Алгоритмаас робот хүртэл
алхам алхамаар

Хүүхэд тань Scratch-д чиглэл (0°, 90°, 180°), градусаар эргэх, ирмэгээс ойх хөдөлгөөнийг сурч, хөгжимтэй хамт бүжиглэдэг анимэйшн хийлээ. Энэ нь математикийн өнцөг, градусын ойлголтыг бататгадаг.

Хүүхэд тань математикийн координатын системийг (x, y) тоглоомоор дамжуулан ойлгож, Scratch-ийн тайз дээр дүрийг тодорхой цэг рүү илгээх, гулсуулах, сумтай товчоор удирдах аргаар «Нууц эрдэнэсийн газрын зураг» тоглоом хийлээ.

Хүүхэд тань хүүхэлдэйн кино олон зургийг хурдан солиход хөдөлгөөн мэт харагддаг зарчмыг ойлгож, Scratch-д хувцас солих, хүлээх, хөдлөх блокуудыг хослуулан алхдаг баатар бүтээлээ. Өнгө, сүүдрийн эффектээр баатраа ид шидтэй болгосон.

Хүүхэд тань Scratch-д дуу тоглуулах, өөрийн дуу хоолойг бичих, дууны өндөр намыг өөрчлөх аргыг сурч, хоёр дүрийн ярианы ээлжийг цаг тооцоолж тааруулсан хошин яриа бүтээлээ.

Хүүхэд тань «үйл явдалд суурилсан программчлал» буюу товч дарах, дүр дээр дарах зэрэг үйлдэлд программ хариу үзүүлэх зарчмыг сурч, гарын сумтай товчоор удирддаг машин жолоодох тоглоом бүтээлээ.

Хүүхэд тань Scratch-ийн дүрүүд хоорондоо «мессеж» илгээж харилцах аргыг сурч, 2-р бүлгийн бүх мэдлэгээ (хөдөлгөөн, анимэйшн, дуу, үйл явдал) нэгтгэн олон үзэгдэлтэй интерактив мэндчилгээний карт бүтээлээ. Магадгүй энэ карт танд зориулагдсан байж мэднэ! 🎁

Хүүхэд тань программчлалын хамгийн чухал ойлголтуудын нэг болох «давталт»-тай танилцаж, ижил командыг олон удаа бичихгүйгээр дөрвөлжин, олон өнцөгт, од зурлаа. Олон өнцөгтийн эргэлт = 360 ÷ тал гэх математикийн дүрмийг өөрөө нээсэн.

Хүүхэд тань «үүрд» давталт ашиглан нар, дэлхий, сарны хөдөлгөөнийг загварчилж (симуляци), давхар давталтаар олон өнгийн мандала зурлаа. Энэ нь шинжлэх ухаан, математик, урлагийг кодтой хослуулсан хичээл байлаа.

Хүүхэд тань программд «хэрвээ… бол… эс бөгөөс…» гэсэн нөхцөл ашиглан компьютерт шийдвэр гаргуулах аргыг сурлаа. Тасралтгүй шалгадаг «тоглоомын давталт» хийж, хоёр тоглогчтой «барианд хүрэх» уралдааны тоглоом бүтээсэн.

Хүүхэд тань Scratch-ийн «мэдрэгч» блокуудаар дүр хулгана, өнгө, бусад дүрийг мэдэрч хариу үйлдэл хийдэг болгож, ханатай лабиринт тоглоом бүтээлээ. Энэ нь робот мэдрэгчтэй ажиллах (2-р хагас жил) суурь болно.

Хүүхэд тань «ба», «эсвэл», «биш» гэсэн логик операторууд болон их/бага/тэнцүү харьцуулалтыг сурч, машин дохиог хүндэтгэдэг ухаалаг гэрлэн дохионы загвар бүтээлээ.

Хүүхэд тань программ хэрэглэгчээс асуулт асууж, хариултыг нь шалгадаг болгох аргыг сурч, Монгол орны тухай 5 асуулттай Quiz тоглоом бүтээлээ. Тоглоомоор нь та өөрийн мэдлэгээ шалгаарай!

Хүүхэд тань 3-р бүлгийн бүх мэдлэгээ (давталт, нөхцөл, мэдрэгч, логик) нэгтгэж, олон үетэй, хөдөлдөг саад, түлхүүртэй хаалгатай лабиринт тоглоом бүтээлээ. Том ажлыг жижиг хэсэгт хуваах, бусдаар туршуулж сайжруулах инженерийн арга барилд суралцсан.

Хүүхэд тань программчлалын үндсэн ойлголт болох «хувьсагч» буюу утга нь өөрчлөгддөг мэдээллийн хайрцагтай танилцаж, оноо, амь тоолдог «Алим түүгч» тоглоом бүтээлээ. Санамсаргүй тоо ашиглан тоглоомыг тааварлашгүй болгосон.

Хүүхэд тань компьютерт нэмэх, хасах, үржих, хуваах, үлдэгдэл олох тооцоо хийлгэж, санамсаргүй бодлого гаргадаг «Цээжээр бодох аварга» тоглоом бүтээлээ. Энэ тоглоомоор үржих хүснэгтээ давтаж болно.

Хүүхэд тань санамсаргүй тоогоор шоо болон Монгол шагай шидэлтийг компьютерт загварчилж, 100–1000 удаагийн туршилтаар «магадлал» гэдэг ойлголтыг өөрөө нээлээ. Гэрийн даалгаварт бодит шагай шидэж тоолох тул туслаарай!

Хүүхэд тань Scratch-ийн цаг хэмжигч (таймер)-ээр хугацаа хэмжиж, урвуу тоолуур хийн, хариу үйлдлийн хурдыг хэмждэг тоглоом бүтээлээ. Гэрийн даалгаварт гэр бүлийн гишүүн бүрийн хурдыг хэмжинэ — та ч оролцоорой! ⚡

Хүүхэд тань «жагсаалт» буюу олон мэдээллийг нэг дор хадгалах аргыг сурч, мэндэлдэг, онигоо ярьдаг, шинэ үг сурдаг энгийн чатбот бүтээлээ. Хиймэл оюун өгөгдлөөс хэрхэн суралцдаг суурь санаатай танилцсан.

Хүүхэд тань программчлалын маш чухал ойлголт болох «функц» буюу өөрийн блокоо бүтээж, параметр өгөн олон өнцөгт, од, цэцэг, Монгол гэр зурдаг уран зургийн программ хийлээ. Энэ нь том асуудлыг жижиг, дахин ашиглах хэсэгт хуваах инженерийн сэтгэлгээ юм.

Хүүхэд тань сайн тоглоомын 4 элемент (зорилго, дүрэм, сорилт, хариу үйлдэл)-ийг судалж, өөрийн тоглоомын дизайн төлөвлөгөөг бичлээ. Мөн эхлэх цэс, тоглох, «Game Over» гэсэн төлөвтэй тоглоомын бүтэц хийсэн. Ирэх хичээлүүдэд энэ тоглоомоо бүтээнэ.

Хүүхэд тань «клон» буюу нэг дүрээс программын явцад олон хуулбар үүсгэх техникийг сурч, тэнгэрээс солир бороо орж, пуужингаа зайлуулах тоглоом бүтээлээ. Ихэнх видео тоглоомын дайсан, сум, оч ийм аргаар үүсдэг.

Хүүхэд тань таталцал, хурд гэх физикийн ойлголтыг хувьсагчаар загварчилж, ойдог бөмбөг болон газар дээрээс үсэрдэг тоглоомын баатар бүтээлээ. Ихэнх видео тоглоомын «физикийн хөдөлгүүр» яг ийм зарчмаар ажилладаг.

Хүүхэд тань дэлхийд алдартай Mario шиг «платформер» тоглоомын хөдөлгөөний системийг (таталцал, хана, тавцан, үсрэлт) өөрөө программчилж, кодоо өөрийн блокуудад хувааж цэгцэллээ. Энэ бол жинхэнэ тоглоом хөгжүүлэгчийн ажил!

Хүүхэд тань платформер тоглоомоо хөгжүүлж олон үе, цуглуулах зоос, эргүүл хийдэг дайсан, амь, оноо харуулах самбар нэмлээ. Жагсаалт, клон, мессеж зэрэг өмнө сурсан бүх зүйлээ нэг төсөлд хослуулж байна.

Хүүхэд тань клон ашиглан салютын оч, дэлгэц сэгсрэх, анивчих зэрэг эффектүүдийг программчилж, тоглоомыг илүү амьд, мэдрэмжтэй болгох «game juice» аргыг сурлаа. Тайзан дээр дарах бүрд салют буудаг интерактив бүтээл хийсэн.

Хүүхэд тань тоглоомдоо эхлэх цэс, заавар, амьд товчлуур, рекорд хадгалалт нэмж, ангийнхнаараа туршуулан санал авч, «Бүрэн хэмжээний тоглоом 1.0» хувилбараа нийтэллээ. Энэ бол Scratch-ийн тоглоом хөгжүүлэлтийн бүлгийн төгсгөл — хүүхдийнхээ тоглоомыг тоглож, санал хэлээрэй!

Хүүхэд тань хиймэл оюун «мэдрэх → шийдэх → үйлдэх» зарчмаар ажилладгийг ойлгож, Scratch-ийн камерын мэдрэгчээр гараа даллан бөмбөлөг хагалдаг тоглоом бүтээлээ. Камер ашиглахдаа нууцлалыг хэрхэн хамгаалах талаар ярилцсан.

Хүүхэд тань хиймэл оюуны «текстийг яриа болгох», «машин орчуулга» технологиор Монгол орноо гадаадын хэлээр танилцуулдаг ярьдаг туслах бүтээлээ. Мөн AI алдаа гаргаж болохыг өөрөө туршиж олж, AI-г хариуцлагатай ашиглах дүрэм зохиосон.

Хүүхэд тань Scratch-ийн жилийн төгсгөлийн төслөө эхлүүллээ: бусдад хэрэгтэй асуудлыг тодорхойлж, зорилтот хэрэглэгчээ сонгон, 6 үзэгдлийн зураглал (storyboard), ажлын төлөвлөгөө гаргасан. Гэрийн даалгаварт тантай санаагаа хуваалцах тул санал хэлээрэй!

Хүүхэд тань өөрийн Scratch төслийн «хамгийн бага ажилладаг хувилбар (MVP)»-ыг бүтээлээ. Бодит программистуудын арга барил — стенд-ап уулзалт, спринт, Pomodoro, тасралтгүй туршилт, бусдын бүтээлд credit өгөхийг хэрэгжүүлсэн.

Хүүхэд тань ангийнхнаараа төслөө туршуулж, санал авч, хамгийн чухал сайжруулалтуудыг хийн, эцсийн хувилбараа нийтэллээ. Ирэх хичээл Scratch-ийн «Demo Day» — гэртээ 2 минутын илтгэлээ дасгалжуулах тул сонсож, урамшуулаарай!

Хүүхэд тань Scratch-ийн хагас жилийн төгсгөлд «Demo Day» дээр өөрийн төслийг ангийнханд танилцуулж, бусдын бүтээлийг үнэлж, юу сурснаа эргэцүүллээ. «Миний бүтээлүүд» хэсгээс хүүхдийнхээ 36 хичээлийн бүх бүтээлийг үзэж болно. Ирэх хичээлээс LEGO EV3 робот эхэлнэ! 🤖

Хүүхэд тань өнөөдрөөс LEGO MINDSTORMS EV3 роботын хэсгийг эхэллээ! Робот «мэдрэх → бодох → үйлдэх» зарчмаар ажилладгийг тоглоомоор ойлгож, EV3 тархи, мотор, 4 төрлийн мэдрэгчтэй танилцан, мэдрэгч бүр юу «харж» байгааг хэмжилтээр шалгасан.

Хүүхэд тань багаараа (сортлогч, угсрагч, шалгагч гэсэн үүрэгтэй) LEGO EV3 роботоо зааврын дагуу угсарч, компьютерт холбон, анхны программаар роботоо урагш хойш хөдөлгөлөө. EV3 Classroom нь Scratch шиг блоктой тул өмнөх хагасын мэдлэг шууд хэрэг болж байна.

Хүүхэд тань роботын моторыг эргэлт, градус, секундээр удирдаж, хурдыг өөрчлөн, «дугуй хэдэн эргэвэл робот хэр хол явах вэ» гэдгийг туршилтаар хэмжиж, тооцоолсон. Энэ нь шинжлэх ухааны таамаглал → туршилт → дүгнэлт гэсэн аргыг хэрэгжүүлсэн хичээл байлаа.

Хүүхэд тань роботын дэлгэц, дуу, гэрлийг ашиглан роботдоо «баярлах, гуниглах, уурлах» сэтгэл хөдлөл илэрхийлүүлж, хөдөлгөөнтэй хослуулсан роботын бүжиг программчиллаа. Энэ нь хүн-роботын харилцаа (HRI) гэх сонирхолтой салбарын эхлэл юм.

Хүүхэд тань инженерийн дизайны мөчлөгөөр (төлөвлөх → программчлах → турших → сайжруулах) ачаа хүргээд буцдаг робот программчилж, багаараа нарийвчлалын тэмцээнд оролцлоо. Робот хүргэх цэгээс хэдэн см зөрснийг хэмжиж, программаа засаж сайжруулсан.

Хүүхэд тань математикийн π (пи) тоог хэмжилтээр өөрөө нээж, роботын дугуйн тойргийг C = π × d томъёогоор тооцоолон, роботыг яг 1 метр явуулах сорилтыг гүйцэтгэлээ. Тооцоо ба бодит хэмжилтийн зөрүүг (алдааны хувь) шинжилж, роботоо тохируулсан.

Хүүхэд тань робот газар дээрээ эргэх (spin) ба нэг дугуйгаар эргэх (pivot) аргыг харьцуулж, дугуй хоорондын зай ба π ашиглан 90° эргэлтийг математикаар тооцоолж, туршилтаар баталлаа. Тооцоолсон утгаараа 40 см-ийн дөрвөлжин зам яг явуулсан.

Хүүхэд тань роботод маркер бэхлэх механизм зохион бүтээж, давталт болон өнцгийн тооцоогоор цаасан дээр олон өнцөгт, хээ зурлаа. Scratch-ийн дэлгэц дээрх төгс дүрс бодит ертөнцөд яагаад бага зэрэг өөр гардагийг (үрэлт, гулсалт) судалсан.

Хүүхэд тань жинхэнэ эрдэмтэн шиг: таамаглал дэвшүүлж, шударга туршилт төлөвлөн, роботын 5 өөр хурдад 3 удаа хэмжилт хийж, дундаж олон, график зурж, дүгнэлт гаргалаа. Гэрийн даалгаварт шинжлэх ухааны тайлан бичнэ.

Хүүхэд тань роботод «урагш __ см яв», «баруун тийш __ градус эргэ» гэх мэт өөрийн командуудыг (функц) бүтээж, математикийн томъёог блок дотор ашиглан, урт программыг богино, ойлгомжтой болгосон. Энэ нь мэргэжлийн программистуудын «сан» (library) үүсгэх арга юм.

Хүүхэд тань Улаанбаатарын гудамжны загвар газрын зураг дээр маршрут төлөвлөж, хамгийн богино замыг харьцуулан олж, өөрийн блокуудаар роботоо «такси жолооч» болгон программчиллаа. Санамсаргүй өгсөн хоёр цэгийн хооронд хурдан программ бичих тэмцээнд оролцсон.

Хүүхэд тань роботын хүрэлтийн мэдрэгчийг ашиглаж, робот хананд хүрэхээрээ зогсдог, хонх шиг дарагдах бүрд тоолдог болгосон. Урьдчилан тооцоолсон зайгаар явдаг «сохор» роботоос орчноо мэдэрдэг «ухаалаг» робот руу шилжиж эхэллээ.

Хүүхэд тань роботод «тасралтгүй шалгаж, шийдвэр гаргах» чадвар суулгаж, мөргөлдөхдөө ухарч, санамсаргүй тийш эргэн, хашаан дотор бие даан тэнүүчилдэг робот бүтээлээ. Зарим тоос сорогч робот яг ийм энгийн алгоритмаар ажилладаг.

Хүүхэд тань сарьсан багваахай шиг хэт авиагаар зай хэмждэг мэдрэгчийг судалж, роботыг тодорхой зайд зогсоож, машины зогсоолын туслах шиг ойртох тусам дуу хурдасдаг, өнгөөр анхааруулдаг систем бүтээлээ.

Хүүхэд тань хэт авианы мэдрэгчээр саадыг мөргөлгүй тойрдог «тоос сорогч» робот, мөн гарыг нохой шиг дагадаг робот бүтээлээ. «Пропорциональ удирдлага» — алдаа их бол хүчтэй, бага бол зөөлөн засах — гэх инженерийн чухал ойлголттой танилцсан.

Хүүхэд тань роботын өнгөний мэдрэгчээр 7 өнгө таньж, шалан дээрх өнгөт тэмдгээр удирдагддаг робот, мөн өнгөөр нь хог ангилдаг робот бүтээлээ. Хог ангилах нь Улаанбаатарын бохирдлыг бууруулахад хэрхэн тусалдаг талаар ярилцсан.

Хүүхэд тань роботын өнгөний мэдрэгчээр гадаргуугийн гэрэлтэлтийг хувиар хэмжиж, хар ба цагааны дундаж утгаар «босго» тооцоолох (калибровк) аргыг сурлаа. Шалан дээрх хар шугамуудыг тоолж, сонгосон «буудал» дээр зогсдог галт тэрэг робот бүтээсэн.

Хүүхэд тань үйлдвэр, агуулахад ашигладаг «шугам дагагч робот»-ын хамгийн энгийн алгоритмыг (хар дээр бол нэг тийш, цагаан дээр бол нөгөө тийш) программчилж, хурд, эргэлтийг тааруулах туршилтаар хамгийн хурдан бөгөөд найдвартай тохиргоог олсон.

Хүүхэд тань инженерчлэлийн гол ойлголтуудын нэг «пропорциональ удирдлага»-ыг ашиглан, шугамаас хэр зэрэг холдсоноос хамаарч эргэлтийн хүчээ өөрчилдөг гөлгөр шугам дагагч робот программчиллаа. Kp гэх тохиргооны утгыг туршилтаар тааруулж, шугамын уралдаанд оролцсон.

Хүүхэд тань утас, дрон, сансрын хөлөгт ашигладаг гиро мэдрэгчээр роботын эргэлтийн өнцгийг хэмжиж, дугуй гулссан ч яг 90° эргэдэг, түлхсэн ч чиглэлээ барьж шулуун явдаг робот программчиллаа.

Хүүхэд тань «хамгийн бага утга олох» алгоритмыг сурч, робот 360° эргэн гиро болон хэт авианы мэдрэгчээр орчноо скан хийж, хамгийн ойрын объектын зай, чиглэлийг санаад, тийш очдог «радар робот» бүтээлээ. Өөрөө жолоодлоготой машинууд ийм зарчмаар орчноо хардаг.

Хүүхэд тань роботод нэг дор олон ажил (явах, сирен дуугаргах, гэрэл анивчуулах) зэрэг хийлгэж, «мессеж»-ээр хэсгүүдийг уялдуулан, шалан дээрх «гал»-ыг олж унтраадаг гал унтраах машин бүтээлээ. Нэг моторыг хоёр программ зэрэг удирдвал зөрчил үүсдгийг туршиж ойлгосон.

Хүүхэд тань араа хэрхэн хурдыг хүч болгон (эсвэл эсрэгээр) хувиргадгийг туршилтаар нээж, арааны харьцааг тооцоолон, дунд мотор, араа, утсаар ачаа өргөдөг кран зохион бүтээлээ. Энэ нь физикийн «механизм» сэдэвтэй шууд холбоотой.

Хүүхэд тань дунд мотороор барих хумс зохион бүтээж, хэт авиагаар объектыг олж, барин, гиро-оор эргэж, өнгөний мэдрэгчээр бүсээ олоод тавьдаг бүрэн автомат «хүргэлтийн робот 2.0» бүтээлээ. Энэ нь үйлдвэрийн «аваад тавих» роботын бяцхан хувилбар юм.

Хүүхэд тань роботоор ангийн 12 өөр цэгийн гэрэлтүүлгийг хэмжиж жагсаалтад хадгалан, дундаж, хамгийн их, бага утгыг тооцоолж, график зурж, «аль ширээнд гэрэл дутагдаж байна» гэх мэт өгөгдөлд тулгуурласан зөвлөмж гаргалаа. Энэ бол өгөгдлийн шинжлэх ухааны эхлэл.

Хүүхэд тань олон улсын роботын тэмцээнүүдийн (FLL, WRO) маягаар 5 мисстэй талбайд оноо, хугацаа, эрсдэлийг жинлэн стратеги боловсруулж, блок схем зурж, багаараа шийдвэр гаргалаа. Энэ нь роботоос гадна төлөвлөлт, багаар ажиллах чадварыг хөгжүүлдэг.

Хүүхэд тань «баруун гарын дүрэм» буюу ханыг дагах алгоритмыг ашиглан, урьд хараагүй лабиринтаас бие даан гардаг робот бүтээлээ. Хананаас тогтмол зай барихад өмнө нь шугам дагахад хэрэглэсэн пропорциональ удирдлагыг дахин ашигласан.

Хүүхэд тань Монгол бөхийн сэдэвтэй «Робот бөх» (сумо) тэмцээнд оролцлоо. Роботын жин, хүндийн төв, шаантаг, араа зэрэг механик дизайныг туршилтаар сайжруулж, дэвжээний хилээс гарахгүй, өрсөлдөгчөө хайж олоод түлхдэг стратегитай программ бичсэн.

Хүүхэд тань өмнөх бүх ур чадвараа (шугам дагах, объект олох, барих, өнгө таних) нэгтгэж, «аюултай бүс»-ээс «хохирогч»-ийг аюулгүй газар руу гаргадаг аврагч роботын сорилтыг багаараа гүйцэтгэлээ. Том даалгаврыг модульд хувааж, хүн бүр нэг хэсгийг хариуцан ажилласан.

Өнөөдөр «Робот Наадам» боллоо! Хүүхэд тань багаараа эрийн гурван наадмаас санаа авсан гурван төрөлд — шугамын уралдаан (Хурдан хүлэг), робот бөх, нарийн хүргэлт (Мэргэн харваа) — өрсөлдлөө. Ялалт, ялагдлыг хүндэтгэлтэй хүлээж авах, бусад багт туслах спортын ёс зүйг хэвшүүлсэн.

Хүүхэд тань жилийн төгсгөлийн инженерийн төслөө эхлүүллээ: Монгол орон, сургууль, гэр бүлд тулгардаг бодит асуудлыг сонгож, түүнийг шийдэх роботын санаа, шалгуур, ноорог зураг, программын блок схем, ажлын төлөвлөгөө гаргасан. Гэрийн даалгаварт тантай санаагаа хуваалцана — санал хэлээрэй!

Хүүхэд тань төгсөлтийн төслийнхөө анхны ажилладаг прототипыг багаараа угсарч, программыг модульд хувааж тус бүрийг туршин, «хамгийн бага ажилладаг хувилбар (MVP)»-т хүргэлээ. Мэргэжлийн инженерүүд шиг инженерийн тэмдэглэл хөтөлж байна.

Хүүхэд тань багаараа төгсөлтийн роботоо хэрэглэгчийн туршилт, 10 удаагийн найдвартай байдлын тестээр сайжруулж, постер, 2 минутын видео бэлдэн, Demo Day-ийн илтгэлийн дасгал хийлээ. Видеог хүүхдийн тань энэ хичээлийн «бүтээл» хэсгээс үзэж болно. Ирэх хичээл — Demo Day ба Төгсөлт! Та бүхнийг урьж байна 🎉

Баяр хүргэе! 🎓 Хүүхэд тань 70 хичээлийн аяллаа — алгоритмын анхны алхмаас эхлээд Scratch тоглоом, хиймэл оюуны төсөл, LEGO EV3 мэдрэгчтэй ухаалаг робот хүртэл — амжилттай дуусгаж, төгсөлтийн роботоо Demo Day-д танилцууллаа. «Миний хүүхдүүд» хэсгээс жилийн бүх бүтээл, багшийн сэтгэгдлийг дахин үзэж болно. Цаашид Python, Arduino, роботын тэмцээн гэх мэт дараагийн алхмуудыг дэмжээрэй!