Представьте себе коробку или контейнер.
· У этой коробки есть название (например, "Счетчик", "Скорость", "Расстояние").
· В эту коробку можно положить какое-то значение (например, число 5, или 100, или 10.5).
· Это значение можно достать и использовать в нужном месте.
· Это значение можно поменять (например, было 5, а стало 6).
Вот и все! Переменная — это такая "коробка" для хранения данных в программе.
Зачем это нужно? Чтобы программа могла запоминать информацию, реагировать на изменения и быть более гибкой.
Как использовать переменные в детской робототехнике?
Мы рассмотрим два конструктора: более простой WeDo 2.0 и более сложный EV3.
1. Lego WeDo 2.0
В WeDo 2.0 переменные спрятаны "под капотом", и нет отдельного блока для их создания. Но их логика используется в специальных блоках.
Практический пример: "Счетчик хлопков"
Задача: Робот должен проехать вперед, но начать движение только после того, как мы хлопнем в ладоши 3 раза.
Как это сделать без переменной?
Пришлось бы ставить три блока"Ждать хлопок" подряд. Это неудобно, а если нужно 10 хлопков? Программа станет огромной.
Как это сделать с логикой переменной (используя блок "Изменение"):
1. Создаем "коробку" (мысленно): Мы представляем, что у нас есть переменная-счетчик с названием СчетчикХлопков.
2. Кладем начальное значение: В начале программы мы "кладем" в нее число 0.
· Используем блок "Начать при получении сообщения" или просто старт.
· Ставим блок "Изменение" (со стрелками вверх/вниз). Выбираем в нем режим "Установить" и ставим значение 0. Этим мы "обнуляем" наш счетчик.
3. Меняем значение: Каждый раз, когда происходит хлопок, мы увеличиваем значение в нашей "коробке" на 1.
· Ставим блок "Ждать хлопок".
· После него ставим блок "Изменение". Выбираем режим "Увеличить" на 1. Теперь в нашей "коробке" лежит не 0, а 1.
4. Проверяем значение: Нам нужно проверить, достигло ли значение в "коробке" числа 3.
· Используем блок "Цикл".
· В настройках цикла выбираем не "Бесконечно", а "До достижения числа".
· В качестве числа мы используем наш "счетчик" (блок "Изменение", но в режиме отображения значения). Устанавливаем условие: цикл повторяется, пока СчетчикХлопков < 3.
· Внутрь цикла помещаем шаги 3 (Ждать хлопок -> Увеличить счетчик).
Что получилось:
Программа работает в цикле:ждет хлопок -> увеличивает счетчик на 1 -> проверяет, не равен ли счетчик 3. Если нет, цикл повторяется. Как только счетчик станет равен 3, цикл прервется, и программа пойдет дальше (например, включится мотор).
Таким образом, в WeDo 2.0 блок "Изменение" — это и есть ваш главный инструмент для работы с переменными.
---
2. Lego Mindstorms EV3
В EV3 переменные — это полноценный и очень мощный инструмент. Для них есть отдельные блоки.
Практический пример: "Робот-охранник, считающий нарушителей"
Задача: Робот постоянно крутится. Когда его ультразвуковой датчик видит "нарушителя" (объект ближе 20 см), он издает звук, ненадолго останавливается и записывает +1 к количеству нарушителей. На экране постоянно отображается общее число.
1. Создаем переменную:
· В палитре блоков найдите оранжевый раздел "Данные".
· Возьмите оттуда блок "Переменная".
· Нажмите на него и выберите "Создать переменную...". Дайте ей имя, например, Нарушители.
· В настройках блока выберите действие "Записать". Это аналог "положить в коробку". Положите значение 0.
2. Основной цикл:
· Весь алгоритм поместите в бесконечный цикл (красный блок "Цикл").
3. Проверка датчика:
· Внутри цикла поставьте блок "Ждать".
· Настройте его на "Ультразвуковой датчик" -> "Сравнение" -> "Расстояние в см" -> "Меньше чем" 20.
4. Реакция и изменение переменной:
· После блока "Ждать" робот увидел нарушителя. Добавьте:
· Блок "Звук" (сигнал тревоги).
· Блок "Остановка мотора" на пару секунд.
· Теперь самое главное — увеличить счетчик. Снова поставьте блок "Переменная".
· Выберите в нем нашу переменную Нарушители.
· Выберите действие "Прибавить". Значение для прибавления — 1.
· Теперь в нашей "коробке" лежит не 0, а 1, потом 2 и т.д.
5. Вывод на экран:
· Чтобы всегда видеть счет, добавьте блок "Экран" -> "Текст" -> "Нарисовать".
· В поле для текста перетащите из палитры "Данные" "Переменная" (в режиме "Чтение"). Она будет отображаться как кружок с буквой.
· Настройте ее на Нарушители. Теперь на экране будет постоянно отображаться текущее значение переменной.
Итог
· WeDo 2.0: Переменные — это волшебные счетчики, которые прячутся в блоке "Изменение". С их помощью можно считать хлопки, нажатия кнопки или просто хранить какое-то число.
· EV3: Переменные — это настоящие "коробки" для данных (блок "Переменная"). Ты сам ее создаешь, даешь имя и говоришь программе, что с ней делать: записать число, прибавить или просто прочитать и показать на экране.
Начиная с простых счетчиков в WeDo и переходя к полноценным переменным в EV3, ребенок плавно осваивает одну из главных концепций программирования!