Μια ματιά στο Εργαστήριο της Πληροφορικής
Οι μαθητές/τριες της ΣΤ' τάξης (σχ. έτος 2024-2025), στο μάθημα της Πληροφορικής και στο πλαίσιο του προγράμματος myth2space, ανέλαβαν να δημιούργησαν το δικό τους παιχνίδι πλοήγησης ενός ελικοπτέρου στην επιφάνεια του πλανήτη Άρη, ακολουθώντας τις οδηγίες του εκπαιδευτικού έργου της Nasa "Code a Mars Helicopter Video Game". Αξιοποιήθηκε το προγραμματιστικό περιβάλλον Mind+, με την ενσωμάτωση του micro:bit για τον έλεγχο της κίνησης. Στο παιχνίδι, ο χρήστης ελέγχει ένα ελικόπτερο που πετάει στον Άρη, χρησιμοποιώντας την κλίση του micro:bit για να το καθοδηγήσει. Ο στόχος είναι να πλοηγήσει το ελικόπτερο στο τοπίο του Άρη και να το προσγειώσει με ακρίβεια στο προκαθορισμένο σημείο, προτού τελειώσει ο διαθέσιμος χρόνος της αποστολής! Οι μαθητές/τριες ανέπτυξαν δεξιότητες προγραμματισμού, ενώ παράλληλα εξασκήθηκαν στη σύνδεση της τεχνολογίας με πραγματικές επιστημονικές εφαρμογές, ενισχύοντας την αλγοριθμική τους σκέψη και την ικανότητα επίλυσης προβλημάτων. Μπορείτε να κατεβάσετε το έργο από εδώ.
Υπεύθυνοι Εκπαιδευτικοί: Νικολού Αγγελική (ΠΕ86), Χειλάς Αθανάσιος (ΠΕ70)
Ένα βασικό στοιχείο της δραστηριότητας ήταν η χρήση του physical computing, δηλαδή η διασύνδεση του προγραμματισμού με τον πραγματικό κόσμο μέσω ηλεκτρονικών συσκευών. Σε αυτή την περίπτωση, το micro:bit χρησιμοποιήθηκε ως αισθητήρας επιτάχυνσης, επιτρέποντας στους μαθητές/τριες να ελέγχουν την κίνηση του ελικοπτέρου με την κλίση της συσκευής αντί για τα πλήκτρα του πληκτρολογίου. Το επιταχυνσιόμετρο (accelerometer) του micro:bit είναι ένας αισθητήρας που μπορεί να μετρήσει την επιτάχυνση σε τρεις άξονες (X, Y, Z) και να ανιχνεύσει αλλαγές στην κλίση και κίνηση της συσκευής. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το micro:bit για να καταλάβουμε πότε γέρνει προς μια κατεύθυνση, πότε κουνιέται ή ακόμα και αν πέφτει ελεύθερα. Όταν το micro:bit γέρνει προς τα δεξιά ή αριστερά (εντολή τρέχουσα κατάσταση μετακινήθηκε δεξιά ή αριστερά), το ελικόπτερο κινείται οριζόντια προς την αντίστοιχη κατεύθυνση, ενώ όταν το micro:bit έχει κλίση προς τα πάνω ή κάτω (εντολή τρέχουσα κατάσταση logo up ή logo down), το ελικόπτερο κινείται κατακόρυφα. Αυτή η αλληλεπίδραση έδωσε στους μαθητές/τριες μια πιο ρεαλιστική αίσθηση του ελέγχου πτήσης, προσομοιώνοντας τη λειτουργία ενός τηλεχειριζόμενου εναέριου οχήματος. Στο Mind+, οι μαθητές/τριες σχεδίασαν και προγραμμάτισαν το παιχνίδι, δημιουργώντας ένα διαδραστικό περιβάλλον στο οποίο το ελικόπτερο έπρεπε να κινηθεί στον ουρανό του Άρη και να προσεδαφιστεί με ακρίβεια. Ο έλεγχος του ύψους πτήσης και του σημείου προσγείωσης βασίστηκε σε συγκεκριμένες συντεταγμένες, τις οποίες το πρόγραμμα αναγνώριζε για να καθορίσει εάν η προσγείωση ήταν επιτυχής ή όχι.
Κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού, οι μαθητές/τριες υλοποίησαν συνθήκες ελέγχου (Εάν-τότε) ώστε η κίνηση του ελικοπτέρου να αντιδρά δυναμικά στις τιμές του επιταχυνσιόμετρου. Επιπλέον, η ανάγκη για ασφαλή προσγείωση τούς οδήγησε στη χρήση λογικών συγκρίσεων (μεγαλύτερο από, μικρότερο από) ώστε να καθορίσουν πότε οι συντεταγμένες της θέσης του ελικοπτέρου ταίριαζαν με εκείνες του προκαθορισμένου σημείου προσεδάφισης. Τέλος, η ενσωμάτωση χρονόμετρου (timer) απαίτησε τη δημιουργία και διαχείριση μιας μεταβλητής χρόνου, η οποία μειωνόταν σταδιακά μέσα από μία βρόχο επανάληψης (επανάλαβε-ώσπου) μέχρι να φτάσει στο μηδέν. Μέσα από αυτή τη διαδικασία, κατανόησαν πώς οι προγραμματιστικές δομές συνεργάζονται για τη δημιουργία ενός διαδραστικού συστήματος, ενισχύοντας την ικανότητά τους στον εντοπισμό και τη διόρθωση λαθών (debugging), καθώς δοκίμαζαν, αξιολογούσαν και βελτίωναν τον κώδικά τους.
Μέσα από αυτή τη διαδικασία, οι μαθητές/τριες ανέπτυξαν την ικανότητα επίλυσης προβλημάτων, την αλγοριθμική σκέψη και την κατανόηση της χρήσης των προγραμματιστικών δομών σε διαδραστικά περιβάλλοντα. Παράλληλα, εξοικειώθηκαν με τη δημιουργία μιας προσομοίωσης που αντικατοπτρίζει πραγματικές τεχνολογικές προκλήσεις, συνδέοντας τη μάθηση με τη ρομποτική εξερεύνηση του Άρη και τις μεθόδους πλοήγησης που χρησιμοποιούνται σε διαστημικές αποστολές.
ΥΛΙΚΟ
