Google toont Project Bloks: tastbaar programmeren voor kinderen

Google Research is samen met IDEO en Stanford University bezig een manier te ontwikkelen waardoor kinderen letterlijk meer gevoel bij programmeertaken krijgen. 'Project Bloks' is een openhardwareplatform waarmee kinderen fysiek kunnen programmeren.

Daarvoor kunnen onderzoekers, ontwikkelaars, ontwerpers en onderwijzers samen een wereld ontwikkelen waardoor programmeren met fysieke bouwblokken in allerlei verschillende vormen mogelijk wordt. Om te laten zien wat de achterliggende gedachte bij het systeem is, is er een werkend prototype gemaakt, onder andere op basis van een Raspberry Pi Zero.

Het systeem zit zo in elkaar dat iedereen die een soldeerbout vast kan houden, een eigen versie kan maken. Het systeem bestaat uit drie onderdelen: het 'Brain Board', de 'Base Boards' en de 'Pucks'. Met elkaar gekoppeld, vormt het geheel een instructieset. Die set kan via wifi of bluetooth doorgestuurd worden aan verschillende apparaten, zoals fysiek speelgoed of naar een tablet.

De pucks zorgen voor de schakelingen. Die kunnen op verschillende manieren worden geprogrammeerd. Ze kunnen bijvoorbeeld een instructieset meekrijgen als 'aan of uit', 'ga naar links' of 'spring'. Het is dan verder aan de ontwerpers om te bedenken hoe die pucks eruit zien. Omdat pucks geen actieve elektronica nodig hebben, is het makkelijk ze zelf te maken. De goedkoopste, simpelste manier is volgens Googles Research Blog een stuk papier met geleidende inkt.

Een puck wordt op een 'base board' gelegd en die kan zo de instructies van de puck uitlezen via een capacitieve sensor. De instructie van de puck gaat via een base board naar het brain board. De base boards kunnen op allerlei manieren aan elkaar gekoppeld worden. Feedback uit de base boards komt via een trilmotortje en ledjes. In het brain board zit ook nog een luidspreker voor feedback. Energie krijgen de base boards via het brain board.

Het eerste prototype werkt onder andere samen met LEGO WeDo 2.0 of de Mirobot-tekenrobot en is gericht op kinderen tussen de vijf en acht jaar. Er is ook een paper beschikbaar en geïnteresseerde ontwikkelaars, onderwijzers of ouders kunnen zich opgeven via een registratiepagina.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Reacties (33)

Voor iemand zoals ik, die niet verder is gekomen dan voorgeschreven protocollen van het web volgen, is dit een prachtige manier om te leren.
open cmd.exe, typ ipconfig/all, vindt het ip-adres.. Zulk soort dingen. Maar het inzicht ontbreekt me totaal. Ik denk dat dit lesprogramma een goede bijdrage is bij zoiets 'onzichtbaars' of 'ongrijpbaars' als computercode.

Zo'n 13 jaar geleden kreeg ik op de middelbare school IT-les. Daarbij moesten we robotjes in een doolhof de weg wijzen door code te tikken. Die cursus was toen al achterhaald. Maar dat lijkt veel als wat juryf zegt.

Zelf denk ik dat dit systeem een goed opstapje is, niet alleen met het oog op computertechniek maar met name de robotica en domotica. 't is toch retecool als je kind zijn eigen nachtlampje kan programmeren.

Ik weet niet of dit een goed opstapje naar programmeren is. Misschien dat je er een soort 'algemeen inzicht' van krijgt wat eventueel later nuttig kan zijn. 'Vroeger' had ik op m'n 5e gewoon een oude Acorn BBC en een Commodore 64 waar een Engels boek met voorbeelden bij zat. Al snel genoeg had ik door wat een variabele en wat een functie was.. Goto dit en goto dat.. En dan maar spelletjes programmeren voor de buurkinderen. Laatst nog wat dingen teruggevonden; "Robokop" (ja met een K, was een hoofd op pootjes, zelfs vroeger had ik al humor )

Dát is hoe je leert programmeren... Maar met dit soort blokjes, ehhh, nee.

Ik heb met mijn pa, als kind zijnde, Commander Keen en wat andere programma's met de hand over zitten typen. Vanuit kilometers fax-sheets die hij stiekem uitprintte op het werk. Ik mocht overdag typen, 's nachts ging hij het nalopen en nog door met tikken. Daar is echter niets van blijven hangen. Niet zo gek, ik was 8 of 9 en het boeide me niet.

Ik denk zelf dat er een vlam aangewakkerd moet worden, met name bij kinderen. Als die eenmaal brandt, en ze merken dat het leuk is en dat ze er goed in zijn, dan gaat de rest vanzelf. Kijk waar je begon Shadow, en zie waar het je gebracht heeft (ik ga er even vanuit dat je er je werk van gemaakt hebt). Zonder een boek met voorbeelden die je inzicht gaven, had het je wellicht nooit geïnteresseerd.

Op de plaatsen waar ik les geef, zie ik dat terug. Kids die olie uit chips trekken met een Soxhlet, die vinden daar geen ruk aan. Ze kunnen het, maar ze willen er verder niets van weten. Totdat ik vertel dat op die manier ook de Breaking Bad meth-ode (pun intended) aan zijn grondstoffen komt. Dan opeens staan ze uren geïnteresseerd naar de zuurkast te turen, stellen ze moeilijke vragen en doen ze hun huiswerk. Met name de tough guys uit die klassen, scoren opeens 8 of hoger voor praktijk scheikunde. Omdat ze denken dat ze de nieuwe Walter White kunnen worden. Het laten zien en ervaren dat er meer is, en dat ze die informatie eigen kunnen maken, dat motiveert.

Google lijkt dat ook te snappen. Of je het nu programmeren kunt noemen of niet.. Zie het als een soort step up naar het echte werk. De PC of tablet staan immers al in huis, maar om eens onder de motorkap te kijken, daar is motivatie en inzicht voor nodig. Motivatie en inzicht zijn vrijwel onlosmakelijk verbonden als het op leren aan komt. Zonder het een, krijg je het ander gewoon niet, of valt het heel snel weg.

Onzin... dat is niet hoe je leert programmeren... Dat is grofweg hoe je leert hoe je niet moet
programmeren...
Ik ben zelf een coderdojo champion en jouw voorbeeld is exact hoe de meeste kinderen het eigenlijk willen: direct een spelletje kunnen maken...
Uiteindelijk raken ze gefrustreerd omdat ze de basis grondbeginselen (nog) niet begrijpen en het toch niet allemaal zo maar uit de lucht komt vallen...
Dit lijkt veel op een fysieke versie van blockly... Simpele stapjes om eerst simpele dingetjes mee uit te puzzelen...
Begin bij een simpele basis, dan kun je daar (veel sneller) op verder bouwen...

je bent van harte welkom om dat hier voor een klas te demonstreren, dan zul je snel leren dat het echt niet werkt op die manier. tuurlijk, in theorie wel. maar in praktijk ga je 0 aandacht vasthouden. dit systeem biedt meer dan 'programmeren' het is; logisch nadenken, samenwerken, wiskunde etc.
deze aspecten worden normaliter over verschillende taken/lessen uitgesmeerd. kun je dit combineren, geef je kids vrijheid en laat ze werken aan iets functioneels .. heb je heeel misschien kans dat er iets is blijven hangen. met een droge / basis introductie zeker op VO ga je het never nooit redden

Psst... Ik zie het gebeuren bij de coderdojo zelf...
En ja, als kinderen niet gemotiveerd zijn, dan lukt het inderdaad niet...
Ik zeg ook niet dat het een droge basis moet zijn, via bijvoorbeeld blockly is die basis (herhaling, keuze logica, etc...) spelenderwijs aan te leren en dit is eigenlijk gewoon een fysieke versie er van...

Dus omdat jij het anders hebt geleerd, kan het niet via deze weg?

Dit is gewoon ook een methode om mensen enthousiast te krijgen en dit bereikt een heel wat grotere groep dan alleen een paar kinderen die op 5 jarige leeftijd de interesse hebben om te programmeren.

Dát is hoe je leert programmeren... Maar met dit soort blokjes, ehhh, nee.

Waarom niet dan? Waarom zou je de basisprincipes van iteratie, selectie en sequentie hiermee niet bij kunnen brengen?

vond code.org dan een veel betere methode.

Waarom dan?

omdat het net de nadelen wegwerkt van veel leermethodes.
nl. dat je heel lang basics moet leren zonder dat je echt resultaat ziet.
En het zit ook meer in een spel-formaat.

Misschien zou het beste zijn om deze 2 te combineren.
Wat je hier hebt is meer fysiek.

Er zitten ontzettend veel voordelen aan de basis leren. Echter kinderen van die leeftijd en verschil in capaciteiten logica (en eventueel verzamelingenleer) aanleren kost je minstens 2 jaar.

Willen ze later wel echt goede programmeurs worden dan zullen ze de basis alsnog onder de knie moeten krijgen en aangeleerde fouten/benaderingen moeten afleren.

klopt maar dat is het net, bij code.org leren ze de basis maar op zo'n manier dat ze sneller resultaten zien dan bij de "normale" leer processen.

Voor iemand zoals ik, die niet verder is gekomen dan voorgeschreven protocollen van het web volgen, is dit een prachtige manier om te leren.
open cmd.exe, typ ipconfig/all, vindt het ip-adres.. Zulk soort dingen.

Dat is commando's invoeren, geen programmeren

Bij ons op school ging het niet verder dan het werken met een zogeheten 'systeembord'. Echter heb ik indirect wel door school leren programmeren, omdat we verplicht een TI-84 plus aan moesten schaffen waar je standaard in TI-Basic kan programmeren.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 469352 op 27 juni 2016 19:12]

Nou als je daadwerkelijk code kan invoeren kan je een algoritme zoals A* gebruiken.. Hoef je dus alleen doolhof data van tevoren te hebben

A* is natuurlijk veel te moeilijk voor een beginner. Misschien dat Dijkstra's algoritme wel zou lukken.

Shell scripting is gewoon programmeren hoor. (Dit geval batch)
Je kan prima is in batch variabelen maken, loops en functies.
Niet dat ze altijd gebruikt worden. Maar de cmd.exe/powershell/bash/sh/automator zijn in de theory gewoon programmeer omgevingen

Zover ik weet kun je binnen cmd.exe niet programmeren; enkel commando's invoeren.
Je kunt uiteraard wel in batch scripten, deze opslaan als .bat en deze uitvoeren met cmd.exe.

Shit, mijn eerste chemische spark met een computer en commando was in Dos intikken "Copy command.com" op waarop ik de boodschap kreeg "File cannot be copied onto itself" > het koste me 2 dagen om uit te vogelen dat ik een pad erachter had moeten zetten (Copy command.com a:\) voordat het werkte.

Maar toen was ik al een jaar of 9 a 10 geloof ik, het begon pas echt in de 386 / 486 tijd te ontwikkelen en dat het voor mij echt begrijpbaar werd.

Mijn spark is er nog steeds niet. Ik werk louter functioneel: ik wil dat mijn apparaat dit of dat doet, en ik vind wel hoe ik het voor elkaar krijg via google.
Routers veranderen in acces points, telefoons flashen, AV bootables maken, zulk soort dingen.
Met Arduino ben ik nog een eind gekomen, maar ook daarbij was het de keuze: ga ik 20 uur stoppen in het begrijpen van dingen, of kopieer ik het bestaande werk van anderen? Ik ben voor het laatste gegaan en ik zie dat veel mensen die de 'spark' niet hebben, het op dezelfde manier doen.
Maar toch, ergens had ik gewild dat ik die spark als kid gehad zou hebben. Ik ben zo vrij gelaten om mezelf op elk gebied te kunnen ontwikkelen, behalve programmeren. Zulke bloks hadden die spark kunnen zijn. Maar daar is het nu 20 jaar te laat voor. Het zal maar blokken worden als ik er ooit wat meer van wil begrijpen.

Doet me denken aan Osmo Coding wat ik met mijn kinderen op de iPad speel. Ook fysieke blokken waarmee je je avatar door een wereld leidt. Hoe meer stappen je programmeert met je blokken hoe meer punten. Erg leuk!

Google Bloks is trouwens wel veel meer geavanceerd maar dat terzijde.

[Reactie gewijzigd door juryf op 27 juni 2016 18:54]

Ik moest denken aan
https://www.primotoys.com

Uitgerekend de zus van Mark Zuckerberg heeft dat project tot een redelijk succes gebracht...

Ook de reden waarom ik toch twijfel aan de charitatieve insteek van de bijdrage van Google.

Dat speelgoed leidt niet op tot een fb of google programmeur, ze worden aangemoedigd tot een algemene programmeur. Iets wat ik alleen maar aan kan moedigen.

En zelfs als het Google wel zou helpen met het vinden van personeel in de toekomst, dan is daar toch niets mis mee? Het is tenslotte een bedrijf, en bedrijven doen dingen met het doel er beter van te worden. (Of dat de aandeelhouders er beter van worden, wat iets problematischer is want die zijn nogal eens gefocust op korte termijn winst)

Als wij als maatschappij er door regelgeving en positieve PR er voor zorgen dat het doen van positieve dingen er voor zorgt dat een bedrijf er op voor uit gaat, zullen ze vanzelf positieve dingen doen. Dat ze dit dan niet doen omdat het goed is maar omdat het goed is voor henzelf maakt mij niet uit.

Wauw, programmeurs worden steeds jonger. Goede manier om een mate van logisch denken mee aan te leren. En het blijkt effectief.

Doet me overigens erg denken aan de systeemborden waar we tijdens natuurkundelessen veel mee hebben gespeeld. Zonder al te veel moeite eigenlijk best toffe dingen mee gemaakt.

[Reactie gewijzigd door Greyish op 27 juni 2016 19:11]

Dolle pret, zoemer aansluiten op de geluidsensor, 1 keer klappen en hij bleef zichzelf zoemend houden Leraar boos...

Haha, maar dát is precies waar het om gaat: laten zien dat het gewoon ook leuk kan zijn om iets in elkaar te knutselen of te programmeren.

Dit heeft weldegelijk toegevoegde waarde.
Het gaat er om dat gedrag niet uit de lucht komt vallen. Conceptueel denken en snappen dat bagger in = bagger uit. Alles heeft tegenwoordig intelligentie. Kinderen zijn oprecht verbaasd dat een apparaat niet 12 stappen vooruit denkt. De oppervlakkigheid van het denken is daardoor flink aangewakkerd. De jeugd van tegenwoordig beleeft niet meer maar kan uren kijken naar filmpjes hoe anderen beleven. Dat is het grote verschil.

Dit is een systeem dat gedrag opbreekt in 'dode' stukjes: er gebeurd zeg maar niets totdat je zelf gaat nadenken, zalfs al is dat op een 'hoog' niveau.

Dus inderdaad geen state machines, recursie, pointers etc., maar wel het prinpie van Input -> verwerking -> output en vooral 'waarom gaat de lamp niet aan als ik heb direct aan het brainbord hang? Er zit toch een computer in? En computers die zijn toch slim?'. Nee - eerst weten wat je wilt en een plannetje maken en begrijpen dat er condities voorafgaan aan gedrag.

Dus ik vind dit weldegelijk een goed idee, maar dan voornamelijk om even te breken met het idee dat tegenwoordig een lucifer nog geacht wordt voor je na te denken.

Goed om te zien dat keuze (if/switch/case) en iteratie (while/repeat) ook beschikbaar zijn voor dit systeem!
Veel van dit soort projecten blijven heel erg op de vlakte, zie bijvoorbeeld systeemborden, of zijn simpelweg niet fysiek (mindstorms, scratch, UE blueprints). Maar hierbij krijg je dus al 2 hele belangrijke concepten aangereikt... naast natuurlijk control flow en interactie met de wereld (en waarschijnlijk mis ik nog dingen; procedures opstellen?).

Leuk om te zien hoe Google ook de jonge jeugd kan Triggeren met programmeren. Zeker voor de jongste kinderen is dit een leuke speelse en begrijpbare manier om te programmeren. Kan dit wel waarderen en hoop dat ze dit concept verder uitwerken. Beetje de combi van LEGO creative labs of hoe het ook heet. Iets dat de jeugd van een jaar of 10-12 met simpele software leuke programmeerwerkjes kan maken.

Ik krijg het schijt van de huidige movement om kinderen zoveel mogelijk te pushen naar het programmeren.

Lijkt zo op het eerste gezicht op Cubetto (Kickstarter) die is gebaseerd op Arduino. Dat werkt ook met blokjes. Het fysieke speelgoed (een robotje met plattegronden voor spelvormen) horen erbij.

Recentelijk een aantal dergelijke zaken gezien en de directe interesse en vaardigheid van 5-8 jarigen die er mee aan de slag gingen.
Voor de liefhebbers :
Sam's lab https://www.samlabs.com, Little bits http://littlebits.cc. Ben er me dan wat in gaan verdiepen en aardig wat apps en dergelijke voor kleuters teruggevonden. Hier thuis is Kodable https://www.kodable.com en Bee-bot https://itunes.apple.com/gb/app/bee-bot/id500131639?mt=8 een succes. Scratch Jr. https://www.scratchjr.org is nog iets te moeilijk maar ziet er mi. ook veelbelovend uit.