa sitt program, en sekvens av kommandon, genom att ordna sina kommandokort i den ordning de vill ha dem.
  5. Testa i klassen. Om man vill så kan man låta grupperna köra sina robotar för gruppen/klassen. Programmerarna får läsa upp sekvensen, kommandokort efter kommandokort, och roboten ska följa instruktionen. Starta på golvkortet "0".
  6. Diskussion. Lyckas alla lösa uppgiften att ta sig från "0" till "10"? Hittade de alternativa lösningar eller hade alla samma lösning?

Regler:

  • Roboten ska ta sig från startposition "0" till slutposition "10".
  • Programmerarna får bara använda vardera kommandokort en gång.
  • Programmerarna behöver inte använda alla kommandokort.

Kommandon:

  • Gå framåt 1-4 steg
  • Gå bakåt 1 steg
  • Vänd vänster
  • Vänd höger
  • Vänd helt om

Robotkompis - fördjupning

Tidsåtgång: 1-2 lektioner, ca 40 min per pass

Gruppstorlek: halvklass

Pass 1:

  1. Material: godis, legobitar, bilar, plockmaterial och rutat papper.
  2. Dela in i par. Eleverna ska arbeta två och två i denna uppgift.
  3. Godis eller sak. Paret ska ha varsin sak/godis/etc som de ska gömma för ett annat par.
  4. Start och slutpunkt. Paret ska sedan välja en startpunkt (där banan ska börja) och slutpunkt (där saken finns).
  5. Rita på papper. Bestäm hur banan ska gå, dvs.gör en grovskiss på papper och märk ut startpunkten och slutpunkten.
  6. Testa själva. Eleverna ska sedan gå banan för att se hur många steg och vilken riktning det andra paret ska gå. Samma som i lektion 1.
  7. Rutat papper. Därefter ska eleverna i paret ta varsitt rutat papper och tydligt rita upp banan där en ruta är ett steg.
  8. Byt med varandra. Nu ska paren byta instruktioner med varandra och försöka hitta den gömda saken.


Pass 2

Material: godis, legobitar, bilar, plockmaterial, rutat papper och iPad

Förberedelser: ladda ner appen Röstmemo från Appstore

  1. Steg 1-7. Gör allt som i pass 1 steg 1-7
  2. Röstmemo. Ta fram iPad och starta upp appen Röstmemo.
  3. Spela in kommandon. Gå din bana samtidigt som du spelar in kommandon.
  4. Byt iPad med varandra.* Byt iPad med ett annat par och gå den banan som de instruerar er till och se om ni hittar den gömda saken.

Reflektion/frågor att diskutera efteråt (förtydliga begreppen):

  • Vad utmärkte en kod som fungerade bra?
  • Vad fattades i en kod som fungerade mindre bra?
  • Vad måste vi enas om för att kunna använda varandras kod? (Steglängd ex vis).
  • Vilka symboler är minimum för att kunna bygga en användbar kod i det här fallet?

*Vidare arbete med robotkompis

I åk 2: Istället för att låta eleverna byta iPads med varandra så kan ni visa dem hur man mejlar den muntliga instruktionen som en bifogad fil.

I åk 3: Låt eleverna göra QR-koder av de muntliga instruktioner och skicka QR-koderna till varandra genom att bifoga dem.

Robotprogrammering med Bee-Bot

I den här uppgiften kommer vi att programmera genom att använda de små robotarna Bee-Bots.

För att kunna genomföra lektionen behövs:

  • Bee-Bots eller Blue-Bots
  • Rutnätsmattor
  • Svampgåtor
  • Laminerade svampbilder
  • Mattegåtor
  • Laminerde sekvensbilder på en saga

Kopplingar till läroplanen

Matematik

Algebra i årskurs 1–3: Hur entydiga stegvisa instruktioner kan konstrueras, beskrivas och följas som grund för programmering. Symbolers användning vid stegvisa instruktioner.

Teknik

• Arbetssätt för utveckling av tekniska lösningar i årskurs 1–3: Att styra föremål med programmering

Svenska

Instruerande texter, till exempel spelinstruktioner och arbetsbeskrivningar, och hur de kan organiseras med logisk ordning och punktuppställning i flera led

Vad är en Bee-Bot?

En Bee-Bot är en liten robot som på ett motiverande och lättfattligt sätt tränar bl.a. problemlösning, algoritmiskt tänkande, felsökning och samarbete. Robotarna kan röra sig framåt och bakåt samt svänga höger och vänster. Bee-Botten kan enbart programmeras genom de fysiska knapparna på ryggen. Robotarna rör sig alltid 15 cm, vilket gör att man med fördel kan använda sig av underlag med 15×15 cm rutmönster. Det går att köpa färdiga mattor, men det är också enkelt att göra egna med vaxduk eller genomskinlig plast och permanent markers

Svampgåtor med Bee Bot

Tidsåtgång: 20-40 min

Syfte:

Skolan ska stimulera elevernas kreativitet, nyfikenhet och självförtroende samt deras vilja att pröva och omsätta ideér i handling och lösa problem.

Syftet med denna övning är att förankra elevernas kunskaper kring de olika svamparna. Få in ett tematiskt arbetssätt på ett naturligt sätt. Att träna det logiska tänkandet i ett sammanhang som innefattar programmering och att det är en del, en metod, i utvecklandet av barnens digital kompetens.

Du behöver:

Gör såhär:

  1. Fördela roller. Utse en i gruppen som är frågeställare, en som är programmerare, en som är kodare och en som är felsökare.

Frågeställare - Frågeställarens uppgift är att läsa upp svampgåtan

Kodaren - Kodarens uppgift är att rita banan

Programmeraren - Programmerarens uppgift är att trycka in kommandona i Bee Boten

Felsökaren - Felsökarens uppgift är att ta reda på vad som gick fel om Bee-Boten hamande på fel ställe.

2. Lägg ut mattan. Lägg ut mattan på golvet och lägg svampbilderna under den som bilderna här ovan visar.

3. Svampgåta. Den som är frågeställare läser upp svampgåtan och de andra tre ska försöka gissa vilken svamp det rör sig om.

4. Dags för kodaren. När barnen har enats om en svamp börjar kodaren rita banan på ett papper med hjälp av en blyertspenna och pilar.

5. Programmeringen. När kodaren är klar tar programmeraren över och programmerar Bee-Botten enligt kodarens instruktioner/algoritm.



Mattegåtor med Bee Bot

Tidsåtgång: 20 min

Syfte:

Skolan ska stimulera elevernas kreativitet, nyfikenhet och självförtroende samt deras vilja att pröva och omsätta ideér i handling och lösa problem.

Syftet med denna övning är att förankra elevernas kunskaper i matematik. De ges möjlighet att träna det logiska tänkandet och sin problemlösningsförmåga i ett sammanhang som innefattar programmering och att det är en del, en metod, i utvecklandet av barnens digital kompetens.

Du behöver:

Gör så här:

  1. Gruppindelning. Gruppen består av fyra barn. De ska vara i par.

2. Programmerare. Två barn ska lösa mattegåtan, skriva ner koden och hjälps åt att koda Bee-Botten till rätt svar.

3. Felsökare. De andra två är felsökare och kan hjälpa till om kompisarna inte löser problemet. De ska också rita ner koden till rätt svar utan att kompisarna ser deras. Därefter kontrolleras om svaret är rätt.

Det finns flera sätt att nå rätt svar och om de i paren har gjort olika så kan de diskutera att det finns flera lösningar vad gäller koden som kan vara rätt.

Återberätta en saga med Bee Bot

Tidsåtgång: 20-30 min

Du​ ​behöver:​

Gör såhär:

  1. Läs sagan högt för barnen.
  2. Återberätta sagan tillsammans i grupp
  3. Lägg ut bilderna under rutnätet, ej i rätt följd.
  4. Barnets/elevens uppdrag blir nu att programmera boten att gå (och pausa vid varje bild) i rätt följd. Uppmuntra barnet att berätta om varje bild.