Kennismaken met Ozobot Blockly 05: Vaardighedentoets 1

Lesverloop

1. 1

   Stap 1: Begrippen herhalen

   Herhaal met de leerlingen de begrippen instructievolgorde, herhaling en voorwaarde, zoals je die bij informatica gebruikt.

   Een instructievolgorde is een reeks instructies in een vaste volgorde. Laat leerlingen het voorbeeld van een instructievolgorde in Blockly zien. Leg uit dat de volgorde in dit programma Ozobot vertelt om 2 stappen vooruit te rijden, naar links te draaien, een geel ledlampje te laten branden en een vrolijk geluid af te spelen.

   Een herhaling voert een reeks instructies opnieuw uit. Laat leerlingen dezelfde code zien met een herhaalblok. Vertel dat de reeks instructies twee keer wordt uitgevoerd.

   Een voorwaarde bepaalt welke uitkomst of actie wordt uitgevoerd, afhankelijk van of iets waar of niet waar is. Laat leerlingen dezelfde code zien met een voorwaarde. Vertel dat het programma alleen wordt uitgevoerd als of zodra de robot een voorwerp voor zich waarneemt.

2. 2

   Stap 2: Introductie

   Ozobot heeft jullie hulp nodig om door een doolhof te komen met behulp van instructievolgordes, herhalingen en voorwaarden. In deze les gaan leerlingen:

   • Een doolhof met obstakels maken waar hun robot volgens een vaste reeks instructies doorheen rijdt.
   • Hun robot met Blockly programmeren om met instructievolgordes, herhalingen en voorwaarden door het doolhof te komen.
   • De verschillende instructievolgordes, herhalingen en voorwaarden in hun doolhof en hun programma herkennen.
3. 3

   Stap 3: Het doolhof maken

   Leerlingen hebben een leeg vel papier, een potlood en drie voorwerpen nodig om als muren te gebruiken. Gevouwen systeemkaartjes werken goed, maar leerlingen kunnen ook gewoon papier of andere voorwerpen gebruiken.

   Het doolhof krijgt een pad tussen twee lijnen, met genoeg ruimte voor de robot. Het heeft een start, twee bochten naar rechts, één bocht naar links en een finish. Laat leerlingen de volgende stappen tegelijk met jou op hun eigen papier uitvoeren.

   1. Teken eerst een rechthoek linksonder op het papier om de start van het doolhof aan te geven. Schrijf ‘start’ in de rechthoek.
   2. Teken vanaf de linkerkant van de startrechthoek een verticale lijn tot bijna bovenaan het papier. Maak een bocht en teken een horizontale lijn tot het midden van het papier.
   3. Teken vervolgens een verticale lijn omlaag tot het midden van het papier. Teken daarna een horizontale lijn naar rechts, tot bijna aan de rechterrand van het papier. Dit is één kant van je doolhof.
   4. Begin voor de andere kant van het doolhof aan de rechterkant van de startrechthoek. Teken een verticale lijn tot het midden van het papier. Maak dan een bocht naar rechts en teken een korte horizontale lijn.
   5. Teken de volgende lijn verticaal omlaag, tot bijna aan de rand van het papier. Teken de laatste lijn horizontaal naar rechts om het doolhof af te maken.
   6. Verbind de lijnen met een rechthoek en schrijf daarin ‘finish’.
   7. Maak je doolhof compleet door rechthoeken toe te voegen op de plekken waar de voorwerpen of muren komen. Schrijf erbij welk voorwerp er komt.
   8. Het eerste voorwerp komt tegenover de start. Teken daarom linksboven in je doolhof, buiten de lijnen, een rechthoek en schrijf daarbij ‘voorwerp 1’.
   9. Het tweede voorwerp komt in het midden van het doolhof. Teken een rechthoek buiten het pad en schrijf daarbij ‘voorwerp 2’.
   10. Het derde voorwerp komt onderaan het doolhof. Teken een rechthoek buiten het pad en schrijf daarbij ‘voorwerp 3’.

   Controleer of het doolhof volgens de stappen hierboven is getekend.

4. 4

   Stap 4: Je programma plannen met pseudocode

   Laat leerlingen na het tekenen van het doolhof nadenken over hoe de robot erdoorheen gaat rijden. Vertel dat ze de volgorde van een programma kunnen plannen met pseudocode. Pseudocode is een beschrijving van de stappen van een computerprogramma in gewone taal.

   Schrijf samen met de klas de reeks instructies op die de robot moet volgen. Laat leerlingen naar hun plattegrond kijken en vraag: ‘In welke richting moet je robot als eerste bewegen?’

   1. De robot gaat vooruitrijden. Schrijf ‘rijd vooruit’ op als eerste stap van de reeks.
   2. Daarna komt de robot bij een muur. Vraag de leerlingen: ‘Wat moet de robot doen om niet tegen de muur te botsen?’ De robot moet rechtsaf slaan. Vertel dat dit een voorbeeld van een voorwaarde is. Schrijf als tweede stap: ‘als er een voorwerp voor de robot staat, draai dan naar rechts’.
   3. Vraag de leerlingen: ‘Wat doet de robot nadat hij naar rechts is gedraaid om de muur te ontwijken?’ De robot rijdt weer vooruit. Schrijf ‘rijd vooruit’ op als derde stap van de reeks.
   4. Vertel dat de robot bij nog een muur komt en dat er dus weer een voorwaarde nodig is. Schrijf: ‘als er een voorwerp voor de robot staat, draai dan naar rechts’.
   5. Vraag de leerlingen: ‘Zie je een herhaling, dus een reeks stappen die opnieuw wordt uitgevoerd?’ De robot voert twee keer dezelfde reeks uit: vooruitrijden en naar rechts draaien als hij een voorwerp waarneemt. Omcirkel de eerste twee stappen en schrijf er ‘herhaling’ bij. Streep daarna de andere twee stappen door, omdat die al door de herhaling worden uitgevoerd.
   6. Vraag de leerlingen: ‘Wat moet de robot nu doen?’ De robot rijdt vooruit. Schrijf: ‘rijd vooruit’.
   7. Daarna komt de robot bij nog een muur, dus is er weer een voorwaarde nodig. Vertel dat de robot deze keer naar links draait als hij een voorwerp voor zich waarneemt. Schrijf: ‘als er een voorwerp voor de robot staat, draai dan naar links’.
   8. Tot slot rijdt de robot vooruit tot hij over de finish is. Schrijf: ‘rijd vooruit’.
   9. Laat leerlingen hun pseudocode bekijken en de volgende vragen beantwoorden: Hoeveel stappen heeft je reeks instructies? Hoeveel herhalingen ga je in je programma gebruiken? Hoeveel voorwaarden ga je in je programma gebruiken?
5. 5

   Stap 5: Het eerste deel van je code bouwen, testen en verbeteren

   Nu de pseudocode op papier staat, kunnen leerlingen hun programma in Blockly bouwen! Ze bouwen het programma in kleine delen. Zo kunnen ze steeds een paar programmeerblokken testen en verbeteren, in plaats van alle blokken tegelijk.

   1. Open Blockly op niveau 3. Het eerste blok laat de robot vooruitrijden. Zoek de categorie Beweging en sleep een blok rijd vooruit, afstand 1 stap, snelheid gemiddeld naar het werkgebied.
   2. Daarna moet de robot naar rechts draaien als er een voorwerp voor hem staat. Zoek de categorie Sensoren en voeg onder het blok rijd een blok als voorwerp voor, doe toe.
   3. Maak de voorwaarde compleet door het blok draai een beetje naar links in het voorwaardeblok te plaatsen. Gebruik het pijltje van het keuzemenu om het blok te veranderen in draai naar rechts.
   4. Tot slot moet de robot deze reeks twee keer uitvoeren. Plaats vanuit de categorie Herhalingen het blok herhaal 2 keer, doe om de andere twee blokken heen.
   5. Nadat leerlingen hun code in de juiste volgorde hebben gezet, moeten ze testen hoeveel stappen hun robot vooruit moet rijden. Het herhaalblok voert hetzelfde blok rijd vooruit twee keer uit: de robot rijdt vóór beide rechterbochten dus dezelfde ingestelde afstand. Laat leerlingen het aantal stappen aanpassen en testen of de robot bij beide muren dichtbij genoeg komt om ze waar te nemen, zonder ertegenaan te botsen. Lukt dat niet met één ingestelde afstand, laat ze dan de lengte van de eerste twee rechte trajecten van hun doolhof op elkaar afstemmen en opnieuw testen.
6. 6

   Stap 6: Het tweede deel van je code bouwen, testen en verbeteren

   Nu voegen leerlingen code toe om hun robot naar het derde voorwerp in het doolhof te laten rijden. Laat hen terugkijken naar de pseudocode die jullie hebben opgeschreven.

   1. Het volgende blok laat de robot vooruitrijden. Ga terug naar de categorie Beweging en voeg onder het herhaalblok het blok rijd vooruit, afstand 1 stap, snelheid gemiddeld toe.
   2. Deze keer moet de robot naar links draaien als er een voorwerp voor hem staat. Zoek in de categorie Sensoren het blok als voorwerp voor, doe en sleep het onder het blok rijd.
   3. Maak de voorwaarde compleet door een blok draai een beetje naar links in het voorwaardeblok te plaatsen. Gebruik het pijltje van het keuzemenu om het blok te veranderen in draai naar links.
   4. Laat leerlingen het aantal stappen in het tweede blok rijd vooruit aanpassen en daarna het programma testen. Laat ze het programma steeds verbeteren om te bepalen hoeveel stappen de robot vooruit moet rijden om het derde voorwerp waar te nemen zonder ertegenaan te botsen.
7. 7

   Stap 7: Het derde deel van je programma bouwen, testen en verbeteren

   Tot slot voegen leerlingen code toe om hun robot naar de finish te laten rijden en het te vieren. De robot moet nog één keer vooruitrijden.

   1. Voeg een blok rijd vooruit, afstand 1 stap, snelheid gemiddeld toe en sleep het onder het blok als-doe.
   2. Kies daarna een blok uit de categorie Geluiden en een blok uit de categorie Lichteffecten.
   3. Laat leerlingen nu het programma testen en verbeteren om te bepalen hoeveel stappen hun robot vooruit moet rijden om de finish te bereiken. Als de robot meer dan 10 stappen moet rijden, kunnen ze een herhaalblok om het blok rijd vooruit plaatsen. Als de robot bijvoorbeeld 12 stappen moet rijden, kunnen ze in het blok rijd vooruit 6 stappen instellen en daar een blok herhaal 2 keer omheen plaatsen.