Průvodce tempem

Tato jednotka by měla být implementována jako doplněk k učení studentů o konceptech využití dat ze senzorů k řešení reálného problému.

STEM Labs lze různými způsoby přizpůsobit tak, aby se vešly do každé třídy nebo učebního prostředí. Každá STEM laboratoř obsahuje následující 3 části: Zapojení, Hra a Sdílení (volitelné).

Každou STEM laboratoř v této jednotce lze dokončit za pouhých 40 minut

Shrnutí sekce

Sekce „Zapojte se a hrajte si“, které obsahují hlavní vzdělávací aktivity, lze dokončit do 40 minut. Sekce Sdílení, která umožňuje studentům vyjádřit své znalosti, je volitelná, ale odhadovaná doba trvání je přibližně 3–5 minut na skupinu.

Kliknutím na níže uvedené záložky zobrazíte popisy sekcí Zapojení, Hraní a Sdílení v laboratoři STEM.

Průvodce stimulací

Průvodce stimulací pro každou laboratoř poskytuje podrobné pokyny k tomu, co, jak a kdy učit. Průvodce tempem výuky v STEM laboratoři uvádí přehled konceptů, které se vyučují v každé sekci (Zapojení, hraní a sdílení (volitelné)), vysvětluje, jak je daná sekce prováděna, a identifikuje všechny potřebné materiály.

Přizpůsobení této jednotky vašim jedinečným potřebám třídy

Implementace v kratším čase

• Aktivity v Lab 1 lze upravit tak, aby je bylo možné použít jako demo celé třídy. Zajistěte, aby všichni studenti viděli, co se děje, a ručně přesuňte robota přes vrchol mostu jako třídní ukázku. Nechte studenty jako třídu předpovědět, co si myslí, že se stane, když projekt spustíte podruhé se zapnutým očním světlem, a poté předveďte výsledky pro třídu ručním přejetím robota přes vrchol mostu. Diskutujte ve třídě o tom, zda byla předpověď správná.
• Laboratoře 2 a 3 na sebe navazují. Pro zkrácení těchto cvičení můžete spustit projekt VEXcode GO v části Přehrát 1 cvičení 2 jako demonstraci pro celou třídu. Promítněte VEXcode GO, aby studenti mohli vidět data vytištěná do Print Console. Studenti pak mohou tato data zaznamenat do svých zpráv o inspekci mostu. Zprávy pak můžete dokončit jako ukázku vedenou celou třídou.
• V laboratoři 4, spíše než nechat studenty analyzovat a zaznamenávat své závěry z překlenovacích datových souborů sami, udělejte tento krok s předstihem a předložte závěry třídě. Tyto informace pak mohou použít k formulování hypotéz podložených daty a sdílet své úvahy se spolužáky.

Aktivity na podporu reteachingu

• Laboratoř 1:
  • Pokud studenti potřebují více praxe s používáním očního senzoru a interpretací dat z něj pomocí tabulky odstínů, dejte jim čas na vyzkoušení dalších prvků ze sady VEX GO. Nechte je vybrat kus, předpovědět hodnotu odstínu pomocí grafu a poté jej otestovat pomocí očního senzoru. Opakujte, dokud studenti nepředpovídají hodnotu odstínu v přijatelném rozsahu a efektivně nepoužívají oční senzor k nahlášení dat.
• Laboratoře 2 a 3:
  • Pokud mají studenti potíže s vizualizací toho, jak data o hodnotě odstínu indikují přítomnost trhlin v mostě, můžete vytvořit další most s použitím nosníků v jiném vzoru a spustit projekt VEX GO s dlaždicí nejprve lícem nahoru, aby viděli trhliny, a poté znovu lícem dolů. Než půjdete dál, uspořádejte diskusi ve třídě, abyste se ujistili, že všichni rozumí.
  • Aby si studenti procvičili čtení grafů, požádejte je, aby v grafu identifikovali konkrétní datové body nebo aby ukázali, která část grafu představuje nepopraskaný povrch mostu a která zobrazuje trhlinu. 
  • Aby studenti pochopili, jak se jejich data vztahují ke kritériím bezpečnosti mostů, uveďte jim několik dalších scénářů mostů a zkuste se podívat, jak by mosty klasifikovali: 
    • Most A má 17mm trhlinu umístěnou kolem 20mm distančního bodu. (Bridge by byl bezpečný.)
    • Most B má 100mm trhlinu umístěnou kolem 150mm distančního bodu. (Bridge by byl nebezpečný.)
    • Most C má 35mm trhlinu umístěnou kolem 160mm distančního bodu. (Bridge by byl v ohrožení.)
• Laboratoř 4: 
  • Pokud se studenti snaží prezentovat svou hypotézu a podložit ji daty v laboratoři 4, poskytněte jim jazyk, který jim pomůže strukturovat jejich myšlenky. Studenti by například mohli použít větu: Myslím, že (číslo můstku) je nebezpečné a mělo by být nejprve zkontrolováno, protože mi údaje říkají (klima je stabilní/středně/proměnlivé/vysoce proměnlivé), rozpětí je dlouhé/střední/krátké, provoz je (vysoký, střední, nízký).
• Všechny laboratoře: 
  • Pokud se studenti potýkají s mylnou představou, že oční senzor detekuje barvy, nebo si myslí, že nefunguje správně, protože data o hodnotě odstínu neodpovídají barvám přítomným v jejich prostředí, zopakujte si koncept fungování očního senzoru a toho, jak okolní světlo ovlivňuje data o hodnotě odstínu.

    • Nechte studenty otestovat různé předměty VEX GO nebo učebny pomocí očního senzoru a barevné tabulky (jako to dělají v laboratoři 1). Měli by zaznamenat data o objektu, hodnotu odstínu a související barvu do diagramu odstínů. Poté by měli označit, zda daná barva odpovídá tomu, co vidí, pomocí „zaškrtnutí“ nebo „x“, jak je zde znázorněno. 

      

    • Požádejte studenty, aby napsali, proč určitá data barev neodpovídají tomu, co vidí v prostředí, na základě toho, co vědí o okolním světle a jak světlo ovlivňuje data hlášená senzorem. Prohlédněte si video na pozadí a v případě potřeby se o tomto vysvětlení dozvíte více.
  • Použijte aktivity na výběrové desce k rozšíření jednotky a zároveň dovolte studentům vyjádřit svůj hlas a volbu v tom, jaké aktivity chtějí dokončit.

Rozšíření jednotky:

• Pokud studenti po otestování své hypotézy o mostě, který nejvíce potřebuje inspekci, potřebují další výzvu, nechte je spustit projekt VEXcode GO, který naskenuje všechny ostatní mosty a vytvoří hodnocení priority inspekce mostu jako dodatek ke své zprávě o inspekci mostu. . Studenti by měli své hodnocení zálohovat daty.
• Chcete-li rozšířit myšlenku konstrukce mostu a bezpečnosti a začlenit stavbu, nechte studenty použít sadu VEX GO Kit (a další výtvarné materiály ve třídě podle vašeho uvážení) ke konstrukci vlastního mostu. Studenti by pak měli vytvořit „profil mostu“, který vysvětluje, proč si myslí, že jejich most bude bezpečný. Měli by využít to, co se v dané lekci dozvěděli, k poskytnutí údajů o klimatu v okolí mostu, o zamýšleném provozu, o použitých materiálech a o všech dalších faktorech, které se dozví při stavbě mostu.
• Chcete-li rozšířit jednotku a umožnit studentům procvičit si prezentaci svých dat a zjištění jasným způsobem, pozvěte skupiny k účasti na „Tiskové konferenci“. Zde by měli představit své vyšetřování nároku od paní Nebbyové a jak na to navázali. Svá data by měli sdílet způsobem, který dává smysl reportérům a divákům doma, a prezentovat svá zjištění a představy o dalších krocích, které podniknou. Studenti mohou klást otázky jako reportéři i jako prezentovat. Pokud se v laboratořích 4 nebo 5 účastníci účastní tiskové konference, mohou hovořit o tom, jak a proč si vybrali most, co očekávají, že zjistí, zda shromážděná data podporují jejich hypotézu a jak budou na základě svých zjištění postupovat.

Zdroje VEXcode GO