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VEXcode VR, Fernlernen über VEX-Roboter

By Jason McKenna Apr 17, 2020

VEXcode VR dient zum Experimentieren mit verschiedenen Möglichkeiten, einen Roboter zu programmieren. Um selbstgesteuertes Lernen zu fördern, können in Sekundenschnelle neue Projekte erstellt und abgespielt, sofortiges Feedback gegeben und sowohl Sensordaten als auch die Programmausführung für den Lernenden sichtbar gemacht werden. VEXcode VR ist eine Möglichkeit, die CS-Erfahrung für Studenten zu bereichern, nachdem sie die Aufregung der Bildungsrobotik mit anderen VEX-Plattformen entdeckt haben.

Einfach zu bedienen

VEXcode VR ist webbasiert, so dass der Start von VEXcode VR einfach ist.  Die Benutzeroberfläche macht die Navigation einfach. Befehle sind in Kategorien unterteilt, um eine potenziell überwältigende Liste von Befehlen zu vermeiden. Befehle sind auch farbcodiert, sodass Benutzer verwandte Blöcke leicht finden können. Der Programmierbereich ist immer sichtbar und lädt die Lernenden ein, mit dem Programmieren zu beginnen.  VEXcode VR verwendet vorgefertigte Roboter und Antriebsstrangbefehle. Auf diese Weise können Benutzer einen Roboter so programmieren, dass er sich in wenigen Augenblicken bewegt.  

Sofortiges Feedback

VEXcode VR fördert das Experimentieren und Spielen.  Wenn die Schüler ein Projekt durchführen, können sie sofort sehen, ob ihr Roboter das beabsichtigte Ergebnis erzielt hat. Für Lehrer ist es einfach, Feedback zu geben.  Ein Projekt in VEXcode VR läuft immer auf die gleiche Weise ab - dies geschieht nicht immer mit einem physischen Roboter. Dies ermöglicht es Lehrern und Schülern, sich auf die Logik der Programmierung zu konzentrieren, nicht auf die Physik des Roboters oder das Feld, in dem der Roboter betrieben wird.  Der VR-Roboter beginnt immer am gleichen Ort und wird nicht durch Reibung beeinträchtigt. Die Lernenden können Blöcke hinzufügen, während ihr Projekt läuft, das Projekt jederzeit stoppen und ihren virtuellen Spielplatz mit einem Klick zurücksetzen. Blöcke, die nicht mit dem Hauptstapel verbunden sind, werden bei der Ausführung des Projekts einfach ignoriert. Es gibt keine Fehler in VEXcode VR. Die Schüler können beim Programmieren logische Fehler machen, aber sie werden nicht frustriert sein, dass ihre Projekte nicht kompiliert und ausgeführt werden.  Die Fähigkeit von VEXcode VR, sofortiges Feedback zu geben, und seine Benutzerfreundlichkeit ermutigen die Schüler zum Lernen, während sie programmieren, und unterstützen einen Bottom-up-Ansatz zum Schreiben von Projekten, bei denen kleine Codeausschnitte erstellt, getestet und dann zu größeren Verhaltensweisen kombiniert werden.  

Lernen sichtbar gemacht

Das Playground-Fenster in VEXcode VR enthält ein Dashboard, das alle Sensordaten des VR-Roboters anzeigt.  Jedes Mal, wenn der VR-Roboter läuft, können die Lernenden die Aktualisierung der Sensordaten in Echtzeit sehen und erhalten Informationen darüber, wie die Daten verwendet werden können.

Diese Echtzeitdaten können den Lernenden helfen, abstrakte Konzepte (z. B. Wie trifft mein Roboter eine Entscheidung?) sichtbarer und konkreter zu machen.

VEXcode VR hebt auch die Blöcke innerhalb eines Projekts hervor, wenn diese Blöcke ausgeführt werden. Diese Funktion ermöglicht es den Lernenden, den Programmablauf ihrer Projekte zu beobachten. Wenn ein VEXcode VR-Projekt ausgeführt wird, ist der ausgeführte Block von einem leuchtend grünen Rand umgeben. Dieses Feedback hilft den Lernenden zu verstehen, warum der VR-Roboter ein bestimmtes Verhalten ausführt. 

Die Schüler können ihre Projekte auch mit der Schaltfläche Schritt in der Symbolleiste durchgehen. 

Wenn ein Benutzer ein Projekt durchläuft, wird der Block zuerst grün hervorgehoben, um anzuzeigen, dass es sich um den nächsten auszuführenden Befehl handelt. Wenn der Benutzer erneut Step auswählt, wird die Aktion des Blocks ausgeführt und der grüne Rand blinkt. 

Die STEP-Funktion bietet den Schülern eine visuelle Darstellung des Ablaufs der Befehle, während sie innerhalb eines Projekts ausgeführt werden. Dies bietet den Schülern wichtige visuelle Hinweise, wenn sie versuchen, Probleme zu beheben oder ein Programm zu entwerfen

Lernen mit VEXcode VR

Wenn wir eine neue Fähigkeit erlernen, verwenden wir oft verschiedene Unterstützungen.  VEXcode VR ist eine großartige Plattform, um spezifische Konzepte der Informatik (CS) zu erlernen, da es für Studenten manchmal einfacher sein kann, diese Konzepte mit den von VEXcode VR bereitgestellten Unterstützungen (einfach zu bedienen, sofortiges Feedback, sichtbar gemachtes Lernen) zu erlernen. 

Wenn Sie daran arbeiten, eine neue Fähigkeit zu erlernen oder zu stärken, ist es nützlich, sich direkt auf diese Fähigkeit zu konzentrieren. Aus  diesem Grund lernen die Menschen oft gerne in einer Bibliothek oder in einem ruhigen Starbucks - die Umgebung hilft ihnen, sich zu konzentrieren.  VEXcode VR bietet eine fokussierte Lernumgebung. Die Lernenden müssen sich keine Sorgen machen, dass ihr Motor an den falschen Anschluss angeschlossen ist oder dass ihr Roboter die Herausforderung an der falschen Position gestartet hat.  

VEXcode VR hilft auch bei Implementierungen im Klassenzimmer.  Die Schüler verpassen die Schule aufgrund von Krankheit und Urlaub. Die Schüler lernen nicht im gleichen Tempo.  Lehrer müssen Schüler planen und unterbringen, die während des Schuljahres in ihren Bezirk ziehen.  In all diesen Situationen (und mehr) kann VEXcode VR eine großartige Ergänzung für physische Roboter sein.  

Verwendung von echten Robotern

Die National Science Teaching Association (NSTA) hat kürzlich ihre Stellungnahme zur Lehre und zum Lernen in der MINT-Ausbildung veröffentlicht.  Diese Aussage identifizierte, DASS MINT-BILDUNG auftritt, wenn:

  • Lernen wird als aktiver, konstruktiver Prozess und nicht als rezeptiver Prozess betrachtet
  • Motivation und Überzeugungen der Schüler sind integraler Bestandteil der Kognition
  • Soziale Interaktion ist grundlegend für die kognitive Entwicklung
  • Wissen, Strategien und Fachwissen werden in der Lernerfahrung kontextualisiert

Wie ich an anderer Stelle argumentiert habe, ist der Einsatz von physischen Robotern eine enorme Möglichkeit , eineLernumgebung zu organisieren, um die oben genannten Bedürfnisse der MINT-Bildung zu erfüllen.  Dies tritt häufig sowohl in Klassenzimmern als auch in Wettbewerbsbereichen auf. Dies kann in VEXcode VR nicht vorkommen.

Darüber hinaus ist das Ziel aller Bildung die Anwendung. Wir möchten, dass die Schüler das Gelernte auf ein reales Problem oder Szenario anwenden.  Wir möchten nicht, dass die Schüler auf einen Schlag zu großartigen Schriftstellern werden. Wir möchten, dass sie diese Schreibfähigkeiten in vielen verschiedenen Kontexten anwenden können.  Robotik ist eine großartige Möglichkeit für Studenten, ihre CS-Fähigkeiten in einem realen Kontext anzuwenden und zu kontextualisieren.

Verwendung von VEXcode VR und physischen Robotern zusammen

Die virtuellen Roboter und Spielplätze von VEXcode VR sind so konzipiert, dass sie das MINT-Lernen ergänzen und nicht die Anwendung von Wissen und Fähigkeiten verdrängen, die durch reale Erfahrungen integriert werden, während die Schüler mit ihren Kollegen zusammenarbeiten — die Essenz der MINT-Ausbildung.

Wie die folgende Abbildung zeigt, bietet Ihnen die Verwendung von VEXcode VR und physischen Robotern zusammen die Vorteile von jedem, aber es gibt auch einzigartige Vorteile, wenn Sie sie zusammen verwenden.

vor- und Nachteile von virtuellen und physischen Robotern

vor- und Nachteile des Lehrens von physischen und virtuellen Robotern