• مخطط النشاط
  سيعرّف هذا الاستكشاف الطلاب أولاً على كيفية ضبط سرعة القيادة ثم يطلب منهم استكشاف كيفية تأثير سرعة الروبوت على زخمه. انقر هنا (Google / .docx / .pdf) للحصول على الخطوط العريضة لهذا النشاط. سيكون فهم زخم الروبوت مفهومًا مهمًا لتطبيقه على لعبة البولينج Strike Challenge.

• ما سيقوم الطلاب ببرمجته
  يتيح استخدام مشروع قالب Speedbot (محرك Drivetrain 2، بدون جيرو) للطلاب تغيير إعدادات سرعة Speedbot ببساطة عن طريق إضافة set_drive_velocity إلى drive_for تعليمات. الجزء الموجه من النشاط يقوم فيه الطلاب بتحريك Speedbot بسرعات مختلفة، وفي نهاية النشاط يطلب منهم تطبيق مهاراتهم في برمجة السرعة لاختبارات الزخم ونقل الطاقة.

فيما يلي نظرة عامة على واجهة المستخدم الخاصة بـ VEXcode V5. سيتم تعريف الطلاب بعلامات التبويب/الأزرار هذه أثناء الأنشطة في مختبر Momentum Alley STEM. يتم توفير الروابط أيضًا في جميع أنحاء مختبر العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM Lab) لتوفير المزيد من المعلومات حول علامات التبويب/الأزرار هذه. 

إذا كانت هذه هي المرة الأولى التي يستخدم فيها الطالب VEXcode V5، فيمكنه الرجوع إلى البرامج التعليمية في أي وقت أثناء هذا الاستكشاف. توجد البرامج التعليمية في شريط الأدوات. 

قم بتصميم كل خطوة من خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها للطلاب.

• يمكن أن تحتوي أسماء المشاريع على مسافات بين الكلمات أو بعدها.

  

• يمكنك أن تطلب من الطلاب إضافة الأحرف الأولى من أسمائهم أو اسم مجموعتهم إلى اسم المشروع. سيساعد هذا في التمييز بين المشاريع إذا طلبت من الطلاب إرسالها.

• نظرًا لأن هذا هو النشاط الأول للبرمجة الذي قد يحاول طلابك القيام به، فيجب عليك وضع نموذج للخطوات، ثم مطالبة الطلاب بإكمال نفس الإجراءات. ويجب على المعلم بعد ذلك مراقبة الطلاب للتأكد من أنهم يتبعون الخطوات بشكل صحيح.

• تأكد من قيام الطلاب بتحديد "فتح الأمثلة" من القائمة "ملف".

• تأكد من أن الطلاب قد اختاروا مشروع قالب Speedbot (نظام الدفع ثنائي المحرك، بدون جيرو).

• يمكنك الإشارة للطلاب إلى وجود العديد من الاختيارات للاختيار من بينها في صفحة الأمثلة. أثناء قيامهم ببناء واستخدام الروبوتات الأخرى، سيكون لديهم فرصة لاستخدام قوالب مختلفة.

• أشر إلى أنه عندما فتحوا VEXcode V5 لأول مرة، كانت النافذة تحمل اسم VEXcode Project. VEXcode Project هو اسم المشروع الافتراضي عند فتح VEXcode V5 لأول مرة. بمجرد إعادة تسمية المشروع إلى Drive وحفظه، تم تحديث الشاشة لإظهار اسم المشروع الجديد. باستخدام هذه النافذة في شريط الأدوات، من السهل التحقق من أن الطلاب يستخدمون المشروع الصحيح.

• أخبر الطلاب أنهم الآن جاهزون لبدء مشروعهم الأول. اشرح للطلاب أنه من خلال اتباع بعض الخطوات البسيطة، سيتمكنون من إنشاء وتشغيل مشروع من شأنه أن يدفع Speedbot إلى الأمام.

• ذكّر الطلاب بحفظ مشاريعهم أثناء عملهم. يشرح قسم Python من مكتبة VEX ممارسات الحفظ في VEXcode V5.

تعد هذه نقطة جيدة للتوقف مؤقتًا واطلب من الطلاب مراجعة الخطوات التي تم إكمالها للتو عند بدء مشروع جديد في VEXcode V5 بشكل فردي أو في مجموعات. اطلب من الطلاب أن يفكروا بشكل فردي قبل المشاركة داخل مجموعتهم أو مع الفصل بأكمله.

قد تلاحظ وظيفة الإكمال التلقائي عندما تبدأ في كتابة التعليمات. استخدم مفتاحي "أعلى" و"أسفل" لتحديد الاسم الذي تريده، ثم اضغط على "Tab" أو (Enter/Return) على لوحة المفاتيح لإجراء التحديد. لمزيد من المعلومات حول هذه الميزة راجع مقالة Python . 

لاحظ أن التعليمات الثانية والثالثة (السطرين 33 و34 في الصورة أعلاه) هي نفس التعليمات الرابعة والخامسة (السطرين 35 و36 أعلاه)، ولكن مع معلمة سرعة مختلفة. بعد إضافة التعليمات الثالثة، يمكن للطلاب تحديد الأسطر المراد تكرارها ونسخها ولصقها لإكمال المشروع. يمكنهم بعد ذلك تغيير السرعة في السطر الرابع إلى 75 بالمائة. 

• ذكّر الطلاب بفصل كابل USB عن Robot Brain. قد يؤدي توصيل الروبوت بجهاز كمبيوتر أثناء تشغيل المشروع إلى قيام الروبوت بسحب كابل الاتصال.

• توقف وناقش
  اطلب من الطلاب التنبؤ بما يعتقدون أنه سيحدث عند تنزيل هذا المشروع وتشغيله على روبوت Speedbot. اطلب من الطلاب أن يسجلوا توقعاتهم في دفاتر ملاحظاتهم الهندسية. إذا سمح الوقت، اطلب من كل مجموعة مشاركة تنبؤاتها.

  يجب أن يتوقع الطلاب أن Speedbot سيتحرك أولاً للأمام بسرعته الافتراضية (50%)، ثم أبطأ (25%) من السرعة الافتراضية، ثم أسرع (75%) من السرعة الافتراضية.

• النموذج الأول
  نموذج يقوم بتشغيل المشروع أمام الفصل قبل أن يحاول جميع الطلاب في وقت واحد. اجمع الطلاب في منطقة واحدة واترك مساحة كافية لتحرك Speedbot إذا تم وضعه على الأرض.

  أخبر الطلاب أن دورهم قد حان الآن لتشغيل مشروعهم. تأكد من أن لديهم مسارًا واضحًا وأنه لن تصطدم أجهزة Speedbots ببعضها البعض.

• لتغيير الأمر drive_for من للأمام إلى للخلف، ما عليك سوى تغيير المعلمة الأولى إلى REVERSE. سيؤدي هذا إلى تحرك المحركات الموجودة في نظام نقل الحركة في الاتجاه المعاكس.

• يمكن تغيير عدد المليمتر، لكن في هذا المثال سنتركهم عند 150 ملم كما حددنا في الخطوة السابقة.

• ذكّر الطلاب بفصل كابل USB عن Robot Brain قبل تشغيل المشروع.

• ذكّر الطلاب بحفظ مشاريعهم أثناء عملهم. تحتوي مكتبة VEX على قسم لـ Python يشرح ممارسات الحفظ في VEXcode V5.

اطلب من الفرق مشاركة منطقة الاختبار والكرة إذا لزم الأمر، ولكن يمكن أيضًا إعداد مناطق اختبار متعددة تحتوي كل منها على كرتها الخاصة. قرر ما إذا كنت تريد إعداد منطقة (مناطق) الاختبار، أو إذا كنت تريد من الطلاب القيام بذلك.

• يعد جمع البيانات وتحليلها، وحتى التعرف البسيط على الأنماط، من المهارات العلمية الأساسية. يضيف هذا النشاط بنية إلى تحليل البيانات عن طريق منع الأخطاء الشائعة.

• لاحظ أن التعليمات لا تطلب من الطلاب تغيير مسافة قيادة الروبوت مع تغيير سرعة الروبوت. وهذا تطبيق مقصود لما يسميه العلماء بإستراتيجية التحكم في المتغيرات. يعد تعليم الباحثين المبتدئين كيفية التعامل مع متغير واحد في كل مرة (أي السرعة في هذه الحالة) لتحديد تأثيرها على متغير ثانٍ (أي المسافة التي تقطعها الكرة بعد الاصطدام) أمرًا مهمًا لأنه ليس بالضرورة نهجًا سيتبناه الطلاب بشكل عفوي على نهج التخمين والتحقق. غالبًا ما تتعامل أساليب التخمين والتحقق النموذجية مع أكثر من متغير واحد في المرة الواحدة (أي تغيير كل من السرعة والمسافة التي يقطعها الروبوت) ومراقبة تأثير الالتقاء على المسافة التي تقطعها الكرة بعد الدوران. يحاول هذا النشاط إبعاد الطلاب عن ذلك لأن العلاقات بين المتغيرات تصبح غامضة. هل السرعة العالية للروبوت، أم المسافة الأبعد التي يقطعها الروبوت، أم كليهما هي التي تدفع الكرة إلى التحرك لمسافة أبعد؟ لا يمكننا الإجابة على ذلك عندما نتعامل مع كلا المتغيرين في نفس الوقت.

• ومع ذلك، قد تحاول الفرق بشكل عفوي قيادة الروبوت لمسافات مختلفة. إذا لاحظت ذلك، فاطلب منهم فقط تغيير المسافة مع الحفاظ على السرعة كما كانت في تجربة المسافة الأصلية البالغة 500 مم. وبهذه الطريقة، يمكنهم مقارنة نفس السرعة مع مسافات قيادة مختلفة لمعرفة ما إذا كانت مسافة قيادة الروبوت تؤثر أيضًا في المسافة التي تقطعها الكرة.

• قم بإعداد المنطقة لترتد الكرة في اتجاهات مختلفة ولمسافات مختلفة. أغلق الأبواب و/أو النوافذ حسب الحاجة.

• يمكن حفظ جدول استكشاف السرعة من الأسفل، أو يمكن للطلاب إعادة إنشاء الجدول في دفاتر ملاحظاتهم الهندسية.

• يمكن العثور على قاعدة تقييم لتقييم دفاتر الملاحظات الهندسية للفريق هنا (Google / .docx / .pdf)، ويمكن العثور على قاعدة تقييم لتقييم دفاتر الملاحظات الفردية هنا (Google / .docx / . قوات الدفاع الشعبي). عندما تخطط لتقييم عمل الطلاب باستخدام قواعد التقييم، تأكد من مشاركة قواعد التقييم معهم قبل أن يبدأوا العمل في المشروع.

1. حركة الكرة دليل على أن الروبوت قام بنقل الطاقة أثناء الاصطدام. يمكن للطلاب أيضًا وصف سرعة الكرة بعد الاصطدام أو اتجاه تحركها كدليل.

2. تعتمد المسافة التي تقطعها الكرة على كتلة/وزن الكرة المستخدمة والسرعة المحددة للروبوت.

3. يجب أن يدرك الطلاب أن السرعات الأعلى تقود الكرة إلى التحرك لمسافة أبعد من السرعات المنخفضة. اربط هذا بوضوح بزخم الروبوت. سلط الضوء على أن وزن الروبوت لم يتغير، بل سرعته فقط، ولكن كلاهما يساهم في زخم الروبوت. اسألهم عما إذا كانوا يعتقدون أن الكرة ستنتقل بعيدًا إذا كان الروبوت أثقل. ومن المفترض أن. هناك المزيد عن تأثيرات كتلة الكرة أثناء الاصطدام في القراءة التالية.

4. ربما اختارت مجموعات الطلاب سرعات متغيرة على نطاق واسع ولكن الهدف التعليمي العام هو أن يدرك الطلاب أن السرعات الأعلى تؤدي إلى زخم أكبر ينقل المزيد من الطاقة إلى الكرة أثناء الاصطدامات.