micro:bit og Python – Forritum skynjara með MicroPython

Tilgangur

Að nemendur tengji saman Python textaforritun og micro:bit örtölvuna og forritiðskynjaraverkefni í MicroPython.

Hæfniviðmið og námsmarkmið

Hæfniviðmið

Nemandi getur forritað micro:bit með MicroPython og tengt saman textaforritun og áþreifanlega tækni.

Námsmarkmið:

Nemandi getur skrifað MicroPython kóða sem stjórnar LED skjánum á micro:bit
Nemandi getur lesið skynjaragildi (hita, hröðun) í MicroPython
Nemandi getur búið til gagnvirkt verkefni sem sameinar inntak frá skynjurum og úttak á LED

Getustig og forsendur nemenda

Lestur: Nemendur geta lesið og skrifað Python kóða.
Tækni: Nemendur þekkja grunnforritun í Python (print, breytur, lykkjur, skilyrði) og hafa reynslu af micro:bit.
Aðrar forsendur: Nemendur þurfa USB tengingu milli tölvu og micro:bit.

Lýsing á kennslustund

Nemendur skipta úr MakeCode blokkum yfir í MicroPython til að forrita micro:bit. Þeir nota Python setningafræði til að stýra LED skjánum, lesa skynjara og búa til gagnvirk verkefni. Þetta dýpkar Python þekkingu þeirra og sýnir hvernig textaforritun virkar á raunverulegu tæki.

Verkefnalýsing:

1. Kynning – Frá blokkum til Python (15 mín): Kennarinn sýnir MakeCode forrit og samsvarandi MicroPython kóða: MakeCode 'sýna ljósmynd HJARTA' = display.show(Image.HEART). MakeCode 'ef takki A ýttur' = if button_a.is_pressed(). Nemendur sjá samsvörunina. 2. Grunnæfingar (20 mín): Nemendur skrifa MicroPython kóða: (a) from microbit import * – innflytja skipanir, (b) display.show(Image.HAPPY) – sýna mynd, (c) display.scroll('Hallo!') – rúlla texta, (d) Nota while True lykkju til að endurtaka. 3. Skynjaraverkefni (30 mín): Nemendur velja eitt af þremur verkefnum: (a) Skrefateljari: Nota hröðunarmæli til að telja hristingar (accelerometer.was_gesture('shake')), (b) Náttljós: Nota ljósskynjara til að sýna mynd þegar dimmt er (display.read_light_level()), (c) Segulsteinaleikur: Nota áttavitann til að búa til áttavita (compass.heading()). 4. Sýning og samantekt (15 mín): Nemendur sýna verkefni sín. Kennarinn spyr: Hvað var auðveldara í MakeCode? Hvað var betra í Python?

Verkfæri og hugbúnaður

micro:bit — Örtölva

micro:bit styður MicroPython sem gerir nemendum kleift að nota textaforritun á raunverulegu tæki.

micro:bit Python ritstjóri (python.microbit.org) — Forritunarumhverfi

Vefritillinn er sérstaklega hannaður fyrir MicroPython á micro:bit og hefur herminn til prófunar.

Kennsluaðferðir

Brúarsmíði milli blokkir og texta

Kennarinn sýnir MakeCode blokkir og samsvarandi MicroPython kóða hlið við hlið.

Rannsóknargrundvöllur: Weintrop og Wilensky (2015) – Skýr tenging milli sjónræns og textamiðaðs náms eykur skilning.

Tilraunamiðað nám

Nemendur fá tíma til að prófa mismunandi MicroPython skipanir og sjá áhrifin á micro:bit.

Rannsóknargrundvöllur: Resnick og Rosenbaum (2013) – Tinkering: Nemendur læra af tilraunum og villum í örvandi umhverfi.

Matsaðferðir

Verkefnamat: Virkar MicroPython forritið á micro:bit? Notar það skynjara rétt?
Samanburðarmat: Getur nemandinn útskýrt muninn á MakeCode blokk og samsvarandi Python skipun?
Sjálfsmat: Nemandinn metur: Hversu vel skil ég MicroPython? Hvað vil ég læra meira?

Aðlögun

Aukin áskorun

Nemendur búa til flóknara verkefni sem notar fleiri en einn skynjara samtímis eða sendir gögn á milli micro:bit.

Stuðningur

Nemandinn fær MicroPython kóðaramma (skeleton code) þar sem grunnbygging er tilbúin og þarf aðeins að bæta við lykilskipunum.

Þverfaglegar tengingar

Náttúrufræði – skynjarar og mælingar úr náttúrunni
Stærðfræði – gögn, meðaltöl og samanburður mælinga