يلعب
الجزء الأول - خطوة بخطوة
- أرشد الطلابأنهم سوف يبنون على ما تعلموه في المختبرات السابقة لإكمال التحدي. الهدف هو أن تقوم قاعدة التعليمات البرمجية بجمع ثلاث عينات من صخور المريخ (الأقراص الثلاثة) من مواقع مختلفة، وتسليمها إلى منطقة الفرز الصحيحة بناءً على لونها. سيستخدم الطلاب [My Block] الذي أنشأوه معك في Engage لفرز الأقراص. سوف يحتاجون إلى إنشاء مشروع يعمل على جمع كل الأقراص، ويستخدم [My Block] لفرزها عندما تقوم قاعدة التعليمات البرمجية بإرجاع الأقراص إلى قاعدة Mars.
- أظهر للطلاب إعداد الحقل الجديد مع مناطق وضع القرص وفرزه المحددة بـ "R، G، B". قد ترغب في أن يقوموا بوضع علامة على مواقع الأقراص باستخدام قلم مسح جاف للتأكد من إعادة الأقراص إلى المواقع الصحيحة أثناء الاختبار.
إعداد الحقل - سيقوم الطلاب ببناء هذا المشروع مع مجموعتهم، ثم اختباره على سطح المريخ (الحقل). يوضح الرسم المتحرك أدناه طريقة واحدة ممكنة يمكن لقاعدة التعليمات البرمجية من خلالها التحرك لإكمال هذا التحدي.
ملف الفيديو- قم بتزويد الطلاب بمسافات القيادة لجمع الأقراص، حتى يتمكنوا من التركيز على تسلسل التعليمات البرمجية لهذا .
- لجمع القرص الأحمر - 400 ملم (~16 بوصة)
- لجمع القرص الأخضر - 425 مم (~17 بوصة)، دورة، 300 مم (~12 بوصة)
- لجمع القرص الأزرق - 150 مم (~6 بوصات)، دورة، 400 مم (~16 بوصة)
- نموذجنموذج للطلاب حول كيفية البدء في مشاريعهم في VEXcode GO.
- إذا لزم الأمر، أظهر للطلاب كيفية توصيل الدماغ على قاعدة التعليمات البرمجية الخاصة بهم بجهازهم في VEXcode GO. لأن خطوات الاتصال تختلف بين الأجهزة, انظر Connecting articles of the VEXcode GO VEX Library للحصول على خطوات محددة لتوصيل VEX GO Brain بالكمبيوتر أو الجهاز اللوحي.
- If necessary, model the steps from the Configure a Code Base مقالة مكتبة VEX أو show students the Configuring your Robot tutorial in VEXcode GO, and ensure students can انظر Drivetrain blocks in the Toolbox.
تكوين الروبوت الخاص بك في VEXcode GO - بمجرد تكوين قاعدة التعليمات البرمجية، يمكن للطلاب إنشاء مشاريعهم. إذا لم يفعلوا ذلك بالفعل، اطلب من الطلاب تسمية مشروعهم بـ Geo Challenge وحفظه على أجهزتهم. انظر قسم الفتح والحفظ في مكتبة VEXcode GO VEX للحصول على خطوات خاصة بالجهاز لحفظ مشروع VEXcode GO.
إذا لزم الأمر، قم بعمل نموذج للطلاب حول كيفية اختبار مشروعهم على أرض الواقع.
- أظهر لهم كيفية الإعداد للاختبار عن طريق وضع قاعدة التعليمات البرمجية في قاعدة المريخ، وكل قرص في المواضع الموضحة في الصورة أدناه.
تم الإعداد للاختبار - بمجرد وضع قاعدة التعليمات البرمجية في مكانها، حدد "ابدأ" في VEXcode GO لاختبار المشروع. اعرض على الطلاب مقطع الفيديو التعليمي "بدء مشروع" في VEXcode GO إذا لزم الأمر.
بدء مشروع تعليمي في VEXcode GO بالنسبة للطلاب الذين ينتهون مبكرًا ويحتاجون إلى تحديات إضافية، اطلب من الطلاب تبديل مواقع الأقراص وضبط الكود للحصول على محرك قاعدة التعليمات البرمجية لجمع الأقراص. هل مشروعك لا يزال يعمل؟ ما الذي يجب عليك تغييره حتى تتمكن قاعدة التعليمات البرمجية من جمع الأقراص من المواقع الجديدة؟
- تسهيلتسهيل المحادثة مع الطلاب أثناء اختبارهم لمشاريعهم.
- كيف يجب أن تتحرك قاعدة التعليمات البرمجية لجمع الأقراص؟ هل يمكنك أن تظهر لي بيديك؟
- هل قاعدة الكود بحاجة إلى التحول؟ كم المسافة؟ في أي إتجاه؟
- كيف يعرف Code Base لون القرص؟ ما هي الكتل المستخدمة لتمكين قاعدة التعليمات البرمجية من اكتشاف لون القرص؟
- في أي نقطة في المشروع يجب عليك إضافة [أمر الكتلة الخاص بي]؟
- يجب أن يتم ذلك بعد أن تقوم قاعدة التعليمات البرمجية بجمع القرص وإعادته إلى موقع بدء قاعدة المريخ.
قم بإعداد الطلاب للمحاولة والخطأ الذي يعد جزءًا لا يتجزأ من هذا التحدي. قد ترغب في استخدام رسم دورة حل المشكلات من صفحة الخلفية كمساعد بصري لإنشاء هيكل لعملية حل المشكلات مع طلابك. انظر Preparing fأو Open-Ended Challenge in this Unit section of the Background page for more strategies to help students troubleshoot their projects and come up with their own solutions.
دورة حل المشكلات للطلاب شجع الطلاب على استخدام [كتل التعليق] للتخطيط وتنظيم مشاريعهم كما فعلوا في المختبرات السابقة. الصورة التالية هي مثال لكيفية إضافة كتل [التعليق] قبل البدء في إضافتها إلى مشاريعهم لإكمال التحدي.
استخدم كتل [التعليق] للتخطيط لمشروعك إذا احتاج الطلاب إلى دعم إضافي لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها، فاستخدم ميزة Project Stepping لمساعدة الطلاب على تنفيذ مشروعهم كتلة تلو الأخرى لمعرفة كيفية تنفيذ كل كتلة في مشروعهم. لمزيد من المعلومات حول كيفية استخدام ميزة Project Stepping، راجع البرنامج التعليمي Stepping Through Blocks في VEXcode GO.
برنامج تعليمي لكيفية التنقل عبر الكتل في VEXCode GO ركز على وليس على الدقة.
- الهدف من هذا المختبر هو التركيز على مفهوم استخدام المغناطيس الكهربائي ومستشعر العين في المشروع. إذا قام الطلاب بمحاذاة الروبوت بشكل غير صحيح قليلاً، أو لم يكن القرص في المكان الصحيح تمامًا عندما قادوا إليه، فأعلمهم أنه من الجيد تحريك القرص قليلاً للتأكد من التقاطه بواسطة المغناطيس الكهربائي. إلى ذلك، دع الطلاب يعرفون أنه من المقبول دفع القرص إلى منطقة الفرز إذا كان في الغالب، ولكن ليس بالكامل، في مربع منطقة الفرز.
- قد لا يتمكن الطلاب من الوصول إلى القرص الثالث بسبب تراكم الأخطاء. إذا لم يتمكن الطلاب من إرسال قاعدة التعليمات البرمجية إلى القرص الثالث، اسمح لهم بدفعها إلى قاعدة التعليمات البرمجية. يمكنك وضع هذا في سياقه كتأثير للرياح المريخية غير المتوقعة التي تؤثر على تحركات وانعطافات قاعدة التعليمات البرمجية. الهدف من التحدي ليس معالجة الدقة داخل معلمات القيادة، بل التركيز على الترميز باستخدام الشروط و[الكتل الخاصة بي] لإكمال التحدي.
- تذكيرذكّر الطلاب بالتحقق من المعلمات في الكتلتين [القيادة من أجل] و[الدوران من أجل] للتأكد من أن المشروع يحتوي على المسافات الصحيحة اللازمة لجمع الأقراص ثم فرزها.
- ذكّر الطلاب بإلقاء نظرة على الميزة المميزة في VEXcode GO أثناء اختبار مشاريعهم. من خلال متابعة التمييز، يمكنهم تصور تدفق المشروع في [My Block] بوضوح، لمعرفة متى ينتقل المشروع من كومة الكتل إلى جمع القرص، ثم إلى [My Block] لفرز .
- بالإضافة إلى ذلك، ذكّر الطلاب بأنه لا ينبغي لهم تغيير أي من الكتل في تسلسل الكتل [تعريف] لأن هذا سيؤدي إلى مواقع الفرز الصحيحة. كل ما سيحتاجون إليه هو إضافة [أمر الكتلة الخاص بي] إلى مشاريعهم بالترتيب الصحيح حتى تتمكن قاعدة التعليمات البرمجية من الأقراص، بمجرد جمعها وإعادتها إلى موقع بداية قاعدة المريخ.
لتشجيع عقلية النمو ومساعدة الطلاب على تبني مبدأ التجربة والخطأ الذي يشكل جزءًا من البرمجة وتشجيعهم على التعلم من الأخطاء على طول الطريق، اطرح أسئلة مثل:
- ما هو الخطأ الذي ارتكبته والذي علمك شيئًا؟
- ماذا تعلمت من هذا الخطأ؟ كيف يمكن أن يساعدك ذلك عند برمجة قاعدة التعليمات البرمجية في المرة القادمة؟
- ما الذي تعلمته من أخطاء الماضي والذي يساعدك في هذا التحدي؟
- اسألاطلب من الطلاب أن يفكروا في كيفية تغير مشروعهم من المختبر 3 إلى المختبر 4.
- كيف تغير مشروعك من المختبر 3 حتى الآن؟ ماذا أضفت؟ كيف أدى هذا إلى تغيير سلوكيات قاعدة التعليمات البرمجية؟
- ماذا يمكن لقاعدة التعليمات البرمجية أن تفعل في المختبر 3؟ ماذا يمكنه أن يفعل الآن؟ ماذا أضفت إلى مشروعك لتحقيق ذلك؟
مناقشة جماعية & استراحة منتصف اللعب
بمجرد أن تتمكن كل مجموعة من جمع وفرز قرصواحد على الأقل بنجاح، يجتمعون معًا لإجراء محادثة .
قم بالتحقق من تقدم الطلاب وتحدث عن كيفية عمل [كتلة بلدي] في مشاريعهم. تأكد من أن الطلاب يفهمون أنهم يستخدمون [كتلة بلدي] لإعادة استخدام أقسام الكود التي تتكرر في مشروعهم - الكود الذي يجعل الروبوت يقوم بفرز الأقراص.
- من كان قادرا على جمع قرص واحد؟ قرصين؟ هل تمكن أي شخص من جمع الأقراص الثلاثة؟ إذا سمح الوقت، اطلب من الطلاب مشاركة استراتيجياتهم وتحدياتهم مع بعضهم البعض حتى يتمكن الطلاب من التعلم من بعضهم البعض، وتقدير العملية، وليس فقط المنتج، للتحدي.
إظهار ما يحدث في تدفق المشروع باستخدام [الكتلة الخاصة بي]. استخدم مشروعًا للطلاب أو اعرض الرسوم المتحركة أدناه كمثال وشاهد المشروع وهو يعمل معًا. انتبه إلى كيفية انتقال التمييز إلى تسلسل الكتلة [تعريف] عندما يصل إلى أمر [كتلي] في المشروع.
تأكد من أن الطلاب يفهمون تدفق المشروع عمل [My Block] في مشروعهم. استخدم الأسئلة التالية لتوجيه المناقشة حول تدفق المشروع باستخدام [كتلة بلدي]:
- كيف تتحرك العناصر البارزة في مشروعك؟ متى يتم الانتقال إلى [مجمعي]؟
- تنتقل العلامة المميزة إلى تسلسل الكتلة [تعريف] عندما تصل إلى الأمر [كتلة بلدي] في المشروع.
- كيف يعمل [My Block] في مشروعك لمساعدتك في فرز الأقراص؟
- في كل مرة تقوم فيها قاعدة التعليمات البرمجية بجمع قرص، فسوف تقوم بفحص لون القرص وتسليمه إلى منطقة الفرز الصحيحة كما هو محدد في [كتلة My].
- تتطلب الكتل الموجودة في [تعريف الكتل الخاصة بي] من قاعدة التعليمات البرمجية توصيل الأقراص إلى منطقة الفرز المناسبة بناءً على لونها، بينما تدفع الكتل الموجودة أسفل الكتلة {When started} الروبوت لجمع الأقراص.
الجزء الثاني - خطوة بخطوة
- تعليماتأرشد الطلاب إلى أنهم سيستمرون في العمل على مشاريعهم لجعل قاعدة التعليمات البرمجية تجمع وتسلم جميع عينات الصخور المريخية الثلاثة (الأقراص) إلى مواقع الفرز المناسبة.
- يوضح الرسم المتحرك التالي طريقة واحدة ممكنة يمكن لقاعدة التعليمات البرمجية من خلالها التحرك لإكمال التحدي.
ملف الفيديو - النموذجنموذج للطلاب حول كيفية الاستمرار في مشاريعهم في VEXcode GO.
- إذا انتهت مهلة الاتصال أثناء مناقشة استراحة منتصف اللعب، أظهر للطلاب كيفية توصيل Brain على Code Base بجهازهم في VEXcode GO. لأن خطوات الاتصال تختلف بين الأجهزة, انظر Connecting articles of the VEXcode GO VEX Library للحصول على خطوات محددة لتوصيل VEX GO Brain بالكمبيوتر أو الجهاز اللوحي.
إذا لزم الأمر، قم بعمل نموذج للطلاب حول كيفية اختبار مشروعهم على أرض الواقع.
- أظهر لهم كيفية الإعداد للاختبار عن طريق وضع قاعدة التعليمات البرمجية في قاعدة المريخ.
تم الإعداد للاختبار - بمجرد وضع قاعدة التعليمات البرمجية في مكانها، حدد "ابدأ" في VEXcode GO لاختبار المشروع. اعرض على الطلاب مقطع فيديو تعليمي حول بدء مشروع في VEXcode GO إذا لزم الأمر.
ابدأ مشروعًا بالفيديو التعليمي في VEXcode GO بالنسبة للطلاب الذين ينتهون مبكرًا ويحتاجون إلى تحديات إضافية، اطلب من الطلاب تبديل مواقع الأقراص وضبط مشاريعهم حتى تتمكن قاعدة التعليمات البرمجية من جمع الأقراص من المواقع الجديدة وفرزها. هل مشروعك لا يزال يعمل؟ ما الذي يجب عليك تغييره حتى تتمكن قاعدة التعليمات البرمجية من جمع الأقراص من المواقع الجديدة؟
- تسهيلتسهيل المحادثة مع الطلاب أثناء قيامهم ببناء مشاريعهم واختبارها من خلال أسئلة مثل:
- ماذا يجب أن تضيفه إلى مشروعك حتى يتمكن Code Base من جمع الأقراص الثلاثة؟
- كيف يجب أن تتحرك قاعدة التعليمات البرمجية لجمع القرص (الأقراص)؟ هل يمكنك أن تظهر لي بيديك؟
- هل يمكنك أن تشرح، بالكلمات أو الإشارات، ما يفعله الروبوت الخاص بك، وما الذي تريد أن يفعله الروبوت الخاص بك؟
- هل يحتاج قاعدة الكود إلى التحول؟ كم المسافة؟ في أي إتجاه؟
- ما هي المعلمات التي يجب عليك تغييرها حتى تقوم قاعدة التعليمات البرمجية بجمع كل قرص، ثم العودة إلى قاعدة Mars؟
- في أي نقطة في المشروع يجب عليك إضافة [أمر الكتلة الخاص بي]؟
- يجب أن يتم ذلك بعد أن تقوم قاعدة التعليمات البرمجية بجمع القرص وإعادته إلى موقع بدء قاعدة المريخ.
شجع الطلاب على المثابرة من خلال التجربة والخطأ الذي يعد جزءًا لا يتجزأ من هذا التحدي، تمامًا كما يتعين على العلماء الذين يعملون مع مركبة Perseverance Rover الاستمرار في التغلب على التحديات لإكمال مهمتها. استخدم الرسم البياني لدورة حل المشكلات كمساعد بصري لإنشاء هيكل لعملية حل المشكلات مع طلابك. انظر Preparing fأو Open-Ended Challenge in this Unit section of the Background page for more strategies to help students troubleshoot their projects and come up with their own solutions.
دورة حل المشكلات للطلاب ركز على المفهوم، وليس على الدقة.
- الهدف من هذا المختبر هو التركيز على مفهوم استخدام المغناطيس الكهربائي ومستشعر العين في المشروع. إذا قام الطلاب بمحاذاة الروبوت بشكل غير صحيح قليلاً، أو لم يكن القرص في المكان الصحيح تمامًا عندما قادوا إليه، فأعلمهم أنه من الجيد تحريك القرص قليلاً للتأكد من التقاطه بواسطة المغناطيس الكهربائي. إلى ذلك، دع الطلاب يعرفون أنه من المقبول دفع القرص إلى منطقة الفرز إذا كان في الغالب، ولكن ليس بالكامل، في مربع منطقة الفرز.
- قد لا يتمكن الطلاب من الوصول إلى القرص الثالث بسبب تراكم الأخطاء. إذا لم يتمكن الطلاب من إرسال قاعدة التعليمات البرمجية إلى القرص الثالث، اسمح لهم بدفعها إلى قاعدة التعليمات البرمجية. يمكنك وضع هذا في سياق تأثير الرياح المريمية غير المتوقعة التي تؤثر على تحركات وانعطافات قاعدة التعليمات البرمجية. الهدف من الوحدة ليس معالجة الدقة في معلمات القيادة، بل التركيز على الترميز باستخدام الشرطيات و[My Block] لإكمال التحدي.
إذا احتاج الطلاب إلى دعم إضافي لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها، فاستخدم ميزة Project Stepping لمساعدة الطلاب على تنفيذ مشروعهم كتلة تلو الأخرى لمعرفة كيفية تنفيذ كل كتلة في مشروعهم. لمزيد من المعلومات حول كيفية استخدام ميزة Project Stepping، راجع البرنامج التعليمي Stepping Through Blocks في VEXcode GO.
برنامج تعليمي لتجاوز الكتل في VEXcode GO هناك العديد من الحلول الممكنة لهذا التحدي. وفيما يلي مثال واحد للرجوع إليه.
حل ممكن) - تذكيرذكّر الطلاب بإلقاء نظرة على الميزة المميزة في VEXcode GO أثناء اختبار مشاريعهم. من خلال متابعة التمييز، يمكنهم تصور تدفق المشروع في [الكتلة الخاصة بي] بوضوح، لمعرفة متى ينتقل المشروع من كومة الكتل لجمع القرص، ثم إلى [الكتلة الخاصة بي] لفرز القرص.
- بالإضافة إلى ذلك، ذكّر الطلاب بأنه لا ينبغي لهم تغيير أي من الكتل الموجودة داخل [تعريف كتلتي] لأن هذه الكتل ستؤدي إلى مواقع الفرز الصحيحة. كل ما سيحتاجون إليه هو إضافة [أمر الكتلة الخاصة بي] إلى مشاريعهم بالترتيب الصحيح حتى تتمكن قاعدة التعليمات البرمجية من الأقراص، بمجرد جمعها وإعادتها إلى قاعدة المريخ.
لتشجيع عقلية النمو ومساعدة الطلاب على تبني مبدأ التجربة والخطأ الذي يشكل جزءًا من البرمجة وتشجيعهم على التعلم من الأخطاء على طول الطريق، اطرح أسئلة مثل:
- ما هو الخطأ الذي ارتكبته والذي علمك شيئًا؟
- ماذا تعلمت من هذا الخطأ؟ كيف يمكن أن يساعدك ذلك عند برمجة قاعدة التعليمات البرمجية في المرة القادمة؟
- ما الذي تعلمته من أخطاء الماضي والذي يساعدك في هذا التحدي؟
تحدث مع الطلاب حول حل المشكلات التي تواجههم أثناء تجولك في الفصل الدراسي. ستكون هذه عملية تكرارية، لذا ذكّر الطلاب بأن العلماء الذين يقومون ببرمجة مركبات المريخ يجب عليهم أيضًا المحاولة عدة مرات لجعل المركبة تتحرك بالطريقة .
- كيف تمكنت مجموعتك من تحديد المشكلة في مشروعك؟
- كيف تعاونتم معًا لإصلاحه؟
- هل حاولت استخدام زر الخطوة لإبطاء مشروعك لمساعدتك على رؤية المشكلة بشكل أكثر وضوحًا؟
- ما هي المشكلة التي نجحت في حلها في مجموعتك حتى الآن؟
- ما هو الشيء الذي تعلمته في المختبرات الأخرى والذي تستخدمه في هذا المختبر؟
- اسألاسأل الطلاب كيف يمكنهم استخدام [مكعباتي] لترميز مركبة Perseverance Rover لفرز عينات الصخور المريخية إلى فئتين: الصخور التي تظهر علامات الحياة القديمة، والصخور التي لا تظهر ذلك.