Bevor Sie beginnen
Wesentliche Frage: Wie entscheiden wir, wie wir die Technologie in verschiedenen Situationen am besten kontrollieren?
Die Schüler werden dieser wesentlichen Frage nachgehen, indem sie den VEX AIM Coding Robot mit dem One Stick Controller steuern, um Sportbälle einzusammeln und zu kicken und Fässer an bestimmten Orten zu platzieren. Sie lernen verschiedene Möglichkeiten zur Steuerung des Roboters sowie Methoden der Zusammenarbeit kennen, um eine gemeinsame Strategie zu entwickeln.
Verständnis der Einheit:
- Der integrierte Fahrmodus des Roboters ermöglicht Ihnen die Steuerung des Roboters mithilfe des Controllers.
- Der Controller verfügt über fünf Tasten und einen Joystick.
- Jedes Element auf dem Controller entspricht einer vordefinierten Roboteraktion, beispielsweise Bewegen, Drehen oder Treten.
- Durch die Zusammenarbeit und den Austausch von Ideen beim Steuern des Roboters können wir bessere Lösungen entwickeln, als wenn wir allein arbeiten.
Ausrichtung der Standards:
Verband der Informatiklehrer (CSTA)
- 1B-CS-02: Modellieren Sie, wie Computer-Hardware und -Software als System zusammenarbeiten, um Aufgaben zu erledigen.
- 1B-DA-07: Verwenden Sie Daten, um Ursache-Wirkungs-Beziehungen hervorzuheben oder vorzuschlagen, Ergebnisse vorherzusagen oder eine Idee zu kommunizieren.
- 2-AP-15: Holen Sie Feedback von Teammitgliedern und Benutzern ein und berücksichtigen Sie es, um eine Lösung zu verfeinern, die den Benutzeranforderungen entspricht.
Benötigte Materialien (pro Gruppe):
- VEX AIM-Codierungsroboter
- One-Stick-Controller
- 2 Sportbälle
- 3 orangefarbene Fässer
- 3 blaue Fässer
- AprilTag-ID 0, 1, 2 und 3
- AIM-Feld (4 Kacheln und 8 Wände)
Empfohlene Dauer für diese Einheit: 5-7 Sitzungen
Obwohl das Tempo von Klasse zu Klasse unterschiedlich ist, kann Ihnen die empfohlene Zeiteinteilung dabei helfen, effektiv zu planen. Eine „Sitzung“ dauert ungefähr 45–50 Minuten. Sie kennen Ihre Schüler am besten. Passen Sie daher die Zeitplanung nach Bedarf an, um den Bedürfnissen Ihrer Schüler in Ihrem Umfeld bestmöglich gerecht zu werden.
- Einführung: 1 Sitzung
- Lektion 1: 1 Sitzung
- Lektion 2: 1-2 Sitzungen
- Einheitliche Herausforderung: 2–3 Sitzungen
Machen Sie sich bereit, den VEX AIM Coding Robot zu fahren! In dieser Einheit verwenden Sie den One-Stick-Controller, um Sportbälle zu greifen und sie durch Tore zu schießen. Sie müssen auch Fässer aufheben und an die richtigen Stellen bewegen. Am Ende der Einheit sind Sie bereit, Ihre Fahrkünste in einer spannenden Herausforderung auf Zeit zu testen.
Sehen Sie sich das Video an, um zu erfahren, wie der Roboter die Herausforderung meistern könnte, indem er:
- Verschieben Sie orangefarbene Fässer in die untere rechte Ecke des Feldes.
- Bewegen Sie blaue Fässer in die obere rechte Ecke des Feldes.
- Sportbälle durch das Tor in der Mitte des Feldes schießen.
Notieren Sie die Antworten auf die folgenden Fragen in Ihrem Tagebuch. Sie werden diese Antworten verwenden, wenn Sie an einer Diskussion über das Video teilnehmen.
- Welchen Einfluss hat der Controller Ihrer Meinung nach auf die Bewegungen des Roboters? Wie nimmt der Roboter Ihrer Meinung nach die Objekte auf?
- Was sehen Sie im Video, das Sie zu dieser Annahme veranlasst?
- Notieren Sie mindestens zwei Fragen, die Sie zum Steuern der Interaktion des Roboters mit Objekten mithilfe des Controllers haben.
- Welche Fähigkeiten und Kenntnisse müssen Sie entwickeln, um die Herausforderung zu meistern?
Notieren Sie die Antworten auf die folgenden Fragen in Ihrem Tagebuch. Sie werden diese Antworten verwenden, wenn Sie an einer Diskussion über das Video teilnehmen.
- Welchen Einfluss hat der Controller Ihrer Meinung nach auf die Bewegungen des Roboters? Wie nimmt der Roboter Ihrer Meinung nach die Objekte auf?
- Was sehen Sie im Video, das Sie zu dieser Annahme veranlasst?
- Notieren Sie mindestens zwei Fragen, die Sie zum Steuern der Interaktion des Roboters mit Objekten mithilfe des Controllers haben.
- Welche Fähigkeiten und Kenntnisse müssen Sie entwickeln, um die Herausforderung zu meistern?
Nachdem die Schüler das Video angesehen haben, moderieren Sie eine Diskussion mit der gesamten Klasse um die Beobachtungen der Schüler zu erfahren und sie auf die gemeinsame Entwicklung von Lernzielen für die Einheit vorzubereiten.
- Bitten Sie die Schüler, ihre Beobachtungen, Behauptungen und Beweise auf der Grundlage des Videos mitzuteilen und so wissenschaftliche Neugier und Offenheit zu zeigen.
- Wenn die Schüler ihre Fragen und Ideen mitteilen, helfen Sie ihnen, ihre Überlegungen in produktive wissenschaftliche Fragen zu formulieren.
- Lenken Sie die Aufmerksamkeit der Schüler auf die Fähigkeiten und Kenntnisse, die sie möglicherweise benötigen, um die Herausforderung zu meistern, da sie diese bei der gemeinsamen Entwicklung von Lernzielen nutzen werden.
- Nutzen Sie das Vorwissen der Schüler zu Themen wie Magnetismus, um ihnen dabei zu helfen, zu überlegen, wie ein Magnet im Roboter nützlich sein könnte, um Objekte mit Metallkernen aufzuheben.
Helfen Sie den Schülern als Nächstes, mithilfe der folgenden Eingabeaufforderung eine Verbindung zur realen Welt mit den Inhalten dieser Einheit herzustellen und ihr Vorwissen anzusprechen.
- Wo haben Sie ferngesteuerte Maschinen im wirklichen Leben gesehen? Welche Aufgaben erledigten die Maschinen? Die Beispiele können je nach einschlägiger Erfahrung der Studierenden variieren. Einige Beispiele könnten sein:
- In Küstengebieten könnten sie Unterwasserroboter erwähnen, die für die Meeresforschung eingesetzt werden.
- In städtischen Umgebungen könnten sie mit Drohnen verbunden werden, die für die Lebensmittellieferung oder Überwachung eingesetzt werden.
- In ländlichen Gebieten erkennen sie möglicherweise ferngesteuerte Landmaschinen.
Während des gesamten Kurses dokumentieren die Studierenden ihre Gedanken und Lernfortschritte in ihren Tagebüchern. Stellen Sie sicher, dass jeder Schüler Zugriff auf ein Tagebuch hat.
Gemeinsame Entwicklung von Lernzielen
Nachdem Sie sich das Video angesehen haben, wissen Sie, dass Sie den Roboter mit dem Controller steuern, damit er Objekte wie Bälle und Fässer aufnimmt und über das Feld bewegt. Überlegen Sie, was Sie wissen und lernen müssen, um diese Aufgaben zu erfüllen. Sie erstellen gemeinsam mit Ihrer Gruppe und Ihrem Lehrer Lernziele, sodass Sie ein gemeinsames Verständnis Ihrer Lernziele für diese Einheit haben.
Halten Sie Ihre Lernziele in Ihrem Tagebuch fest. Sie werden später in der Einheit auf diese Lernziele zurückkommen, um über Ihren Fortschritt nachzudenken und zukünftiges Lernen zu planen.
Nachdem Sie sich das Video angesehen haben, wissen Sie, dass Sie den Roboter mit dem Controller steuern, damit er Objekte wie Bälle und Fässer aufnimmt und über das Feld bewegt. Überlegen Sie, was Sie wissen und lernen müssen, um diese Aufgaben zu erfüllen. Sie erstellen gemeinsam mit Ihrer Gruppe und Ihrem Lehrer Lernziele, sodass Sie ein gemeinsames Verständnis Ihrer Lernziele für diese Einheit haben.
Halten Sie Ihre Lernziele in Ihrem Tagebuch fest. Sie werden später in der Einheit auf diese Lernziele zurückkommen, um über Ihren Fortschritt nachzudenken und zukünftiges Lernen zu planen.
Führen Sie die Schüler als ganze Klasse durch den Prozess der gemeinsamen Entwicklung von Lernzielen. Während der ersten Einheit ist zusätzliche Unterstützung hilfreich, da die Schüler diesen Prozess erlernen. In zukünftigen Einheiten kann dieses erste Brainstorming einzeln oder in kleinen Gruppen durchgeführt werden.
- Überlegen Sie gemeinsam mit den Schülern, was sie wissen müssen, um die im obigen Video gezeigten Aktivitäten abzuschließen. Formulieren Sie diese als „Ich kann“-Aussagen.
- Beispiele für „Ich kann“-Aussagen sind:
- Ich kann den Fahrmodus und den One-Stick-Controller verwenden, um den Roboter zu bewegen.
- Ich kann mit meiner Gruppe zusammenarbeiten, damit alle Mitglieder die Unit Challenge abschließen.
- Beispiele für „Ich kann“-Aussagen sind:
- Erstellen Sie gemeinsam Lernziele auf Grundlage dieser Liste.
Weitere Hinweise zum gemeinsamen Erstellen von Lernzielen mit Ihren Schülern finden Sie diesem VEX-Bibliotheksartikel.
Wählen Sie Weiter > , um mehr über die Steuerung des Roboters zu erfahren.