Новый набор для юных конструкторов “BBC micro:bit…”

ВИДЕОУРОКИ

От авторов книги “BBC micro:bit для юных конструкторов и программистов“, которая входит в состав набора.

Предисловие для юного читателя

Дорогой читатель!

У тебя в руках необычная книга. Вместе с ней ты выполнишь более 20 проектов, основную роль в которых играет удивительное устройство — компьютер, помещающийся на ладони. Называется это устройство BBC micro:bit или просто — микро:бит. Мы старались собрать в книге проекты, которые были бы интересны всем — мальчикам и девочкам, любителям программирования и тем, кто только ещё знакомится с этой наукой, «технарям» и «гуманитариям». Читая книгу и выполняя описанные в ней проекты, ты научишься проектировать и конструировать «умные» устройства, игры, модели реального мира с электронными элементами и управлять ими с помощью компьютерных программ, написанных для микро:бита. И это не фантастика.

Микро:бит — действительно, удивительное устройство. Его малые размеры  не помешали разработчикам разместить на плате современный достаточно мощный процессор, программируемые кнопки, светодиодный дисплей, компас, акселерометр, микрофон, динамик, датчики света и температуры, Bluetooth-антенну, контакты для подключения внешних устройств. При этом научиться программировать микро:бит и управлять им совсем не сложно. Если тебе уже приходилось работать в среде Scratch, то многое покажется знакомым — микро:бит мы так же будем программировать на визуальном языке, в котором программа собирается, как пазл, из командных блоков, но в другой среде — бесплатном облачном редакторе MakeCode for micro:bit, в котором есть всё необходимое для программирования «железа». Однако от «иметь всё необходимое» до «уметь» — длинный путь. Преодолеть его поможет наша книга.

Предисловие для учителя и руководителя кружка технического творчества

Уважаемый учитель!

В аннотации написано, что книга предназначена для самостоятельного изучения школьниками 11+, а также для использования учителями информатики и технологии общеобразовательных школ и преподавателями дополнительного образования в своей работе. К этому добавим, что материалы книги прошли успешную апробацию в школах, которые объединяет и соединяет международная образовательная сеть ORT FSU (https://www.facebook.com/ort.stem/). Это школы России (Москвы, Санкт-Петербурга, Самары, Казани), Украины, Молдовы, Эстонии и других государств.

С учебной точки зрения в книге можно выделить следующие темы.

1. Основы программирования.
2. Введение в моделирование программируемых технологических систем с использованием электронных компонентов, конструирование простейших электрических цепей.
3. Конструирование из картона и бумаги.

Микро:бит — отличный инструмент для знакомства школьников 5–7 классов с основами программирования. Разрабатывая проекты, получая реальный осязаемый результат, подросток освоит, причём на практике, основные понятия и приёмы программирования:

• алгоритм и исполнитель, формальный язык исполнителя, компьютерная программа;
• линейный, циклический алгоритм (разные виды циклов), ветвление, вложенное ветвление;
• переменная: создание, задание и изменение значения, случайное значение;
• событие, обработка события;

функция, функция с параметром;

• объект спрайт, управление спрайтом, свойства спрайта;
• массивы (числовой массив, массив изображений, массив спрайтов);
• работа с библиотеками.

Следует отметить очень важную характеристику среды, в которой происходит обучение программированию: микро:бит и среда программирования разработаны и развиваются в парадигме, заложенной ещё основателем Лого, всемирно известным учёным Сеймуром Пейпертом (Seymour Papert) — «низкий порог и высокий потолок». Для начала работы с микро:битом не нужна специальная подготовка, достаточно иметь базовые навыки работы с компьютером и школьные знания начального уровня. В то же время микро:бит позволяет решать задачи высокого уровня сложности, которые могут быть интересны и опытному программисту. При этом делается акцент на самостоятельно творчество и оно не является навязанным, а рождается эмоциональным настроем: работать с микро:битом интересно и весело. Юные разработчики легко осваивают базовые приёмы программирования микро:бита независимо от своих математических способностей. При этом всегда есть пространство для решения сложных задач, которые интересны и профессионалам. Аргументом могут служить группа Micro:bit Fans в социальной сети Facebook (https://www.facebook.com/groups/477091146011242), насчитывающая более 4 тысяч взрослых пользователей, и развивающаяся русско-язычная группа BBC micro:bit по-русски (https://www.facebook.com/groups/microbit.ru).

Эта книга — начальное знакомство с электронной платой микро:бит и её возможностями, поэтому в рассмотренных моделях технологических систем используется минимальное количество внешних аксессуаров (светодиоды, резисторы, потенциометр). На самом деле, многие фирмы выпускают наборы электроники для микро:бита, в которые входят различные датчики (более 30), моторы, сервоприводы и многое другое. В множестве аксессуаров для микро:бита необходимо выделить видеосенсор с искусственным интеллектом HuskyLens, с помощью которого школьники могут наглядно на практике познакомиться с проблемами машинного обучения и разработать модели технологических систем с элементами искусственного интеллекта. Кроме наборов электроники можно приобрести и роботов, управляемых микро:битом. Одному из таких роботов — DFRobot Maqueen — Михаил Семионенков посвятил свою книгу «Путешествие в Робокодию».

Для того чтобы придать изделию (модели) законченный вид, необходимы навыки конструирования. В книге рассматривается конструирование из бумаги как наиболее доступный способ, но микро:бит также прекрасно сочетается с 3D-печатью (рис. П5). Примеры можно посмотреть на сайте MyMiniFactory (https://www.myminifactory.com/category/bbc-micro-bit/).

Проекты, рассмотренные в книге, с полным правом можно отнести к STEAM-проектам. В них тесно переплетены естественные науки, технология, инженерное творчество, искусство, математика, и при этом у ребёнка есть личная заинтересованность в обучении, потому что нужно узнать, научиться, понять, чтобы получить результат — осязаемый, понятный, востребованный.

Современная электронная плата микро:бит (BBC micro:bit) позволяет строить самые разные образовательные траектории. Наша книга — лишь первая точка этих маршрутов.