أدوات المعلم - مخطط النشاط
-
سيعرّف هذا الاستكشاف الطلاب على توسيع نطاق الوحدات وتحويلها من خلال رسم وتصميم مضمار السباق. سيعمل الطلاب في مجموعات للعثور على منطقة يمكنهم من خلالها وضع مسارهم الدراسي. سيقومون بعد ذلك بقياس المساحة المتوفرة لديهم للدورة ورسم هذه المنطقة بالأبعاد المناسبة في دفترهم الهندسي. بمجرد أن يحصل الطلاب على رسم تخطيطي للحجم الفعلي للدورة، سيستخدمون تحويلات الوحدات لتقليل حجم الدورة بحيث تتناسب مع دفتر الملاحظات الهندسي الخاص بهم.
-
بمجرد تصغير الدورة. سيقومون أيضًا برسم نسخة مصغرة من Speedbot في مسارهم حتى يتمكنوا من تصور مدى كبر/صغر الروبوت مقارنةً بمسارهم. سيساعدهم هذا في تحديد كيفية تنقل الروبوت في الدورة. على سبيل المثال، هل المنعطفات واسعة بما فيه الكفاية؟ هل يمكن للروبوت المرور بسهولة؟
-
بمجرد أن تصمم المجموعة مسارها المصغر، فإنها ستستخدم هذه الأبعاد لوضع مسارها بالحجم الفعلي باستخدام شريط أو مواد أخرى. سيقومون بعد ذلك بقيادة الروبوت الخاص بهم خلال الدورة التدريبية باستخدام برنامج التشغيل للاختبار والتأكد من صحة قياساتهم وحساباتهم. سيتم تشجيع الطلاب على اختبار وتعديل أبعاد الدورة التدريبية الخاصة بهم على النحو الذي يرونه مناسبًا.
-
هناك خيار للقياس باستخدام ورق الرسم البياني بدلاً من إجراء تحويلات متعددة.
-
ستساعدهم هذه المهارات على النجاح في تحدي Robo Rally حيث سيُطلب منهم دمج مسارهم مع مجموعة أخرى وقيادة الروبوت خلال المسار المدمج الجديد بأسرع ما يمكن!
كمية | المواد المطلوبة |
---|---|
1 |
دفتر الهندسة |
1 |
لفة من الشريط |
1 |
VEX V5 Speedbot مع بطارية مشحونة |
1 |
وحدة تحكم VEX V5 |
1 |
عصا القياس أو المسطرة |
نصائح المعلم
استخدم قياسات الروبوتات أثناء تصميم حلبات السباق للتأكد من أن الروبوتات لديها مساحة كافية للتحرك والدوران دون تجاوز خطوط المسار.
الخطوة 1: قياس الروبوت الخاص بك
قم بقياس طول وعرض VEX V5 Speedbot باستخدام عصا متر أو مسطرة واكتب أبعاده في دفتر الملاحظات الهندسي الخاص بك.
نصائح المعلم
اسمح للمجموعات باستخدام مساحات مختلفة داخل الفصل الدراسي عندما يكون ذلك ممكنًا، ولكن يمكن استخدام نفس المساحة إذا كان هناك مكان واحد متاح فقط. فكر في السماح باستخدام نفس المساحة في تكوينات مختلفة من خلال مطالبة المجموعات بإعادة ربط ممراتها.
الخطوة 2: رسم وقياس المنطقة
ارسم مخططًا بسيطًا للمساحة المتاحة لتصميم مضمار السباق الخاص بك في دفتر ملاحظاتك الهندسي. باستخدام عصا مترية أو مسطرة، قم بقياس أبعاد المنطقة وسجلها على مخطط المنطقة في دفترك الهندسي.
صندوق أدوات المعلم
هناك خيار آخر بدلاً من قياس جميع المسافات المقاسة وهو استخدام ورق الرسم البياني لتسهيل رسم المسار المقاس.
باستخدام ورق الرسم البياني في دفتر الهندسة للطلاب، اطلب منهم إنشاء نسخة مصغرة للمنطقة التي رسمتها باستخدام قياساتك المسجلة. قبل البدء، حدد المقياس الذي تريد إعادة إنشاء المساحة به بالأمتار. على سبيل المثال، يمكن أن يمثل كل مربع على ورقة الرسم البياني مترًا مربعًا واحدًا. في المثال أعلاه، المتر المربع عبارة عن 4 صناديق في 4 صناديق على ورق الرسم البياني.
يجب أن تفكر في حجم ورقة الرسم البياني الخاصة بك عند اختيار المقياس. قد لا يتناسب المقياس الكبير جدًا مع ورق الرسم البياني الذي تستخدمه. أضف نسخة مصغرة من VEX V5 Speedbot إلى ورقة الرسم البياني الخاصة بك للمساعدة في تصور حجمها المقياس مقارنة بالمساحة المقاسة التي قمت بإنشائها.
نصائح المعلم
ابدأ بجعل الطلاب يتحولون إلى وحدة قياس قياسية إما عن طريق تحويل قياسات السنتيمترات للروبوتات إلى أمتار (بالكسور العشرية) أو عن طريق تحويل قياسات العدادات الخاصة بهم للمساحة إلى سنتيمترات. استخدم وحدة القياس القياسية لإنشاء المقياس بسهولة أكبر.
تبلغ القياسات التقريبية لـ Speedbot 30 سم من الأمام و24 سم من الجانب.
30 سم = 300 مم = 0.3 م
24 سم = 240 مم = 0.24 م
الخطوة 3: إنشاء نسخة متدرجة
في دفتر الهندسة الخاص بك، قم بإنشاء نسخة مصغرة للمنطقة التي رسمتها باستخدام قياساتك المسجلة. قبل البدء، حدد المقياس الذي تريد إعادة إنشاء المساحة به بالأمتار. على سبيل المثال، 20 ملم على الرسم قد تكون 1 متر في المنطقة المتوفرة لديك لمضمار السباق الخاص بك، كما هو الحال في المثال أعلاه.
يجب أن تفكر في حجم الرسم الخاص بك عند اختيار المقياس. قد لا يتناسب المقياس الكبير جدًا مع الورق الذي تستخدمه.
قم بإضافة نسخة مصغرة من VEX V5 Speedbot إلى الرسم الخاص بك للمساعدة في تصور حجمه المقاس مقارنةً بالمساحة المقاسة التي قمت بإنشائها.
أجب عن الأسئلة أدناه في دفترك الهندسي:
-
كيف حددت المقياس الذي ستستخدمه في رسمك؟
-
كيف أثرت أبعاد الروبوت الخاص بك على مقياسك؟
صندوق أدوات المعلم
يمكنك أيضًا رسم الدورة باستخدام ورق الرسم البياني:
اطلب من الطلاب رسم مضمار سباق ضمن المساحة المحددة التي رسموها في دفترهم الهندسي. ضع في اعتبارك حجم VEX V5 Speedbot وكيفية تمثيله بالمقياس الذي استخدموه. يجب أن يكون الروبوت قادرًا على التنقل في المسار دون مغادرة جوانب مضمار السباق.
حاول أن تكون مبدعًا قدر الإمكان في الدورة التدريبية عن طريق إضافة العديد من المنعطفات والطرق المباشرة. استخدم الأسهم أو الرموز الأخرى للإشارة إلى الاتجاه الذي يجب أن يتحرك فيه الروبوت في مضمار السباق. بالإضافة إلى ذلك، قم بالإشارة إلى موقع خطوط البداية والنهاية باستخدام رمز أو خطوط.
نصائح المعلم
اطلب من طلابك إضافة رمز أو رسم لـ VEX V5 Speedbot على نطاق واسع لمساعدتهم في التعرف على ما إذا كان حجم الدورة التدريبية الخاصة بهم يمكنه استيعاب الروبوتات.
الخطوة 4: تصميم الدورة التدريبية الخاصة بك
ارسم مضمار سباق ضمن المساحة المحددة التي قمت بإنشائها في دفترك الهندسي. ضع في اعتبارك حجم VEX V5 Speedbot وكيفية تمثيله في المقياس الذي استخدمته. يجب أن يكون الروبوت قادرًا على التنقل في المسار دون مغادرة جوانب مضمار السباق.
حاول أن تكون مبدعًا قدر الإمكان في الدورة التدريبية الخاصة بك عن طريق إضافة العديد من المنعطفات والطرق المباشرة. استخدم الأسهم أو الرموز الأخرى للإشارة إلى الاتجاه الذي يجب أن يتحرك فيه الروبوت في مضمار السباق. بالإضافة إلى ذلك، قم بالإشارة إلى موقع خطوط البداية والنهاية باستخدام رمز أو خطوط.
الخطوة 5: قم بإنشاء الدورة التدريبية الخاصة بك
باستخدام الشريط والرسم المصغر لمضمار السباق الخاص بك، قم بإنشاء نسخة كاملة الحجم من المسار في المنطقة التي قمت بقياسها في الأصل. انتبه جيدًا للمقياس الذي اخترته للرسم واستخدم عصا أو مسطرة مترية للتأكد من أن الإصدار بالحجم الكامل لمقررك الدراسي يتوافق مع أبعاد الإصدار المقيس الذي قمت بإنشائه في دفتر الملاحظات الهندسي الخاص بك.
أجب عن الأسئلة أدناه في دفترك الهندسي:
-
ما هو الجزء الأكثر صعوبة عند إنشاء نسخة كاملة الحجم للدورة التدريبية من نسختك المعدلة؟ لماذا؟
-
ما هي الاستراتيجيات التي استخدمتها لتحديد ما إذا كانت قياساتك دقيقة؟ كيف أتيت معهم؟
صندوق أدوات المعلم
من المرجح أن يذكر الطلاب أن الجزء الأكثر صعوبة في إنشاء نسخة كاملة الحجم للدورة بناءً على النسخة المعدلة هو الحاجة إلى قياسات دقيقة. ويجب أن تسلط هذه التجربة الضوء على الأخطاء البشرية في إجراء القياسات، خاصة عندما يتم إجراء القياس مرة واحدة فقط. ولأغراض التخطيط، تتمثل إحدى طرق تقليل أخطاء القياس في القياس أكثر من مرة وحساب متوسط القياسات التي تم إجراؤها عبر تلك المحاولات المتعددة. بهذه الطريقة، يتم تعديل قياساتك الأطول والأقصر، والتي قد تكون غير دقيقة، إلى قيمة أكثر دقة.
نصائح المعلم
امنح الطلاب وقتًا للقيام بما يلي:
-
اختبار مضمار السباق الخاص بهم
-
يحيط علما بتغييرات الحجم/الأبعاد المطلوبة
-
قم بإجراء هذه التغييرات عن طريق الرسم وإعادة القياس
-
إعادة الاختبار.
الخطوة 6: اختبر الدورة التدريبية الخاصة بك
حان الوقت لاختبار الدورة! هل تعمل القياسات المقاسة على مضمار السباق؟ هيا نكتشف!
اتبع الإجراء التالي:
1. تأكد من تشغيل كل من Robot Brain ووحدة التحكم.
2. قم بإقران وحدة التحكم V5 بدماغ الروبوت V5.
3. ضع Speedbot الخاص بك في خط البداية في مضمار السباق الخاص بك.
4. راجع كيفية قيادة الروبوت باستخدام وحدة التحكم.
5. قم بتشغيل برنامج القيادة لقيادة Speedbot عبر مضمار السباق.
6. قم بتدوين أي أماكن في مضمار السباق يجب تعديل حجمها في دفتر الملاحظات الهندسي الخاص بك.
7. بعد أن تقود الروبوت حول مضمار السباق عدة مرات لاختبار الحجم، قم برسم مضمار السباق مرة أخرى باستخدام الأحجام المحسنة.
8. قم بإعادة قياس مضمار السباق، وقم بتوثيق التغييرات التي تم إجراؤها وسببها في دفتر الهندسة الخاص بك، ثم اختبرها مرة أخرى!
أدوات المعلم - توقف وناقش
بعد أن يقوم الطلاب باختبار مضامير السباق الخاصة بهم وإجراء التحسينات اللازمة، قم بإشراكهم في مناقشة الفصل. اطلب أولاً من الطلاب مشاركة تجاربهم مع شريك أو مجموعة صغيرة قبل مطالبة الطلاب بالمشاركة في مناقشة على مستوى الصف بأكمله.
قم بتيسير المناقشة من خلال طرح السؤال التالي:
-
ما هي أجزاء التصميم الأصلي لمضمار السباق الخاص بك والتي تم تحديد حجمها بشكل صحيح؟ ما هي الأجزاء التي تحتاج إلى إعادة حجمها ولماذا؟
-
كيف سمح لك توسيع نطاق مضمار السباق الخاص بك بإجراء تغييرات على الحجم بشكل أسهل؟
-
هل ساعدك تحديد حجم Speedbot المرسوم على النسخة المصغرة من مضمار السباق الخاص بك على تحديد كيفية تحرك الروبوت؟ لما و لما لا؟
-
إذا كنت ستقوم بهذا النشاط مرة أخرى، هل هناك أي شيء كنت ستفعله بشكل مختلف؟