Informatinio mąstymo įgūdžių tobulinimas. LEGO robotai, �„Scratch“ pagrindu veikiančios sistemos, dronų valdymas.�

Asta Fjellbirkeland

2025, Utenos Adolfo Šapokos gimnazija

Erasmus+ programos projektas

Globalaus raštingumo koncepto taikymas gimnazijoje

Nr. 2024-1-LT01-KA122-SCH-000209941��

Informatinis mąstymas – tai problemų sprendimo būdas, kai taikomi kompiuterinės mokslo principai.�

​

Pagrindiniai komponentai:

• Skaidymas – didelės problemos suskaidymas į mažesnes dalis.

• Atpažinimas – panašumų ir pasikartojimų pastebėjimas.

• Abstrakcija – svarbiausios informacijos išskyrimas.

• Algoritmų kūrimas – veiksmų sekos sudarymas.

Skaidymas (Decomposition)�

Didelės užduoties suskaidymas į mažesnes, lengviau įveikiamas dalis.

Pvz. Rengiame klasės išvyką – reikia suplanuoti vietą, transportą, maistą ir žaidimus. Kiekviena dalis tampa atskira užduotimi.

Atpažinimas (Pattern Recognition)�

Pastebėti pasikartojančius elementus ar panašumus.

Pvz. Mokiniai mato, kad 2 + 4 = 6, 3 + 4 = 7 – jie atpažįsta modelį, kad pridedame tą patį skaičių. Kasdienėje situacijoje – jei kiekvieną rytą reikia raktų ir telefono, tai pasikartojantis veiksmas, kurį galima paversti algoritmu.

Abstrakcija (Abstraction)�

Atskirti svarbią informaciją nuo nereikalingos.

Pvz. Piešiant žemėlapį kelio į mokyklą, pažymime tik svarbius objektus (gatvę, kampą, pastatą), bet ne kiekvieną medį. Programavime tai reiškia, kad dėmesys sutelkiamas tik į tai, kas turi įtakos rezultatui.

​

Algoritmų kūrimas (Algorithm Design)�

Sukurti aiškią veiksmų seką problemai išspręsti.

Pvz. Kaip nusiplauti rankas?

1. Atsukti vandenį,
2. sudrėkinti rankas,
3. užtepti muilo,
4. patrinti,
5. nuskalauti,
6. nusausinti.

Tai paprastas algoritmas, kuris veda prie numatyto rezultato.

​

Kodėl svarbu ugdyti informatinį mąstymą?

• Ugdo loginį, kūrybinį ir sisteminį mąstymą.
• Padeda atsirinkti tik reikalingą informaciją
• Padeda planuoti, numatyti rezultatus, išvengti klaidų.
• Naudojamas ne tik programavime, bet ir kasdienėse situacijose.

Praktinė užduotis 1: Pixel Art metodas

Tikslas: išmokti kurti piešinį pagal taisykles (algoritmą).

Priemonės: popieriaus lapas langeliais, 4 spalvų pieštukai.

​

Veiklos eiga:

1. Vienas dalyvis nupiešia piešinį

2. Pasakojama kitam dalyviui kaip atkartoti nupieštą piešinį

3. Palyginami rezultatai, aptariamos iškilusios problemos.

• Ar taisyklės buvo aiškios?

• Ką šis pratimas parodė apie algoritmų svarbą?

Galima integracija su dalykais

Integracija su kitais dalykais

​

Informatinio mąstymo principų taikymas konstruojant robotus�

Problemos sprendimo metodas

Išsiaiškinti kaip informatinio mąstymo principai (skaidymas, atpažinimas, abstrakcija ir algoritmų kūrimas) atsispindi praktinėje veikloje sprendžiant problemas.

Sukonstruoti ir programuoti robotus (pvz., LEGO ar kitus edukacinius rinkinius) sprendžiančius pasirinktą problemą.

Integruoti dalykų pamokas.

Kompiuterinė pelė

Užduotis:

• atpažinti kliūtis;
• rasti kelią iki taikinio (sūrio, tikslo, finišo),
• judėti pagal sudarytą programą.

​

​

Tai klasikinis problemų sprendimo modelis, leidžiantis natūraliai pritaikyti visus informatinio mąstymo principus.

​

Skaidymas (Decomposition)

Norint, kad pelė pasiektų sūrį, reikia išskaidyti veiksmus į mažus žingsnius:�1. Atpažinti starto tašką.�2. Nuskaityti kliūtis.�3. Suplanuoti kelią.�4. Judėti link tikslo.�5. Sustoti pasiekus sūrį.

Veikla su mokiniais: Aptarti, kokias dalis turi robotas (variklis, jutiklis, valdiklis) ir kokias funkcijas jos atlieka.

​

Atpažinimas (Pattern Recognition)�

Pastebėti pasikartojančius veiksmus ar dėsningumus.

• Pelė dažnai susiduria su tais pačiais reiškiniais: posūkiais, sienomis, atstumais. Robotas „mato“, kad pasikartojančiose situacijose reikia elgtis vienodai (pvz., jei siena – pasisuk į kairę).

Veikla su mokiniais: atpažinti, kokie situacijos tipai kartojasi roboto kelyje. Pvz.: „Jei priekyje siena – sukti į kairę; jei atvira erdvė – eiti pirmyn.“

​

Abstrakcija (Abstraction)

Išskirti tik tai, kas svarbu sprendžiant užduotį.

• Pelės programai nesvarbu sienų spalva ar grindų raštas – svarbu tik atstumas iki kliūties ir kryptis.

Veikla su mokiniais: aptarti, ką robotui reikia „žinoti“ (atstumas, kliūties buvimas), o ko – ne.

​

Algoritmų kūrimas (Algorithm Design)

Sudaryti nuoseklų veiksmų planą problemai išspręsti.

Parašomas algoritmas, kurį robotas vykdys, pvz.:��START�REPEAT until goal reached:� IF obstacle detected THEN� turn left� ELSE� move forward�END�STOP

Veikla su mokiniais: kurti šį algoritmą kortelėmis ar programavimo blokais, išbandyti robote, aptarti klaidas ir pasiūlyti patobulinimus.

​

Testavimas

�1. Išbandyti ar robotas veikia, kaip planuota.�2. Taisyti ir tobulinti robotą, jei jis klysta. Keisti algoritmą.

​

Galima integracija su dalykais

Integracija su kitais dalykais

​

• Kuris informatinio mąstymo principas jums atrodo svarbiausias konstruojant robotą?
• Kaip galėtumėte šiuos principus taikyti kitose pamokose?
• Kaip robotikos užduotys padeda mokiniams mąstyti savarankiškai ir sistemingai?

​

Informatinio mąstymo principų taikymas dirbant su dronais�

Suprasti, kaip planuojant, valdant ir programuojant dronus lavinami informatinio mąstymo gebėjimai:

• problemų sprendimas.
• planavimas;
• analizė;
• modeliavimas;
• algoritmo kūrimas.

​

Skaidymas (Decomposition)�

Jei dronas turi atlikti misiją (pvz., nufotografuoti teritoriją arba pristatyti siuntinį), užduotį reikia suskaidyti į mažus etapus:

• pakilti į 10 m aukštį;
• skristi tiesiai 20 m iki taško A;
• nufotografuoti objektą;
• grįžti į starto tašką;
• nusileisti.

Skrydis planuojamas popieriuje – žymimas kiekvienas etapas, įvardijami veiksmai, reikalingi kiekvienam etapui.

​

Atpažinimas (Pattern Recognition)�

Pastebėti pasikartojančius veiksmus, dėsningumus ir modelius.

• dronas kiekvienoje misijoje pakyla, skrenda, atlieka veiksmą ir grįžta;
• prieš fotografuodamas dronas sustoja virš taško ir stabilizuojasi. Algoritmas: pakilti – skristi – stabilizuotis – veikti – grįžti.

Lyginamos skirtingos misijos – stebėjimas, filmavimas, matavimas. Atpažįstama bendra veiksmų seka.

​

Abstrakcija (Abstraction)

Atsiriboti nuo nereikalingų detalių ir sutelkti dėmesį į esminius duomenis.

• skrydžio planui svarbu koordinatės, aukštis, kryptis, greitis;
• nesvarbu debesys ar vietovės pavadinimai.

Žemėlapį supaprastinti iki taškų ir linijų, pažymint tik būtinus duomenis skrydžiui.

​

Algoritmų kūrimas (Algorithm Design)

Sudaromas drono veiksmų planas – komandų seka, kurią galima programuoti arbavaldyti rankiniu būdu.

Pvz.:��START�Take off�Fly forward 20 meters�Turn right 90 degrees�Take a photo�Fly back to start�Land�END

Sudaromas algoritmas kortelėmis arba programavimo blokais (pvz., naudojant 'Tello EDU', 'DroneBlocks' ar 'Scratch'). Išbandomas skrydis ir aptariami rezultatai.

​

Integracija su dalykai

• Kaip dronų valdymas lavina informatinį mąstymą?�• Kaip šią veiklą galima pritaikyti jūsų dalyko pamokose?�• Kokius iššūkius mokiniai gali patirti kurdami skrydžio algoritmus?

​

Dėkoju už dėmesį ☺