الخلفية

في وحدة مختبر MARS MATH EXPEDION STEM، سيتعرف الطلاب على العناصر المختلفة للميدان ويتنافسون في مسابقة MARS MATH EXPEDION. بينما يمرون بعملية تعلم عناصر التسجيل المختلفة في المسابقة، يمكن للطلاب استكشاف عناصر مختلفة من المهام التي يتم قيادتها على المريخ.

كتاب قصص مارس إكسبيديشن بصيغة PDF

قدم مسابقة Mars Math Expedition لطلابك باستخدام كتاب قصص Mars Math Expedition PDF! يقدم الكتاب سردًا لمذكرات العقيد جو كجزء من طاقم بعثة مارس للرياضيات، ويضع مهام المنافسة للطلاب في سياقها من خلال تجارب العقيد جو في قصة ممتعة وجذابة. اتبع العقيد جو من خلال مهام مختلفة في جميع أنحاء بعثة مارس للرياضيات. اقرأ القصة للطلاب، واطبع نسخة لمكتبة الفصل الدراسي، وعُد إلى القصة طوال دورة المسابقة. قد ترغب في أن يقوم الطلاب بإنشاء سجلات الرحلات الاستكشافية الخاصة بهم لتتبع تقدمهم من خلال مهام المنافسة جنبًا إلى جنب مع العقيد جو!

مهمة ناسا إلى المريخ 2020

تتناول مهمة المريخ 2020 التابعة لوكالة ناسا أهدافًا علمية ذات أولوية عالية لاستكشاف المريخ: الحياة والمناخ والجيولوجيا والبشر. ستكمل مركبة بيرسيفرانس روفر العمليات السطحية لجمع البيانات للمساعدة في إثراء البحث على الكوكب الأحمر. تم تصميم الروبوت في بعثة مارس للرياضيات لمساعدة المركبة في بعض مهامها مثل جمع العينات، ونقل المواد مثل خلايا الوقود، وإزالة الحطام من موقع الهبوط.

ربط مهام بعثة المريخ للرياضيات بمهمة المريخ 2020

بينما يعمل الطلاب على مهام مختلفة، قد يكونون مهتمين بسماع كيف ترتبط تصرفات روبوتهم البطل بالبعثات التي تحدث على المريخ. فيما يلي جدول يقارن عناصر التسجيل في المسابقة بأجزاء من مهمة مارس 2020.

مسابقات فيكس جو

تجلب مسابقات الفصول الدراسية إثارة مسابقات الروبوتات إلى بيئة التعلم الخاصة بك، مما يمكّن المعلمين من الاستفادة من إبداع وتحفيز بيئة المسابقة في فصولهم الدراسية. سيساعد تنظيم مسابقة الفصل الدراسي في ضمان نجاحها، والتأكد من أنك وطلابك على نفس الصفحة أثناء الفصل.

التحضير لمسابقات فيكس جو

أثناء تصفحك للوحدة، سترى أنه يمكن بناء مجال مسابقة VIX GO على مراحل. يساعد هذا الطلاب على التركيز على المهام الفردية في الميدان حتى يتمكنوا من ممارسة مهاراتهم. بعد البناء والتدرب على جميع المراحل الأربع، سيكون لدى الطلاب خبرة في كل طريقة تسجيل في مجال المسابقة النهائي. قبل البدء، يجب أن تقرر ما إذا كنت تريد بناء المراحل بنفسك، أو إذا كنت تريد أن يساعد الطلاب في بناء الحقل. سيمنح بناء الحقل الطلاب مقدمة للعمل مع تعليمات البناء، وبناء الخبرة في فريق، والخبرة في العمل مع أجزاء VIX GO.

إذا اخترت جعل الطلاب يبنون الحقل، فيرجى إتاحة المزيد من الوقت (يقدر بساعة إضافية لكل مرحلة). تسرد استراتيجيات التيسير في كل مختبر (على صفحة المشاركة) الخيارات الموصى بها لكيفية تقسيم تعليمات البناء حسب الفرق. ويرد أدناه مثال على هذا التفصيل.

إدارة مسابقة فيكس جو

إنشاء طلب مطابق

يمكن أن تتحرك المباريات بسلاسة أكبر إذا كنت أنت وطلابك تعرفون متى يُتوقع منهم أن يكونوا مستعدين للمنافسة. تستغرق معظم المباريات دقيقة واحدة، ولكن ستحتاج إلى إتاحة الوقت للإعداد والتنظيف، حتى يتمكن الطلاب من التنقل في مساحة الفصل بسهولة. لذا فإن إعداد جدول يسمح بحوالي 5 دقائق لكل مباراة، يجب أن يأخذ في الاعتبار حركة الطلاب وإعدادهم وتنظيفهم.

انشر الجدول الزمني مع الفرق، أو اطبعه ووزعه على الطلاب حتى يتمكنوا من رؤية الوقت المتوقع أن يكونوا مستعدين فيه بوضوح. يتم ربط نموذج ترتيب المطابقة في ملخص المختبرات. ويرد أدناه مثال على ترتيب المطابقة.

ستحتاج إلى إجراء جولات متعددة من المسابقة حتى يتمكن الطلاب من تكرار استراتيجيتهم والبناء بين المباريات، لذلك سيساعدك إنشاء جدول زمني على تخطيط وقت صفك للسماح بدرس مسابقة ناجح. إن وجود جدول زمني محدد مسبقًا سيمكنك أيضًا من الإعلان عن المباريات طوال الفصل، بحيث يمكن أن يظل تركيزك على التسجيل والتوقيت في ملعب المسابقة.

تقديم لوحة المتصدرين

انشر أو اعرض جدول المباراة على السبورة البيضاء في الفصل الدراسي، وامنح مساحة للطلاب لكتابة إجمالي النقاط وتحديد الفائز في كل مباراة. يمكن أن يوفر هذا السجل المرئي للمباريات حافزًا للطلاب أثناء استمرارهم في التكرار، بالإضافة إلى إعطائهم فكرة عن الفرق الأخرى لاستكشافها أثناء تطويرهم لاستراتيجيات اللعبة.

يمكنك أيضًا استخدام لوحة متصدرين VIX GO في فصلك الدراسي. لمزيد من المعلومات حول لوحة متصدري VEX GO وكيفية استخدامها، اطلع على هذه المقالة. (قريبًا)

إعداد مساحة للمسابقة

هناك ثلاثة مجالات رئيسية يجب عليك تخصيصها داخل مساحتك لمسابقتك الصفية:

• حقل منافسة - لديك حقل منافسة مركزي واحد حيث ستقام جميع المباريات. يجب أن يكون هذا متاحًا بسهولة لجميع الطلاب، وأن يكون لديه مساحة كافية للطلاب الذين ليسوا في المباراة للمراقبة، حتى يتمكنوا من استكشاف الفرق الأخرى. ستكون هذه هي المسؤولية الرئيسية للمعلم أثناء إجراء مبارياتك، حيث ستكون مسؤولاً عن تسجيل النقاط والحفاظ على الوقت، لذا فإن وضع مساحة في موقع مركزي حيث لا يزال بإمكانك الإشراف على طلابك هو الأمثل.
• منطقة تدريب - تحتوي على حقل إضافي، أو مساحة مسجلة، يمكن للطلاب استخدامها للتدرب على مباريات المنافسة الخاصة بهم. إذا سمحت المساحة، فقد ترغب في الحصول على أكثر من منطقة تدريب واحدة، بحيث يمكن لفرق متعددة التدريب في وقت واحد.
• مساحات اجتماع الفريق وإعداده - توفر العديد من الطاولات أو مساحات الاجتماعات للتحالفات لاستخدامها "كقاعدة رئيسية" أو "حفرة" طوال المسابقة. سيوفر هذا مساحة للتوثيق في دفتر الملاحظات الهندسي الخاص بهم، أو الاجتماع لتطوير استراتيجية اللعبة، أو البناء والتكرار على روبوتاتهم.

يمكن أن يتضمن تخطيط مثال لمساحة الفصل الدراسي حقلًا للمنافسة في موقع مركزي، مع دفع المكاتب على طول جانب واحد من الفصل الدراسي كمساحات لاجتماعات الفريق، ومساحة تدريب مخصصة على الجانب الآخر من الغرفة. ستحتاج إلى تحديد أفضل ما يناسب بيئتك، بناءً على قيود المساحة الخاصة بك واحتياجات طلابك. يحتوي تخطيط المثال أدناه على مجال للمنافسة والممارسة ومساحات اجتماعات الفريق ومكان لنشر لوحة المتصدرين.

قد ترغب في أن يجلس جميع طلابك حول الملعب أثناء المباريات ومراقبة المباريات، أو يمكنك اتباع تدفق مثل ما يلي: 

• سيكون المعلم مقيمًا بين مجال المنافسة ولوحة المتصدرين.
• في نهاية المباراة، يعلن المعلم عن الفائز، ويكتب الدرجات على لوحة المتصدرين، بينما تقوم المجموعتان اللتان تنافستا بتوضيح وإعادة ضبط حقل المنافسة للمباراة التالية.
• يعلن المعلم عن المجموعات التالية للتنافس، ويعطيهم "تحذيرًا لمدة دقيقتين" لبداية مباراتهم.
• بمجرد إخلاء الميدان، يعيد الطلاب الذين أنهوا المنافسة روبوتهم إلى مساحة الاجتماعات لوضع استراتيجية للجولة التالية، ويمكن للطلاب القادمين للعب التجمع في ميدان المنافسة من مساحة الممارسة و/أو مساحة الاجتماعات.

تسهيل مسابقة فيكس جو 

هناك عدد من استراتيجيات التيسير التي يمكنك استخدامها للمساعدة في ضمان نجاح مسابقاتك، وأنك وطلابك تستفيدون إلى أقصى حد من تجربة التعلم هذه.

إنشاء فرق متوازنة

ستجري بعض المسابقات في فرق، حيث سيعمل الطلاب معًا للمنافسة. يجب على المعلم تعيين الفرق قبل فصل المسابقة. عند تعيين شراكات الفريق، ضع في اعتبارك نقاط القوة والضعف لدى طلابك، للتأكد من أن الفرق متوازنة عبر الفصل الدراسي. إن الجمع بين المجموعات الأكثر خبرة والمجموعات الأقل خبرة يمنح الطلاب فرصة للتعلم من بعضهم البعض ومع بعضهم البعض بطريقة أصيلة.

عندما يدخل الطلاب الفصل الدراسي، يجب أن يبدأوا في مجموعة فريقهم، وأن يشاركوا في المسابقة بأكملها، من استراتيجية اللعبة وإعداد الروبوت إلى التدريب على المباراة نفسها، في فريقهم. للمساعدة في تسهيل ذلك، تأكد من سهولة وصول الطلاب إلى مهام فريقهم عن طريق نشر الإعلان في مكان مرئي في الفصل الدراسي، أو طباعته وتوزيعه على الطلاب.

نصائح وحيل لتسهيل المنافسة

هناك العديد من الطرق التي يمكنك من خلالها إعداد مسابقات الفصل الدراسي وتنظيمها، وستجد ما يناسبك أنت وطلابك بمرور الوقت. فيما يلي بعض الاعتبارات التي يمكن أن تدعمك أنت وطلابك للحصول على مسابقة ناجحة في الفصل الدراسي.

• لمساعدة الطلاب على التركيز والمشاركة أثناء درس المسابقة، قد ترغب في جعلهم يعينون أدوارًا داخل فرقهم بناءً على الأدوار والإجراءات الروتينية في عرض شرائح صورة المختبر. 
• امنح وقتًا كافيًا لممارسة وتطوير استراتيجية اللعبة. خاصة بالنسبة للطلاب الجدد في بيئة المنافسة، فإن العمل في فريق والتفكير بعمق في استراتيجية اللعبة سيستغرق وقتًا وممارسة. لضمان حصول طلابك على أقصى استفادة من تجربة مسابقة الفصل الدراسي، اسمح بوقت إضافي للعب الجزء 1 من كل مختبر حيث سيمارس الطلاب مهاراتهم. قد ترغب في تقديم فكرة استراتيجية اللعبة كمناقشة في الفصل بأكمله، بحيث يمكن للطلاب الحصول على نفس نقطة الدخول للعمل من قبل اقتحام فرقهم.
• تزويد الطلاب باستراتيجيات لاتخاذ القرارات في فريق. يمكن نشرها على لوحة إعلانات أو مشاركتها مع المجموعات عندما تصادف خلافات حول الاستراتيجية. يمكن أن يساعد الاتفاق على "كسر التعادل" قبل بدء العمل الجماعي الطلاب على المضي قدمًا أثناء المسابقة.

يتضمن الجزء الثاني من كل مختبر أيضًا مطالبات تيسيرية لما يجب أن تسأل الطلاب قبل وأثناء وبعد مباراة المسابقة. استخدم هذه للمساعدة في الحفاظ على مشاركة الطلاب طوال المسابقة.

عملية التصميم الهندسي

سيستخدم الطلاب عملية التصميم الهندسي (EDP) لإنشاء استراتيجية لعبتهم بالإضافة إلى إجراء أي تعديلات على الروبوت. EDP عبارة عن سلسلة من الخطوات التي يتبعها المهندسون للتوصل إلى حلول للمشاكل. في كثير من الأحيان، يتضمن الحل تصميم منتج يلبي معايير معينة أو ينجز مهمة معينة.

تقسم معايير علوم الجيل التالي EDP إلى الخطوات التالية: تحديد → تطوير الحلول → الأمثل. هذه عملية دورية. يمكن للطلاب مواصلة العمل خلال هذه الدورة مرارًا وتكرارًا أثناء محاولتهم الحصول على درجاتهم العالية.

• Defining problems involves stating the problem to be solved as clearly as possible in terms of criteria for success, and constraints or limits. بالنسبة للمنافسة، تضمن ذلك تحديد العناصر التالية:
  • الدرجات 
  • قواعد اللعبة
  • تصميم الروبوت
  • استراتيجية اللعبة
• Designing solutions begins with generating a number of different possible solutions, then evaluating potential solutions to see which ones best meet the criteria and constraints of the problem. يمكن أن تكون هناك خطوات ضمن خيار التصميم هذا لجمع البيانات التي يمكن استخدامها كجزء من عملية صنع القرار.
  • اختبار
  • تنافس
  • التقييم
  • راقب
• Optimizing the design solution involves a process in which solutions are systematically tested and refined and the final design is improved by trading less important features for those that are more important.
  • تحقَّق من القواعد
  • استراتيجية اللعبة
  • تصميم الروبوت

EDP دوري أو تكراري بطبيعته. إنها عملية صنع واختبار وتحليل وتنقيح منتج أو عملية. بناءً على نتائج الاختبار، يتم إنشاء تكرارات جديدة، ويستمر تعديلها حتى يصبح الفريق راضيًا عن النتائج. يعتمد EDP بشكل كبير على التواصل الجيد بين أعضاء الفريق. راجع القسم التالي للحصول على معلومات حول كيفية المساعدة في تشجيع الطلاب على اتخاذ قرارات تعاونية خلال هذه الوحدة.

صنع القرار التعاوني

بينما يعمل الطلاب من خلال عملية التصميم الهندسي، سيحتاجون إلى التواصل مع أعضاء فريقهم. يعد التواصل الجيد واتخاذ القرار التعاوني طريقة رائعة لضمان إجراء الطلاب لمحادثات مثمرة حول الاستراتيجية وبناء مهاراتهم كمتواصلين جيدين. أثناء اتخاذ الطلاب للقرارات، شجعهم على البدء بمشاركة البيانات معًا، واستخدام البيانات لاقتراح أفكار الإستراتيجية، والاستماع إلى بعضهم البعض، والتوصل إلى اتفاق حول الإستراتيجية التي يريدون تجربتها خلال الدورة التالية من خلال EDP. 

كيف يبدو اتخاذ القرار التعاوني الجيد ؟ 

• الاستماع الفعال: يجب أن تتاح الفرصة لكل فرد في الفريق للتحدث. يجب على أعضاء الفريق طرح أسئلة حول الأفكار الأخرى والتناوب.
  • إذا لم يكن الطلاب متأكدين من فهمهم لأفكار زميلهم في الفريق، فاطلب منهم تكرار ما يعتقدون أنه الفكرة. ثم يمكن لزميل الفريق توضيح أي أجزاء مطلوبة.
• القرارات المستندة إلى البيانات: يجب على الطلاب استخدام المعلومات التي جمعوها أثناء الاختبار والممارسة لاتخاذ قرار. كم استغرقت هذه الاستراتيجية ؟ كم عدد النقاط التي سجلها ؟ هل سجلت المزيد من النقاط في الاتجاه الآخر ؟ شجع الطلاب على تسجيل هذه المعلومات في أوراق جمع البيانات أو أوراق عمل المخطط حتى يكون لديهم أرقام للرجوع إليها أثناء محادثات الفريق.
• الاختلاف بشكل مثمر ومحترم: ستكون هناك لحظات لا يستطيع فيها أعضاء الفريق التوصل إلى إجماع واضح. من المهم أنه بينما يختلفون، فإنهم يفعلون ذلك بطريقة تحترم بعضهم البعض. فيما يلي بعض الأمثلة على كيفية الاختلاف بطريقة مثمرة: 
  • استخدم نبرة صوت هادئة ولطيفة
  • اطرح الأسئلة بهدوء
• استمر في مشاركة أفكار الاستراتيجية: من المرجح أن تتوصل الفرق إلى استراتيجية مشتركة تجمع بين أقوى أجزاء جميع الأفكار. شجع الطلاب على الاستمرار في التناوب والاستماع إلى بعضهم البعض حتى يتمكنوا من إيجاد حل وسط.

لن يتمكن جميع الطلاب والفرق من التوصل إلى اتفاق واضح. إذا كنت بحاجة إلى تسوية أي نزاعات، فاحصل على طريقة محددة بوضوح للطلاب في وقت مبكر. على سبيل المثال، اطلب من الطلاب تجربة كلتا الاستراتيجيتين بدءًا من الشخص الذي لديه دور "المنشئ" من قائمة مراجعة الأدوار والإجراءات الروتينية. بعد ذلك، سيفهم كلا الطالبين أنه سيتسنى لكل منهما تجربة استراتيجيته ومعرفة كيفية أدائه في الاختبارات. ثم يمكنهم استخدام البيانات من تلك الاختبارات لاتخاذ قرار.

علامة تبويب محرك الأقراص في VEXcode GO

يتم استخدام علامة تبويب Drive في VEXcode GO لدفع روبوت Competition Advance Hero باستخدام عناصر تحكم عصا التحكم. راجع هذه الصفحة للحصول على مزيد من المعلومات حول الوصول إلى VEXcode GO على جهازك. 

داخل علامة تبويب Drive، هناك خيارات متعددة للتحكم في Hero Robot. تُعرف هذه أيضًا باسم تكوينات محرك الأقراص أو أوضاع محرك الأقراص. حدد وضع القيادة عن طريق اختيار أحد الأزرار المعروضة هنا. 

التحكم في ذراع روبوت البطل المتقدم 2.0 للمسابقة

من أجل التحكم في حركة ذراع روبوت المنافسة المتقدمة، يجب ضبط المنفذ على "محرك" في علامة تبويب محرك الأقراص. نظرًا لتوصيل محرك ARM بالمنفذ 2، قم بتبديل المنفذ 2 للتحكم في ذراع الروبوت البطل.

للتحكم في محرك الذراع، حدد السهمين الأحمر والأخضر. لاحظ أن هذا يتحكم في الاتجاه الذي يدور فيه المحرك، وليس بالضرورة الاتجاه الذي يتحرك فيه الذراع. سيحتاج الطلاب إلى الضغط على السهم الأحمر لتحريك ذراع الروبوت لأعلى والسهم الأخضر لتحريك الذراع لأسفل.