Bevor Sie beginnen

Wesentliche Fragen: 

• Wie übermitteln Roboter Daten an Benutzer? 

• Welche Faktoren beeinflussen das Sehvermögen und warum?

Verständnis der Einheit:

• Zur Erforschung der Eigenschaften von Robotern kann die wissenschaftliche Methode verwendet werden.
• AI Vision-Daten können sich je nach Umgebung des Roboters ändern.

Standardausrichtung

Verband der Informatiklehrer (CSTA)

• 1B-CS-02: Modellieren Sie, wie Computer-Hardware und -Software als System zusammenarbeiten, um Aufgaben zu erledigen.
• 1B-DA-06: Organisieren und präsentieren Sie gesammelte Daten visuell, um Zusammenhänge hervorzuheben und eine Behauptung zu untermauern.
• 1B-DA-07: Verwenden Sie Daten, um Ursache-Wirkungs-Beziehungen hervorzuheben oder vorzuschlagen, Ergebnisse vorherzusagen oder eine Idee zu kommunizieren.
• 1B-AP-12: Teile eines vorhandenen Programms ändern, neu zusammenstellen oder in die eigene Arbeit integrieren, um etwas Neues zu entwickeln oder erweiterte Funktionen hinzuzufügen.
• 2-DA-08: Sammeln Sie Daten mithilfe von Computertools und transformieren Sie die Daten, um sie nützlicher und zuverlässiger zu machen.
• 3B-DA-07: Bewerten Sie die Fähigkeit von Modellen und Simulationen, die Verfeinerung von Hypothesen zu testen und zu unterstützen.
• 3B-AP-09: Implementieren Sie einen Algorithmus der künstlichen Intelligenz, um ein Spiel gegen einen menschlichen Gegner zu spielen oder ein Problem zu lösen.

Sehen Sie sich hier zusätzliche Standards von ISTE, Common Core, NGSS und anderen Normungsgremien sowie Beschreibungen dazu an, wie und wo jeder dieser Standards in dieser Einheit erfüllt wird.

Benötigte Materialien (pro Gruppe):

• VEX AIM-Codierungsroboter
• One-Stick-Controller
• 1 Orangenfass
• 1 blaues Fass
• 1 Sportball
• AprilTag ID 0
• AIM-Feld (4 Kacheln und 8 Wände)
• Zeitschrift
• Verschiedene Unterrichtsmaterialien für Erkundungen (siehe unten)

Die Studierenden werden im Laufe der Einheit verschiedene Eigenschaften von AI Vision erkunden. Für diese Erkundungen benötigen die Schüler zusätzliche Unterrichtsmaterialien. Einzelheiten zu den für jede Erkundung benötigten Materialien finden Sie in den Lehrerhinweisen auf der nächsten Seite.

Brauchen Sie zusätzliche Hilfe bei der Einbindung von Explorationen in Ihren Unterricht? PD+ All Access-Mitglieder können eine Einzelsitzung zum Brainstorming mit einem VEX-Experten buchen. 

Empfohlene Dauer für diese Einheit: 7–12 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
• Erkundung von AI Vision: 1–2 Sitzungen pro Erkundung (Gesamtzeit: 4–8 Sitzungen für alle 4 Erkundungen)
• Alles zusammenfügen: 2-3 Sitzungen

Nachdem die Schüler das Video angesehen haben, folgen Sie dem festgelegten Verfahren, um eine Diskussion mit der gesamten Klasse zu ermöglichen, um die Beobachtungen der Schüler zu erfahren und sie auf die gemeinsame Entwicklung von Lernzielen für die Einheit vorzubereiten. 

Helfen Sie den Schülern als Nächstes, eine reale Verbindung zum Inhalt dieser Einheit herzustellen und ihr Vorwissen mithilfe der folgenden Aufforderung zu nutzen: 

Erinnern wir uns an die alltäglichen Sensoren, die wir in der letzten Einheit besprochen haben. Wie melden diese Sensoren Daten an die Benutzer zurück? Welchen Einfluss haben Dinge in der Umgebung des Sensors auf die Art und Weise, wie Sensoren Daten melden? Verwenden Sie einige der folgenden Beispiele, um den Schülern den Einstieg zu erleichtern: 

• Automatische Garagentore stoppen das Schließen, wenn sie etwas im Weg erkennen. Sie können jedoch schnelle Bewegungen, wie beispielsweise jemanden, der unter der Tür hindurchläuft, übersehen oder durch etwas, wie beispielsweise einen heruntergefallenen Ast, blockiert werden.
• Telefone, die die Bildschirmhelligkeit automatisch anpassen, gehen möglicherweise davon aus, dass es rundherum dunkel ist, wenn Sie den Bildschirm in einer Tasche öffnen oder sich über das Telefon beugen und dabei einen Lichtschutzfaktor vermeiden.
• Autos, die zur Vermeidung von Hindernissen Rückfahrkameras verwenden, hupen häufig, bevor der Fahrer in unmittelbare Gefahr gerät, gegen etwas anderes zu stoßen. Wenn die Kamera mit Regen oder Eis bedeckt ist, kann diese Funktionalität beeinträchtigt sein.

Führen Sie die Schüler als ganze Klasse durch den Prozess der gemeinsamen Entwicklung von Lernzielen. 

1. 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.
   1. Beispiele für „Ich kann“-Aussagen für diese Einheit sind:
      1. Ich kann verschiedene Faktoren identifizieren, die sich auf AI Vision auswirken und warum.
      2. Ich kann wissenschaftliche Methoden anwenden, um eine Hypothese aufzustellen, diese zu testen und aus den Daten eine Schlussfolgerung zu ziehen.
2. Erstellen Sie gemeinsam Lernziele auf Grundlage dieser Liste.

Weitere Hinweise zum gemeinsamen Erstellen von Lernzielen mit Ihren Schülern finden Sie diesem VEX-Bibliotheksartikel. Gehen Sie dann weiter und erfahren Sie mehr über die gemeinsame Erstellung von Lernzielen mit dieser Lektion aus einer VEX PD+ Masterclass.