Мікрокомп'ютери та можливості micro:bit для навчання дітей програмуванню

Освітня робототехніка (educational robotics) – міжпредметний напрям навчання учнів, у процесі якого інтегруються знання зі STEM-предметів (фізики, технологій, математики), кібернетики, мехатроніки та інформатики.

Мікрокомп'ютери — це спеціальний клас обчислювальних пристроїв, які характеризуються:

- Мінімальними габаритними розмірами (часто порівнянні з пластиковою карткою 50мм х 90мм)

- Здатністю запускати повноцінну операційну систему

- Можливістю виконувати додатки для реалізації задач користувача

Типові мікрокомп'ютери мають:

- Широкий набір інтерфейсів зв'язку з зовнішніми пристроями

- Центральний процесор

- Графічний процесор

- Іноді спеціалізовані співпроцесори

- Модуль пам'яті

- Набір інтерфейсів вводу-виводу

Додаткові можливості: для розширення функціоналу, мікрокомп'ютери часто оснащуються: бездротовим зв'язком Wi-Fi, Bluetooth

Можливості застосування

Мікрокомп'ютери здатні:

- Отримувати та передавати дані

- Проводити складні обчислення

- Використовувати алгоритми штучного інтелекту

- Працювати зі спеціалізованими бібліотеками і SDK

Відомі виробники

Найбільш популярні виробники мікрокомп'ютерів включають:

1. Raspberry Pi

2. Arduino

3. NVIDIA

4. Coral

5. micro:bit

6. BeagleBone

7. Banana Pi

8. Asus

Мікрокомп'ютери micro:bit -

це бюджетна альтернатива для навчання основам мікроелектроніки та програмування. Вони були розроблені в 2016 році як частина ініціативи BBC з популяризації комп'ютерної грамотності в британських школах.

У нашій школі, за програмою Морзе, Барна, учні вивчають даний пристрій у 4 та 6 класах.

    Micro:bit має простий, інтуїтивно зрозумілий інтерфейс з двома кнопками,

матрицею 5 х 5 з 25 світлодіодів, піни для підключення зовнішніх пристроїв, дві кнопки, вбудований модуль Bluetooth, акселерометр, вбудований магнітометр, що можна використовувати як компас або детектор металу, датчики світла та температури, датчик рівня шуму.

Такий дизайн дозволяє учням зосередитися на вивченні фундаментальних концепцій програмування, не перевантажуючи себе складними апаратними конфігураціями. Цей пристрій використовує

універсальний досвід програмування для учнів у різних програмах, наприклад Scratch. Він підтримує як блокові, так і текстові мови програмування, що дозволяє учням плавно переходити від однієї мови до іншої в міру того, як вони стають більш досвідченими. Початківці можуть почати з онлайн-редактора Microsoft MakeCode, що подібний до Scratch. В цілому, цього редактору вистачить для всіх задач навчання.

    Візуальний підхід до програмування допомагає учням зрозуміти логіку кодування, не зациклюючись на синтаксисі. Коли учні набудуть впевненості та навичок, вони можуть перейти на JavaScript або Python, текстові мови програмування, які пропонують більш розширені можливості. 

 Є дуже багато цікавих проєктів для використання у реальному житті: https://evo.net.ua/25-proektov-sredney-slozhnosti-na-microbit/?srsltid=AfmBOor6ag3nw9gTRleH1dajm3lB-M7tumDeoihWS4eDFabS69Sw26_O#14.

    Особливістю є те, що micro:bit можна застосовувати як розширення для scratch та    можливостям програмування у поєднанні програм. Наприклад, ось такий проєкт: https://scratch.mit.edu/projects/1172473482

Ресурси для вчителя: https://microbit.org/teach/featured/

Джерела використаної інформації:

1. https://evo.net.ua/ 

2. Горященко К, Лисий А, Кіретов В. Застосування BBC MICRO:BIT для навчання програмуванню. Том 335 № 3(1) (2024): Вісник Хмельницького національного університету. Серія: Технічні наук (https://heraldts.khmnu.edu.ua/index.php/heraldts/article/view/251/231)

3. http://www.pedagogy-journal.kpu.zp.ua/archive/2020/70/part_1/27.pdf