Leer programmeren met de sphero

07-02-2017 door Justine van den Berg

Blog van John Overmars van JOBOTS

Programmeren en robots, moet dat wel?
Of we het willen of niet: we krijgen steeds meer te maken met robots. In de productie en logistiek zijn robotkarretjes en robotarmen heel normaal. 
In het dagelijks leven zien we ze ook: als speelgoed, en steeds vaker ook functioneel: als stofzuiger, grasmaaier of grillreiniger. En is een wasmachine met al zijn elektronica, mechanica en sensoren niet ook een robot?

 Kinderen van nu krijgen in hun toekomstig werk te maken met robots. JOBOTS ontwikkelt lesmateriaal waarmee kinderen in het basisonderwijs tot en met de 2e klas van het voortgezet onderwijs stapsgewijs kennismaken met programmeren van robots. Dit lesmateriaal is beschikbaar in het Ixperium.

Meer dan taal en rekenen
Voor ons gevoel moeten kinderen op de basisschool naast intensieve aandacht voor de traditionele vakken ook enigszins bekend moeten worden gemaakt met een leef- en werkomgeving waar computers en robots steeds vaker deel van uitmaken. Voor kinderen is het zinvol om zich in te kunnen leven in de manier waarop een computer werkt en denkt, zonder altijd volledig technisch de diepte in te gaan. In veel beroepen is of wordt het kunnen bedienen en aanpassen van computergestuurde apparatuur een noodzakelijke basisvaardigheid van de medewerker.

 Veel lesprogramma’s die dat ondersteunen beperken zich tot lessen op een beeldscherm, of hebben vanuit hun achtergrond een basis in het Engelstalige onderwijs.

Ons idee is dat kinderen op de basisschool geïnspireerd raken door dingen die ze echt kunnen aanraken en zien bewegen en dat het voor scholen makkelijker is om over techniek te onderwijzen als er een Nederlandstalig lespakket beschikbaar is. Daarom ontwikkelde we een lespakket wat gebruik maakt van de Sphero, een rollende bal die je zelf kunt programmeren met een tablet. Kinderen die met het lespakket hebben gewerkt zijn geen volleerd programmeur maar ze hebben zich wel de volgende vaardigheden eigen gemaakt:

  • ze kunnen een opdracht opdelen in kleine stapjes – zoals je een computer in programmeertaal vertelt welke commando’s hij achtereenvolgens uit moet voeren;
  • ze zijn bekend met de basisbeginselen van vrijwel alle gangbare programmeertalen;
  • omdat ze hebben gewerkt met robots hebben ze het resultaat niet alleen op het scherm gezien, maar ook gemerkt dat de fysieke wereld soms anders werkt dan het beeldscherm.

Het lespakket is zodanig ontwikkelt dat het toegankelijk is voor leerlingen van alle niveau’s – en dat het niet alleen beschikbaar wordt gesteld aan kinderen die aan de bovenkant uitvallen.

Kiezen voor techniek
Leren is leuk. Inmiddels hebben meer dan 200 leerlingen in de regio Zevenaar kennis gemaakt met het lespakket. En wat valt op…

  • Alle leerlingen zijn enthousiast en gaan weg met het gevoel dat ze iets hebben gepresteerd…
  • Dat geldt voor meisjes én jongens…
  • Leerkrachten merken op dat leerlingen er meer van opsteken dan ze vooraf verwacht hadden, ook leerlingen die op andere vlakken zwak zijn…
  • Leerlingen – met name meisjes geven aan dat ze deze techniek hun wél boeit, en toch willen overwegen voor techniek te kiezen…

Wat kun je met de Sphero
De Sphero is een robotbal die je met een app op een tablet kunt programmeren. In de app kunnen dingen als richting, snelheid en kleur van de Sphero worden geprogrammeerd.

 Kinderen kunnen meteen met de Sphero aan de slag – ze hoeven niet eerst een machine te bouwen. De kleurrijke bal spreekt meisjes én jongens aan – en wordt niet kinderachtig gevonden. Kinderen leren programmeren met “basisblokken”. Met de eerste eenvoudige commando’s kunnen ze al leuke vraagstukken oplossen. Daarna werken we met programmeerlussen, variabelen, Macro’s en sensoren. We breiden zo stap voor stap de programmeerkennis van de leerlingen uit. 

De bal is rond. Daarmee leent de bal zich prima om te programmeren. We werken ook aan de kerndoelen rond rekenen, wiskunde, natuurkunde en groepsgewijs werken.

 Er zijn opdrachten waarmee kinderen leren programmeren – van eenvoudige opdrachten tot ingewikkelde vraagstukken. En tegelijkertijd leren de kinderen meer over het gedrag van de bal onder verschillende omstandigheden.

Het lesprogramma
De lessen en opdrachten zijn ontwikkeld zodat leerlingen vanaf groep 5 (advies: vanaf 2e helft groep 5) ermee aan de slag kunnen en gedurende ca. 2 schooljaar een doorlopende leerlijn hebben. In deze 2 jaar leren ze een aantal basisvaardigheden van het programmeren (= het omgaan met computertaal) en leren ze spelenderwijs een aantal basale natuurkundige en wiskundige begrippen. De leerling leert om een probleemstelling op te delen in kleine stappen die door een computer en door een robot kunnen worden uitgevoerd. De meeste lessen en opdrachten kunnen in ongeveer 1 uur worden uitgevoerd.

We gaan er van uit dat alle lessen door een volwassene worden begeleid – als richtlijn: 1 volwassene per 8 leerlingen (4 Sphero’s). Niet alleen voor de veiligheid (meerdere rollende ballen in een speellokaal levert potentieel toch wat risico’s op…), maar ook om kinderen (zeker jonge kinderen) op weg te helpen bij het werken met de tablet. Onze ervaring is dat zonder begeleiding sommige leerlingen de les niet meer volgen en met de ballen gaan spelen – de aantrekkingskracht van de ballen is enorm ☺!

Net als bij elk vak gaan wij er van uit dat de leraar zich op de les voorbereidt en zich de les eigen maakt. Programmeerkennis is niet vereist en de lessen wijzen zichzelf. Enige handigheid in het gebruik van de ballen en de app (Sphero Lightning Lab) dragen bij aan het succes van de (eerste) les. Na de eerste les merk je dat leerlingen snel zelf nieuwe mogelijkheden ontdekken en gaan toepassen.

Aanbevolen leerlijn
In het onderstaande schema geven we aan hoe de lessen en opdrachten over 2 schooljaren kunnen worden verdeeld. Ondanks dat de lessen voor leerlingen vanaf groep 5 worden ontwikkeld is het natuurlijk ook mogelijk dat leerlingen in hogere schooljaren instappen en leren programmeren.

Lerareninstructie
Bij de lessen is een uitgebreide lerareninstructie beschikbaar. We geven didactische tips, de “goede oplossing” is uitgewerkt en uitgelegd en er je krijgt tips en tricks over de les.

De materialen van JOBOTS zijn beschikbaar in het iXperium. Heb je nog vragen stel ze dan onder deze blog.

Tags: ,
Geplaatst onder: programmeren | Reageer

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *


*