Photon to polski robot edukacyjny, którego zadaniem jest wprowadzenie dzieci w świat technologii, rozwijanie ich kreatywności i zdolności logicznego myślenia oraz nauczanie podstaw programowania. W ciągu kilku ostatnich tygodni mieliśmy możliwość testowania robota oraz przygotowanych do pracy z nim aplikacji i materiałów edukacyjnych. Jak zatem produkt sprawdza się w edukacji? Postaramy się odpowiedzieć poniżej.

Rozwój Photona sfinansowano dzięki zbiórce na platformie crowdfundingowej. Dlatego jeszcze przed wypuszczeniem na rynek robot narobił niezłego szumu. Produkt jest polską odpowiedzią na popularnego Dasha firmy Wonder Workshop. Roboty mają podobny kształt, wielkość i zestaw czujników, choć możliwości Dasha są nieco większe (możliwość ruszania głową i akcesoriami podłączanymi do obrotowych portów).

Producent sugeruje wykorzystanie robota do pracy z dziećmi już od 4. roku życia, jednak mogą z nim pracować także dwunastolatki (wersja edukacyjna jest rekomendowana nawet dla ósmoklasistów). Ten pokaźny przedział wiekowy jest uzasadniany przez producenta czterema różnymi interfejsami programowania dostosowanymi do możliwości dzieci w różnym wieku.

Robot występuje na rynku w dwóch wersjach: domowej i edukacyjnej. Wersje nie różnią się jednak budową, a jedynie możliwością dostępu do konkretnych aplikacji. Wersja domowa robota nie połączy się z edukacyjną aplikacją Photon EDU, nawet jeśli rodzic dokupi materiały edukacyjne oddzielnie. Nie sposób oprzeć się wrażeniu, że “wersja edukacyjna” powstała z przyczyn zupełnie pozamerytorycznych. Stwarza niepotrzebne zamieszanie zwłaszcza dla szkół, które przy zakupie produktu muszą uważać, by można go było wykorzystać z materiałami edukacyjnymi.

Ze strony klientów indywidualnych także trudno zrozumieć przyczynę ograniczania możliwości robota. Tym bardziej, że obie wersje dostępne są w tej samej cenie. Dlatego jeśli chcesz używać wersji edukacyjnej, koniecznie sprawdź czy właśnie ją wybrałeś na etapie składania zamówienia. Inaczej możesz się rozczarować.

Konstrukcja¶

Photon to robot jeżdżący wyposażony w świecące diody, głośnik i szereg czujników. Na głowie robota umieszczono czujniki światła i dotyku, z przodu czujnik odległości, a od spodu 4 czujniki kontrastu, które można wykorzystać do badania podłoża. Robota wyposażono także w mikrofon oraz wbudowane w napęd czujniki obrotu, które pozwalają dokładnie sterować jego ruchem.

Konstrukcja Photona jest zgrabna i sympatyczna, a wydawane przez niego dźwięki na pewno przypadną dzieciom do gustu. Nie jest to jednak konstrukcja wszechstronna. Poza zaprogramowaniem jazdy i reagowania na określone bodźce, nie zrobimy wiele. Szkoda, że producent nie przewidział opcji podłączania ruchomych akcesoriów, tak jak w Dashu – wówczas robot mógłby być bardziej interaktywny.

Robot dobrze reaguje na światło i dotyk. Z wykrywaniem przeszkód miewa problemy. Dosyć kiepsko reaguje też na dźwięk; za każdym razem działa jedynie tupnięcie tuż obok robota.

Photon jest zasilany z wbudowanego akumulatora i po pełnym naładowaniu pracuje do 8 godzin. Ładowanie przez złącze microUSB trwa około 3 godzin i w tym czasie zabawa z robotem jest niemożliwa.

Programowanie¶

Zacznijmy od wymagań technicznych. Photon łączy się ze smartfonami i tabletami z systemem iOS oraz Android. Wymaga technologii Bluetooth 4.0 lub nowszej oraz 1 GB RAM. Dokładne wymagania techniczne można znaleźć tutaj.

Trzy aplikacje do pracy z Photonem na urządzeniach mobilnych można pobrać za darmo w App Store i Google Play. Aplikacje te to: Photon Robot i Photon Coding (dostępne dla wszystkich użytkowników) oraz Photon EDU (dedykowana instytucjom edukacyjnym). W najbliższym czasie producent planuje wypuścić także aplikację Photon Magic Bridge, która umożliwi pracę z Photonem z poziomu systemu Windows (tylko na komputerach)

Aby połączyć robota z komputerem konieczny będzie zakup adaptera Bluetooth Low Energy. Tu dobra wiadomość dla korzystających z zestawów LEGO WeDo 2.0. Do pracy z Photonem potrzebny jest ten sam adapter, który wielu użytkowników LEGO już posiada, czyli BlueGiga BLED 112.

Wszystkie aplikacje przygotowane przez producenta (Photon Robot, Photon Coding oraz Photon EDU) umożliwiają programowanie Photona w czterech graficznych językach programowania. Różnice pomiędzy aplikacjami dotyczą sposobu korzystania z tych języków oraz dostępności wbudowanych zadań. Szczegóły opisaliśmy poniżej. Nowa aplikacja Photon Magic Bridge przeznaczona do pracy na systemach Windows, umożliwi programowanie Photona także w środowiskach ScratchX i MakeCode.

Języki programowania¶

Producent przygotował 4 różne graficzne języki programowania, za pomocą których możemy programować Photona na różne sposoby. Języki różnią się wyglądem interfejsu, skomplikowaniem instrukcji oraz możliwościami.

Dzięki nim robota można wykorzystać do pracy zarówno z przedszkolakami, jak i uczniami wszystkich klas szkoły podstawowej. Wystarczy po prostu wybrać odpowiedni język programowania dla grupy wiekowej, z którą pracujemy. Dostępność tak dużej ilości języków programowania oraz stopniowe dodawanie nowych instrukcji w trakcie pracy z aplikacjami (Photon Robot, Photon EDU) pozwalają na dokładne różnicowanie poziomu trudności przy pracy z robotem.

Dla każdego z języków producent sugeruje pewne ograniczenia wiekowe. Najprostszy interfejs, Photon Draw, przeznaczono dla dzieci powyżej 5. roku życia.

Można się zatem zastanawiać jak pracować z młodszymi dziećmi? Wszak Photon jest przeznaczony już dla czterolatków. W aplikacjach znajdziemy opcję sterowania robotem za pomocą pilota, dla której nie przewidziano ograniczeń wiekowych. Czyżby najmłodsze dzieci miały do dyspozycji tylko to narzędzie?

Photon Draw (5+)¶

W tym interfejsie tworzymy sekwencję ruchu robota poprzez rysowanie palcem ścieżki na ekranie dotykowym. Do narysowanej ścieżki można dodać instrukcje niezwiązane z ruchem (wydaj dźwięk, zmień kolor, poczekaj na dotyk). Być może z tego względu producent mówi tu o programowaniu, choć bardziej odpowiednie byłoby pewnie określenie “elementy programowania”.

Aplikacja przeznaczona jest dla dzieci powyżej 5. roku życia i pięciolatki powinny sobie świetnie poradzić ze sterowaniem robotem w ten sposób.

Na ilustracji pokazano sekwencję ruchu robota, dzięki której Photon, po uruchomieniu programu poczeka aż dotknięty zostanie czujnik na jego głowie, a następnie pokona trasę po trzech bokach kwadratu, w każdym z narożników zmieniając kolor podświetlenia oczu i czułków

Stworzenie takiej sekwencji jest proste – wymaga jedynie narysowania odpowiedniego kształtu i dodania poleceń oczekiwania na dotyk i zmiany koloru podświetlenia w węzłach ścieżki.

Ma jednak swoje ograniczenia – mimo powtarzalności ruchu robota, każde polecenie musimy dodać osobno. Nie mamy też możliwości wylosowania koloru.

Wykorzystanie tego interfejsu może być ciekawym wprowadzeniem do zajęć z programowania; zaznajamia dzieci z możliwościami robota, uczy sterowania oraz tworzenia sekwencji. Dla młodszych dzieci jest też dobrym wprowadzeniem do pracy z tabletem.

Jednak specyfika interfejsu sprawia, że tworzenie dłuższych sekwencji jest uciążliwe. Trudne jest także korygowanie błędów. Aby usunąć narysowaną ścieżkę musimy cofnąć się po tej samej linii, co nie zawsze jest proste. Dlatego nawet drobna pomyłka może wymusić rozpoczęcie pracy od początku. Ze względu na proces tworzenia ścieżki, w tym interfejsie nie uzyskamy także ruchu robota do tyłu.

Photon Badge (6+)¶

W tym języku można już naprawdę programować. Program tworzymy korzystając z graficznych instrukcji, które układamy w odpowiedniej kolejności w oknie programu. Polecenia wykonywane są od lewej do prawej. W jednym programie zmieścimy maksymalnie 10 instrukcji. Do wykonania bardziej złożonych zadań możemy jednak wykorzystać dwie funkcje, z których każda ma 10 dodatkowych pól na instrukcje, tym samym znacznie poszerzając możliwości sterowania robotem.

Aplikacja przeznaczona jest dla dzieci powyżej 6. roku życia. Dzieci w tym wieku poradzą sobie zapewne z tworzeniem programów z bloczków. Mogą mieć jednak problemy ze zrozumieniem i wykorzystaniem funkcji, zwłaszcza, że w zadaniach przygotowanych przez producenta nie zawsze są one wykorzystywane zgodnie z przeznaczeniem (o czym później).

Możliwości interfejsu są dosyć ograniczone. Brak pętli czy instrukcji warunkowych sprawia, że do stworzenia złożonego programu konieczne są dosyć abstrakcyjne koncepty programistyczne, takie jak funkcja zagnieżdżona czy rekurencja.

Na ilustracji przedstawiono przykładowy program dla Photona napisany w języku Photon Badge. Aby uzyskać ten sam efekt co wcześniej w interfejsie Photon Draw, musimy wykorzystać funkcję – inaczej nie zmieścimy się w limicie 10 bloczków.

Wewnątrz funkcji umieszczono bloczki odpowiedzialne za ruch robota – dwa bloczki ruchu do przodu i bloczek skrętu w prawo. W głównym programie wykorzystano tą funkcję trzy razy – do pokonania trzech boków kwadratu. Poza bloczkami wywołującymi funkcję, główny program zawiera jeszcze bloczek oczekiwania na dotyk oraz bloczki zmiany koloru podświetlenia.

Ze względu na brak możliwości określenia parametrów ruchu, przejechanie dłuższego odcinka wymaga zastosowania dwóch bloczków. W języku nie znajdziemy także możliwości zapętlenia poleceń w programie, ani losowego wyboru koloru.

Photon Blocks (7+)¶

Ten język programistyczny, ze względu na graficzno-tekstową formę, przypomina rozwiązania znane z najlepiej sprawdzonych narzędzi do nauczania programowania, takich jak Scratch czy Google Blockly.

Dysponujemy tu paletą instrukcji pogrupowanych w 4 kategorie. Instrukcje mają formę kolorowych bloczków z napisami (w językach narodowych: czeskim, niemieckim, angielskim, polskim, słowackim, słoweńskim). Programy tworzymy przeciągając bloczki do panelu programowania i przyklejając jeden pod drugim. Programy wykonywane są od góry do dołu. Poza programem głównym możemy stworzyć i wykorzystać skrypty 3 funkcji.

Instrukcje w tym interfejsie są bardziej zaawansowane – pojawiają się parametry. Można dokładnie określić rodzaj ruchu robota (odległość w centymetrach, moc silnika, parametr losowy) oraz parametry skrętu (kierunek, moc, zakres w stopniach obrotu lub skręt nieskończony – aż do przerwania). Możemy też jechać po linii (choć nie określono jakiej) i zatrzymać ruch Photona.

Dzięki palecie akcji możemy zmienić kolor oczu i czułków robota (także losowo), wydawać dźwięki (także losowo i z opcją czekania na zakończenie odtwarzania) oraz wykonywać akcje specjalne (Photon może np. kichnąć).

Wśród bloczków przepływu znajdziemy instrukcje oczekiwania od 1 do 30 s lub w reakcji na określony odczyt czujnika: odległość, dotyk lub jego brak, jasność lub ciemność, cisza lub hałas, czarna linia (pionowa, pozioma lub brak), czy sygnał IR od innego Photona na 3 kanałach. Mamy też do dyspozycji pętle i instrukcje warunkowe.

Ostatnia paleta bloczków pozwala na skorzystanie z 3 funkcji, przerwanie pętli czy nadanie sygnału IR.

Interfejs umożliwia tworzenie całkiem zaawansowanych programów. Jego walor edukacyjny jest mniejszy niż Scratcha (dużo mniej instrukcji i sterujemy tylko Photonem, nie ma zatem możliwości interakcji z innymi obiektami), ale nieco większy niż przeznaczonego dla tej samej grupy wiekowej środowiska LEGO Education WeDo. Niektóre funkcje dostępne w interfejsie (instrukcje warunkowe, funkcje) mogą być nieco za trudne dla najmłodszych użytkowników.

Aplikacja jest też niezbyt wygodna w użyciu. Bloczki są bardzo duże (można zmniejszyć podgląd programu, ale nie wielkość menu), co utrudnia tworzenie rozbudowanych programów.

Przykładowy program jazdy po trzech bokach kwadratu, w tym języku będzie wyglądał już dużo bardziej profesjonalnie. Będzie miał także większe walory edukacyjne. Program rozpoczęto od oczekiwania na dotknięcie czujnika. Po spełnieniu tego warunku robot trzykrotnie powtórzy w pętli sekwencję poleceń składającą się z ruchu do przodu, skrętu w prawo, oraz zmiany koloru podświetlenia na wybrany losowo.

Photon Code (10+)¶

Photon Code to najbardziej zaawansowany język przygotowany przez producenta Photona, przeznaczony dla najstarszej grupy wiekowej.

Na pierwszy rzut oka wydaje się być bardzo zbliżony do Photon Blocks. Także Photon Code ma formę graficzno-tekstową, polecenia w programie układane są od góry do dołu, nawet zawartość instrukcji nie różni się znacząco. Znajdziemy jednak w Photon Code kilka ciekawych nowości, które zbliżają go do „dorosłych” języków tekstowych.

Komendy instrukcji dostępne są jedynie w języku angielskim, zaś parametry zapisywane są wewnątrz bloczka i wyróżnione jedynie za pomocą kolorów. Wraz ze średnikiem obecnym na końcu każdej komendy i umieszczeniem w ramach niektórych instrukcji nawiasów (sprytne detale), układ wyraźnie sugeruje składnię tekstowych języków programowania. Komenda jazdy 10 cm do przodu przybierze tu zatem formę instrukcji „Go ahead 10 cm” zamkniętej w dyskretny kształt bloczka.

Wykorzystanie tego języka na lekcjach programowania, poprzedzone odpowiednim wstępem w postaci pracy z językiem Photon Blocks, może być ciekawym narzędziem wprowadzającym do programowania tekstowego.

Dostępne instrukcje także tutaj pogrupowano w 4 kategorie. Znajdziemy tu instrukcje ruchu, akcji, przepływu oraz inne. Nowością jest wprowadzenie 4 zmiennych, z których możemy korzystać w programie.

Na ilustracji pokazano przykładowy kod programu w tym języku. Wszystkie parametry znajdują się tym razem wewnątrz bloczków. Dzięki zastosowaniu separatorów składni, program możemy zapisać także bez udziału bloczków:

Start program
Wait for touch;
Repeat 3 times {
Go ahead 20 cm;
Turn right 90°;
Color both random;
}

Wszystkie powyższe języki programowania (Photon Draw, Badge, Blocks i Code) dostępne są w każdej z przygotowanych przez producenta aplikacji (Photon Robot, Photon Coding, Photon EDU).

Jeśli chcemy programować Photona samodzielnie, najlepiej skorzystać z aplikacji Photon Coding, dającej nieograniczony dostęp do wszystkich języków programowania. Pozostałe aplikacje zawierają też inne treści, które obudowują zabawę z Photonem w zestaw zadań do wykonania samodzielnie w domu lub wykorzystania w warunkach szkolnych. Dokładną zawartość wszystkich aplikacji oraz ich zalety i wady opisaliśmy poniżej.

Aplikacje¶

Photon Robot¶

Aplikacja jest dedykowana użytkownikom domowym i zawiera szereg fabularyzowanych zadań pogrupowanych w rozdziały. W miarę wykonywania kolejnych zadań dzieci przechodzą przez różne języki programowania i poznają ich możliwości.

Przy tworzeniu konta w aplikacji mamy możliwość wyboru poziomu trudności (różny czas na wykonanie zadań) oraz określenie czy użytkownik jest prawo czy leworęczny (za ten drobiazg brawa dla autorów). Poziomu trudności nie można później zmienić, więc przed podjęciem decyzji warto przyjrzeć się materiałom zawartym w demo. Znajdziemy tam gotowe programy, które prezentują możliwości różnych języków programowania.

Jednak materiałów demonstracyjnych nie polecamy zgłębiać zbyt wnikliwie. Po uruchomieniu gotowych programów Photon wykonuje polecenia, które równie dobrze mogłyby zostać ułożone losowo (np. skręt w prawo i w lewo w sekwencji). Dość dziwny materiał jak na aplikację edukacyjną, bo pośrednio sugeruje, że programowanie nie ma sensu ani celu.

Sama opowieść, w którą wpisano zadania, by wywołać zainteresowanie dzieci jest niestety niezbyt ciekawa. Z pojawiających się między zadaniami animacji dowiadujemy się, że Photon rozbił się na naszej planecie i stracił pamięć. Naszym zadaniem jest pomóc mu w odzyskaniu umiejętności. Trudno zrozumieć w jaki sposób mają w tym pomóc Photonowi ciastka – a dotarcie do nich jest celem prawie każdego z zadań programistycznych. Reszta przygód robota jest trudna do rozszyfrowania z mało czytelnych animacji.

Dużo bardziej niż historia motywują punkty otrzymywane za wykonywanie zadań. Można je wymienić na dodatkowe funkcje i umiejętności Photona, np. zwiększenie prędkości jazdy czy nowe kolory diod.

Zadania i rozdziały¶

W każdym rozdziale znajduje się 20 zadań. Obecnie mamy do dyspozycji 8 rozdziałów, docelowo ma ich być 10. Producent deklaruje ponad 250 wyzwań, więc domyślamy się, że rozdziałów pojawi się jednak więcej. Wraz z rozwiązywaniem kolejnych zadań wzrasta poziom trudności oraz ilość wykorzystywanych języków programowania, lecz same zadania nie są pogrupowane merytorycznie w ramach rozdziałów. Wśród zadań znajdziemy ćwiczenia programistyczne w różnych językach oraz mini gry (zazwyczaj ok. 4 na rozdział), które pozwalają na krótką zmianę aktywności.

Zadania programistyczne są bardzo zróżnicowane merytorycznie. Zdarzają się naprawdę dobre zadania uczące ważnych idei programistycznych, ale są też ćwiczenia zupełnie nieedukacyjne.

Widać to wyraźnie przy wykorzystaniu funkcji w języku Photon Badge. Znajdziemy tu zarówno zadanie świetnie wyjaśniające zagnieżdżanie funkcji czy rekurencję, jednak są tu również ćwiczenia zmuszające do błędnego wykorzystania funkcji tylko ze względu na brak miejsca w podstawowym programie. Dużo ćwiczeń przewiduje uzupełnianie częściowo napisanych programów , co jest dobrym pomysłem jeśli gotowy fragment napisany jest rozsądnie (a niestety nie zawsze tak jest).

Zadania wykorzystujące Photon Draw stają się z czasem szczególnie frustrujące; w późniejszych rozdziałach są to bardziej zręcznościówki niż zadania edukacyjne. Długie trasy wymagają bezbłędnego rysowania, zaś sam przejazd robota trwa długo i wymaga dużo miejsca na podłodze. Wydaje się, że autorzy zadań nie zauważyli momentu, w którym wyczerpał się potencjał edukacyjny tego interfejsu. Sporo miejsca wśród zadań zajmują minigry i samouczki prezentujące nowe języki programowania (w rozdziale 7 samouczek Photon Blocks to aż 13 zadań + dodatkowe 10 w kolejnym rozdziale).

Z opisu zadań wynika, że w niektórych rozdziałach znajdziemy niestety mniej merytoryki niż moglibyśmy się spodziewać. Co więcej, niektóre wyzwania i mini gry są bardzo proste i dziecko ukończy je błyskawicznie.

Aby dzieci nie rozprawiły się z zabawką zbyt szybko, producent wprowadził do aplikacji tzw. punkty podróży. Photon ma na starcie 100 punktów podróży, zaś rozpoczęcie każdego wyzwania zużywa od 5 do 15 punktów. Oznacza to, że za jednym razem dziecko nie wykona więcej niż kilkunastu zadań. Po wyczerpaniu punktów podróży trzeba poczekać co najmniej 90 minut, żeby się zregenerowały.

Punkty podróży mają swoje plusy i minusy. Z jednej strony przerwy w nauce i kilkukrotne wracanie do tematu pozwalają na lepsze utrwalenie zdobytych umiejętności. Z drugiej strony, zabawa z robotem bywa frustrująca, zwłaszcza na początku gdy zadania są proste i wiele spośród nich to samouczki i mini gry (które także zużywają punkty). Może się wówczas zdarzyć, że po półtorej godziny czekania dziecku uda się zrobić zaledwie kilka zadań.

Zdarza się, że Photon źle odlicza czas regeneracji punktów podróży zmuszając nas do jeszcze dłuższego oczekiwania. Raz na jakiś czas ujawnia się także inny ciekawy błąd aplikacji – w losowych sesjach mechanizm zużywania punktów podróży działa nieprawidłowo dodając punkty (zamiast odejmować) z każdym zadaniem. Nam przytrafił się on dwukrotnie w trakcie testowania aplikacji, dzięki czemu cały proces przebiegł o wiele sprawniej.

Po co ten Photon?¶

Najbardziej zdumiewającym wnioskiem z pracy z aplikacją jest wątpliwa przydatność samego Photona.

W większości zadań Photon po prostu wykonuje polecenia według programu (lub ścieżki). Jednak tego czy program został wykonany poprawnie nie poznamy po ruchu robota. W rzeczywistym świecie nie ma bowiem ani labiryntów, ani ciastek widocznych na ekranie tabletu czy smartfona. Efekty naszej pracy będziemy zatem obserwować w aplikacji, a Photona śledzić kątem oka, by wykorzystać w odpowiednim momencie któryś z jego czujników lub sprawdzić czy nie wjeżdża w ściany.

W praktyce, najłatwiej jest trzymać Photona kołami do góry. Nic nie tracimy, a nie trzeba wciąż biegać za robotem.

Rozwój Photona a rozwój dziecka¶

Wiemy już, że aplikacja wykorzystuje różne interfejsy do pracy z Photonem. Oszczędny z początku interfejs wzbogaca się o dodatkowe instrukcje wraz z poznawaniem kolejnych czujników robota i innych jego możliwości. Jest to bardzo fajny sposób na wprowadzenie nowych zagadnień i zwiększanie poziomu trudności.

Czy jednak Photon rzeczywiście rozwija się wraz z dzieckiem? Naszym zdaniem nie, a dokładniej, dziecko nie rozwija się wraz z Photonem. Nawet zakładając bardzo optymistyczny scenariusz, że dziecko zrealizuje tylko pół rozdziału dziennie, to 10 rozdziałów można zrealizować w 20 dni. Jak pogodzić to z faktem, że w trakcie zabawy aplikacją przechodzimy od najprostszego (5+) do najtrudniejszego interfejsu (10+)?

Czy pięciolatki mają w 20 dni przeskoczyć 5 lat rozwoju? Czy może po kilku dniach zabawy należy odłożyć Photona na rok na półkę? Tak czy inaczej samodzielna zabawa z robotem może przysporzyć dziecku trochę problemów.

Photon Coding¶

Photon EDU¶

Materiały Edukacyjne¶

Obecnie dostępne na rynku materiały edukacyjne mają formę scenariuszy zajęć przygotowanych do pracy z aplikacją Photon EDU. Materiały są podzielone na 3 moduły przeznaczone dla różnych grup wiekowych i wykorzystujące różne języki programowania (Photon Draw i Badge w module A, Photon Badge i Blocks w module B oraz Photon Blocks i Code w module C). Moduł A przeznaczony jest dla przedszkoli i pierwszej klasy szkoły podstawowej, moduł B dla klas 2-3, zaś C dla klas od trzeciej wzwyż. W każdym z modułów znajdziemy wprowadzenie do wykorzystywanych w nim języków programowania oraz 10 lekcji po 45 minut, które mają dać nauczycielowi bazę do samodzielnego tworzenia scenariuszy zajęć.

Materiały są ładnie wydane, jednak zarówno praktyczność ich wykorzystania jak i wartość edukacyjna są ograniczone. Są to raczej zajęcia ogólnorozwojowe z wykorzystaniem robota, niż nauka programowania.

Co więcej, większość lekcji wymaga zastosowania licznych materiałów dodatkowych poza robotem i tabletem. Tylko do jednych zajęć możemy potrzebować dodatkowo: maty edukacyjnej, tacek z mąką lub kartek i farby, ikon atrybutów lasu (na szczęście z przykładów dowiemy się, że atrybutem lasu jest na przykład dzik lub borówka) oraz nagrania odgłosów lasu. Na innych lekcjach będą to słoiki, słomki, stempelki, szyfonowe chusty (dla każdego dziecka), obrazki emocji czy portrety dzieci z różnych stron świata. Wymaga to od nauczyciela naprawdę sporo przygotowania do każdych zajęć.

W załącznikach do scenariuszy zajęć znalazły się schematy rozwiązań, ikony do wycięcia czy kolorowanki. Jednak gdyby materiały dostępne były w formie cyfrowej, można byłoby zdecydowanie łatwiej z nich skorzystać.

Ciekawe jest też to, że zazwyczaj tylko połowa aktywności proponowanych w scenariuszach w ogóle wykorzystuje Photona. A jeśli nawet, to często wydaje się to odbywać na siłę. Photon bywa rekwizytem przekładanym z rąk do rąk (jak stary dobry woreczek z grochem) lub losującym kategorie pytań do quizu (niestety nie programujemy mechanizmu losowania, więc równie dobrze moglibyśmy wykorzystać kostkę do gry).

Materiały obecnie dostępne na rynku przewidują wykorzystanie tylko jednego Photona na klasę. Zaletą tego rozwiązania jest mniejszy koszt wdrożenia do szkół, ale musimy mieć świadomość, że takie zajęcia oferują znacznie mniejszy kontakt każdego dziecka z programowaniem. Próba przekucia tego problemu w zaletę jest widoczna w scenariuszach zajęć. Jednym z celów pierwszych zajęć modułu A ma być “ćwiczenie umiejętności czekania na własną kolej i panowania nad nieprzyjemnymi emocjami”. Ciekawe jak sprawdza się to w praktyce 🙂

Treść zajęć w zależności od modułu skupia się na tematach takich jak: zwierzęta leśne i hodowlane (moduł A), liczby, zbiory i mapa polityczna (poziom B), oraz mierzenie kątów i planety Układu Słonecznego (moduł C).

Treści typowo programistyczne (losowość, instrukcje warunkowe) pojawiają się dopiero w ostatnim module i tylko w niewielkim zakresie, mimo, że na tym etapie korzystamy z najbardziej zaawansowanego języka programowania Photon Code. Nie byłby to problem gdyby nie to, że materiały są dystrybuowane jako scenariusze pomocne w nauczaniu programowania i to zgodne z wymaganiami podstawy programowej dla przedmiotów informatycznych określonymi przez MEN.

Materiały te dosyć dobrze obrazują problem często spotykany na polskim rynku edukacyjnym; nie uczą programowania, tylko wykorzystują narzędzie do nauczania innych treści. Zamiast spodziewanego nauczania programowania mamy zajęcia z wiedzy ogólnej z wykorzystaniem nowoczesnych technologii i elementami myślenia algorytmicznego.

Podobny problem widoczny jest w materiałach firmy Edusense przeznaczonych do pracy ze świetnym Ozobotem, czy w popularnych ostatnio akcjach z “kodowania” za pomocą kubków na dywanie. Może to świadczyć o tym, że mimo dostępności ciekawych narzędzi dydaktycznych (robotów i aplikacji), nadal nie potrafimy odnaleźć się w dydaktyce i tworzyć wartościowych lekcji z ich wykorzystaniem. Niestety metodyka zdaje się być sporo w tyle za technologią.

Wygląda na to, że producent Photona także zauważył ten problem. W przygotowaniu są nowe materiały dydaktyczne, bardziej zogniskowane na nauce programowania. Dzięki uprzejmości producenta mieliśmy możliwość przetestowania pierwszego rozdziału, zatytułowanego “Algorytmy i sekwencje”. W nowych lekcjach przygotowywanych przez Zuzannę Olechno zalecana jest praca z większą liczbą robotów w klasie (rekomendowana liczba to 1 robot na 4 osoby, choć naszym zdaniem i tu może być tłoczno). Dla osób dysponujących mniejszą liczbą robotów autorka przygotowała odpowiednie sugestie modyfikacji zadań.

Nowe materiały mają składać się z 7 rozdziałów zawierających aktywności przeznaczone dla różnych grup wiekowych (klasy 1-3, 4-6 i 7-8). Nie znajdziemy tu już mało edukacyjnego interfejsu Photon Draw. W zależności od grupy wiekowej programujemy Photona korzystając z pozostałych 3 interfejsów. Tytuły rozdziałów brzmią obiecująco: “Algorytmy i sekwencje”, “Bug, debugging – czyli błędy i ich wyszukiwanie”, “Funkcje”, “Interakcje z robotem”, “Pętle”, “Instrukcje warunkowe – jeżeli, dopóki”, oraz “Zmienne”. Już po tytułach widać zatem, że materiały mają służyć nauczaniu programowania.

Każdy z rozdziałów zawierać ma trzy lekcje po 45 minut: ćwiczenia offline wprowadzające do zagadnień poruszanych w rozdziale (bez udziału robota i nawiązań do programowania), wprowadzenie do wybranego języka programowania (także offline) oraz zadania praktyczne w określonym języku (programowanie Photonów w grupach czteroosobowych).

Zgodnie z założeniami autorki dzieci pracują z robotami tylko na co trzeciej lekcji; dwie pozostałe lekcje każdego z rozdziałów przeznaczono na aktywności wprowadzające, które de facto nie wymagają zakupu sprzętu. Jest to bez wątpienia oryginalne podejście, zwłaszcza w materiałach przygotowanych dla konkretnego narzędzia dydaktycznego. Naszym zdaniem dość ryzykowne. Takie zajęcia mogą sprawdzić się z młodszymi dziećmi, które może uda się zainteresować układaniem kodu z instrukcji wyciętych z papieru (choć trudno wykluczyć łzy dzieci na wieść, że dziś roboty zostają na półce).

Ciężko będzie je jednak zrealizować w starszych grupach wiekowych, zwłaszcza klasach 7-8. Tym bardziej, że w materiałach trudno dopatrzyć się zróżnicowania poziomu trudności zadań; zarówno zadania wprowadzające, jak i problemy programistyczne są bardzo podobne we wszystkich trzech grupach wiekowych – różni się jedynie język programowania. W sumie ze spodziewanych 21 lekcji dla każdej grupy wiekowej mamy jedynie 7 zawierających zadania z programowania Photona. Trochę mało. Dla najstarszych dzieci będą one także zbyt proste.

Zaskakujące rozwiązanie autorka proponuje także szkołom programowania i kółkom robotyki. Zachęca mianowicie do przeprowadzenia w ramach każdego z rozdziałów wszystkich lekcji po kolei we wszystkich trzech językach programowania. Dość dziwny pomysł zważywszy, że każdy z języków przeznaczony jest dla innej grupy wiekowej. W jakim wieku powinny być dzieci, by takie rozwiązanie miało szansę się sprawdzić?

Zarówno nowe, jak i stare scenariusze zajęć mają zostać niebawem udostępnione za darmo na platformie online producenta.

Koszt¶

• Photon Home: 799 PLN
• Photon EDU: 799 PLN
• Photon EDU w pakiecie rozszerzonym (z wydrukowanymi scenariuszami i matą edukacyjną): 1149,90 PLN
• Scenariusze zajęć: 99,99 PLN (ponoć materiały dodawane są gratis, o czym dystrybutorzy chyba nie wiedzą; na razie nie ma także dostępu do obiecanych materiałów w wersji cyfrowej)
• Magic Dongle do robota Photon (czyli moduł Bluetooth do komputerów z systemem Windows): 79,90 PLN

Podsumowanie¶

Ocena przydatności Photona jako narzędzia dydaktycznego przysporzyła nam sporo trudności. Robot jest ładny i sympatyczny, a języki programowania zrobiły na nas bardzo dobre wrażenie. Łączenie z Photonem i korzystanie z aplikacji jest bezproblemowe. Podoba nam się także to, że producent ciągle rozwija zarówno aplikacje, jak i materiały dydaktyczne przeznaczone do pracy z robotem.

Jednak nie sposób nie zauważyć pewnych problemów. Robot mógłby mieć nieco więcej możliwości, co pozwoliłoby na większą interakcję (lepsze czujniki lub dodatkowe, ruchome akcesoria pozwalające na tworzenie wyrzutni, robotów rysujących, grających w hokeja itp.).

Trudno uniknąć także porównań z innymi narzędziami. Różne interfejsy programowania przywodzą na myśl poziomy trudności dostępne w świetnej aplikacji OzoBlockly dla dużo tańszego Ozobota. Podobnie wygląda także kwestia materiałów; w obu przypadkach lekcje nie wykorzystują wystarczająco możliwości jakie dają im świetnie przygotowane języki programowania.

Aplikacja Photon Robot przygotowana z myślą o wykorzystaniu w domu nieodzownie kojarzy się z zestawem ScottieGo!, który opowiada podobną historię o robocie rozbijającym się na obcej planecie. W przypadku ScottieGo! sterujemy jednak zachowaniem wirtualnego robota na ekranie tabletu lub komputera. Tańszy ScottieGo! nie oferuje co prawda robota poruszającego się w świecie rzeczywistym (co w Photonie i tak nie jest najlepiej wykorzystane), ale oferuje rzetelniejszą naukę programowania (choć tylko w jednym języku).

Z kolei kupując Dasha firmy Wonder Workshop za tą samą cenę dostajemy narzędzie o większych możliwościach, bardziej interaktywne (dodatkowe porty na akcesoria, lepiej działający czujnik dźwięku), za to bez równie skrupulatnie przygotowanych interfejsów programistycznych.

Wybór narzędzia w tej kategorii jest zatem sztuką kompromisów.

Największą słabością Photona są przygotowane dla niego materiały dydaktyczne. Dotyczy to zarówno zadań dostępnych w aplikacji Photon Robot przeznaczonej do zabawy w domu, jak i materiałów edukacyjnych przygotowanych do zastosowania w szkole. Pod tym względem Photon jest jak papierek lakmusowy edukacji z zakresu robotyki i programowania nie tylko w Polsce, ale i na świecie.

Możemy mnożyć przypadki narzędzi dydaktycznych stworzonych przez specjalistów robotyki i programowania, którym towarzyszą nie dorównujące jakością materiały dydaktyczne. Jest to poniekąd zrozumiałe. Robotyka i programowanie to nowe dyscypliny edukacyjne dopiero powoli wchodzące do szkół. Brakuje wyspecjalizowanych dydaktyków dysponujących odpowiednio szeroką interdyscyplinarną wiedzą i doświadczeniem, którzy potrafiliby spojrzeć na problem całościowo.

Doświadczony dydaktyk powinien brać udział nie tylko w opracowaniu materiałów do zajęć, ale także wcześniej, w procesie projektowania sprzętu. Tylko wówczas mielibyśmy pewność, że robot jest w stanie sprostać potrzebom dydaktycznym tej ścieżki edukacyjnej.

Nieprzypadkowo najbardziej cenione obecnie materiały edukacyjne powstały na bazie wieloletnich doświadczeń, w czasie których ewolucji ulegały nie tylko scenariusze zajęć ale i same narzędzia (LEGO WeDo dostępne jest obecnie w wersji 2.0, zaś Scratch niebawem w 3.0, LEGO Mindstorms oferuje już 4 generację zestawów).

Być może kolejne wersje Photona, Ozobota czy Dasha pójdą śladem swoich starszych kolegów, a producenci włożą co najmniej tyle samo pracy w rozwój materiałów i możliwości dydaktycznych swoich produktów, co w projektowanie ich konstrukcji i tworzenie aplikacji.

Za użyczenie Photona do testów oraz wgląd w powstające nowe materiały i aplikacje do Photona dziękujemy producentowi, firmie Photon Entertainment.