Skip to main content

مختبرات STEM
للقيام أو عدم القيام به

بوابة المعلم

أيقونة صندوق أدوات المعلم أدوات المعلم - الغرض من هذا النشاط

في الصفحة السابقة، كان الطالب يبرمج الذراع للدوران لأعلى باستخدام زر Brain Up. ستعتمد هذه الصفحة على المشروع السابق لبرمجة الذراع أيضًا للدوران لأسفل باستخدام زر Brain Down.

سيعرّف هذا النشاط الطلاب على البرمجة باستخدام كتلتين [If ثم else] إلى استخدام كتل الاستشعار والمشغل لجعل الروبوت يتحقق من الضغط على زر Brain Up أو Down. إذا تم الضغط على زر Brain Up، فسوف يرتفع ذراع Clawbot. إذا تم الضغط على زر Brain Down، فسوف ينخفض ​​ذراع Clawbot. يعتمد هذا على النشاط السابق وسيضع أيضًا الأساس لتحدي واجهة المستخدم في قسم إعادة التفكير.

بالنسبة لتحدي واجهة المستخدم، سيحتاج الطلاب إلى برمجة Clawbot الخاص بهم لرفع الذراع، وخفض الذراع، وفتح المخلب، وإغلاق المخلب، كل ذلك باستخدام الأزرار الموجودة على IQ Robot Brain.

لمزيد من المعلومات حول [إذا كان ذلك الحين]، [إذا كان الأمر كذلك]، <زر Brain الذي تم الضغط عليه>، أو الكتل [Spin] ، قم بزيارة معلومات المساعدة داخل VEXcode IQ. لمزيد من المعلومات حول أداة المساعدة المضمنة هذه، انقر فوق هنا.

فيما يلي ملخص لما سيفعله طلابك في هذا النشاط:

  • استخدم ArmUp2 الحالي لإنشاء مشروع ArmUpDown المقدم والتنبؤ بما سيفعله المشروع.

  • قم بعرض مخطط انسيابي للمساعدة في شرح تدفق الكتل في المشروع.

  • قم بتحسين شرحهم لما يفعله مشروع ArmUpDown .

  • شاهد الفيديو التعليمي If ثم Else Blocks .

  • قم بتحرير مشروعهم باستخدام كتل [إذا كان الأمر كذلك] .

  • توقف وناقش: سوف يفكر الطلاب في توقعاتهم بشأن ما سيطلب المشروع من Clawbot القيام به مقارنةً بملاحظاتهم الفعلية.

  • قم ببرمجة المخلب باستخدام نفس مخطط المشروع من برمجة الذراع.

المواد المطلوبة:
كمية المواد المطلوبة
1

مجموعة VEX IQ الفائقة

1

فيكس كود الذكاء

1

دفتر الهندسة

1

قالب Clawbot (نظام الدفع).

أيقونة صندوق أدوات المعلم صندوق أدوات المعلم

للحصول على اقتراحات حول استراتيجيات التدريس لهذا القسم، راجع عمود التسليم في دليل وتيرة المهام أو عدم القيام بها (Google / .docx / .pdf).

ذراع Clawbot جاهز للتحرك لأعلى وأسفل!

سيمنحك هذا النشاط الأدوات اللازمة لبرمجة الروبوت الخاص بك بسلوكيات مشروطة.
تعتبر كتلة [إذا كان الأمر كذلك] هي محور التركيز الرئيسي داخل النشاط ولكن يتم أيضًا استخدام كتل الاستشعار والتحكم والمشغل الأخرى.

يمكنك استخدام معلومات المساعدة داخل VEXcode IQ للتعرف على الكتل. للحصول على إرشادات حول استخدام ميزة Help ، راجع البرنامج التعليمي لاستخدام التعليمات.

أيقونة نصائح المعلم نصائح المعلم

إذا كانت هذه هي المرة الأولى التي يستخدم فيها الطالب VEXcode IQ، فيمكنه أيضًا مشاهدة البرامج التعليمية في شريط الأدوات لتعلم مهارات أساسية أخرى.

الخطوة 1: برمجة لتحريك الذراع إلى أسفل.

في الصفحة السابقة، قمت ببرمجة ذراع Clawbot لتدور لأعلى عند الضغط على زر Brain Up. ولكن ماذا عن خفض الذراع أيضًا؟ دعونا أولاً نعيد النظر في مشروع ArmUp2 السابق.

هل من الممكن استخدام نفس الكتلة [إذا كان ذلك الحين] لتدوير الذراع لأعلى لتدوير الذراع لأسفل أيضًا؟ دعنا نحاول! قم ببناء المشروع أدناه عن طريق تحرير مشروع ArmUp2 الموجود بالفعل.

  • احفظ المشروع باسم ArmUpDown. إذا كان الطلاب بحاجة إلى مساعدة في حفظ المشروع، فارجع إلى البرنامج التعليمي للتسمية والحفظ.

  • تحقق للتأكد من أن اسم المشروع ArmUpDown موجود الآن في النافذة الموجودة في منتصف شريط الأدوات.

  • توقع ما سيطلب المشروع من Clawbot القيام به في دفتر الملاحظات الهندسي الخاص بك. اشرح سلوكيات المستخدم وClawbot.

  • اختبر لمعرفة ما إذا كان تنبؤك بما يفعله Clawbot بالمشروع صحيحًا.

    • قم بتنزيل المشروع إلى Slot 3 على Clawbot، ثم قم بتشغيله.

    • للمساعدة في تنزيل مشروع وتشغيله، راجع البرنامج التعليمي في VEXcode IQ الذي يشرح كيفية تنزيل مشروع وتشغيله.
      قم بتنزيل وتشغيل البرنامج التعليمي للمشروع

  • تحقق من شروحاتك للمشروع وأضف ملاحظات لتصحيحها حسب الحاجة.

أيقونة صندوق أدوات المعلم صندوق أدوات المعلم

المشروع الذي قام الطلاب ببنائه أعلاه سوف ينجح. عند الضغط على زر Brain Up، سوف يدور الذراع لأعلى، وعندما يتم الضغط على زر Brain Up، سوف يدور الذراع للأسفل. على الرغم من أن المشروع يعمل كما هو، إلا أنه لم تتم كتابته بالشكل الأمثل. قد يكون هناك مثال حيث يمكن أن يكون كلا الشرطين صحيحين في نفس الوقت. لاحظ أيضًا أنه نظرًا لأن حالة بدء الضغط على زر Brain Up هي أولًا، إذا تم الضغط باستمرار على زر Brain Up ثم الضغط على زر Brain Up أيضًا، فسوف يستمر الذراع في الدوران لأعلى. لن يتوقف هذا الإجراء حتى يتم تحرير زر Brain Up. وبالتالي، ستتم إعادة كتابة المشروع في الخطوة التالية ليشمل كتلة [إذا كان الأمر كذلك] لتجنب هذه المشاكل المحتملة.

أيقونة صندوق أدوات المعلم أدوات المعلم - توقف وناقش

الآن بعد أن اختبر الطلاب المشروع، اسألهم عن كيفية مقارنة توقعاتهم بملاحظاتهم. قم بتيسير المناقشة من خلال طرح الأسئلة التالية:

  • هل كان توقعك هو نفس ملاحظتك؟

  • ما الذي يبدو أنه يحدث في المشروع؟

  • هل يتم التحقق من ظروف الضغط على الزرين العلوي والسفلي مرة واحدة فقط؟

  • هل تعتقد أنه يمكن إعادة تنظيم المشروع ليعمل بشكل أكثر كفاءة؟

الخطوة 2: فهم تدفق المشروع.

في الخطوة السابقة، قام المشروع برفع وخفض الذراع. ومع ذلك، نظرًا لأن حالة بدء الضغط على زر Brain Up هي أولاً، إذا تم الضغط باستمرار على زر Brain Up ثم الضغط على زر Brain Up أيضًا، فسوف يستمر الذراع في الدوران لأعلى لأن هذا الإجراء لن يتوقف حتى زر Brain Up اطلق سراحه. قم بعرض المخطط الانسيابي التالي الذي يوضح تدفق المشروع.

وبالتالي، يمكن للمشروع استبدال الكتل [إذا كان ذلك الحين] بكتل [إذا كان ذلك بعد ذلك] بحيث يمكن أن يكون مثيل واحد فقط صحيحًا في أي وقت.

شاهد الفيديو التعليمي التالي على كتل [إذا كان الأمر كذلك] :

ابدأ بمشاهدة الفيديو التعليمي If-Then-Else في VEXcode IQ.

إذا-ثم-البرنامج التعليمي

سيؤدي استخدام الكتل [إذا كان الأمر كذلك] أيضًا إلى التخلص من الحاجة إلى الكتل [انتظر حتى] لأن الذراع سيستمر في الدوران حتى يتم تحرير زر Brain Up. يحدث هذا لأنه لم يتم الوصول أبدًا إلى الجزء "آخر" من [إذا كان الأمر كذلك] حتى تصبح حالة زر Brain Up خاطئة (تم إصدارها).

تسمح الكتلة [Forever] بفحص الشرط الأول بشكل مستمر.

دعنا نستكشف تغيير المشروع عن طريق إضافة [إذا كان الأمر كذلك] كتل. سيستمر محرك الذراع الآن في الدوران حتى يتوقف الضغط على زر Brain Up (تحريره). بسبب الكتلة [Forever] ، سيستمر التحقق من هذا الشرط حتى يصبح خاطئًا.

بمجرد أن تكون حالة زر Brain Up خاطئة، سيستمر المشروع إلى الكتلة التالية، وهي التحقق من الحالة إذا تم الضغط على زر Brain Up. إذا كانت حالة الضغط على زر Brain Down صحيحة، فسوف يدور الذراع للأعلى. مرة أخرى، بسبب الكتلة [Forever] ، سيستمر التحقق من هذا الشرط حتى يصبح خاطئًا.

بمجرد أن تكون حالة زر Brain Up خاطئة، سيستمر المشروع إلى الكتلة التالية، وهي الكتلة [Stop motor] . وبالتالي، لن يتوقف محرك الذراع إلا عندما يكون كلا الشرطين خاطئين (لا يتم الضغط على أي زر).

أيقونة تحفيز المناقشة تحفيز المناقشة

س: ما هو تطور تدفق المشروع إذا كانت حالة زر Brain Up الذي تم الضغط عليه خاطئة (تم تحريره)؟
ج: إذا كان الشرط خاطئًا، فسيستمر تدفق المشروع في التحقق من حالة زر Brain Down الجاري الضغط عليه.

س: ما هو الغرض من الكتل [إذا كان الأمر كذلك] في المشروع أعلاه؟
أ: استخدام الكتل [إذا كان الأمر كذلك] يسمح بأن يكون مثيل واحد فقط صحيحًا في كل مرة. وبالتالي، لا يمكن أن يكون زر Brain Up وزر Brain Down صحيحين في نفس الوقت باستخدام الكتل [إذا كان الأمر كذلك]، نظرًا لأن الشرط الثاني لزر Brain Down الذي يتم الضغط عليه لن يكون خيارًا ما لم يكن الشرط الأول من الضغط على زر Brain Up كان خطأ. والغرض الآخر هو تحسين كفاءة البرمجة.

س: ما هو تطور تدفق المشروع إذا كان كلا الشرطين للضغط على الزرين العلوي والسفلي غير صحيحين؟
أ: إذا كان كلا الشرطين خاطئين، فسيستمر تدفق المشروع إلى كتلة [Stop Motor] قبل العودة إلى أعلى المكدس مكررًا إلى الأبد.

الخطوة 3: البرمجة مع [إذا كان الأمر كذلك] كتل.

دعونا نستخدم الكتل [إذا كان الأمر كذلك] :

  • أضف كتل [إذا كان الأمر كذلك] إلى مشروع ArmUpDown الخاص بك بحيث يبدو مشروعك كما يلي:

  • احفظ المشروع باسم ArmUpDown2. إذا كان الطلاب بحاجة إلى مساعدة في حفظ المشروع، فارجع إلى البرنامج التعليمي للتسمية والحفظ.

  • قم بتنزيل المشروع إلى Slot 4 على Clawbot، ثم قم بتشغيله.

  • للحصول على مساعدة في تنزيل مشروع وتشغيله، راجع البرنامج التعليمي في VEXcode IQ الذي يشرح تنزيل مشروع وتشغيله.
    قم بتنزيل وتشغيل البرنامج التعليمي للمشروع

  • اختبر لمعرفة ما إذا كان الذراع سيدور الآن للأعلى عند الضغط على زر Brain Up ويدور للأسفل عند الضغط على زر Brain Down.

  • تأكد من أنه عند عدم الضغط على زري Brain Up وDown (تحريرهما) يتوقف محرك الذراع.

  • اكتب ملاحظاتك حول كيفية تصرف Clawbot قبل وبعد إضافة كتل "إذا كان الأمر كذلك" إلى مشروعك في دفتر الملاحظات الهندسي الخاص بك.

أيقونة صندوق أدوات المعلم أدوات المعلم - توقف وناقش

بعد أن يختبر الطلاب المشروع قبل وبعد إضافة كتلة [إذا كان الأمر كذلك] ، ناقش مع الطلاب كيف يسمح ذلك للذراع بمواصلة الدوران حتى يتم تحرير زر Brain Up. اطلب من الطلاب مشاركة ملاحظاتهم من دفاتر ملاحظاتهم الهندسية. قم بتيسير المناقشة من خلال طرح الأسئلة التالية:

  • هل ترى أن Clawbot يتصرف بشكل مختلف بين استخدام الكتل [إذا كان الأمر كذلك] مقارنة باستخدام الكتل [إذا كان ذلك الحين] فقط؟

  • لماذا تعتقد أن كفاءة البرنامج مهمة؟

  • هل تم التحقق من حالة زر Brain Up مرة واحدة فقط في المشروع؟

يمكن الاحتفاظ بدفاتر الطلاب الهندسية وتسجيل درجاتها بشكل فردي (Google / .docx / .pdf) أو كفريق (Google / .docx / .pdf). توفر الروابط السابقة عنوانًا مختلفًا لكل نهج. عندما يتم تضمين نموذج تقييم في التخطيط التعليمي، فمن الجيد شرح نموذج التقييم أو على الأقل إعطاء نسخ منه للطلاب قبل بدء النشاط.

أيقونة صندوق أدوات المعلم صندوق أدوات المعلم

قد لا يرى الطلاب اختلافًا كبيرًا في كيفية تصرف Clawbot الخاص بهم بين استخدام الكتل [إذا كان الأمر كذلك] مقارنةً بالكتل [إذا كان ذلك الحين] . إذا لم يتمكن الطلاب من رؤية الكثير من الاختلاف فعليًا، قم بتيسير مناقشة حول كفاءة البرمجة وكيف يمكن أن يؤدي تبسيط المشروع إلى استخدام كتل أقل. يمكن أن يؤدي استخدام عدد أقل من الكتل في المشروع إلى تقليل مقدار الأخطاء المحتملة.

الخطوة 4: برمجة المخلب.

في الخطوة السابقة، تم تحسين المشروع ليعمل بكفاءة أكبر باستخدام كتل [إذا كان الأمر كذلك] . في المثال السابق، تم التلاعب بالذراع باستخدام زري Brain Up وDown.

باستخدام مخطط المشروع نفسه، يمكن أيضًا التلاعب بالمخلب.

  • قم بمراجعة مشروع ArmUpDown2 وقم بتغيير كتل [Spin] إلى ClawMotor بدلاً من ArmMotor باستخدام القائمة المنسدلة.

    تأكد من أن زر Brain Up يقوم بتدوير المخلب "لفتحه" وأن زر Brain Up يقوم بتدوير المخلب "لإغلاقه" باستخدام القوائم المنسدلة.

  • احفظ المشروع باسم ClawUpDown. إذا كان الطلاب بحاجة إلى مساعدة في حفظ المشروع، فارجع إلى البرنامج التعليمي للتسمية والحفظ.

  • قم بتنزيل المشروع إلى فتحة 1 على Clawbot، ثم قم بتشغيله.

  • للحصول على مساعدة في تنزيل مشروع وتشغيله، راجع البرنامج التعليمي في VEXcode IQ الذي يشرح تنزيل مشروع وتشغيله.
    قم بتنزيل وتشغيل البرنامج التعليمي للمشروع

  • اختبر لمعرفة ما إذا كان المخلب سيدور الآن مفتوحًا عند الضغط على زر Brain Up ويدور مغلقًا عند الضغط على زر Brain Down.

  • تأكد من أنه عند عدم الضغط على زري Brain Up وDown (تحريرهما) يتوقف محرك المخلب.

  • اكتب ملاحظاتك حول كيفية تصرف Clawbot قبل وبعد إضافة كتل "إذا كان الأمر كذلك" إلى مشروعك في دفتر الملاحظات الهندسي الخاص بك.

أيقونة صندوق أدوات المعلم صندوق أدوات المعلم

الآن بعد أن اكتسب الطلاب المهارات اللازمة للتلاعب بالذراع والمخلب باستخدام الأزرار، اطلب من الطلاب تبادل الأفكار حول كيفية تنفيذ جميع الإجراءات الأربعة في نفس المشروع (الذراع لأعلى، والذراع للأسفل، وفتح المخلب، وإغلاق المخلب).
سيستخدم الطلاب كتلة أخرى [إذا كان الأمر كذلك] في قسم إعادة التفكير للسماح للروبوت الخاص بهم بتنفيذ جميع الإجراءات الأربعة.

قم بتوسيع أيقونة التعلم الخاصة بك تمديد التعلم الخاص بك - مجموعة كتلة توقف المحرك

إذا قام الطلاب ببرمجة الروبوت الخاص بهم لرفع وخفض الذراع، فقد يتسبب وزن المخلب في انحراف الذراع للأسفل.
في هذه الحالة يمكن استخدام كتلة [ضبط إيقاف المحرك] حتى لا يسقط الذراع بسبب الجاذبية ووزن المخلب. يمكن استخدام هذه الكتلة في بداية المشروع وسيتم تطبيقها على جميع الكتل الحركية المستقبلية لبقية المشروع.

تحتوي كتلة إيقاف المحرك المضبوطة على ثلاثة إعدادات:

  • الفرامل تتسبب في توقف المحرك فورًا.

  • Coast يتيح للمحرك الدوران تدريجيًا حتى يتوقف.

  • يؤدي الضغط على إلى توقف المحرك فورًا وإعادته إلى وضع التوقف إذا تم تحريكه.