Predstavenie projektu
Projekt "Automatizované parkovisko” je zameraný na simuláciu parkovacieho systému s využitím BBC micro:bitov a Cutebot autíčok. Žiaci sa učia programovať základné algoritmy pre detekciu prekážok, navigáciu a rozhodovanie o parkovaní, pričom kombinujú cykly a vetvenia. Výsledný projekt simulovaného parkoviska učí nielen základy algoritmického myslenia a programovania, ale podporuje aj rozvoj kritického myslenia a riešenie reálnych problémov pomocou inteligentných systémov.
Kľúčová otázka:
Ako môžeme pomocou technológie uľahčiť parkovanie a znížiť stres pre vodičov?
Záverečný produkt:
Zmenšený model parkoviska, ktorý obsahuje malé parkovacie miesta pre Cuteboty a modelové značenie. Tento model môžu žiaci prezentovať verejne na dni otvorených dverí školy alebo na technickej súťaži.
Edukačné ciele:
- Rozvíjať algoritmické a kritické myslenie, schopnosť žiakov navrhovať algoritmy, riešiť problémy krok za krokom a efektívne kombinovať cykly s podmienkami.
- Prepojiť svoje poznatky s problémom z každodenného života.
- Naučiť sa pracovať s chybou.
Projekt navrhol a realizoval účastník PBL Akadémie (text upravený pre potreby zverejnenia).
Materiály, pomôcky, zdroje
- Hardvér: BBC micro:bit, Cutebot autíčka
- Softvér: Programovacie prostredie MakeCode
- Pomôcky: Materiál na vytváranie modelov (kartón, farby, lepidlo)
- Šablóny a formuláre: Denníky na reflexiu, šablóny na algoritmy, hodnotiace tabuľky a spätné väzby
- Dôležité zdroje a dokumenty: odkazy na online kurzy, ktoré môžu žiakom pomôcť pri programovaní alebo práci s BBC micro:bitmi
Krok 1: Oboznámenie sa s projektom
Predstavenie kľúčovej otázky a pravidiel práce na projekte
Rozdelenie do skupín, rozdelenie úloh v skupine
Predstavenie harmonogramu, očakávaných výstupov projektu a hodnotiacich kritérií
Materiály, pomôcky, zdroje:
- harmonogram projektu
Krok 2: Úvod do témy projektu
Diskusia o problémoch s parkovaním v každodennom živote
- žiaci identifikujú problémy s parkovaním vo svojom okolí
- spoločne hľadáme odpoveď na otázku, ako môžu technológie pomôcť riešiť problémy s parkovaním
- prezentácia o technológiách, ktoré môžu podporiť automatizáciu (BBC micro:bit, Cutebot)
Materiály, pomôcky, zdroje:
- BBC micro:bity
- príklady podobných technológií
- harmonogram projektu
Krok 3: Návrh dizajnu parkoviska a jeho funkcií
Návrh dizajnu parkoviska a jeho funkcií
- každá skupina pripraví vlastný návrh parkoviska - brainstorming v skupinách
- počas práce sa snažia odpovedať na otázky ako:
Aké parametre (veľkosť, značenie) by malo mať efektívne parkovisko?
Ako môžeme zabezpečiť, aby parkovisko simulovalo reálne podmienky?
Aké funkcie má mať algoritmus pre prácu na parkovisku?
- skupiny odvzdajú svoj návrh plánu na papieri (vrátane značenia a rozmiestnenia prekážok
- skupiny diskutujú o predložených návrhoch a vyberú finálny dizajn
Krok 4: Návrh algoritmu na papieri
Návrh algoritmov
- skupiny navrhnú algoritmus na papieri a nakreslia diagram toku, odpovedajú na otázky:
Aké kroky by mal obsahovať algoritmus pre parkovanie?
Ktoré podmienky musíme ošetriť?
Ako určíme, či je parkovacie miesto voľné?
Konzultácia návrhov algoritmov s učiteľom
-
žiaci prezentujú svoje návrhy, každý člen skupiny musí dokázať vysvetliť jednotlivé kroky algoritmu
-
učiteľ dáva žiakom spätnú väzbu k ich návrhu
Materiály, pomôcky, zdroje:
- šablóny na kreslenie algoritmov
Krok 5: Programovanie základného algoritmu
Programovanie základného algoritmu
- žiaci v skupinách riešia otázky ako:
Ako implementovať algoritmus na BBC micro:bit?
Ako detegujeme prekážky pomocou senzorov?
Ako nastavíme pohyb Cutebota podľa algoritmu?
-
žiaci pracujú v tímoch na kóde, ktorý implementuje základné funkcie parkovania (napr. detekcia prekážok).
-
prípadné chyby sa žiaci snažia sami opraviť, v prípade, že potrebujú pomoc, oslovia učiteľa
Spoločná diskusia a vzájomné návrhy na zlepšenie
- žiaci diskutujú o problémoch, ktoré sa vyskytli počas testovania
- skupiny si vzájomne navrhujú možné zlepšenia
Materiály, pomôcky, zdroje:
- BBC micro:bity
- MakeCode
- senzory
Krok 6: Rozšírenie algoritmu o nové funkcionality - implementácia spätnej väzby
Rozšírenie algoritmu o nové funkcionality - implementácia spätnej väzby
-
skupiny rozširujú svoj algoritmus o ďalšie pravidlá a podmienky, implementujú návrhy, ktoré zazneli počas vzájomného hodnotenia
Materiály, pomôcky, zdroje:
- BBC micro:bity
- MakeCode
- senzory
Krok 7: Integrácia algoritmu s hardvérom
Práca na prepojení algoritmu s fyzickým hardvérom (senzory, pohon)
Ako prepojíme algoritmus s pohybom Cutebota?
Aké parametre musíme doladiť, aby systém fungoval správne?
Ako môžeme zabezpečiť spoľahlivosť systému?
Testovanie pohybu Cutebota na parkovisku a ladenie funkčnosti
Tvorba denníka problémov a ich riešení
Materiály, pomôcky, zdroje:
- BBC micro:bity
- MakeCode
- senzory
Krok 8: Výroba modelu parkoviska
Výroba modelu parkoviska
- žiaci z dostupných materiálov (kartón, farby, lepidlo) vytvoria model parkoviska
- označia parkovacie miesta a pridajú prekážky na testovanie
Materiály, pomôcky, zdroje:
- materiál na výrobu modelu
Krok 9: Príprava na prezentáciu
Príprava na prezentáciu
- skupiny si pripravia prezentáciu, v ktorej vizualizujú svoje riešenie a opíšu výsledky testov
- spíšu si zoznam otázok, ktoré by im mohli položiť spolužiaci, a pripravia si odpovede
Materiály, pomôcky, zdroje:
- počítač s pripojením na internet
Krok 10: Prezentácia a reflexia
Prezentácia výsledkov
- skupiny prezentujú svoju prácu na projekte a odpovedajú na doplnkové otázky
Vzájomné hodnotenie
- v rámci hodnotenia zohľadníme kvalitu prezentácie, funkčnosť modelu a schopnosť odpovedať na otázky publika
Reflexia
- žiaci sami zhodnotia, čo sa naučili, a navrhujú zlepšenia pre budúce projekty
Aké chyby sme počas projektu objavili a ako sme ich riešili?
Čo sme sa naučili o algoritmoch?
Aké časti projektu boli najúspešnejšie?
Čo by sme urobili inak, ak by sme mali viac času?
Čo sme sa naučili o tímovej práci a technických zručnostiach?
Materiály, pomôcky, zdroje:
- Cuteboty
- model parkoviska
- počítač na prezentáciu
