تشغيل
الجزء الأول - خطوة بخطوة
- إرشاد الطلاب إلى أنهم سيستخدمون الروبوت الخاص بهم لجمع البيانات حول الجزء السفلي من الجسر. سيقومون بتشغيل مشروع يقوم بطباعة البيانات إلى وحدة التحكم في الطباعة في VEXcode GO. ستتيح طباعة البيانات بهذه الطريقة للطلاب عرض البيانات وتسجيلها بعد الانتهاء من تشغيل المشروع. شاهد الفيديو أدناه لمشاهدة مثال على هذا المشروع قيد التنفيذ.
ملاحظة: يجب على الطلاب التركيز على البيانات المطبوعة على وحدة التحكم في الطباعة عند تشغيل المشروع. الهدف من المختبر هو البيانات، وليس ترميز الروبوت. على هذا النحو، لا يحتاج الطلاب إلى فهم مفاهيم الترميز في مشروع بيانات الطباعة من أجل إكمال أنشطة المختبر.
ملف فيديو - نموذج لكيفية فتح الطلاب للمشروع وتشغيله في VEXcode GO. استخدم إعداد مجموعة واحدة، وتأكد من أن الطلاب يمكنهم رؤية وحدة التحكم في الطباعة في VEXcode GO بوضوح. يمكنك جعل الطلاب يتجمعون حول الإعداد، أو مشروع VEXcode GO ليراها الفصل بأكمله.
ملاحظة: إذا لم تتمكن من تحميل مشروع بيانات الطباعة على أجهزة الطلاب، فقم بتنفيذ Play Part 1 كعرض توضيحي. قم بتنزيل المشروع على جهاز واحد، واطلب من الفصل بأكمله استخدام مجموعة البيانات هذه لإكمال أنشطة المختبر.
- نموذج للطلاب حول كيفية فتح مشروع بيانات الطباعة في VEXcode GO. (تأكد من تنزيل الطلاب للمشروع على أجهزتهم قبل بدء الدرس. الوصول إلى المشروع في قائمة المواد في صفحة الملخص.)
-
افتح قائمة File (ملف)، ثم حدد Open (فتح). استخدم واجهة جهازك لتحديد
-
- عرض هذه المقالات الخاصة بالجهاز لمعرفة المزيد حول فتح مشروع موجود في VEXcode GO: متصفح Chrome؛ iPad؛ Android؛ Chromebook.
-
بمجرد فتحه، يجب أن يبدو المشروع مثل هذه الصورة. تذكر أن تركيز المختبر ينصب على البيانات وليس الترميز. لا يحتاج الطلاب إلى إنشاء هذا المشروع أو تحريره بأي شكل من الأشكال، بل يجب عليهم ببساطة تشغيله كأداة لطباعة البيانات التي سيستخدمونها في تقارير فحص الجسر الخاصة بهم.
- نموذج للطلاب حول كيفية فتح مشروع بيانات الطباعة في VEXcode GO. (تأكد من تنزيل الطلاب للمشروع على أجهزتهم قبل بدء الدرس. الوصول إلى المشروع في قائمة المواد في صفحة الملخص.)
- نموذج لكيفية فتح الشاشة في VEXcode GO لعرض وحدة التحكم في الطباعة.
-
حدد أيقونة الشاشة في شريط الأدوات.
-
الفت انتباه الطلاب إلى وحدة التحكم في الطباعة في الجزء السفلي من الشاشة، كما هو موضح هنا. هذا هو المكان الذي ستظهر فيه البيانات التي تتم طباعتها عند تشغيل المشروع .edu
-
-
نموذج لكيفية إعداد المشروع وتشغيله. اضبط قاعدة التعليمات البرمجية في بداية الجسر، مع توجيه مستشعر العين لأعلى أسفل الجسر. تأكد من محاذاة مستشعر العين مع الشعاع الأصفر للجسر، وأن قاعدة التعليمات البرمجية تشير للأمام مباشرة.
-
حدد ابدأ لبدء المشروع.
- أثناء تشغيل المشروع، قم بلفت انتباه الطلاب إلى القيم التي يتم طباعتها في وحدة التحكم في الطباعة.
- يجب أن يقود الروبوت ببطء تحت الجسر (بسرعة 20 ٪)، وسيقوم بطباعة بيانات المسافة وقيمة التدرج على فترات منتظمة كل 0.25 ثانية تقريبًا.
- لكل إدخال، تكون قيمة "المسافة" هي عدد الملليمترات (مم) التي سافر بها الروبوت، و "الصبغة" هي قيمة الصبغة المبلغ عنها من مستشعر العين في تلك المرحلة الزمنية.
-
فيما يلي مثال لما يمكن أن تبدو عليه بيانات وحدة التحكم في الطباعة عند تشغيل المشروع:
- أثناء تشغيل المشروع، قم بلفت انتباه الطلاب إلى القيم التي يتم طباعتها في وحدة التحكم في الطباعة.
-
حدد إيقاف لإيقاف المشروع، عند اكتماله.
- قد ترغب في تشغيل المشروع عدة مرات حتى يتمكن الطلاب من الانتباه إلى كيفية تحرك الروبوت وكذلك البيانات التي تتم طباعتها في الشاشة، حتى يكونوا مستعدين عند تشغيل المشروع لأنفسهم.
-
تأكد من تحديد مسح لمسح وحدة التحكم في الطباعة قبل تشغيل المشروع مرة أخرى، بحيث تظهر مجموعة بيانات واحدة فقط في كل مرة.
-
-
-
وضح للطلاب كيفية التمرير عبر وحدة التحكم في الطباعة حتى يتمكنوا من عرض جميع البيانات التي تمت طباعتها، كما هو موضح هنا.
ملف فيديو
تأكد من أن قاعدة التعليمات البرمجية تسير مباشرة تحت الجسر، مع محاذاة مستشعر العين مع العوارض الملونة.
- للتأكد من أن بيانات الطلاب يتم الإبلاغ عنها على النحو المنشود، ابحث عن نمط في البيانات. من المفترض أن ترى بيانات لها نمط من:
- قسم من قيم التدرج في نطاق 30-80 (للحزم الصفراء والخضراء)
- قسم في نطاق 200-300 (للعوارض الزرقاء)
- قسم ثانٍ من قيم التدرج في نطاق 30-80 (للشعاع الأخضر والأصفر التالي)
- إذا كانت بيانات الطلاب لا تتضمن قيم تدرج اللون في نطاق 200، فقد لا يتم وضع الروبوت بشكل صحيح تحت الجسر. اطلب منهم تشغيل المشروع مرة أخرى، وتحقق من محاذاة الروبوت بشكل صحيح.
لمساعدة الطلاب على التركيز على البيانات التي يتم طباعتها، اطرح أسئلة مثل:
- ما هي البيانات التي يتم طباعتها في هذا المشروع ؟ ما هي القيمتان ؟ ما الذي تخبرك به هذه القيم معًا ؟
- لماذا من المهم معرفة المسافة التي قطعها الروبوت في كل مرة تتم فيها طباعة قيمة التدرج اللوني ؟
- لماذا من المفيد طباعة البيانات في هذا المشروع، بدلاً من مجرد مشاهدة الشاشة كما فعلنا في المختبر 1 ؟
- نحن نجمع الكثير من نقاط البيانات في هذا المشروع. لماذا تعتقد أن هذا مفيد ؟
ساعد الطلاب على مواصلة التفكير في العلاقة بين الضوء وبيانات مستشعر العين في هذا المشروع، من خلال طرح أسئلة مثل:
- لماذا تعتقد أنه من المهم أن يكون لديك ضوء عين في هذه الحالة ؟
- كيف يمكن أن تكون البيانات مختلفة إذا كان ضوء العين مطفأ ؟ هل تعتقد أن البيانات ستكون دقيقة ؟ لماذا أو لماذا لا ؟
- إذا قام الطلاب بتشغيل المشروع عدة مرات، فذكر الطلاب بمسح وحدة التحكم في الطباعة بين كل عملية تشغيل.
- تأكد من أن كل مجموعة لديها مجموعة بيانات تظهر في وحدة التحكم في الطباعة في نهاية جزء التشغيل 1، حتى يتمكنوا من رسم البيانات في جزء التشغيل 2.
مناقشة & مجموعة استراحة منتصف اللعب
بمجرد أن تقوم كل مجموعة بطباعة البيانات إلى وحدة التحكم في الطباعة في VEXcode GO، اجتمع معًا لإجراء محادثة موجزة.
ناقش مع الطلاب البيانات التي يرونها الآن بعد أن قاموا بتشغيل المشروع. الآن بعد أن أصبح لدينا بيانات حول الجسر في وحدة التحكم في الطباعة، دعنا نتحدث عن البيانات التي نراها.
-
كل سطر من وحدة التحكم في الطباعة هو "نقطة بيانات". يوجد رقمان في كل نقطة بيانات.
- ماذا يمثل هذان العددان ؟
- الرقم الأول الذي تم الإبلاغ عنه هو "المسافة". هذه هي المسافة التي قطعها الروبوت تحت الجسر.
- لماذا قد تكون بيانات المسافة مهمة عندما نفكر في جسر ؟
- الرقم الثاني الذي تم الإبلاغ عنه هو "Hue". هذه هي قيمة تدرج اللون المبلغ عنها في ذلك الموقع.
- نظرنا في بيانات قيمة التدرج اللوني في المختبر 1. من يتذكر قيمة الصبغة ؟
- الرقم الأول الذي تم الإبلاغ عنه هو "المسافة". هذه هي المسافة التي قطعها الروبوت تحت الجسر.
- تحتوي معايير سلامة الجسر الخاصة بنا على معلومات قيمة اللون. ماذا يمكننا أن نتعلم عن سطح الجسر من بيانات قيمة التدرج اللوني التي لدينا ؟
- هل لديك أي نقاط بيانات ذات قيم تدرج اللون أكبر من 200 ؟ ماذا يعني ذلك ؟
- خطوتنا التالية هي رسم البيانات من وحدة التحكم في الطباعة في VEXcode في تقارير فحص الجسر الخاصة بنا. سيساعدنا هذا في معرفة ما إذا كان هناك نمط لبياناتنا. كيف تعتقد أن بيانات "المسافة" و "الصبغة" في وحدة التحكم في الطباعة تتصل بالرسم البياني ؟
- تحدث مع الطلاب حول كيفية اعتقادهم أنه يمكنهم تمثيل نقاط البيانات على الرسم البياني. سيتعلمون كيفية رسم كل نقطة في Play Part 2.
الجزء 2 - خطوة بخطوة
- قمبتوجيه الطلاب إلى أنهم سيقومون الآن برسم البيانات من وحدة التحكم في الطباعة. هناك العديد من الطرق لتصور البيانات، ويمكن أن يساعد رسم البيانات البياني الطلاب على تحديد الأنماط في البيانات بسهولة أكبر.
- نموذجنموذج للطلاب كيفية تمثيل نقاط البيانات الأولى من وحدة التحكم في الطباعة على الرسم البياني في تقرير فحص الجسر. يمكنك إثبات ذلك للصف، أو جعل الطلاب يتابعون معك في عرض توضيحي موجه.
سيتم تمثيل
كل نقطة بيانات بخط على الرسم البياني. سيوضح المثال هنا كيفية تمثيل النقطة 10، 43.- أولاً، قم بنمذجة كيفية رسم قيمة المسافة لنقطة بيانات على المحور x للرسم البياني – المسافة المسماة (مم).
-
حدد النقطة التي تتوافق مع قيمة المسافة على طول المحور x، كما هو موضح هنا. (يوضح السهم النقطة عند حوالي 10 على المحور x.)
-
بعد ذلك، ارسم خطًا لأعلى من النقطة الموجودة على المحور x إلى قيمة التدرج على طول المحور y – المسمى قيمة التدرج (الدرجات) على الرسم البياني. يوضح الخط هنا قيمة تدرج اللون البالغة 43 تقريبًا.
-
-
يجب أن يعرض الرسم البياني كل نقطة بيانات كخط منفصل، مع نمط حيث تبدو نقاط البيانات "المتصدعة" وكأنها "ارتفاع" في الرسم البياني. يوضح هذا المثال سجل بيانات جزئيًا مخططًا على الرسم البياني.
- ذكّر الطلاب بأنهم سيقربون القيم على الرسم البياني باستخدام المقاييس المقدمة، وأن كل نقطة بيانات لا تحتاج إلى أن تكون دقيقة، ولكن يجب أن تكون قريبة.
- يمكن للطلاب وضع علامة في منتصف المسافة بين كل من الفواصل الزمنية على المحورين x و y، لرؤية الفواصل الزمنية بمقدار 10 بدلاً من 20.
- بمجرد أن يكمل الطلاب الرسم البياني الخاص بهم، يجب عليهم التحقق معك. سيقوم الطلاب بعد ذلك بتسجيل نقاط البيانات التي تتوافق مع صدع في جدول البيانات في تقرير فحص الجسر.
-
نموذج للطلاب حول كيفية تحديد نقاط البيانات التي تتوافق مع الكراك. تشير قيمة التدرج اللوني الأكبر من 200 إلى وجود صدع. يمكن للطلاب إلقاء نظرة على كل من الرسم البياني ووحدة التحكم في الطباعة لتحديد نقاط البيانات التي تزيد قيمتها عن 200 درجة.
- نمذجة كيفية تسجيل نقطة بيانات الشق من وحدة التحكم في الطباعة في جدول البيانات في تقرير فحص الجسر.
-
يتم تسجيل المسافة في عمود المسافة، ويتم تسجيل التدرج في ة التدرج، عمود قيمكما هو موضح هنا.
-
يجب على الطلاب تسجيل نقاط البيانات بالترتيب (كما هي في وحدة التحكم في الطباعة)، من أصغر مسافة إلى أكبر قيمة للمسافة.
-
-
- أولاً، قم بنمذجة كيفية رسم قيمة المسافة لنقطة بيانات على المحور x للرسم البياني – المسافة المسماة (مم).
- تسهيل المحادثات مع الطلاب حول رسم وتسجيل البيانات أثناء عملهم في مجموعاتهم.
شجع الطلاب على البدء في التفكير في أي أنماط يمكنهم رؤيتها في البيانات، من خلال طرح أسئلة مثل:
- ما الذي تلاحظه حول البيانات ؟ هل ترى أي أنماط في قيم المسافة ؟
- هل لاحظت أي أنماط في قيم التدرج ؟ ماذا يعني ذلك برأيك ؟ لماذا ؟
- هل يوجد شق في الجسر ؟ كيف تعرف ذلك ؟
لمساعدة الطلاب على التفكير في كيفية تصور بياناتهم التي تم جمعها، اطرح أسئلة مثل:
- هل تعرض وحدة التحكم في الطباعة والرسم البياني نفس البيانات ؟ هل يمكنك أن تشرح لي كيف تتصل نقاط البيانات على الرسم البياني بوحدة التحكم في الطباعة ؟
- أيهما أكثر فائدة بالنسبة لك لتحديد الشقوق في الجسر ؟ لماذا ؟
لمساعدة الطلاب على ممارسة مهاراتهم في قراءة الرسم البياني، اطلب منهم تحديد نقطة بيانات واحدة أو نقطتين على الرسم البياني. يمكن أن يساعدك هذا أيضًا في التأكد من فهمهم لكيفية تمثيل البيانات في الرسم البياني.
- إذا كان الطلاب يكافحون لربط نقاط البيانات بالخطوط المرسومة، فحاول عزل البيانات حتى يتمكنوا من التركيز على جانب واحد في كل مرة.
- اجعلهم يشيرون إلى حيث تكون قيم المسافة 50 أو 100 أو 150 على طول المحور x.
- اجعلهم يشيرون إلى حيث تكون قيم التدرج 80 أو 150 أو 220 على طول المحور الصادي.
- ثم اجعلهم يرسمون بإصبعهم حيث تذهب الخطوط 50 أو 80 أو 100 أو 150 أو 150 أو 220.
عندما يكمل الطلاب الرسم البياني الخاص بهم، اطلب منهم التحقق معك. تأكد من أن الرسم البياني لكل مجموعة يحتوي على نفس نمط البيانات. يجب أن ترى علامة "ارتفاع" في خطوط الرسم البياني في وسط الرسم البياني، لتمثيل الشق.
- بمجرد الانتهاء من الرسم البياني، تأكد من أن الطلاب يسجلون نقاط بيانات التصدع في جدول البيانات في تقرير فحص الجسر.
- إذا أكمل الطلاب الرسم البياني وتسجيل بياناتهم في وقت مبكر، اطلب منهم التفكير في كيفية تحديد موقع الكراك بناءً على الرسم البياني الخاص بهم. هل يعتقدون أنها في منطقة آمنة أو معرضة للخطر أو خطرة ؟ لماذا ؟
ملاحظة: سيواصل الطلاب العمل مع نقاط بيانات الكراك من هذا المختبر وتقرير فحص الجسر الخاص بهم في المختبر 3. تأكد من جمع التقارير لاستخدامها في المختبر التالي.
- ذكّر الطلاب بالتناوب في رسم البيانات مع شريكهم. يجب على أحد الشركاء قراءة نقطة البيانات، بينما يقوم الآخر برسمها بيانيًا. يمكنهم تبديل الأدوار كل 5 نقاط بيانات لضمان حصول كلا الشريكين على فرصة للعمل مع البيانات والرسم البياني.
ذكّر الطلاب أنه يجب على "القارئ" التحقق من الخط المرسوم بواسطة "العراف" للتأكد من تطابقه مع نقطة البيانات بدقة.
- اسأل كيف يعتقدون أن عرض نفس البيانات بطرق مختلفة يمكن أن يكون مفيدًا للناس للتعلم منها. فكر في مواقف مثل قائمة المطعم حيث يتم تقديم صورة ووصف مكتوب للطعام – هذه هي نفس البيانات، موضحة بطريقتين. لماذا يعد وجود طرق متعددة لتصور البيانات مفيدًا ؟