قبل أن تبدأ
السؤال الأساسي: كيف يؤثر ترتيب الخطوات على كيفية إكمال المهمة؟
فهم الوحدة:
- يعد تسلسل التعليمات لتحقيق هدف ما جزءًا أساسيًا من الترميز.
- تقسيم المشروع إلى خطوات أصغر يجعل عملية الترميز أسهل.
- إن التعاون ومناقشة الأفكار أثناء البرمجة يساعدنا على تطوير حلول أقوى من العمل بمفردنا.
محاذاة المعايير
رابطة معلمي علوم الحاسوب (CSTA)
- 1B-CS-02: نموذج لكيفية عمل الأجهزة والبرامج الحاسوبية معًا كنظام لإنجاز المهام.
- 1B-DA-07: استخدام البيانات لتسليط الضوء على العلاقات السببية أو اقتراحها، أو التنبؤ بالنتائج، أو توصيل فكرة.
- 1B-AP-11: تحليل المشكلات إلى مشكلات فرعية أصغر يمكن إدارتها لتسهيل عملية تطوير البرنامج.
- 2-AP-15: البحث عن ردود الفعل من أعضاء الفريق والمستخدمين ودمجها لتطوير حل يلبي احتياجات المستخدم.
- 3A-AP-22: تصميم وتطوير أدوات حسابية تعمل في أدوار الفريق باستخدام أدوات تعاونية.
المواد المطلوبة (لكل مجموعة):
- روبوت البرمجة VEX AIM
- وحدة تحكم بعصا واحدة
- برميلين برتقاليين
- برميلين أزرقين
- معرفات AprilTag 0 و 1
- حقل AIM (4 بلاطات و 8 جدران)
لمزيد من المعلومات حول ترميز الأزرار على روبوت الترميز VEX AIM، مقالة مكتبة VEXهذه.
الوقت المقترح لهذه الوحدة: 6-7 جلسات
على الرغم من أن وتيرة التدريس تختلف من فصل دراسي إلى آخر، إلا أن التوقيت المقترح يمكن أن يساعدك في التخطيط بشكل فعال. تعتبر الجلسة مدتها حوالي 45-50 دقيقة. أنت تعرف طلابك بشكل أفضل، لذا قم بتعديل التوقيت حسب الحاجة لتلبية احتياجات طلابك في بيئتك على أفضل وجه.
- المقدمة: جلسة واحدة
- الدرس 1: جلسة واحدة
- الدرس الثاني: جلسة واحدة
- الدرس 3: جلسة واحدة
- تحدي الوحدة: 2-3 جلسات
في هذه الوحدة، ستتعلم كيفية تحريك روبوت البرمجة VEX AIM دون استخدام وضع القيادة! من ذلك، ستستخدم زر الترميز على شاشة الروبوت لتحريكه، والتقاط البراميل، ووضعها في المكان الذي تنتمي إليه. ستتدرب أيضًا على تقسيم المهام إلى خطوات أصغر لجعل الترميز أسهل. بحلول نهاية الوحدة، ستتولى مهمة تحدي الوحدة - برمجة الروبوت لالتقاط البراميل الزرقاء والبرتقالية وتسليمها إلى أماكنها الصحيحة.
شاهد الفيديو أدناه لرؤية الروبوت:
- يحرك برميلين إلى AprilTag على الجانب الأيسر من الحقل.
- يحرك برميلين إلى AprilTag على الجانب الأيمن من الحقل.
بعد مشاهدة الفيديو، سيكون لديك مناقشة حوله في الصف. سجل إجاباتك على الأسئلة التالية في يومياتك، للمساعدة في صياغة أفكارك استعدادًا للمناقشة:
- كيف تعتقد أن الروبوت يعرف ما يجب فعله دون استخدام وضع القيادة؟ كيف يتمكن من التقاط البراميل ووضعها؟
- ماذا ترى في الفيديو الذي يجعلك تفكر بهذا؟
- كيف يؤثر ترتيب تصرفات الروبوت على كيفية إكمال الروبوت للتحدي؟
- ما هي الأسئلة التي لديك حول استخدام زر الترميز لبرمجة الروبوت؟
- ما هي المهارات والمفاهيم التي ستحتاج إلى تطويرها لإكمال التحدي؟
بعد مشاهدة الفيديو، سيكون لديك مناقشة حوله في الصف. سجل إجاباتك على الأسئلة التالية في يومياتك، للمساعدة في صياغة أفكارك استعدادًا للمناقشة:
- كيف تعتقد أن الروبوت يعرف ما يجب فعله دون استخدام وضع القيادة؟ كيف يتمكن من التقاط البراميل ووضعها؟
- ماذا ترى في الفيديو الذي يجعلك تفكر بهذا؟
- كيف يؤثر ترتيب تصرفات الروبوت على كيفية إكمال الروبوت للتحدي؟
- ما هي الأسئلة التي لديك حول استخدام زر الترميز لبرمجة الروبوت؟
- ما هي المهارات والمفاهيم التي ستحتاج إلى تطويرها لإكمال التحدي؟
بعد أن يشاهد الطلاب الفيديو، بتيسير مناقشة بين الفصل بأكمله لاستنباط ملاحظات الطلاب وإعدادهم للمشاركة في إنشاء أهداف التعلم للوحدة.
- اطلب من الطلاب مشاركة ملاحظاتهم ومزاعمهم والأدلة المستندة إلى الفيديو، ونمذجة الفضول العلمي والانفتاح.
- ذكّر الطلاب بالاستعانة بما تعلموه في الوحدة السابقة حول كيفية تفاعل الروبوت مع الأشياء الموجودة في الملعب، وكيف تعمل المغناطيس الموجودة في مقدمة الروبوت على تحريك البراميل أو الكرات الرياضية.
- بينما يشارك الطلاب أسئلتهم وأفكارهم، ساعدهم على صياغة تساؤلاتهم على شكل أسئلة علمية منتجة.
- قم بتوجيه الطلاب إلى التفكير في المهارات والمفاهيم التي قد يحتاجون إليها لإكمال التحدي، حيث سيستخدمونها أثناء مشاركتهم في إنشاء أهداف التعلم.
بعد ذلك، ساعد الطلاب على إنشاء اتصال واقعي بالمحتوى الموجود في هذه الوحدة واستخدام المعرفة السابقة باستخدام الموجه التالي:
- ما هي بعض الأمثلة على الأتمتة التي تراها في الحياة اليومية؟ ما هي الوظائف التي كانت هذه الآلات تقوم بها؟ كيف تعتقد أنهم يجعلون العمل أسهل؟ قد تختلف الأمثلة وفقًا لخبرة الطلاب ذات الصلة، وقد تشمل:
- في المدينة، قد يتعرفون على قطارات المترو الآلية أو آلات الدفع الذاتي.
- وفي مجال التصنيع، يمكنهم مناقشة الأسلحة الروبوتية المستخدمة في المصانع المحلية.
- وفي المناطق الريفية، قد يتم ربطها بأنظمة الري الآلية أو روبوتات حصاد المحاصيل.
- يمكن للطلاب أيضًا اقتراح عناصر يومية، مثل المكانس الكهربائية الروبوتية، أو منظمات الحرارة الذكية، أو غسالات الأطباق القابلة للبرمجة
- إذا لم يكن الطلاب على دراية بمصطلحات مثل أتمتة أو مستقلة، قم بتعريفها معًا لمساعدة الطلاب على إنشاء لغة مشتركة.
تقدم هذه الوحدة مفاهيم التسلسل وتخطيط المسار. يمكن للطلاب التعامل مع برمجة الروبوت لحل تحدي الوحدة بعدة طرق. لمناقشة كيفية تشجيع الطلاب على توليد طرق متعددة لحل المشكلات المفتوحة، هذه المحادثة في مجتمع PD+.
المشاركة في إنشاء أهداف التعلم
الآن بعد أن شاهدت الفيديو، فأنت تعلم أنك ستستخدم زر الترميز المدمج في الروبوت لترميز الروبوت لالتقاط البراميل وتسليمها إلى AprilTags. فكر فيما ستحتاج إلى معرفته وتعلمه لإنجاز هذه المهام. ستعمل على إنشاء أهداف التعلم بالتعاون مع مجموعتك ومعلمك حتى يكون لديك فهم مشترك لأهداف التعلم الخاصة الوحدة.
سجل أهداف التعلم الخاصة بك في مجلتك. ستعود إلى أهداف التعلم هذه لاحقًا في الوحدة للتفكير في تقدمك والتخطيط للتعلم المستقبلي.
الآن بعد أن شاهدت الفيديو، فأنت تعلم أنك ستستخدم زر الترميز المدمج في الروبوت لترميز الروبوت لالتقاط البراميل وتسليمها إلى AprilTags. فكر فيما ستحتاج إلى معرفته وتعلمه لإنجاز هذه المهام. ستعمل على إنشاء أهداف التعلم بالتعاون مع مجموعتك ومعلمك حتى يكون لديك فهم مشترك لأهداف التعلم الخاصة الوحدة.
سجل أهداف التعلم الخاصة بك في مجلتك. ستعود إلى أهداف التعلم هذه لاحقًا في الوحدة للتفكير في تقدمك والتخطيط للتعلم المستقبلي.
توجيه الطلاب كفصل كامل خلال عملية إنشاء أهداف التعلم المشتركة. إن تقديم الدعم الإضافي مفيد عندما يتعلم الطلاب هذه العملية. في الوحدات المستقبلية، يمكن إكمال عملية العصف الذهني الأولية هذه بشكل فردي أو في مجموعات صغيرة.
- قم بإجراء جلسة عصف ذهني مع الطلاب حول ما سيحتاجون إلى معرفته حتى يتمكنوا من إكمال الأنشطة الموضحة في الفيديو أعلاه. قم بإطار هذه العبارات على هيئة "أنا أستطيع".
- تتضمن أمثلة عبارات "أستطيع" ما يلي:
- يمكنني استخدام زر الترميز لترميز الروبوت لالتقاط البراميل وتسليمها.
- أستطيع التعاون مع مجموعتي لوضع خطة لترميز الروبوت لإكمال تحدي الوحدة.
- تتضمن أمثلة عبارات "أستطيع" ما يلي:
- قم بإنشاء أهداف التعلم بناءً على تلك القائمة.
استخدم عملية إنشاء أهداف التعلم المشتركة لتقديم المفردات مثل التسلسل، وتصحيح الأخطاء، أو الأتمتة، ودمج هذه الكلمات في أهداف التعلم الخاصة بالطلاب لتلبية احتياجاتهم على أفضل وجه.
لمزيد من الإرشادات حول إنشاء أهداف التعلم بالتعاون مع طلابك، مقالة مكتبة VEX رقمهذه.
حدد التالي > لمعرفة المزيد حول استخدام ترميز الأزرار.