Programmering med arduino för barn
Syfte
Att utveckla det abstrakta tänkandet och den logiska förmågan samt att introducera barn i mikroprocessorernas värld och i digital teknik. Fyra moment är viktiga i programmering: 1) få en idé, 2) planera en algoritm, 3) skriva programmet och 4) utvärdera resultatet.
Progression
Vi har en läroplan för tre terminer (3 x 12 ggr) idag, denna utvecklas för närvarande till fem terminer.
Förkunskaper
Att eleven har datorvana, att hantera mus/tangentbord, kunna starta och stänga program och kunna navigera runt i ett GUI typ Windows.
Innehåll
Nivå 1:
I den första nivån av våra arduino kurser får eleven lära sig de grundläggande kunskaperna som behövs inom programmering, såväl som grundläggande ellära. Här ligger fokus på att förstå hur man med kod kan kommunicera med datorer, och utforska vad man kan göra med olika redskap inom programmering. Genom att strukturera lektionerna efter de fyra momenten idé, planering, utförande och utvärdering utvecklar eleven sitt abstrakta och logiska tänkande samtidigt som uppgifterna är konkreta. Vi programmerar i språket arduino, vilket är en version av det populära programmeringsspråket C++ som ofta används inom spelutveckling och är en del av en hel familj liknande språk.
Förkunskaper för Nivå 1
För nivå ett krävs inga förkunskaper inom programmering, däremot behöver eleven ha grundläggande datorvana (hantera mus och tangentbord samt öppna och stänga program).
Nivå 2 :
Kursen Arduino (Avancerat) bygger på den föregående kursen Arduino (Nybörjare). Kursen lär eleven avancerad skriftlig programmering och användningen av avancerade elektroniska komponenter. Eleverna börjar kursen med att repetera grunderna om Arduino-mikrokontrollern och Arduinos struktur, för att sedan gå vidare med att programmera mer avancerade robotar som t.ex en robotarm.
Att lära sig programmera är inget som blir klar med, man kan alltid förbättra sin förmåga. Kursen kommer lära eleven hur man kan applicera det man har lärt sig för att skapa avancerade algoritmer och hjälper eleven att senare kunna förbättra sin egen förmåga på egen hand. Kursen kommer göra eleven mer självgående i hur de löser algoritmer. Kursens mål är att förbättra elevens problemlösningsförmåga, förmågan att tänka fram en algoritm och förvandla den till giltig kod som en dator kan läsa och utföra.
Alla elever arbetar vid individuella datorer (Kosmosklubbens har datorer på plats) och arduinokort där de utmanas att lösa avancerade praktiska och teoretiska problem. Vid slutet av kursen så ska eleven kunna skapa avancerade algoritmer och använda flera komponenter ihop för att sen kunna utveckla dessa till praktiska lösningar. När eleven är färdig med Arduino (Avancerat) så kan man gå vidare till kursen C++ programmering (vilket är programmeringsspråket som används i alla datorer och mobiltelefoner).
Nivå 3:
C++ programmering är väldigt likt Arduinoprogrammering, skillnaden är att eleven inte programmerar robotar utan programmerar olika applikationer för Windows, macOS och Linux-datorer. Kursen kräver att eleven har gått båda kurserna Arduino (Nybörjare) och Arduino (Avancerat). Detta är nödvändigt för att hänga med på lektionerna. Kursen lär eleven programmering som används i vuxenvärlden och att kunna skapa avancerade algoritmer för att lösa olika teoretiska problem på hemmadatorer, vilket eleven kommer ha nytta av hela livet eller till och med ge arbetsmöjligheter i framtiden.
Vi rekommenderar starkt att man tar med sig egen macOS eller Linux-dator. Windows fungerar också men då är det viktigt att man har installerat Visual Studio Code, MinGW och QT Creator. Detta är på grund av att Windows i fabriksinställningar inte har alla nödvändiga redskap som behövs för att programmera. Om du inte har en dator eller har en Windows-dator utan redskapen som krävs så finns det Linux-datorer på plats med alla redskap installerade. macOS datorer behöver bara ha Xcode installerat (vilket man kan hitta i App Store).
Eleven kommer att lära sig att skapa kommandlinje-baserade program och grafiska program vilket ska kunna lösa både enklare och mer avancerade logistiska problem. Vid kurslut kan eleven välja att gå om kursen för att fortsätta lära sig om C++ programmering och olika applikationer. Annars kan man fortsätta med C++, eller något annat programmeringsspråk och lära sig på egen hand.
Vad är arduino?
En arduino är en liten dator (eller mikrokontroller som det egentligen heter) som vi kan programmera. Arduinon har små “pins” som kan skicka och ta emot strömsignaler, till dessa kan vi koppla exempelvis motorer, lampor och annat roligt som vi styr med hjälp av kod.
Varför arduino?
- Arduino är ett interaktivt och roligt sätt att lära sig programmering. När vi programmerar med arduino får vi snabbt ett visuellt resultat vilket gör målet med uppgifterna konkreta och enkla att förstå.
- Programmeringsspråket arduino är en version av C++ som är en del av en familj programmeringsspråk som kallas för C familjen, lär man sig grunderna i ett av språken blir det mycket enklare att lära sig och förstå de andra!
- Eftersom vi behöver koppla lampor och motorer till vår arduino för att använda den blir arduinon även ett verktyg för att lära ut grundläggande ellära.
- Programmering är ett fantastiskt verktyg för att öva vår problemlösningsförmåga!