在人工智能浪潮的沖擊和影響下,教育領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場深層次變革,技術(shù)正在重塑教育的新形態(tài)。市場上也推出許多教育智能產(chǎn)品,豐富教育多樣性。
一直覺得接觸很多新的事物,才能更好的認識世界。因為每一個新領(lǐng)域都能給我們帶來新的知識,裝載著這些新知識的我們自然也會獲得新的思維,新的能力,新的看待世界的角度。學(xué)無人機編程也如此。
1、什么是無人機編程教育?
無人機編程教育的目的是讓學(xué)生學(xué)會組裝、搭建和編寫程序運行無人機。課程的內(nèi)容由硬件知識和編程知識兩部分組成,不僅涉及編程的知識,還需要孩子們了解學(xué)習物理學(xué)當中的簡單機械原理、傳感器和電機等方面的知識。很多時候要運用機械解決問題,強調(diào)動手能力。解決問題的過程可能狀況百出,需要細心觀察、耐心解決,更強調(diào)團隊配合能力。
2、什么是無人機編程?
無人機編程就是運用編程和電腦對話,用電腦聽得懂的語言,傳輸?shù)綗o人機,讓無人機執(zhí)行我們想讓它做的事。因此我們不僅要從電腦的角度去思考問題,還要結(jié)合硬件去思考,這也是所謂的編程思維。簡單點來說,無人機編程是控制真實世界的東西。
而編程的世界是虛擬世界,只要你指令正確,計算機就完美呈現(xiàn),對于現(xiàn)實中的種種因素問題很少會碰到。但無人機不同,除了軟件程序、硬件構(gòu)造會影響外,電量是否充足,地面是否平整,擺放的位置,飛行的速度等都有可能影響到無人機的實際運行效果,這些問題都需要考慮到,再一步步調(diào)整改進后才能無限逼近我們想要的結(jié)果。而這個過程中,孩子們不僅要有耐心解決問題,更要有對抗枯燥環(huán)境的適應(yīng)能力。
無人機編程還能如何培養(yǎng)孩子的各項能力呢?下面我們來用一個“飛格子”的游戲作為例子,來分析一下。
3、無人機編程如何培養(yǎng)孩子的各項能力?
飛格子游戲規(guī)則:用前后左右上下懸停控制無人機的方向,每遇到黃色障礙物的格子需要懸停3秒,遇到障礙圈的格子,穿過時不能觸碰到障礙圈,直到到達終點,才能過關(guān)。
參考圖
01 分解問題的能力
要寫一個“飛格子”游戲,這是一個大問題,該怎么入手?有哪些步驟,每一步該干什么…所以我們需要先把這個大問題給分解。
分解:
在這個程序里,電腦主要處理兩件大事:
1) 處理輸入 – 收集用戶操作信息
2) 輸出響應(yīng) – 根據(jù)不同的輸入,傳輸?shù)綗o人機,讓無人機做出不同的響應(yīng)
再分解
1) 輸入 – 用戶的操作可以有按前、后、左、右、上、下鍵6種
2)輸出 – 相應(yīng)地,無人機也要做往前、后、左、右、上、下飛的動作
我們把第2點再分解
無人機飛格子的過程,可能有這幾種情況:
1)遇到黃色障礙物
2)撞到障礙圈
3)什么都沒發(fā)生
我們把第1點、第2點抽出來,再分解
1)遇到黃色障礙物:飛行器執(zhí)行懸停
2)撞到障礙圈:飛行器執(zhí)行降落
把每條分支分解出來后,是不是發(fā)現(xiàn)程序很簡單。孩子學(xué)習無人機編程的過程,就是不斷地訓(xùn)練他把看似復(fù)雜、龐大的問題分解、理順、簡單化的過程。
具備這種能力的人做事情是耐心的、有條不紊的。比如同樣面對一道有挑戰(zhàn)的數(shù)學(xué)題,分解能力好的孩子會列出清晰的解題步驟,搞定一步是一步,即使最后不一定能完全解答出來,也能清清楚楚地知道自己的進展;而有些孩子則不是,沒有分解的耐心和能力,遇到難題時腦子一團亂。而且在分解、思考的過程,對孩子來說也是非常好的邏輯訓(xùn)練。
02 調(diào)試糾錯能力
任何事情都很難一次就完成得盡善盡美,程序運行起來發(fā)現(xiàn)不對有問題,這時就需要孩子去尋找出錯的地方,并將它一點一點去改正。
實際上,很多程序常常需要我們從頭到尾運行一遍,觀察每一步的運行結(jié)果(專業(yè)術(shù)語叫“單步調(diào)試”),才能發(fā)現(xiàn)其中的問題。這需要很多的耐心、觀察力和專注力,對孩子的抗挫折能力也是一種磨練。
再回到我們的”飛格子“游戲,分解后孩子開始進行編寫程序,但執(zhí)行過程發(fā)現(xiàn)前后左右等按鍵還不夠完善,例如按上移鍵后,無人機會一直往前飛,這時候需要我們發(fā)現(xiàn)其中的問題,需要考慮到每個按鍵執(zhí)行一次的時間。
當調(diào)試經(jīng)驗豐富之后,孩子在寫程序時還會懂得給那些“有可能會出錯”的地方先留個記號,方便回頭來檢查糾錯。他更關(guān)注于提高自己糾錯的技能,而不是害怕、回避或者掩蓋錯誤。孩子會越來越懂得,有錯很正常,只要能把它揪出來,改正就好。
有些人總是在進步,因為他隨時懂得回溯、調(diào)試、糾錯,進而提升自己。
以上這些能力,其實并不是無人機編程特有的,但卻是每個孩子都需要培養(yǎng)的能力。
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無人機編程教育真是趨勢嗎