Pikaopas

K U B O C O D I N G + +

2

KUBO on maailman ensimmäinen palapeliin perustuva opetusrobotti. Se kannustaa oppilaita siirtymään laitteiden käytöstä seuraavalle tasolle: ohjaamaan teknologiaa ja luomaan uusia ratkaisuja. KUBO yksinkertaistaa monimutkaiset konseptit käytännön harjoituksiksi ja vahvistaa niin opettajien kuin oppilaidenkin itseluottamusta. Tiede-, taide- ja taitoaineisiin perustuvia hauskoja tehtäviä voi soveltaa aina uudella tavalla.

KUBO ja ainutlaatuinen TagTile®-ohjelmointikieli on suunnattu 4–10-vuotiaille ja sitä vanhemmille lapsille. KUBO avaa oven ohjelmoinnin ytimeen.

Näin pääset alkuunPikaoppaasta löydät tiedot KUBO Coding++ TagTile® -pakkauksen sisällöstä ja esimerkkejä oppilaiden koodaustaitojen kartuttamiseen.

Tämän tuotteen käyttöä varten tarvitaan KUBO Coding -pakkaus.

PA K K AU S S I SÄ LTÖ

Tämä KUBO Coding++ TagTile -pakkaus sisältää 44 TagTile®-koodauspalaa kätevässä lokerikkorasiassa. Pakkauksen avulla on helppo tutustua ohjelmoinnista tuttuihin käsitteisiin: muuttujiin, ehtolauseisiin (jos/muutoin, tosi tai epätosi) ja tapahtumiin. Kaikki koodauspalat esitellään seuraavilla sivuilla.

3

KUBO Coding++ TagTile® -lisäpakkaus täydentää pakkausta, jossa opitaan KUBO-koodauksen perusteet. KUBO Coding++ on opettajille

suunnattu lisäpakkaus oppilaiden koodaustaitojen syventämiseen. KUBOa ei käytetä näytöltä, vaan ohjelmointia harjoitellaan konkreettisesti yhdistelemällä koodauspaloja. Oppilaiden itsevarmuus kehittyy loputtomia

koodausmahdollisuuksia tutkiessa. Pakkauksen sisältämät tuntisuunnitelmat täyttävät useimmat 7–10-vuotiaiden ja siitä vanhempien lasten tietotekniikan

opetukseen asetetut ISTE- ja CSTA-vaatimukset.

KUBO Coding++ TagTiles® -koodauspalat

4

M U U T T UJAT

TagTile®-muuttujapaloja käytetään numeron/parametrin tallentamiseen. Parametrilla voi muuttaa tai vaihtaa muuttujan arvoa. Siksi sitä kutsutaan muuttujaksi. Muuttuja voi sisältää lähes minkä tahansa numeron. Muuttujia ei tarvitse asettaa funktion sisälle ja niitä voi käyttää myös funktion ulkopuolella, esim. yksinkertaisessa reitissä.

Pakkaus sisältää kolme sinistä ja kolme oranssia TagTile®-muuttujapalaa.

TagTiles®-koodauspalojen lokero

KUBO Coding++ TagTile® -pakkaus sisältää kolme lokeroa:

5

O P E R A AT TO R I T

TagTile®-operaattoripaloilla vaihdetaan tai tarkistetaan muuttujan arvoja. Tarkistukseen voi käyttää paloja =, > ja <. Näillä tarkistetaan, onko muuttuja yhtä suuri, suurempi kuin vai pienempi kuin arvo. Muuttujan arvoa suurennetaan tai pienennetään paloilla += tai –=.

Jos silmukka sisältää miinusmerkkisen arvon, silmukkaa ei suoriteta. Jos nopeus- ja kulmapaloissa on miinusmerkkinen arvo, KUBO toimii päinvastoin kuin plusmerkkinen arvo osoittaisi. TagTile®-operaattoripaloja on kahdeksan: 2 x lisää muuttujaan; 2 x vähennä muuttujasta; 2 x yhtä kuin; 1 x suurempi kuin ja 1 x pienempi kuin.

SA P LU U N AT

TagTile®-sapluunapalalla vaihdetaan tai tarkistetaan muuttujan arvoja. Sapluunapala auttaa oppilasta valitsemaan oikeat ohjelmointipalat ja asettamaan ne oikeaan järjestykseen tai tarkistamaan, vastaako muuttuja tiettyä arvoa. Tätä hyödynnetään yleensä ehtolauseiden ohjelmoinnissa. Pakkaus sisältää kolme sapluunapalaa.

N O L L A- PA R A M E T R I

Nolla-parametri-TagTile®-koodauspalaa voi käyttää KUBO Coding -pakkauksen sisältämien 1–10 parametripalojen kanssa. Tätä parametriä käytetään samalla tavalla kuin muitakin. Sen voi lisätä esim. silmukoihin ja sillä voi määrittää nopeuden, ohjauskulmia ja käännöksiä tai muokata muuttujia. Pakkaus sisältää yhden Nolla-parametripalan.

6

TA PA H T U M AT

TagTile®-tapahtumapaloja käytetään yhdessä TagTile®-ehtolausepalojen kanssa. Niiden avulla KUBO-robotille voi määrittää vaihtoehtoisen sekvenssin silloin, kun robotti siirtyy aktiviteettimatolla tapahtumapalan päälle. Oppilaat voivat piirtää tyhjiin tapahtumapaloihin tarinaan sopivat kuvat. Jos tapahtumapalassa on esimerkiksi hirviön kuva, KUBOn on tehtävä sitä ennen U-käännös ja siirryttävä eteenpäin 3-kertaisella nopeudella.

Tapahtumapaloihin piirretään valkotaulutusseilla, ja piirrokset voi pyyhkiä pois seuraavaa koodauskertaa varten. Pakkaus sisältää kolme tapahtumapalojen sarjaa: siniset, punaiset ja oranssit. Jokaisessa sarjassa on yksi koodiin asetettava tapahtuman koodauspala ja kolme aktiviteettimatolle asetettavaa tapahtumapalaa.

TagTiles®-koodauspalojen lokero

E H TO L AU S E E T

Jos/muutoin, tosi- ja epätosi-ehtolauseiden TagTile®-paloilla voi mukauttaa robotin toimintaa sen mukaan, onko ehtolause tosi vai epätosi. Pakkaus sisältää 8x TagTile®-ehtolausepalaa, 2 x Aloita jos -palaa ja 2 x Lopeta jos -palaa, 2 x tosi-palaa ja 2 x epätosi-palaa.

Aloita jos- ja Lopeta jos -TagTile®-palat

Tosi- ja epätosi-TagTile®-palat

7

N O P E U SA S E T U S PA R A M E T R I L L Ä

Tällä TagTile®-koodauspalalla asetetaan KUBOn liikkumisnopeus. KUBOn nopeus asetetaan 10 vaihtoehdon asteikolla. Asetuksella 1 KUBO liikkuu hyvin hitaasti ja asetuksella 10 nopeasti. Nollaparametrin (0) kohdalla KUBO pysähtyy. KUBOn nopeuden voi asettaa kahdella tavalla: joko funktion ulkopuolella tai funktion sisällä. Molempia asetuksia ei voi käyttää samanaikaisesti, sillä KUBO ei muista nopeusasetusta suorittaessaan ensin reitin ja sitten funktion tai päinvastoin.

Pakkaus sisältää kaksi TagTile®-ohjelmointipalaa, jolla määritetään nopeus ja parametri.

K Ä Ä N N Y 1 5 A S T E T TA VA S E M M A L L E TA I O I K E A L L E JA PA R A M E T R I

Näillä TagTile®-ohjelmointipaloilla KUBO kääntyy annetun astemäärän vasemmalle tai oikealle ja toistaa sitten toiminnon niin monta kertaa kuin parametrin arvo ilmaisee. Esimerkiksi jos sabluunaan asetetaan numero 4, KUBO kääntyy 4 x 15 astetta. Voit määrittää KUBOn kääntymisasteen myös muuttujalla. Näitä paloja voi käyttää vain sellaisessa funktiossa, johon voi lisätä palan. Funktio kertoo KUBOlle, mitä sen on tehtävä käännöksen jälkeen. TÄRKEÄÄ: Jos näihin sabluunoihin asetetaan miinusmerkkinen arvo, KUBO suorittaa arvon päinvastoin. Pakkaus sisältää yhden Käänny 15 astetta oikealle -palan ja yhden Käänny 15 astetta vasemmalle -palan.

SAT U N N A I N E N A LO I T U S /LO P E T U S

Jos funktioon lisätään TagTile®-satunnaispaloja, KUBO suorittaa satunnaisen määrän toimintoja satunnaisessa järjestyksessä. Satunnaispaloja on kaksi.

TagTiles®-koodauspalojen lokero

8

Seuraavilla sivuilla on esimerkkejä KUBO Coding++ TagTiles® -pakkauksen käytöstä muuttujien, ehtolauseiden, tapahtumien ja satunnaisten sekvenssien koodauksessa.

Esimerkkejä KUBO Coding++ -pakkauksella

toteutettavista ohjelmista

9

Esimerkkejä KUBO Coding++ -pakkauksella

toteutettavista ohjelmista Kun ohjelmoinnissa hyödynnetään muuttujia, oppilaat sisäistävät tietojen tallentamisen periaatteet ja sen, kuinka koodari voi vaikuttaa tallennukseen. Oppiainerajat ylittävissä tehtävissä muuttujilla voi esittää monenlaisia kohteita, joilla on arvo. Muuttujia voi käyttää numeroiden lisäksi esim. nesteiden, metallien ja kirjainten kuvaamiseen.

Seuraavassa esimerkissä on käytetty numeroita. Ylärivin oranssin muuttujan arvo on yksi. Toisen muuttujan arvo on arvo plus kaksi.

Muuttujan arvo on yhteensä: 1 + 2 = 3

Silmukan sisältävä funktio kertoo KUBOlle, että muuttuja on 3. Siksi KUBO siirtyy 3 askelta eteenpäin.

Ohjelmointi muuttujilla

TÄRKEÄÄ: (I) Sapluunapalan voi lisätä funktion ulkopuolelle. Sillä voi asettaa muuttujan tai muuttaa muuttujaa, kuten edellä näkyvässä esimerkissä. Jos sapluunapala lisätään funktioon, sillä tarkistetaan ehtolause.

(II) Kun KUBO asetetaan funktion ulkopuolella olevan muuttujan päälle, se piippaa yhtä monta kertaa kuin muuttujan arvo. Tämä luku voi olla jopa tuhansia, ja siksi KUBO laskee tällä tavalla: Ensin KUBO siirtyy eteenpäin, kääntyy ja laskee tuhatluvun piipaten yhden kerran kutakin tuhatta kohti. Sen jälkeen se siirtyy yhden palan eteenpäin. Sitten KUBO laskee sataluvun piipaten yhden kerran kutakin sataa kohti. Sen jälkeen se siirtyy yhden palan eteenpäin. Sitten KUBO laskee kymmenluvun piipaten yhden kerran kutakin kymmentä kohti. Sen jälkeen se siirtyy yhden palan eteenpäin. Ja lopuksi KUBO laskee yksikköluvun piipaten yhden kerran kutakin yksikkölukua kohti. Nyt KUBO jää paikalleen. KUBO muistaa viimeisimmän muuttujan arvon, vaikka sen pää olisi irrotettu.

10

TagTile®-ehtolausepaloja voi käyttää tosi- tai epätosi-TagTile®-palojen kanssa tai niitä ilman. Ehtolauseen ei siis tarvitse sisältää molempia. Ehtolauseiden idea on kuitenkin helpompi ymmärtää, kun molempia käytetään.

TÄRKEÄÄ: Muista lisätä ehtolauseet funktion sisälle ja suorittaa toiminnot vastaavalla Toista funktio -TagTile®-palalla.

Ohjelmointi ehtolauseilla

Ehtolauseita hyödyntämällä lapset ymmärtävät konkreettisesti, kuinka syytä ja seurausta voi ohjata. Jos x on tosi, tee y. Jos se on epätosi, tee z. Koodauskielellä tätä kutsutaan yleensä ”if/else”-lauseeksi (näissä ohjeissa lause on käännetty selvyyden vuoksi ”jos/muutoin”).

Kun näitä TagTile®-koodauspaloja käytetään, KUBO voi suorittaa komennot tietyssä järjestyksessä (eli sekvenssissä), jos ehtolause on tosi tai toisessa järjestyksessä, jos ehtolause on epätosi. Käytä apuna sapluunapalaa, kun tarkistat, onko jokin tosi vai epätosi. Voit myös käyttää TagTile®-tapahtumapaloja, jos haluat KUBOn suorittavan muita sekvenssejä aktiviteettimatolla.

Seuraavassa esimerkissä sinisen muuttujan arvoksi on asetettu kolme.

Funktio antaa KUBOlle nämä ohjeet: ”Jos sininen muuttuja on suurempi kuin 6, niin siirry eteenpäin 1 pala. Muutoin liiku vasemmalle.” Tässä esimerkissä KUBO liikkuu vasemmalle.

11

Tapahtumien ohjelmointi

TagTile®-tapahtumapalat saavat KUBOn reagoimaan ympäristöönsä. Niitä hyödyntämällä koodaustehtäviin saadaan leikkisää sisältöä ja toiminnallisuutta.

Jos TagTile®-tapahtumapalaa käytetään funktion sisällä, sillä määritetään tapahtuma, johon KUBOn on reagoitava. Pienempiä samanvärisiä TagTile®-tapahtumapaloja käytetään aktiviteettimatolla. Toteuta niillä valitsemasi ”Tosi”-komentosekvenssi. Jos KUBO ei liiku aktiviteettimaton TagTile®-tapahtumapalalle, se suorittaa Epätosi-sekvenssin tai vaihtoehtoisen sekvenssin.

Seuraavan esimerkin funktiolla määritetään, että ”Jos KUBO siirtyy aktiviteettimaton TagTile®-tapahtumapalalle, niin käänny vasemmalle, muutoin (eli jos KUBO ei liiku tapahtumapalalle) siirry 1 pala eteenpäin. Tämä esimerkki sisältää rekursiivisen funktion (funktion sisällä on punainen Toista funktio -TagTile®). Tällöin KUBO siirtyy eteenpäin 1 pala kerrallaan, kunnes se saapuu aktiviteettimaton TagTile®-tapahtumapalalle.

Lisää ideoita ja ohjeita saat osoitteesta www.kubo.education

Sivustolta saat maksuttomia tuntisuunnitelmia ja tehtäviä, jotka

haastavat oppilaat kehittämään ohjelmointitaitojaan KUBO Coding++ TagTile® -tuotteiden parissa. Tutustu

myös tiiviisiin ohjevideoihimme verkkosivustollamme.

12

TÄRKEÄÄ: TagTile®-tapahtumapaloja voi käyttää vain ehtolauseiden yhteydessä.

6

5

4

3

2

1

AB C

DE

F GH

I

13

Satunnaisten sekvenssien ohjelmointi

Satunnaisuuden käsite liittyy enemmänkin matematiikkaan kuin koodaukseen, mutta satunnaisuutta käytetään koodauksessa hyvin usein. Kun funktioon lisätään TagTile®-satunnaispaloja, niiden väliin voi asettaa vaikka kuinka monta koodauspalaa. KUBO suorittaa niistä kuitenkin vain satunnaiset koodauspalat. Satunnaisuus tuo koodaukseen hauskoja yllätysmomentteja ja auttaa tärkeiden matemaattisten käsitteiden – kuten todennäköisyyden, murtolukujen ja prosenttien – oppimisessa.

Tässä esimerkissä KUBO valitsee satunnaisen sekvenssin, joka sisältää vähintään yhden komennon: Siirry vasemmalle, Siirry eteenpäin x 1 tai Siirry oikealle.

TÄRKEÄÄ: Muista käyttää TagTile®-satunnaispaloja aina funktion sisällä. Satunnaisfunktion sisälle voi asettaa myös TagTile®-liikepaloja.

Lisää ideoita ja ohjeita saat osoitteesta www.kubo.education

Sivustolta saat maksuttomia tuntisuunnitelmia ja tehtäviä, jotka

haastavat oppilaat kehittämään ohjelmointitaitojaan KUBO Coding++ TagTile® -tuotteiden parissa. Tutustu

myös tiiviisiin ohjevideoihimme verkkosivustollamme.

Koodauslisenssillä ladattavat tuntisuunnitelmat

Koodauslisenssin voi lukea ja ladata osoitteesta www.kubo.education. Koodauslisenssillä saat käyttöösi kattavat tuntisuunnitelmat ja opettajan oppaat, jotka sisältävät kaikki KUBO-koodauksessa tarvittavat tiedot. Niiden avulla voit opettaa oppilaille hauskan, kehittävän ja luovan koodauskonseptin.

M AT E R I A A L I T:

• 4 tuntisuunnitelmaa, jotka sisältävät 16 tehtävää (á 25 minuuttia) koodauksen harjoitteluun KUBO Coding -pakkauksen avulla.

• 3 tuntisuunnitelmaa, jotka sisältävät 12 tehtävää (á 45 minuuttia) koodauksen harjoitteluun KUBO Coding+ TagTile® -pakkauksen avulla.

• 1 tuntisuunnitelma, joka sisältää kolme tehtävää (á 45–90 minuuttia) koodauksen harjoitteluun KUBO Coding++ TagTile® -pakkauksen. Saat lisäksi projektipakkauksen, jonka tehtäviin voi keskittyä useiden päivien tai viikkojen ajan.

J O K A I N E N T U N T I S U U N N I T E L M A S I SÄ LTÄ Ä :

• Selkeitä, hauskoja 3D-kuvia, jotka ovat taatusti oppilaiden mieleen

• Ideoita tarinoihin, jotka motivoivat oppilaita syventymään koodaukseen

• Ladattavat tehtäväpaperit

• Tehtäväkortit, jotka kannustavat itsenäiseen oppimiseen

• Koodauslisenssin alaisen todistuksen koodaustaitojen kehittymisestä

• Ideoita arviointiin ja lisätehtäviin

• Tulostettavan Opettajan oppaan

W W W. K U B O. E D U C AT I O N

15

KUBO Coding++ – jatkotason taidot

KUBO soveltuu 4-vuotiaista yli 10-vuotiaille lapsille, ja opettaja voi päättää uusien koodaustaitojen opettelutahdin.

TUNTISUUNNITELMA 1 (3 tehtävää, á 45–90 minuuttia)

Esittelyssä muuttujat, ehtolauseet (jos/muutoin), tapahtumat ja satunnaiset sekvenssit, joiden avulla voi ratkaista tehtäviä ja uppoutua luoviin haasteisiin.

PROJEKTIPAKKAUS (Useiden päivien tai viikkojen aikana suoritettavat projektit)

Sisältää tehtäviä, joiden parissa oppilaat voivat harjoitella luovuutta kehittävää KUBO-koodauskonseptia ja oppia uutta projektien suunnittelusta, toteutuksesta ja esitystaidoista.

KUBO CODING++Muuttujat

Ehtolauseet

Tapahtumat

TUNTISUUNNITELMA 1 (4 tehtävää, á 45 minuuttia)

Kerrataan reitit, funktiot, alaohjelmat ja silmukat uusien KUBO TagTile® -koodauspalojen avulla.

TUNTISUUNNITELMA 2 (4 tehtävää, á 45 minuuttia)

Tutustutaan uusiin KUBO Coding+ TagTile® -koodauspaloihin, joilla voi suunnitella ja toteuttaa monimutkaisempia reittejä, funktioita, alaohjelmia ja silmukoita.

TUNTISUUNNITELMA 3 (4 tehtävää, á 45 minuuttia)

Suunnitellaan entistäkin monitahoisempia ohjelmia kaikilla TagTile® -koodauspaloilla. Aiheina mm. aarrejahti ja tanssikilpailu.

KUBO CODING+Suunta ja nopeus

Aika ja etäisyys

TUNTISUUNNITELMA 1 (4 tehtävää, á 25 minuuttia)

Tutustutaan perusliikkeisiin: Siirry eteenpäin, Siirry vasemmalle ja Siirry oikealle.

TUNTISUUNNITELMA 2(4 tehtävää, á 25 minuuttia)

Laaditaan ja tallennetaan reittejä funktioiden avulla.

TUNTISUUNNITELMA 3(4 tehtävää, á 25 minuuttia)

Laaditaan ja tallennetaan reittejä alaohjelmien avulla.

TUNTISUUNNITELMA 4(4 tehtävää, á 25 minuuttia)

Tutustutaan silmukoihin, suunnitellaan ja testataan ohjelmia ja ratkaistaan tehtäviä funktioilla ja alaohjelmilla.

KUBO CODINGReitit ja funktiot

Alaohjelmat

Silmukat

NÄ

IN P

ÄÄ

SET

ALK

UU

N

KEH

ITÄ

TAIT

OJA

SI

SUPE

RKO

OD

ARE

ILLE

Kaikki oikeudet pidätetään © 2019KUBO Robotics ApS

Niels Bohrs Allé 185 DK-5220 Odense SØ

Yritystunnus: 37043858

www.kubo.education