團 | 編程機器人,遠離屏幕,這是今年娃們收到最受歡迎的禮物之一

2021-02-24 特特米拉在德國

特特參加樂高機器人大賽後(點這裡:親臨樂高機器人大賽FLL現場,你就知道為什麼那麼多孩子喜歡它),引起了米拉對機器人的強烈興趣。

米拉六歲,我想找一些好玩的帶有機器人概念的教具給她,可回頭來看,雖然接觸了好多機器人啟蒙類的產品,要麼略為枯燥,要麼過分娛樂化特別嚷嚷,大多數都得連上屏幕,即使最簡單的產品也要從已經編好程的板塊裡面選取程式語言。

在手機和Pad上的編程啟蒙很酷,比如之前推薦過的兒童編程啟蒙SWIFT,3D界面相當的逼真,小人會在完成一個個由淺入深的指令後歡呼慶祝。但長時間抱著屏幕,在我家幾乎是不被允許的,所以我一直在尋找替代品。

反觀特特,其實他喜歡上機器人後,並沒有特別痴迷程式語言這件事,我觀察他著迷的是這麼一個過程:

讓機器人聽自己的指令完成一些任務。在這個過程中不斷地試運行,糾錯,再次運行,糾錯,直到最後完成預定目標。

但是有沒有什麼既有趣,又能引入機器人概念,最好還能遠離電腦屏幕的小玩意兒呢?

正好尼古拉斯日的時候給孩子們準備禮物,從朋友那裡認識了Botley機器人。仔細了解後發現,這個機器人大有來頭,玩起來有各種難易程度,特別適合初次接觸機器人的小孩。

這個可愛的Botley既把編程機器人的難度降低,能很好的讓孩子體會到編程的樂趣,邏輯性,輸入與輸出概念,融知識與趣味為一體,於是嘗試性的帶回家來給米拉玩玩。

結果一發不可收拾,不僅米拉愛得不行,在哥哥協同助力下,兩個人可以一趴一個晚上的逗這個機器人,還邊玩邊整理數據,記錄每一次嘗試。

米拉剛開始的時候喜歡嚷嚷,我要試試看,哥哥讓我來按「開始」鍵,一旦遇到障礙的時候,就接著喊哥哥,這個怎麼繼續... ...

確實,沒有編程思維的小孩剛接觸這一類時,只能體會到「遙控「的感覺。知道機器人會隨著指令變動,但體會不到我剛才說的「有想法-設置命令-執行-糾錯-再執行-糾錯-循環-成功」這樣的路徑。

而這個小機器人Botley特別適合這一類需要啟蒙的孩子,帶他們進入這個編程機器人的世界,對思維訓練非常有幫助。官方標註的5歲以上,如果更小的孩子,家長或大孩子最好能加入到這個遊戲中,否則只是一個遙控器機器人而已。


來看最吸引特特米拉的地方,也是我觀察很久,為什麼孩子們願意長時間的與之互動的地方:

首先她長得方方正正,特別萌,身手靈活,說話聲音還很搞笑,基本上孩子們看上一眼就會愛不釋手,手感也很好。

她有70多件配套道具,比如路障塊,帶旗子的標杆,投球盤,機械手臂等等,大大增加了互動性,讓孩子有機會靈活運用各種組建搭造各種場景,了解機器人的指令和掌握編程思維。

通過孩子下達的指令,她可以做很多有意思的事情。上手非常容易,它的編程指令要任何電子屏幕,只需要一個控制面板就可以實現。

從零基礎開始,以讓孩子們學習行進路線的指令為主(前後左右轉彎等),就可以對機器人進行設計和操控。

在研究怎麼玩之前,首先要看一下Botley的遙控器,因為所有的指令都是由這個遙控器來操作的。


遙控器會把兒童輸入的各項指令綜合起來,從這個方面來說,這正是5歲以上兒童可以理解和實現的地方。

把編程部分簡化,操作與試錯,再調整,最終實現既定目標,直接量化展現在孩子面前,讓他們更好的理解這個思路。

新手小朋友推薦第一次玩Botley編程機器人,從這個」巡線功能「開始。

首先將Botley身體下方的開關調至Line模式,再利用套裝中雙面拼圖的黑白面,拼成任意的路徑,把Botley擺上去,編程機器人就開始行動吧~

但這隻有這六塊拼圖孩子肯定是玩不過癮,怎麼辦?

黑線巡線功能最棒的設計就在於可以讓孩子自己給Botley設計線路。只需要用粗粗的黑色記號筆在白紙上畫下路線就可以了。

這裡還有個小竅門,記號筆的線條越粗,Botley越好辨認,走的也就越順暢。只要黑線不斷,Botley就可以一直走下去。

特特米拉有夠調皮的,直接畫了一顆心,Botley機器人就在心上繞圈圈。

當然還可以在路上給Botley設計更多機關和障礙,看看它會怎樣解決吧:

當孩子用Botley機器人玩夠了巡線,可以把這6塊有黑線的地墊翻個面,立馬就可以開始玩基礎編程了。

Botley編程機器人有很多玩法,如下有三組編程指令可以進行編程啟蒙:

行進指令(前/後/左/右/轉彎)

條件指令(if...then)

如果想讓Botley從一塊墊板走到另一塊墊板上,需要怎麼走呢?

首先引導孩子拆解的每一步基本動作,選出合適的指令卡片,按順序擺放在墊板旁。

孩子們只需按照卡片順序輸入程序,再把程序包發送給Botley,就可以啟動執行。

就像特特給米拉擺放的這樣,他們希望Botley各種拐彎繞開障礙物,最終衝向終點:

利用指令卡片,讓路線設計可視化。


直觀的指令,讓孩子們非常容易理解,當抽象問題變得具體以後,解決問題也就不再困難了。


在學會了直行、轉彎的基本編程後,孩子們還可以利用Botley的80個代碼,加上70多種道具,玩出無限種可能。比如執行簡單命令: 

命令一:讓Botley推球。

先把球放在墊板上,讓Botley通過機械手臂推球入網。

自從米拉請來特特幫忙,特特就想長期持有遙控器不給米拉。他有了編程概念,一直想要不斷地變新,玩出有趣的花樣來。

兄妹倆一直處在米拉想各種點子,特特協助她實現想法的過程中。

經常不能一次性就成功,Botley不聽指揮,南轅北轍,兩個人哈哈大笑。然後糾錯,再運行,然後繼續哈哈大笑,因為Botley按照指令卻走到別的地方去了。

在這樣的過程中,米拉積極參與很多,她會提出各種想法,去積極改善Botley的指令,雖然不一定成功,但是這個過程就是遊戲,互動,增進兄妹感情的好方式。

無論男孩女孩,孩子們對於這一類的遊戲,永遠樂此不疲。

Botley設計的各種路徑和動作可沒有那麼簡單。為什麼我認為應該父母(或者大一些的孩子,有點編程經驗的孩子)陪伴小孩子一起玩,這個過程是有趣但並不淺顯的,對於五歲左右的孩子來說,難度剛剛好。

從簡單的沿線執行命令開始,到後期讓機器人做出各種動作,中間貫穿了「指令」這個概念。

孩子們需要首先想好每一個動作,然後不斷嘗試,驗證,不合適就再重來,往往需要一遍遍調整和優化。

父母可以問問孩子:

你希望讓Botley做什麼?(設立目標)

你覺得他怎麼做可以達到你的目的?(解決問題的方法)

我們來試試看你的想法。於是輸入孩子初步設想的指令,運行,會發現是否真的成功完成命令。(嘗試)

如果失敗,如何糾錯?(糾錯)

如何調整直到成功?(成功)

孩子會在短短的時間裡,樹立起一個概念:如何通過指令讓機器人實現自己的想法。這也是我在本文一開始提到的這個思考模式「有想法-設置命令-執行-糾錯-再執行-糾錯-循環-成功」。

這是一個非常棒的體驗過程,無論是對孩子們的耐心,專注力,還是判斷思考的能力,都是非常生動的鍛鍊。



特特很喜歡米拉得到的這個禮物,他有了一些編程和玩機器人的基礎,容易實現更複雜的編程概念,Botley也非常適合沒有經驗但是年齡略大的孩子,上學後的小朋友的理解能力更強,可以與家長一起嘗試,共同完成小任務的編輯,會是一次非常成功的親子互動。

比如:

命令二:物體探測功能

Botley有物體探測功能,當在遙控編程器上按下物體探測鍵並且聽到一個聲音後,編程器上的一個紅燈就會亮起,說明Botley已經能夠探測到正前方至少5.1cm高 3.8cm寬的物體。


指令二:條件指令(if...then)


當開啟物體探測功能後,就可以引入條件編程概念「if/then」。我們給Botley設計一段當它遇到障礙時執行的程序:

如果(if)Botley在行徑過程中「看到」了一個障礙物,那麼(then)它將執行替代指令序列。

 


這是一個情景假設,也可以很強的培養思維邏輯能力。

也意味著孩子不僅僅需要想清楚要讓Botley執行的任務和如何達成,他還需要提前預設執行過程中可能遇到的困難,並且思考出解決方案。

指令三:循環指令

(重複執行上一組指令)


Botley有循環功能,為了提高效率,其中一個辦法就是循環重複一系列的步驟,以達到儘可能減少步驟的目的。

 

這對於小學後的孩子又是一個思維挑戰。如果他已經有一定的編程思維,那麼可以嘗試讓他精簡步驟,用最少的步驟完成一樣的任務。

 

舉個例子,比如我們需要讓Botley走出一個正方形。

原本Botley需要「直行、轉彎、直行、轉彎、直行、轉彎、直行」才能完成,那麼現在使用循環功能後,就只需要「直行、轉彎、循環、循環、直行」了。

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