Hrát

Část 1 – Krok za krokem

1. InstrukceSdělte studentům, že na základě toho, co se naučili v laboratoři 1, budou muset pomocí kódové báze shromáždit a vrátit vzorek marťanské horniny (červený disk). Ale teď naprogramují svého robota tak, aby pomocí dat z očního senzoru třídil disky na základě jejich barvy.
   • Ukažte studentům rozložení hřiště s třídicí oblastí označenou křížkem. Jakmile kódová základna sebere červený disk, bude ho muset umístit do čtverce s křížkem. 

   

   • Studenti s vámi vytvoří projekt a poté ho otestují na povrchu Marsu (na poli). Níže uvedená animace ukazuje, jak se bude kódová báze pohybovat po spuštění tohoto projektu. Robot se nejprve pohybuje vpřed, dokud nedosáhne červeného disku, a poté zapne svůj elektromagnet, aby ho zvedl. Poté se robot otočí a vrátí se do své výchozí polohy, než se otočí o 90 stupňů doleva a jede dopředu, aby dosáhl třídicí oblasti označené X. Po dosažení X robot upustí disk, otočí se a vrátí se do své výchozí polohy.
   Video soubor
2. Modelový model pro studenty, jak vytvořit projekt ve VEXcode GO a otestovat své projekty v terénu.
   • Začněte tím, že studentům ukážete, jak připojit Brain na jejich Code Base k jejich zařízení ve VEXcode GO. Vzhledem k tomu, že se kroky připojení mezi zařízeními liší, naleznete konkrétní kroky pro připojení VEXcode GO Brain k počítači nebo tabletu v části Připojení článků knihovny VEXcode GO VEX.
   • Budou také muset nakonfigurovat VEXCode GO pro Code Base. V případě potřeby modelujte kroky z článku Configure a Code Base VEX Library a zajistěte, aby studenti viděli bloky hnacího ústrojí v panelu nástrojů.
   • Jakmile je kódová základna nakonfigurována, nechte studenty přidat následující bloky [Komentáře] pro plánování a organizaci svých projektů. Bloky pod blokem „Sbírat disk“ [Komentář] povedou kódovou základnu ke sběru disku a návratu na základnu Mars. Bloky pod blokem „Sort Disk“ [Comment] budou mít kódovou základnu používající data očního senzoru k doručení disku do určené oblasti třídění - založené na barvě disku.

   

   • Poté nechte studenty přidat následující bloky pod blok „Sbírat disk“ [Komentář], aby měli základní jednotku kódu pro sběr červeného disku.

   

   • Dále přidejte do projektu společně, aby základna kódu roztřídila disk. Přetáhněte blok [Turn for] do pracovního prostoru a připojte jej pod blok [Comment] „Sort Disk“. Změňte parametr na „vlevo“, aby se Code Base otočila směrem k oblasti třídění.

   

   • Přidejte blok [If then] a vložte <Detects color> blok do šestiúhelníku. Ponechte <Detects color> blok nastavený na červenou. To způsobí, že kódová základna použije oční senzor k detekci barvy disku. Pokud je tento disk červený, <Detects color> blok bude hlášen jako pravdivý a bloky, které jsou přidány do vnitřku bloku „C“, budou spuštěny.

   

   • Do bloku [If then] přidejte [Drive for] a [Energize electromagnett] a nastavte [Energize electromagnett] na 'drop'. Tím se jednotka Code Base dostane do oblasti třídění a pustí Disk.

   

   • Přidejte blok [Drive for] a nastavte jej na zpátečku. Tím se kódová základna vrátí na základnu Mars poté, co upustila disk.

   

   • Nakonec přidejte blok [Otočit se pro] a nastavte jej na hodnotu „doleva“, aby se kódová základna vrátila do výchozí polohy – směrem k oblasti sběru dat z povrchu Marsu.

   

   • Požádejte studenty, aby svůj projekt pojmenovali Třídit červeně 1 a uložili jej do svého zařízení. Postup pro uložení projektu VEXcode GO naleznete v části Otevřít a uložit v knihovně VEXcode GO VEX. 

   Model pro studenty, jak otestovat svůj projekt v terénu.

   • Nejprve jim ukažte, jak umístit svého robota do výchozího bodu (základna Mars) a červený disk na pole, jak je znázorněno na obrázku níže.  Pro lepší zarovnání použijte mřížku na poli. Disk i elektromagnet mohou být seřazeny na protínajících se mřížkách pole, aby bylo pro studenty snazší připravit se na úspěch při testování svých projektů.

   

   • Jakmile je Code Base na svém místě, vyberte „Start“ ve VEXcode GO a otestujte projekt.  Sledujte, jak Kódová základna jede pro Červený disk, vrací se do základny a poté ho doručuje do třídicí oblasti.

   Pro otestování projektu

   • Studenti budou muset pro zastavení projektu vybrat tlačítko „Stop“ na panelu nástrojů VEXcode GO.
   • Studenti, kteří dokončí předčasně a potřebují další výzvy, musí přesunout červený disk na jiné místo. Mohou upravit svůj kód tak, aby základna kódu shromáždila disk a doručila jej do stejné oblasti třídění?
      
3. Usnadněte konverzaci se studenty při testování jejich projektů.
   • Jak kódová základna ví, kdy má elektromagnet napájet?
   • Které bloky se používají k tomu, aby Code Base detekovala barvu disku?
   • Co by se stalo, kdyby kódová báze nedetekovala červenou? 

   Zaměřte se na koncept, ne na přesnost. Cílem této laboratoře je zaměřit se na koncept využití elektromagnetu v projektu. Pokud studenti trochu špatně zarovnali svého robota nebo disk není přesně na správném místě, když k němu jedou, dejte jim vědět, že je v pořádku diskem trochu pohnout, aby ho elektromagnet zachytil.

4. Připomenout studentům, aby zkontrolovali parametry v blocích [Drive for], aby se ujistili, že projekt má správné vzdálenosti potřebné ke shromažďování a třídění disku.
   • Měli by také zkontrolovat, zda jsou parametry v blocích [Turn for] nastaveny tak, aby se kódová základna otočila správným směrem k návratu na základnu Mars a směrem k oblasti třídění.

   Abyste podpořili růstové myšlení a pomohli studentům přijmout metodu pokus-omyl, která je součástí programování, a poučit se z chyb na cestě, ptejte se otázky jako například:

   • Jakou chybu jste udělali, že jste se něco naučili?
   • Která část laboratoře je složitá nebo vás nutí přemýšlet?
      
5. Zeptejte se studentů, jak by mohl Rover Perseverance používat oční senzor ke shromažďování informací a studiu různých vzorků hornin a půdy na Marsu. Co by mohl Perseverance Rover studovat s očním senzorem?

& Skupinová diskuse o přestávce v polovině hry

Jakmile každá skupina otestuje svůj projekt, aby kódová základna shromáždila a doručila červený disk do oblasti třídění, sejděte se na krátkou konverzaci.

Podívejte se na pokrok studentů a promluvte si o tom, co Code Base dělá ve svých projektech.

• Jak funguje oční senzor v našem projektu? Jaké bloky ovládají oční senzor?
• Jak jste zajistili, aby elektromagnet fungoval s očním senzorem ve vašem projektu?
• Co když změníme umístění disků? Bude tento projekt stále fungovat? Proč nebo proč ne? Jaké parametry byste změnili?

Část 2 - Krok za krokem

1. Poučte studenty, že budou aplikovat to, co se naučili v 1. části hry, aby opakovali na svých projektech, aby kódová základna shromáždila červený disk z nového místa a umístila jej do nové oblasti třídění. Budou muset změnit parametry ve svých projektech, aby Code Base úspěšně shromáždil a seřadil disk.
   • Ukažte studentům nové nastavení pole a poskytněte jim jízdní vzdálenosti, aby se mohli soustředit na kód pro tento projekt. Kódová základna bude muset pro sběr disku ujet 200 milimetrů (cca 8 palců) a do nové třídicí oblasti 350 milimetrů (mm) (cca 14 palců).

   Nastavení pole

   • Následující animace ukazuje jeden možný způsob, jakým se může kódová základna pohybovat, aby dokončila úkol. Robot se nejprve pohybuje vpřed, dokud nedosáhne červeného disku, a poté zapne svůj elektromagnet, aby ho zvedl. Poté se robot otočí a vrátí se do své výchozí polohy, než se otočí o 90 stupňů doleva a jede dopředu, aby dosáhl třídicí oblasti označené X. Po dosažení X robot upustí disk, otočí se a vrátí se do své výchozí polohy.
   Video soubor
2. Modelový model pro studenty, jak začít se svými projekty ve VEXcode GO.
   • V případě potřeby ukažte studentům, jak připojit Brain na jejich Code Base k jejich zařízení ve VEXcode GO. Vzhledem k tomu, že se kroky připojení mezi zařízeními liší, naleznete konkrétní kroky pro připojení VEXcode GO Brain k počítači nebo tabletu v části Připojení článků knihovny VEXcode GO VEX.
   • V případě potřeby modelujte kroky z článku Configure a Code Base VEX Library a zajistěte, aby studenti viděli bloky hnacího ústrojí v panelu nástrojů.
   • Požádejte studenty, aby svůj projekt pojmenovali Sort Red 2 a uložili jej do svého zařízení. Postup pro uložení projektu VEXcode GO naleznete v části Otevřít a uložit v knihovně VEXcode GO VEX.

   V případě potřeby model pro studenty, jak otestovat svůj projekt v terénu.

   • Ukažte jim, jak se nastavit na testování umístěním kódové základny na základnu Mars.

   

   • Jakmile je Code Base na svém místě, vyberte „Start“ ve VEXcode GO a otestujte projekt. Poté sledujte chování Code Base.
   • Studenti budou muset vybrat tlačítko „Stop“ na panelu nástrojů VEXcode GO, aby projekt po dokončení výzvy zastavili.

   Pokud studenti dokončí předčasně, požádejte je, aby změnili umístění třídicí oblasti. Ať ho přesunou o čtverec blíž k základně na Marsu.

   • Přibližná vzdálenost pro tuto třídící oblast je 250 milimetrů (mm) (~10 palců (palců)). Mohou kódovat svého robota pro sběr a doručení disku do stejné oblasti třídění?
      
3. Usnadněte konverzaci se studenty při vytváření a testování jejich projektů pomocí otázek, jako jsou:
   • Jak se musí kódová základna přesunout, aby mohla Disk vyzvednout? Můžeš mi to ukázat rukama?
   • Co musíte změnit, aby vaše kódová základna získala disk z nového umístění?
   • Jaké parametry musíte změnit, aby základna kódu upustila disk do nové oblasti třídění?

   Připravte studenty na pokusy a omyly, které jsou nedílnou součástí experimentování, do kterého se s touto výzvou zapojí. Možná budete chtít použít grafiku cyklu řešení problémů ze stránky Pozadí jako vizuálního pomocníka pro vytvoření struktury pro proces řešení problémů se svými studenty. Další informace naleznete v části Podkladyse strategiemi, které studentům pomohou řešit problémy s jejich projekty a přijít s vlastními řešeními. 

   Cyklus řešení problémů

   Existuje mnoho možných řešení této výzvy. Následuje jeden příklad.

   

   Zaměřte se na koncept, ne na přesnost. Cílem tohoto laboratorního cvičení je zaměřit se na koncept použití očního senzoru s elektromagnetem v projektu. Pokud studenti mírně nesouosí svou kódovou základnu nebo disk není přesně na správném místě, když k němu jedou, dejte jim vědět, že je v pořádku disk mírně posunout, aby se ujistil, že ho elektromagnet zvedne.

   Pokud studenti potřebují další podporu pro propojení chování Code Base s blokovými příkazy ve svém projektu, použijte funkci Project Stepping, která studentům pomůže projít projektem jeden blok po druhém, abyste zjistili, jak je každý blok prováděn v jejich projektu. Další informace o tom, jak používat funkci Project Stepping, naleznete v návodu Stepping Through Blocks ve VEXcode GO.

   Výukový program

4. Připomenout studentům, aby před testováním na poli zkontrolovali pořadí (nebo posloupnost) bloků a parametry, na které je každý blok nastaven ve svých projektech.
   • Zahnul Code Base doprava místo doleva? Co můžete změnit, aby se robot otáčel správným směrem? 
   • Byl disk dále? Jak můžete změnit parametr v bloku [Drive for], abyste našli správnou vzdálenost pro kódovou základnu?
   • Je <Detects color> blok nastaven na červenou (barva disku)?

   Promluvte si se studenty o řešení každého problému během kroužení ve třídě. Bude to iterativní proces, takže připomeňte studentům, že vědci, kteří kódují vozítka na Marsu, se také musí několikrát pokusit přimět rover, aby se pohyboval tak, jak zamýšleli.

5. Požádejte studenty, aby přemýšleli o tom, jak se jejich projekt změnil z části hry 1 na část hry 2.
   • Jak se váš projekt změnil od začátku laboratoře až do současnosti?
   • Co jste ve svém projektu změnili, aby fungoval lépe?
   • Jaká změna způsobila, že to bylo méně úspěšné? Jak jsi to opravil/a?