2019/2020 õa alustasime 4. klassides tehnoloogiaõpetuse läbiviimist erinevate robootika ja mehaanikakomplektidega. Esimesel poolaastal saime põgusalt kasutada LEGO MINDSTORMS Education EV3 roboteid. Kahjuks tuli neid jagada erinevate robootikaringidega ning seetõttu olid kasutusvõimalused piiratud. Teisel poolaastal kasutasime LEGO Simple & Powered Machines konplekti mehaanika õppimiseks. Tegelesime ka raalprojekteerimisega. Selleks kasutasime Lego Digital Designer programmi ja Tinkercad keskkonda. Viimane oli eriti sobilik pärast õpilaste siirdumist distantsõppele märtsis 2020. Õppeaasta lõpus meisterdasid õpilased käepäraste vahenditega kodustes tingimustes erinevaid seadeldisi (mõõteratas, päikesekell, õhupalliauto). 2020/2021 õa saime alustada uute LEGO Education SPIKE Prime robotitega tänu ProgeTiigri seadmete taotlusvoorust saadud toetusele. Teine suur muudatus oli integreeritud tundide läbiviimine informaatika õppeainega. Eesmärk oli anda tütarlastele võimalus robootika- ja programmeerimisealaste teadmiste omandamiseks. Kolmanda suurema muudatusena, võrreldes eelmise õppeaastaga, viisime sisse õpiveebide (https://students.weebly.com/) süsteemsema täitmise. Allpool on väike ülevaade meie senistest tegemistest, mida ilmestavadki väljavõtted õpilaste õpiveebidest.
Lihtsa sõiduroboti ehitamine
Kuna olime värskelt saanud uued LEGO Education SPIKE Prime robootika komplektid, siis tegelesime esimesel tunnil komplektide avamise ja detailide kasti sorteerimisega. Õpilased komplekteerisid kastid suure õhinaga, sest nad ootasid põnevusega võimalust roboteid ehitama hakata. Kokku on hetkel koolis viie neljanda klassi peale kasutada 16 LEGO Education SPIKE Prime robotit koos lisakomplektiga. Neist 8 saime tänu ProgeTiigri seadmete taotlusvoorule ning sama palju roboteid oli võimalik juurde hankida kooli vahenditest.
Sorteeritud kastid: Andero (4.e), Devor (4.d), Ekke (4.d), Karl Johann (4.b)
Esimese mudelina asusime ehitame lihtsat sõidurobotit, mille abil soovisime teha tutvust LEGO SPIKE programmeerimiskeskkonnaga. Ehitusjuhendi mudeli ehitamiseks saime LEGO haridusmaterjalide kodulehelt. Robotid ehitasime valmis tehnoloogiaõpetuse tunnis paari kaupa.
Lihtne sõidurobot: Dominic (4.b), Robin (4.c), Ruuben (4.e), Taavi (4.c)
Lihtsa sõiduroboti PROGRAMMEERIMINE
Robotite programmeerimiseks kasutasime LEGO Education SPIKE App-i. Selles keskkonnas on võimalik programmeerida plokkidena ja ka Python programmeerimiskeeles. Kuna tegemist on II kooliastme õpilastega, siis programmeerisime meie plokkide abil. Proovisime esimesed sammud programmeerimise alal siduda praktilise ülesandega. Selleks markeerisime arvutiklassis kummiteibi abil sõiduraja, mis tuli robotil sisestatud programmi abil läbida. Esimese ülesande juures kasutasime vaid sõiduplokke. Programmeerimine toimus peamiselt informaatika tunnis paaristööna. Kui tehnoloogiatunnis said roboteid kokku panna poisid, siis informaatikas hakati programmeerimist tegema koos tütarlastega.
Labürindi läbimise programm: Brait (4.a), Marta (4.d), Ott Robin (4.a), Ruuben (4.e)
Labürindi läbimine robotiga
Labürindi läbimine robotiga osutus üsna keeruliseks ülesandeks ning programm vajas ohtralt parandamist ja täiendamist. Põnev oli jälgida, kuidas käiku läksid kõik olemasolevad meetrised joonlauad ning nii mõneski tunnis oodati järjekorras, et joonlauda kasutada saaks. Lapsed olid nõnda tuhinas, et tunni lõppedeski poldud nõus enne lahkuma, kui veel mõni katse rajal tehtud sai. Sageli olid just tütarlapsed oma süsteemsema lähenemisega ülesande lahendamisel need, kes kiiremini edu saavutasid. Oli ka klasse, kus poisid sõbralikult tütarlapsi ülesande lahendamisel aitasid. Mõnel korral moodustusid ka segapaarid, kus juba tehnoloogias asjaga rohkem kursis olevad poisid lõid kampa hoopis tüdrukutega. Need paarid olid reeglina ka üsna edukad, sest nende erinevad lähenemised ülesandele täiendasid üksteist väga kenasti. Kiiremini valmis saanud õpilased said võimaluse labürint ka tagurpidi läbida. Kiirelt koorus välja asjaolu, et kui asja nipile on pihta saadud ja rada juba ühe korra edukalt läbitud, muutus ka raja teisipidi läbimine märksa lihtsamaks. Mõned väga tublid programmeerijad said peaaegu ühe tunniga raja mõlemat pidi läbitud. Hästi positiivne oli näha ka seda, et paljud lapsed, kes muidu ehk tundides kipuvad silma paistma pigem korra rikkumisega või lasiklemisega, muutusid nendes tundides äärmiselt motiveerituks ja toimekaks. Väga palju küsiti luba ka selleks, et oma isikliku telefoniga robotite rajaläbimist filmida, et seda hiljem kodus vanematele näidata (mida ka juhendajad lahkelt lubasid).
Õpilased filmisid oma eduka labürindi läbimise katse. Filmimiseks kasutasime kooli videokaamerat ja statiivi, mille käsitsemist õpilased samuti õppida said. Sageli andsime teadlikult filmimisülesande mõnele häbelikumale õpilasele, kes kasutasid suurima heameelega võimalust harjutada kätt kaamera käsitlemisel. Videote töötlemiseks kasutamise vabavaralist Open Shot Video Editor programmi. Seda on lihtne käsitseda ning omab eestikeelset kasutajaliidest. Videotöötluse käigus õppisime eemaldama originaalheli ning lisama muusikat. Sobiva muusika valimiseks kasutasime lehekülge Bensound. Ilmselgelt põhjustas ka omaneda muusika lisamine videole õpilastes palju elevust ja muutis nende videod isikupärasemaks. Videod paigutasime Google Drive'i ning õpilased manustasid need oma õpiveebidesse (Weebly Student).
Labürindi läbimine: Jasper (4.d)
Labürindi läbimine: Kisy-Daile ja Moniik (4.a)
Labürindi läbimine: Rimo (4.a)
Labürindi läbimine: Mirjam (4.e)
Tantsiva roboti ehitamine
Järgmise projektina võtsime käsile tantsiva roboti. Töö eesmärgiiks oli õppida programmeerima LEGO Education SPIKE Prime roboti mootoreid eraldi ning neid seejärel koos tööle panema. Kuna selle projektiga saime alustada oktoobris, siis tundus tantsiva roboti ehitamine olevat väga sobilik võimalus isadepäeva tervituse edastamiseks. Läbi selle saime tutvustada tehnoloogiaõpetuse ja informaatika tundide tegevusi ka lastevanematele. Taaskord kasutasime LEGO poolt loodud materjale, et robotit ehitada. Kuna tantsiv robot koosneb kahest osast, mis tuleb omavahel lõpuks ühendada, siis oli see väga sobilik paaristööks.
Tantsiv robot: Aron Sebastian (4.e), Maik (4.d), Oskar (4.d), Sverre (4.d)
Tantsiva roboti programmeerimine
Üks põhjus, miks valisime uueks projektiks tantsiva roboti, oli pakkuda lastele võimalust luua omanäoline programm. Eelmise projektitöö (labürindi läbimine) roboti programmid olid tulenevalt lähteülesandest üsna sarnased. Nüüd oli õpilastel võimalus lasta oma fantaasial lennata. Programmeerimine toimus informaatika tundides paaristööna. Esimesed näidisprogrammid said õpilased LEGO õppematerjalidest. Õppematerjalidele ligipääsemiseks sai iga õpilane luua endale konto kooli Moodle-keskkonda, kus olid üleval baasjuhised roboti liikumapanemiseks, mida nad said hakata täiendama ja muutma. Mitmed rühmad lõid oma programmi täiesti algusest uuesti. Vaadeldes õpilaste tegutsemist tunnis, oli näha juba ilmselget arengut, sest kuna Spike-programm oli neile juba tuttav, keskendusid nad rohkem ülesande sisule kui programmist arusaamisele. Muuhulgas tekkis neil palju uusi ideid ja küsimusi (Kas kuidagi oleks võimalik panna ka roboti pea liikuma? Kas korraga saab liikuma panna robotil ka ainult ühte kätt? Kas roboti "silmast" paistva tule värvi on võimalik ka muuta?) Kõik need küsimused olid selgeks tõestuseks sellest, et õpilased olid tunnis "kohal" ja mõtlesid kaasa. Samuti oli selles töö faasis juba rohkem näha seda, kuidas õpilased üksteiselt õppisid. Suunasime juhendajatena sageli nüüd juba teadlikult küsimuste korral õpilased kaaslaste jutule, kellel asi juba selge. Tore oli näha seda, et kui algselt küsiti alati enne õpetajalt, hakkasid hiljem õpilased üha enam küsimuste korral pöörduma kaaslaste poole. Seejuures jagati üksteisele hulgaliselt kiidusõnu ja imetleti kaaslaste robotite "tantsuoskust".
Tantsiva roboti programm: Armin (4.a), Marten (4.c), Oskar (4.d), Steven (4.c)
Tantsiva roboti filmimine
Taaskord kasutasime valminud töö jäädvustamiseks kooli kaamerat ja statiivi. Iseeneslikult kujunes välja olukord, kus õpilased leidsid, et robot võiks tantsida mingi pildi taustal ning haarasid initsiatiivi ja muutsid arvutiekraanid lava taustakujunduseks. Muuhulgas said nad uuesti meelde tuletada seda, kuidas Internetist pilte alla laadida ning neid taustapildiks määrata. Videotöötluse jaoks kasutasime taas Open Shot Video Editor programmi ja taustamuusika osas oli abiks Bensound. Seekord õppisime videole ka teksti lisama. Siinkohal eristusid tütarlapsed poistest mõnevõrra selle poolest, et nemad võtsid piltide valimiseks, teksti kujundamiseks ja "õige" muusika leidmiseks märkimisväärselt rohkem aega. Nende tundide lõpud kippusid kohe eriti pikaks venima ja korra pidime lausa järgmise tunni õpetaja käest käima luba küsimas, et õpilased võiks veidi järgmisesse tundi hilineda, et oma programmid lõpetada. Ühel juhul kui õpilastel oli viimane tund, lahkusid nad vabatahtlikult arvutiklassist isegi alles 20 minutit pärast tunni ametlikku lõppu. Taaskord paigutasime videod Google Drive keskkonda ning manustasime need seejärel õpiveebi.
Järgmise projektitööna võtsime käsile toekama sõiduroboti ehitamise, millel olid küljes valgusandurid ning mille on lihtne lisada erinevaid lisamehhanisme ja ka lisaandureid. Roboti kokkupanemiseks tuli ehitada neli osa (esiosa, tagaosa ning parem ja vasak külg), mis hiljem tervikuks kokku pandi. Seega oli ühe roboti ehitamine mõistlik anda neljaliikmelise rühma ülesandeks. Nõnda see valdavalt ka toimus. Ehitusjuhendi saime taaskord LEGO kodulehelt. Selle roboti abil soovisime lõimida tehnoloogiaõpetuse ja informaatika tunnid matemaatikaga. Eesmärgiks oli roboti abil selgeks õppida (tuletada) ruudu ja ristküliku ümbermõõdu ja pindala valem.
Keerulisem sõidurobot: Aleksander (4.c), Kristjan (4.a), Oskar (4.d), Tauri (4.a)
Ruudu ja ristküliku ümbermõõdu arvutamine
Kahjuks ei jõudnud me planeeritud õppetegevusi täies ulatuses ellu viia ning kujundite ümbermõõdu arvutamiseni tunides ei jõudnud. Kuigi juhendmaterjalid ja töölehed olid selleks loodud.
Robomatemaatikaga soovisime tegeleda informaatika tundides, et kõik 4. klasside õpilased saaksid sellest osa. Seetõttu saime tehnoloogiaõpetuses teha kõrvalepõike raalprojekteerimise valdkonda. Tegime tutvust programmiga Studio 2.0. Valik langes sellele programmile kuna tegemist on vabalt kasutatava tarkvaraga, see sisaldab suurel hulgal LEGO detaile ning on üsna lihtsasti kasutatav. LEGO Education SPIKE Prime detailid, mida programmis ei sisaldu, saime eraldi paketina alla laadida ja programmis kättesaadavaks teha. Esimeses tunnis õppisime programmi kasutama ning tegime läbi proovitöö, milleks oli LEGO klotsidest teo raalprojekteerimine.
Raalprojekteeritud tigu: Joonas Rudolf (4.d), Kristjan (4.a), Remo (4.b), Rimo (4.a)
Pärast proovitööd said õpilased oma fantaasial lennata lasta ning vaba teemaga kätt proovida, et programmi kasutamist harjutada.
Raalprojekteerimine vabal teemal: Aleksander (4.c), Aron Sebastian (4.e), Devor (4.d), Kethon (4.c), Steven Märt (4.b), Karl Johann (4.b), Kert (4.a), Rimo (4.a)
Alustasime ka keerulisema sõiduroboti raalprojekteerimisega Studio 2.0 keskkonnas. Lähenesime ülesandele sarnaselt ehitamisega. Õpilased jagasid omavahel roboti ehitatavad osad ära ning plaanisime need hiljem tervikuks kokku tõsta. Mitmed õpilased jõudsid oma raalprojekteerimise tööga üsna lõpusirgele, kuid siis sekkus meie toimetamistele ennast vahele koroonaviirus. Esmalt suundus distantsõppele üks neljandatest klassidest ning seejärel ka kõik teised. Nõnda ongi raalprojekteerimise töö hetkel kahjuks lõpetamata.
Keerulisema sõiduroboti programmeerimine
Programmeerimisel olime soovinud panna rõhku korduste kasutamisele, mille abil soovisime suunata õpilased ise ruudu ja ristküliku ümbermõõdu ja pindala valemi tuletamiseni suunata. Kahjuks pidime ka informaatikatunnid koolis koroonaviiruse ohu tõttu lõpetama. Jõudsime läbi viia vaid ühe tunni ühes klassis.
Virtuaalne programmeerimine Distantsõppel
Kuna distantsõppel olles ei ole meil võimalik roboteid kasutada, siis oleme senimaani teinud mõned tööd virtuaalses programmeerimise keskkonnas Open Roberta Lab. Selles keskkonnas ei ole virtuaalset LEGO Education SPIKE Prime robotit, kuid LEGO Education EV3 roboti programmeerimine on üsna sarnane Spike programmile ning olemegi seda asenduseks kasutanu. Esimese ülesandena tuligi õpilastel panna robot kujundeid joonistama.
Kujundite joonistamine virtuaalprogrammiga: Mihkel (4.b), Mattias (4.e), Ott Robin (4.a), Kert (4.a)
Teise ülesandena tuli panna robot parklasse sõitma.
Roboti parkimine virtuaalprogrammiga: Josef Marcos Matthias (4.b), Sebastian (4.b), Karl Johann (4.b), Gustav (4.e)
Loodetavasti saame jaanuaris siiski jätkata tavapärase õppega ning ellu viia kõik planeeritud tegevused tehnoloogiaõpetuses ja informaatikas.