Skip to main content

Programovací smyčky ve VEXcode IQ

Ikona panelu nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele - Účel této aktivity

Programování opakovaného chování lze provést pomocí smyček [Repeat] nebo [Forever]. Stručně řečeno, bloky [Repeat] umožňují programátoru nastavit určitý počet opakování bloků v jeho smyčce. Blok [Forever] opakuje bloky ve své smyčce navždy nebo dokud není projekt zastaven. V rámci této aktivity se studenti seznámí s obojím.

Další informace o programování pomocí smyček [Repeat] nebo [Forever] naleznete v nápovědě v rámci VEXcode IQ.

Níže je uveden přehled toho, co budou studenti v této aktivitě dělat:

  • Podívejte se na instruktážní video Používání smyček.

  • Prozkoumejte příklad projektu Opakující se akce.

  • Porovnejte a kontrastujte mezi bloky [Navždy] a [Opakovat].

  • Dokončete výzvu Squared Loops Challenge, která žádá studenty, aby přesunuli Clawbota do čtverce a před každým otočením aktivovali dráp a paži.

Pro pomoc s organizací studentů pro tuto aktivitu klikněte zde (Google / .docx / .pdf).

Tvůrce v každé skupině by měl získat požadovaný hardware. Záznamník by měl získat technický zápisník skupiny. Programátor by měl otevřít VEXcode IQ.

Požadované materiály:
Množství Potřebný materiál
1

VEX IQ Super Kit
1

VEXcode IQ
1

Technický poznámkový blok
1

Použití smyček (výukový program)
1

Příklad projektu opakování akcí

Tato aktivita vám poskytne nástroje pro naprogramování robota s opakujícím se chováním. 

Informace o blocích můžete získat pomocí nápovědy uvnitř VEXcode IQ. Pokyny k používání funkce Nápověda naleznete v nápovědě k použití nápovědy.VEXcode IQ Toolbar s ikonou Tutorials vyvolanou v červeném rámečku vpravo od nabídky File (Soubor).

Ikona Tipy pro učitele Tipy pro učitele

Pokud je to poprvé, kdy studenti používají VEXcode IQ, mohou také vidět výukové programy na panelu nástrojů, aby se naučili další základní dovednosti. VEXcode IQ Toolbar s ikonou Tutorials vyvolanou v červeném rámečku vpravo od nabídky File (Soubor).

Ikona Tipy pro učitele Tipy pro učitele

Modelujte každý z kroků pro odstraňování problémů pro studenty. Připomeňte studentům, že každá skupina má někoho v roli stavitele. Tato osoba by měla tyto položky pravidelně kontrolovat po celou dobu aktivity.

Krok 1: Příprava na aktivitu

Než začnete s aktivitou, máte každou z těchto položek připravenou? Tvůrce by měl zkontrolovat každou z následujících položek:

Krok 2: Začněme programovat pomocí smyček.

Začněte sledováním videa Using Loops Tutorial ve VEXcode IQ. Ikona výukového videa čte Použití smyček ve spodní části a zobrazuje obrys struktury smyčky v blocích.

VEXcode IQ obsahuje mnoho různých příkladových projektů. Jednu z nich využiješ v tomto průzkumu. Nápovědu a tipy k použití ukázkových projektů najdete v tutoriálu Použití příkladů a šablon.Ikona výukového videa přečte Použít příklad projektu a šablony v dolní části a zobrazí kurzor vznášející se nad ikonou.

Poté otevřete příklad projektu Opakující se akce. Panel nástrojů VEXcode IQ s otevřenou nabídkou File (Soubor) a červeným rámečkem Open Examples (Otevřít příklady). "Otevřít příklady" je čtvrtá položka v nabídce.

Programátor by měl provést následující kroky: 

  • Otevřete nabídku Soubor.
  • Vyberte Otevřít příklady. 
  • Použijte filtrační lištu v horní části aplikace a vyberte „Control“ (Ovládání). Příklad okna výběru projektu s ikonou Opakující se akce zvýrazněnou červeným rámečkem. V horní části je vybrán filtr Control.
  • Vyberte a otevřete příklad projektu Opakující se akce.Příklad ikona projektu přečte Opakující se akce ve spodní části a zobrazí ikonu robota se šipkou kolem něj a přečte 4 "krát" pro označení opakování.
  • Uložte svůj projekt jako „Opakující se akce“. Dialogové okno Název projektu na panelu nástrojů VEXcode IQ. Slot 1 je vybrán a název projektu zní Opakující se akce.
  • Zkontrolujte, zda je název projektu „Opakující se akce“ nyní v okně uprostřed panelu nástrojů. 

Co tento projekt vlastně dělá? Příklad projektu v pracovním prostoru VEXcode IQ. Vlevo má projekt blok Při spuštění s připojeným blokem Opakování s parametrem nastaveným na 4. Uvnitř smyčky je jednotka pro blok nastavena dopředu na 300 mm a otočka pro blok nastavena vpravo na 90 stupňů. Vlevo je poznámka "Tento program řídí robota ve čtverci 300x300 mm opakováním příkazů pohonu vpřed a otáčení čtyřikrát."

Ve svém technickém notebooku proveďte následující: 

Předvídat, co bude projekt dělat Clawbot. Vysvětlete každou akci, kterou robot provede. 

Ikona panelu nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele - odpovědi

Usnadněte diskusi ve třídě, aby se studenti podělili o to, co předpovídali, že tento projekt bude dělat ve svém technickém notebooku.

Odpovědi se budou lišit, ale studenti by měli poukázat na to, že tento projekt bude mít robot pohon dopředu na 300 milimetrů a pak otočit doprava o 90 stupňů, 4 krát dokončit čtverec. Namísto čtyřnásobného použití stejných 2 bloků snižuje opakovaný blok stejné akce, které by 8 bloků - do 3 bloků. Předpovědi studentů by měly uvádět všech osm chování. Blok opakování opakuje úkony jízdy vpřed a poté otáčení.

Studentské technické notebooky mohou být udržovány a hodnoceny jednotlivě (Google / .docx / .pdf) nebo jako tým (Google / .docx / .pdf). Předchozí odkazy poskytují pro každý přístup jinou rubriku. Kdykoli je rubrika zahrnuta do plánování vzdělávání, je dobrou praxí vysvětlit tuto rubriku nebo alespoň dát kopie studentům před zahájením činnosti.

Ikona Tipy pro učitele Tipy pro učitele

  • Ujistěte se, že studenti vybrali možnost Otevřít příklady z nabídky Soubor.

  • Ujistěte se, že studenti vybrali projekt Repeating Actions Example. Na stránce Otevřené příklady můžete studenty upozornit, že existuje několik možností výběru. Připomeňte studentům, že mohou kdykoli během průzkumu nahlédnout do návodu Použití příkladů a šablon.

  • Můžete studenty požádat, aby k názvu projektu přidali své iniciály nebo název své skupiny. To pomůže odlišit programy, pokud požádáte studenty, aby je předložili.

  • Vzhledem k tomu, že VEXcode IQ má automatické ukládání, není třeba projekt znovu ukládat.

Ikona Tipy pro učitele Tipy pro učitele

  • Ujistěte se, že studenti vybrali možnost Otevřít příklady z nabídky Soubor.

  • Ujistěte se, že studenti vybrali projekt Repeating Actions Example. Na stránce Otevřené příklady můžete studenty upozornit, že existuje několik možností výběru. Připomeňte studentům, že mohou kdykoli během průzkumu nahlédnout do návodu Použití příkladů a šablon.

  • Můžete studenty požádat, aby k názvu projektu přidali své iniciály nebo název své skupiny. To pomůže odlišit programy, pokud požádáte studenty, aby je předložili.

  • Vzhledem k tomu, že VEXcode IQ má automatické ukládání, není třeba projekt znovu ukládat.

Krok 3: Jaký je rozdíl mezi [Navždy] a [Opakovat]?

Dva úryvky kódu vedle sebe, které ukazují rozdíl v případu použití mezi věčnou smyčkou (vlevo) a opakovací smyčkou (vpravo). Vlevo je Komentář, který čte "pomocí vstupu senzoru, aby určil, kdy se má otočit" s věčným blokem s blokem if a pak uvnitř. Pokud je nárazník stisknut, robot se otočí doprava o 90 stupňů, jinak pojede dopředu. Vpravo se nachází poznámka "Použijte pevnou vzdálenost k určení, kdy se otočit" s opakovací smyčkou nastavenou na 4 pro pohon robota ve čtverci 300 mm.

  • Znovu se podívejte na příklad projektu Opakující se akce. Je to také hromada bloků zobrazená vpravo nahoře.
    Všimněte si, že blok [Repeat] má pohyby opakující se pouze čtyřikrát. Opakující se pohyby se zřídka musí opakovat navždy, takže blok [Repeat] se používá, když je zapotřebí pouze určitý počet opakování.

    Pokud by byl blok [Repeat] nahrazen blokem [Forever], robot by se opakoval ve čtverci navždy.
  • Blok [Forever] se často používá s podmíněným příkazem, aby bylo možné průběžně kontrolovat, zda je podmínka pravdivá. V hromádce bloků výše připojených k bloku [Forever] si všimněte, jak robot pojede dopředu, dokud nesplní podmínku nárazu do něčeho pomocí spínače nárazníku. Pokud je stisknut spínač nárazníku, robot se otočí. V opačném případě bude pokračovat v jízdě vpřed.

    Toto je praktický případ použití bloku [Forever]. Představte si samořídící zametač, který pokračuje v jízdě dopředu, dokud do něčeho nenarazí a pak se otočí.

Ikona Rozšířit učení Rozšiřte své učení

Chcete-li dále prozkoumat, jak používat smyčky s podmíněnými podmínkami, vytvořte projekt Zametač podlahy.Projekt VEXcode IQ s blokem When started a připojeným blokem Forever. Uvnitř bloku Forever je opakování do bloku s podmínkou nastavenou na Bumper8 a blok Drive forward uvnitř. Dále je zastavovací hnací blok se zatáčkou pro blok nastavenou vpravo na 90 plus náhodný výběr 0 až 90 stupňů.

  • Požádejte studenty, aby otevřeli ukázkový projekt Clawbot (Hnací ústrojí). Příklad ikony projektu čte Clawbot hnací ústrojí v dolní části označující, kterou šablonu zvolit pro tento projekt.
  • Požádejte studenty, aby projekt vytvořili výše. 
  • Požádejte studenty, aby projekt uložili jako „Zametač podlahy“. Dialogové okno projektu na panelu nástrojů VEXcode IQ. Slot 1 je vybrán a název projektu zní Zametač podlahy. 
  • Pokud studenti potřebují pomoc s uložením projektu, podívejte se na kurz Pojmenování a ukládání. VEXcode IQ Toolbar s ikonou Tutorials vyvolanou v červeném rámečku vpravo od nabídky File (Soubor).

Pokud studenti potřebují pomoc s některým z bloků, odkažte je na informace nápovědy nebo návod.

Požádejte studenty, aby si projekt stáhli a spustili a sledovali, jak se robot pohybuje. Pokud studenti potřebují pomoc, nasměrujte je na výukový program Stáhnout a spustit projekt ve VEXcode IQ.

Poté začněte třídní diskusi a požádejte studenty, aby vysvětlili, proč byl použit blok [Forever] namísto bloku [Repeat].

Studenti by si měli uvědomit, že se používá blok [Forever], protože tento projekt neustále kontroluje, zda není stisknuto tlačítko nárazníku. 

Ikona panelu nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele - Nastavení výzvy

Nechte studenty naprogramovat robota, aby se pohyboval ve čtverci, aby zobrazoval barvy robota, vydával zvuky a pohyboval drápem a ramenem! Studenti vezmou příklad opakujících se akcí o krok dále začleněním paže a drápu, stejně jako zvuků a barev.

  • Pro informace o tom, jak uspořádat třídu pro aktivitu, klikněte zde (Google / .docx / .pdf).

Krok 4: Výzva Stop and Go!

Načrtnutá dráha pohybu robota zobrazující zelený čtverec se šipkami označujícími pohyb proti směru hodinových ručiček ve čtverci. V každém rohu je oboustranná oranžová šipka označující pohyb v tomto bodě dráhy.

  • Nechte svého Clawbota řídit na náměstí. 
  • Před každým otočením: 
    • Dráp musí být otevřen a zavřen.
    • Rameno musí být zvednuto a spuštěno.
    • Dotyková LED musí zobrazovat alespoň jednu barvu. 
    • Musí hrát alespoň jeden zvuk. 
  • Clawbot nemůže jet po straně náměstí více než jednou. 
  • Jako výchozí bod můžete použít příklad projektu Opakující se akce, ale před provedením jakýchkoli změn jej uložte jako StopAndGo.Dialogové okno Název projektu na panelu nástrojů VEXcode IQ. Slot 1 je vybrán a název projektu zní Stop and Go.

Ve svém technickém notebooku naplánujte následující:

  • Nechte ovladač a záznamník naplánovat vaše řešení a předpovědět, co každý blok ve vašem projektu bude dělat Clawbot.
  • Požádejte programátora, aby váš projekt před odesláním stáhl a spustil, aby jej otestoval.
  • Požádejte tvůrce, aby provedl změny v projektu podle potřeby a komunikoval s rekordérem, aby si udělal poznámky o tom, co bylo během testování změněno.

Ikona panelu nástrojů pro učitele Sada nástrojů pro učitele - řešení

Potenciálním řešením výzvy Stop and Go je:VEXcode IQ sample solution with a When started block and a repeat block set to 4 attached. V opakovacím bloku je 9 bloků, které čtou, v pořadí, Nastavte TouchLED na červenou, Pohon vpřed na 300 mm, Otáčejte drápovým motorem otevřeným na 70 stupňů, Otáčejte ramenem motoru nahoru na 360 stupňů, Otáčejte drápovým motorem zavřeným na 70 stupňů, Otáčejte ramenem motoru dolů na 360 stupňů, Nastavte barvu dotykové LED diody na zelenou, Hrajte zvukovou sirénu, Otočte doprava o 90 stupňů.

Studentům můžete poskytnout programovací rubriku pro hodnocení jejich projektů (Google / .docx / .pdf).

Studentské technické notebooky mohou být udržovány a hodnoceny jednotlivě (Google / .docx / .pdf) nebo jako tým (Google / .docx / .pdf).

Ikona Motivovat diskusi Motivovat diskusi - reflexe aktivity

Otázka: Pohyboval se Clawbot tak, jak jste očekávali?
Odpověď: Odpovědi se budou lišit; cílem této otázky je však podpořit kognitivní myšlení. Studenti začali předpovídáním chování před jeho testováním, dokumentováním jeho výsledků a reflektováním.

Otázka: Co je největší výzvou při přesunu paže a drápu kromě příkladného projektu Opakující se akce?
Odpověď: I když se odpovědi mohou lišit, běžnou odpovědí by mělo být, že by studenti museli otestovat, o kolik stupňů by se dráp měl otevřít a zavřít a o kolik stupňů by se paže měla pohybovat nahoru a dolů.

Otázka: Jak využití opakování zvýší efektivitu projektu?
Odpověď: Bez smyčky [Repeat] by Clawbot provedl chování určené bloky v projektu pouze jednou. Smyčka [Repeat] řekne Clawbotovi, aby provedl všechny bloky čtyřikrát a vytvořil čtverec.

<  Zpět Návrat do laboratoří Další  >