LEGO® Education WeDoTM Software Projekt Lego ve výuce informatiky a fyziky
Příručka pro uživatele Mgr. Hana Baroušová Mgr. Jana Hakalová Mgr. Eva Riessová
Obsah Seznamte se s programem....................................................................................................................................... 4 Seznam tlačítek a funkcí.......................................................................................................................................... 5 Seznam funkcí........................................................................................................................................................... 6 Seznam zvuků........................................................................................................................................................... 8 Seznam pozadí listů................................................................................................................................................ 9 Jak začít pracovat s programem WeDo: Jak začít (Getting started)...................................................................................................................................... 10 Nápověda................................................................................................................................................................. 11 Činnosti (Activities)............................................................................................................................................... 13 Ukázkový model s programem (Tančící ptáčata).............................................................................................. 14 Cvičení: úkol č.1 – Zvuky a pozadí ..................................................................................................................................... 16 úkol č.2 – Senzory.................................................................................................................................................. 16 řešení úkolů č.1, č.2................................................................................................................................................ 17 úkol č.3 – Tančící ptáčata...................................................................................................................................... 18 řešení úkolu č.3....................................................................................................................................................... 19 úkol č.4 – Houpačka............................................................................................................................................... 20 řešení úkolu č.4....................................................................................................................................................... 21 úkol č.5 – Kolotoč.................................................................................................................................................. 22 řešení úkolu č.5....................................................................................................................................................... 23 úkol č.6 – Větrný mlýn.......................................................................................................................................... 24 řešení úkolu č.6....................................................................................................................................................... 25 úkol č.7 – Papoušek................................................................................................................................................ 26 řešení úkolu č.7....................................................................................................................................................... 27 úkol č.8 – Vjezd na parkoviště.............................................................................................................................. 28 řešení úkolu č.8....................................................................................................................................................... 29 úkol č.9 – Závodní auto......................................................................................................................................... 30 řešení úkolu č.9....................................................................................................................................................... 31 úkol č.10 – Kukačka............................................................................................................................................... 32 řešení úkolu č.10..................................................................................................................................................... 33
Seznamte se s programem:
LEGO® Education WeDoTM Software Připojení: Nahrávání vlastních zvuků: nahrávat – stop – přehrát Zobrazení připojení senzorů a motorů použitých v programu.
Záložka: Zavření programu. Otevření vytvořeného projektu. Otevření nového projektu (list). Je otevřen Projekt 3.
Obsah: Ukázky, jak začít sestavovat a programovat. Činnosti a prohlížeče hotových modelů a programů.
Obrazovka: Otevře se, když jsou v programu použita čísla, písmena nebo pozadí.
Projekt: Přidržením klávesy Shift
Tlačítko ŠIPKA: Otevře paletu (nabídku). 4
Tlačítko STOP: Zastaví program a motory. (Stejnou funkci má klávesa Esc)
Seznam tlačítek a funkcí:
Spojení Obsah Obrazovka Zavřít (program)
Otevřít (dříve vytvořený projekt)
Nový projekt (list, soubor)
Projekt číslo 1 (list, soubor)
Stop (zastaví program a motory)
Zavřená paleta (nabídka)
Otevřená paleta (nabídka)
Program
5
Seznam funkcí:
Start (spustí program)
Zahrát zvuk
Spustit klávesou tisk
Obrazovka
Spustit klávesou zprávu
Přičíst
Motor se otáčí doprava
Odečíst
Motor se otáčí doleva
Násobit
Rychlost motoru Dělit
Motor čeká (má pauzu)
Motor je vypnutý
6
Obrazovka s obrázkem
Seznam funkcí:
Poslat zprávu
Vložit senzor pohybu
Čekání
Vložit senzor náklonu
Naklonit nahoru
Opakovací blok
Naklonit dolů
Naklonit doprava Vložit text Vložit číslo
Naklonit doleva
Žádný náklon Nahodilý výběr Vložit zvukový senzor Nahrávat Stop Přehrát
Vložit obrazovku
Bublina
7
Seznam zvuků:
Číslo udává typ zvuku. Pokud ti tyto zvuky nestačí, můžeš si nahrát svoje (viz strana 16).
8
Ahoj (písknutí)
Skřehotání (žába)
Polibek
Kouzlo (zazvonění)
Bing!!!
Bublání (bubliny)
Spirála (při nárazu) .
Cákání (voda)
Skřípání (dveře)
Hrom.
Fandění
Pískání (hlasitě)
Chrápání
Řev lva
Motor
Zadunění (pád předmětu)
Křoupání
Třepotavý zvuk (parní lokomotiva)
Pískání ptáčka
Paprsek
Seznam pozadí listů: Číslo udává typ pozadí. Obloha
Tráva
Moře
Bouře
Les
Savana
Skála
Útes
Jeskyně
Hory
Vesmír
Polární oblast
Křídová tabule
Květiny
Bublina
Srdce
Hřmění (výbuch)
Ječení (rozruch)
Šťastní panáčci
Vystrašení panáčci
9
Jak začít pracovat s programem Wedo? Jak začít (Getting started) Pojďme si nejdříve prohlédnout, co nám program nabízí. Po otevření programu WeDo klikni na tlačítko Obsah: Otevře se okno:
Klikni na tlačítko Getting started (Jak začít): Otevře se nabídka základních modelů a programů:
1. nosná hřídel 11. senzor pohybu 2. pohon, převod 12. kolmý převod 3. pomalý převod (líný) 13. šnekový převod 4. pomalejší převod 14. vačka 5. rychlejší převod 15. páka 6. senzor náklonu 16. opakovací blok 7. kladky a pás 17. přidat na displej 8. překřížený pás 18. odečíst z displeje 9. zmenšení rychlosti 19. poslat zprávu 10. zvýšení rychlosti 20. označení (motoru)
10
Klikni v nabídce na libovolnou položku: například Otevře se okno s ukázkovým modelem a programem:
Pomocí šipek můžeš otáčet s modelem a prohlédnout si ho ze všech stran. Klikni v okně na levou šipku:
Otevře se okno s nápovědou, z jakých součástek je model sestrojen:
Klikni v okně na pravou šipku:
Otevře se okno s nápovědou, jak upravovat zobrazený program:
Pod tímto ukázkovým oknem máš dost místa na tvorbu vlastního projektu. Klikni na tlačítko ,,Obsah“ Okno s modelem a programem ,,pomalý převod“ se zavře.
11
Vrátili jsme se k našemu oknu s přehledem modelů a programů:
Určitě jsi v okně objevil malý otazník vpravo dole. Klikni na něj. Otevře se okno s přehledem prvků:
(Pokud znovu klikneš na otazník, okno se zavře) Klikni na vybraný prvek: například V přehledu se zvýrazní položky, ve kterých je vybraný prvek použitý:
12
Činnosti (Activities) Pojďme si dále prohlédnout, co nám program nabízí. Po otevření programu WeDo klikni na tlačítko Obsah: a potom na tlačítko Activities (Činnosti): Otevře se nabídka zábavných modelů a programů:
Úžasné mechanismy: Zvířátka z přírody: Tančící ptáčata Hladový krokodýl Roztoč káču Řvoucí lev Bubnující opička Létající ptáček Fotbalový zápas: Dobrodružné příběhy: Fotbalový útočník Zachraň letadlo Fotbalový brankář Útěk před obrem Jásající fanoušci Plachetnice v bouři
13
Klikni v nabídce na libovolnou položku:
Otevře se soubor oken s tímto ukázkovým modelem a programem:
Na začátku si můžeš prohlédnout animaci, ve které se ti model představí. Dále ovládáš ukázku pomocí tlačítek:
krok vpřed krok zpět
tahem myši se přemísti na vybrané místo
Při každém kroku vpřed se ti na šedém pruhu zobrazí součástky, které potřebuješ na sestavování modelu:
Nad nimi vidíš hotový model:
Uprostřed okna se zobrazuje model s právě přidanými součástkami: 14
V posledním okně se ti představuje program, který ovládá daný model.
Při ukázání myší na vybranou funkci nebo tlačítko v programu se zobrazí nápověda (v anglickém jazyce) neboli vysvětlení, jak v tomto místě program pracuje.
Můžeš vyzkoušet program rovnou sestavit, obměnit nebo vymyslet jiný.
15
CVIČENÍ Úkol č. 1 – Zvuky a pozadí 1. Vyzkoušej všechny zvuky a pozadí, které ti nabízí program WeDo. využij funkce ,,start“, ,,zahrát zvuk“, ,,obrazovka s obrázkem“ 2. Nahraj si svůj vlastní zvuk: a) mluvení b) zpěv 3. Vytvoř sestavu libovolných zvuků a obrázků, které se stále opakují. využij funkce ,,opakování“ 4. Zkopíruj vytvořený program: přidrž klávesu Ctrl a táhnutím myší za ikonu ,,start“ program zkopíruješ. 5. Vyhledej informace o pohyblivých modelech Lega WeDo na internetu. Jeden si vyber a postav. Úkol č. 2 – Senzory 1. Sestav program podle kterého se budou na obrazovce ukazovat různá pozadí v krátkých časových intervalech za sebou. využij funkce ,,start“, ,,obrazovka s obrázkem“, ,,čekání určitou dobu“ 2. Postav modely podle návodů. 3. Sestav programy podle kterých budou modely pracovat takto: a) motor – kolo se otáčí, ukazují se obrázky a ozývají se zvuky, které se k těmto obrázkům hodí, nakonec se kolo zastaví b) senzor pohybu – vždy po zaznamenání pohybu se ozve jiný zvuk (použij minimálně 4 zvuky) c) senzor náklonu – vždy po zaznamenání náklonu se objeví jiný obrázek (použij minimálně 4 obrázky a využij 4 druhy náklonu)
16
Řešení úkolu č. 1: 1. Zvuk: Pozadí:
2. Nahrávání vlastního zvuku: a) zapneme nahrávání a mluvíme nebo zpíváme b) vypneme nahrávání c) přehrajeme zvuk 3. Ukázka programu:
4. Ukázka modelu:
Řešení úkolu č. 2: 1. Ukázka programu:
3. Ukázka programů:
a) b)
c) 17
Úkol č. 3 – Tančící ptáčata 1. Postav model podle návodu. V programu WeDo najdeš stejný model. Ukážu ti cestu: Obsah / Činnosti / Tančící ptáčata 2. Vyzkoušej si hotový program, který ti nabízí WeDo. Pozorně sleduj, jak řídí program činnost modelu a popiš ho. 3. Sestav vlastní jednoduchý program na téma: ,,V trávě poskakují ptáci, pískají, potom odletí a zmizí na obloze“. V programu využij tyto prvky: a) zvuky b) pozadí, které se hodí k modelu a situaci c) různé rychlosti motoru
d) různé směry otáčení motoru
4. Vyzkoušej různé typy převodů a zjisti, jaké mají jednotlivé převody vliv na pohyb ptáčat: a) malá kladka a) b) velká kladka c) převod bez pásu d) převod se skříženým pásem b) e) převod s nepřekříženým pásem
c) d) e)
18
Řešení: 1.
2. Program z WeDo:
Podle programu se ptáčata otáčí náhodně vybranou rychlostí na jednu stranu po náhodně dlouhou dobu, ozve se třepotavý zvuk, ptáčata se otáčí na druhou stranu po náhodně dlouhou dobu, ozve se pískání ptáčat a nakonec se ozve zvuk otáčení. Celý program se stále opakuje. 3. Ukázka vlastních programů:
4. Jednotlivé převody mají tento vliv na pohyb ptáčat: a) malá kladka – rychlý pohyb jednoho ptáčete b) velká kladka – pomalý pohyb jednoho ptáčete c) převod bez pásu – točí se jen jedno ptáče d) převod se skříženým pásem – ptáčata se točí proti sobě e) převod s nepřekříženým pásem – ptáčata se točí stejným směrem. 19
Úkol č. 4 – Houpačka 1. Postav model podle návodu. 2. Sestav program pomocí kterého se budou panáčci na houpačce houpat: využij funkce ,,rychlost motoru“, ,,čekání na náklon“ a ,,opakovací blok“ 3. Zjisti, jakým způsobem se dá měnit rychlost houpání. 4. Kolik rychlostí můžeš v programu využít? 5. Jak spolu souvisí rychlost houpání a číslo u ikony motoru? 6. Postav jiný model podle své fantazie, který využívá houpacího mechanismu a sestav k němu jednoduchý program.
20
Řešení: 1.
2.
3. Rychlost houpání změníme pomocí změny rychlosti motoru tak, že u funkce ,,rychlost motoru“ přepíšeme číslo. 4. V programu můžeme využít 10 různých rychlostí. 5. Čím je větší číslo u motoru, tím je větší rychlost motoru a také rychlost houpání. 6. Příklad jiných modelů:
21
Úkol č. 5 – Kolotoč 1. Postav model podle návodu. 2. Sestav program pomocí kterého se budou panáčci točit na kolotoči: a) na displeji se ukáže vhodné pozadí kolotoče b) ozve se zvuk, ohlašující start kolotoče c) kolotoč se točí menší rychlostí po určitou dobu, pak se zastaví d) vše se opakuje – využij funkce ,,otočení motoru“, ,,rychlost motoru“, ,,otáčení motoru určitou dobu“, ,,opakovací blok“ – dále využij zvuky a pozadí z nabídky programu. 3. Jakým způsobem změníš směr otáčení kolotoče? 4. Jakým způsobem změníš dobu, po kterou se kolotoč otáčí? 5. Uprav si model kolotoče podle své fantazie a navrhni úpravy v programu.
22
Řešení: 1.
2. Ukázka programu:
3. Směr otáčení kolotoče změníme přepnutím funkce: ,,otáčení motoru“ (kliknutím na ikonu v programu). Směr pohybu znázorňuje šipka na ikoně. 4. Dobu otáčení kolotoče změníme přepsáním číselného údaje u funkce ,,otáčení motoru určitou dobu“. Přepsat číslo můžeme dvěma způsoby: a) kliknutím na číslo se nám údaj zvětší o jednu jednotku b) ukážeme kurzorem na číslo, kurzor změní tvar na písmeno T a pomocí klávesnice napíšeme požadované číslo 5. Příklad upraveného modelu:
23
Úkol č. 6 – Větrný mlýn 1. Postav model podle návodu. 2. Sestav program pomocí kterého se bude větrný mlýn pohybovat takto: a) otáčí se na jednu stranu náhodně vybranou rychlostí b) zastaví se a chvíli čeká c) otáčí se na druhou stranu náhodně vybranou rychlostí d) zastaví se a chvíli čeká e) vše se opakuje – využij funkce ,,otočení motoru“, ,,nahodilý výběr rychlosti motoru“, ,,otáčení motoru určitou dobu“, ,,vypnutý motor“, ,,čekání“, ,,opakovací blok“. 3. Jakým způsobem se projeví na pohybu mlýnu využití funkce ,,opakovací blok“ ? 4. Co způsobí funkce ,,nahodilý výběr rychlosti motoru“ při otáčení větrného mlýnu? 5. Uprav si model větrného mlýnu podle své fantazie a navrhni úpravy v programu.
24
Řešení: 1.
2. Ukázka programu:
3. Využití funkce ,,opakovací blok“ se projeví na pohybu mlýna tak, že mlýn se neustále dokola pohybuje podle pokynů programu, dokud program sami nezastavíme. 4. Funkce ,,nahodilý výběr rychlosti motoru“ se projeví při otáčení větrného mlýna tak, že se při každém opakování programu libovolně změní rychlost otáčení motoru a tím i mlýna (zrychluje i zpomaluje). 5. Příklad jiných modelů:
25
Úkol č. 7 – Papoušek 1. Postav model podle návodu. 2. Sestav program pomocí kterého papoušek: a) zapíská b) čeká na misku se zrním c) skloní se k misce malou rychlostí d) zobe zrní určitou dobu a vydává chroupavý zvuk d) narovná se a zastaví – využij funkce ,,čekání na pohyb“, ,,otočení motoru“, ,,čekání určitou dobu“, ,,rychlost motoru“, ,,vypnutý motor“, – dále využij zvuky z nabídky programu. 3. Jaký vliv má funkce ,,čekání určitou dobu“ použitá po funkci ,,otočení motoru“ na pohyb papouška? 4. Jak dlouhá doba je nutná použít u funkce ,,čekání určitou dobu“ na těchto místech v programu: a) papoušek se sklání a zobe zrní b) papoušek se narovnává 5. Jak pracuje senzor pohybu? 6. Uprav si program podle své fantazie.
26
Řešení: 1.
2. Ukázka programu:
3. Funkce ,,čekání určitou dobu“ použitá po funkci ,,otočení motoru“ má vliv na pohyb motoru takový, že motor se po tuto danou dobu otáčí, a pak provádí další naprogramovanou operaci. Na pohybu papouška se funkce projeví tak, že se papoušek po tuto danou dobu naklání k zrní nebo narovnává. 4. U funkce ,,čekání určitou dobu“ použijeme tento časový interval: a) papoušek se sklání a zobe zrní – použijeme tak velký časový interval, jak dlouho chceme nechat papouška zobat zrní b) papoušek se narovnává – použijeme tak velký časový interval, aby se papoušek dostatečně narovnal (ani moc, ani málo) 5. Senzor pohybu pracuje tak, že spustí činnost dalšího zařízení (motoru) po zaznamenání pohybu (0 – 20 cm před senzorem). 6. Do programu lze zařadit například pozadí na displeji, další zvuky, opakování části nebo celého pro gramu a jiné funkce.
27
Úkol č. 8 – Vjezd na parkoviště 1. Postav model podle návodu. 2. Sestav 2 samostatné programy pomocí kterých bude závora u vjezdu na parkoviště pracovat takto: 1. program a) závora čeká na pohyb přijíždějícího auta b) závora se zvedne a zastaví 2. program a) závora chvíli čeká b) závora se zavře a zastaví – využij funkce ,,čekání na pohyb“, ,,otočení motoru“, ,,čekání určitou dobu“, ,,vypnutý motor“ 3. Spoj oba samostatné programy v jeden a zjisti rozdíly v pohybu závory. 4. Uprav si model autíčka podle své fantazie a navrhni úpravy v programu.
28
Řešení: 1.
2. Ukázka samostatných programů:
3. Ukázka programu vytvořeného spojením obou programů:
Po spojení programů v jeden pracuje závora stejně, navíc stačí použití pouze jednoho startu. Pro pohodlný průjezd autíčka na parkoviště je však lepší zvýšit dobu čekání závory před zavřením (z 10 jednotek alespoň na 20). 4. Příklad upraveného modelu:
29
Úkol č. 9 – Závodní auto 1. Postav model podle návodu. 2. Sestav program pomocí kterého se bude závodní auto pohybovat takto: a) ozve se odpískání startu b) čekání na mávnutí praporku (senzor pohybu) c) auto jede nějakou dobu a zastaví se d) ozve se zvuk jásajícího davu lidí – využij funkce ,,čekání na pohyb“, ,,otočení motoru“, ,,vypnutý motor“ – dále využij zvuky z nabídky programu. 3. Jakým způsobem se dá měnit směr pohybu auta – vpřed nebo vzad? 4. Jak prodloužíš nebo zkrátíš čas jízdy auta? 5. Vyzkoušej zobrazené programy a zapiš rozdíly v chování auta: a)
b)
6. Uprav model auta nebo postav jiný model podle své fantazie a sestav k němu jednoduchý program
30
Řešení: 1.
2. Ukázka programu:
3. Směr pohybu auta vpřed nebo vzad změníme přepnutím funkce ,,otočení motoru“ (kliknutím na ikonu v programu). Směr pohybu znázorňuje šipka na ikoně. 4. Čas jízdy auta změníme přepsáním číselného údaje u funkce ,,čekání“ použitou za funkcí ,,otočení motoru“. 5. Auto se chová podle programů takto: a) čeká na pohyb, jede a za určitou dobu (20 časových jednotek) zapíská, jede stále dál a nezastavuje (pokud chceme, aby auto zastavilo, musíme přidat funkci ,,vypnutý motor“) b) čeká na pohyb, jede a za určitou dobu (20 časových jednotek) zastaví a pak zapíská
6. Ukázka upraveného modelu:
31
Úkol č.10 – Kukačka v hodinách 1. Postav model podle návodu. 2. Sestav program pomocí kterého kukačka: a) vyjede ven z hodin a zastaví se b) zakuká c) zajede zpět do hodin a zastaví se d) vše se opakuje – využij funkce ,,otočení motoru“, ,,čekání určitou dobu“, ,,vypnutý motor“, ,,opakovací blok“ – nahraj si vlastní zvuk: kukání kukačky 3. Při nahrávání zvuku = ,,kukání“ použij sluchátka s mikrofonem. Kam se nový zvuk nahrál? 4. Podle své fantazie navrhni úpravy v programu.
32
Řešení: 1.
2. Ukázka programu:
3. Nový zvuk (kukání) se automaticky nahraje pod číslem zvuku 1. 4. Příklad upraveného programu:
33
