Nachdem Sie nun das Codieren mit dem AI Vision Sensor auf Ihrem VEX AIM Coding Robot erkundet haben, ist es an der Zeit, Ihre Fähigkeiten auf die Probe zu stellen! In dieser Einheit haben Sie gelernt, wie der AI Vision Sensor visuelle Daten nutzen kann, um mit Objekten in seiner Umgebung zu interagieren. Sie haben sich umgedreht, Fässer erhalten und sie mithilfe von Sensordaten zu AprilTags verschoben. Jetzt ist es an der Zeit, alles, was Sie gelernt haben, bei einer Sportball-Herausforderung anzuwenden! Sie werden mit Ihrer Gruppe zusammenarbeiten, um eine Strategie zu entwickeln, wie Sie beide Sportbälle aufnehmen und durch das Tor schießen. Anschließend arbeiten Sie gemeinsam daran, den Roboter so zu programmieren, dass er die Herausforderung bewältigt. Dabei iterieren Sie Ihr Projekt, um beide Ziele so schnell wie möglich zu erreichen.
Sehen Sie sich das Video unten an und machen Sie sich mit der Herausforderung vertraut. Überlegen Sie, wie Sie die Herausforderung mit Ihrer Gruppe meistern werden.
Nachdem Sie das Video angesehen haben, halten Sie Ihre Gedanken in Ihrem Tagebuch fest. Beantworten Sie die folgenden Fragen, um Ihre Gedanken zu lenken und sich auf eine Diskussion mit der gesamten Klasse vorzubereiten.
- Was sind Ihre ersten Ideen zur Bewältigung der Herausforderung? Listen Sie in Ihrem Tagebuch mindestens zwei Ideen mit Einzelheiten auf.
- Warum glauben Sie, dass diese Strategie erfolgreich sein wird? Nutzen Sie das, was Sie in der Einheit und im Kurs gelernt haben, um Ihre Behauptungen zu untermauern.
- Glauben Sie, dass es andere Möglichkeiten gibt, die Herausforderung zu meistern? Warum oder warum nicht?
- Welche Fragen haben Sie zur Challenge? Listen Sie mindestens zwei in Ihrem Tagebuch auf.
Nachdem Sie das Video angesehen haben, halten Sie Ihre Gedanken in Ihrem Tagebuch fest. Beantworten Sie die folgenden Fragen, um Ihre Gedanken zu lenken und sich auf eine Diskussion mit der gesamten Klasse vorzubereiten.
- Was sind Ihre ersten Ideen zur Bewältigung der Herausforderung? Listen Sie in Ihrem Tagebuch mindestens zwei Ideen mit Einzelheiten auf.
- Warum glauben Sie, dass diese Strategie erfolgreich sein wird? Nutzen Sie das, was Sie in der Einheit und im Kurs gelernt haben, um Ihre Behauptungen zu untermauern.
- Glauben Sie, dass es andere Möglichkeiten gibt, die Herausforderung zu meistern? Warum oder warum nicht?
- Welche Fragen haben Sie zur Challenge? Listen Sie mindestens zwei in Ihrem Tagebuch auf.
Nachdem die Schüler das Video angesehen haben, kommen Sie zu einer Diskussion mit der ganzen Klasse zusammen. Stellen Sie sicher, dass die Schüler das Ziel der Herausforderung klar verstehen, bevor sie beginnen, und verwenden Sie ihre Antworten auf die Fragen als Grundlage für die Diskussion.
Leiten Sie die Schüler dazu an, darüber nachzudenken, wie sie die Geschwindigkeit steuern können, mit der sie die Sportbälle durch das Tor schießen. Wie können sie das Gelernte über Effizienz, Präzision und Roboterbewegungen anwenden, um es bei der Bearbeitung einer zeitgesteuerten Herausforderung zu unterstützen?
Erinnern Sie die Studierenden daran, dass sie alle Notizen aus dem gesamten Kurs in ihren Tagebüchern als Grundlage für ihre Zusammenarbeit und Diskussionen während der Challenge verwenden können.
Schließe die Herausforderung ab
Nachdem Sie die Herausforderung besprochen haben, ist es Zeit, es zu versuchen!
Schritt 1: Richten Sie Ihr Feld wie hier gezeigt ein. 
Schritt 2: Modellieren Sie die Bewegungen des Roboters, die zum Abschließen der Herausforderung erforderlich sind, im Fahrmodus.
- Ihre Aufgabe besteht darin, den Roboter so zu steuern, dass er die beiden Sportbälle aufnimmt und ins Tor schießt, indem er sie so schnell wie möglich zwischen die orangefarbenen Fässer schießt. Dokumentieren Sie Ihre Fahrstrategie und planen Sie, wie Sie diese Bewegungen kodieren werden.
- Verwenden Sie diese Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf) als Leitfaden für Ihre Strategieentwicklung.
- Profi-Tipp: Dokumentieren Sie, wie Sie den Roboter bewegen – wann verwenden Sie AI Vision mit der Aufwärtstaste und wann steuern Sie ihn manuell? Dies kann Ihnen bei der Entwicklung Ihres Plans helfen.
Schritt 3: Codieren Sie den Roboter, um die Herausforderung zu meistern.
- Ihre Aufgabe besteht darin, die gemeinsame Strategie und den Plan, die Sie in Schritt 2 entwickelt haben, zu verwenden, um den Roboter so zu programmieren, dass er beide Sportbälle so schnell wie möglich aufhebt und zwischen die orangefarbenen Fässer kickt.
- Verwenden Sie diese Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf), um Ihren Codierungsprozess zu leiten.
- Profi-Tipp: Denken Sie daran, die Geschwindigkeit zu berücksichtigen, mit der sich Ihr Roboter bewegt und dreht, wenn Sie Probleme haben, Objekte zuverlässig zu erkennen. Versuchen Sie, die Geschwindigkeit zu verringern, um die Zuverlässigkeit des Sensors zu verbessern.
Schritt 4: Erkunden! Wechseln Sie zwischen Fahren und Codieren, um Ihr Projekt zu iterieren und Ihre Zeit zu verbessern!
- Überlegen Sie in Ihrer Gruppe, wie Sie die Zuverlässigkeit und Genauigkeit Ihrer Abstöße verbessern können.
- Steuern Sie den Roboter, um verschiedene Ideen auszuprobieren, und finden Sie heraus, welche AI Vision-Daten Sie zur Bewertung verwenden können.
- Iterieren Sie Ihr Projekt und führen Sie es wiederholt aus, um zu sehen, ob sich die Zuverlässigkeit und die Gesamtgeschwindigkeit wie beabsichtigt verbessert haben.
- Wechseln Sie weiterhin zwischen Fahren und Codieren, um die beste Strategie zu finden, mit der Sie die Herausforderung so schnell wie möglich meistern können!
Nachdem Sie die Herausforderung besprochen haben, ist es Zeit, es zu versuchen!
Schritt 1: Richten Sie Ihr Feld wie hier gezeigt ein.
Schritt 2: Modellieren Sie die Bewegungen des Roboters, die zum Abschließen der Herausforderung erforderlich sind, im Fahrmodus.
- Ihre Aufgabe besteht darin, den Roboter so zu steuern, dass er die beiden Sportbälle aufnimmt und ins Tor schießt, indem er sie so schnell wie möglich zwischen die orangefarbenen Fässer schießt. Dokumentieren Sie Ihre Fahrstrategie und planen Sie, wie Sie diese Bewegungen kodieren werden.
- Verwenden Sie diese Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf) als Leitfaden für Ihre Strategieentwicklung.
- Profi-Tipp: Dokumentieren Sie, wie Sie den Roboter bewegen – wann verwenden Sie AI Vision mit der Aufwärtstaste und wann steuern Sie ihn manuell? Dies kann Ihnen bei der Entwicklung Ihres Plans helfen.
Schritt 3: Codieren Sie den Roboter, um die Herausforderung zu meistern.
- Ihre Aufgabe besteht darin, die gemeinsame Strategie und den Plan, die Sie in Schritt 2 entwickelt haben, zu verwenden, um den Roboter so zu programmieren, dass er beide Sportbälle so schnell wie möglich aufhebt und zwischen die orangefarbenen Fässer kickt.
- Verwenden Sie diese Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf), um Ihren Codierungsprozess zu leiten.
- Profi-Tipp: Denken Sie daran, die Geschwindigkeit zu berücksichtigen, mit der sich Ihr Roboter bewegt und dreht, wenn Sie Probleme haben, Objekte zuverlässig zu erkennen. Versuchen Sie, die Geschwindigkeit zu verringern, um die Zuverlässigkeit des Sensors zu verbessern.
Schritt 4: Erkunden! Wechseln Sie zwischen Fahren und Codieren, um Ihr Projekt zu iterieren und Ihre Zeit zu verbessern!
- Überlegen Sie in Ihrer Gruppe, wie Sie die Zuverlässigkeit und Genauigkeit Ihrer Abstöße verbessern können.
- Steuern Sie den Roboter, um verschiedene Ideen auszuprobieren, und finden Sie heraus, welche AI Vision-Daten Sie zur Bewertung verwenden können.
- Iterieren Sie Ihr Projekt und führen Sie es wiederholt aus, um zu sehen, ob sich die Zuverlässigkeit und die Gesamtgeschwindigkeit wie beabsichtigt verbessert haben.
- Wechseln Sie weiterhin zwischen Fahren und Codieren, um die beste Strategie zu finden, mit der Sie die Herausforderung so schnell wie möglich meistern können!
Stellen Sie sicher, dass die Schüler sich über die Erwartungen an die Herausforderung im Klaren sind – sowohl hinsichtlich der Zusammenarbeit als auch des Ablaufs der Herausforderung. Erinnern Sie die Schüler an Rollen und Entscheidungsstrategien, die sich bei früheren Herausforderungen als erfolgreich erwiesen haben.
Verteilen Sie die Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf) für Schritt 2 an die Schüler, um sie durch den Fahr- und Planungsteil der Herausforderung zu führen. Erinnern Sie die Schüler daran, dass sie sich Unterrichtsvideos oder Notizen jederzeit ansehen können, um Konzepte oder Inhalte noch einmal durchzugehen und so die Herausforderung zu meistern.
Während die Schüler fahren und Strategien entwickeln, gehen Sie im Raum herum und diskutieren Sie über Ihr Verständnis des AI Vision Sensors. Stellen Sie Fragen wie:
- Beschreiben Sie, wie der AI Vision Sensor funktioniert, während Sie die Aufgabe erledigen. Woher weißt du das?
- Welchen Einfluss hat die Verwendung eines Sensors auf die Entwicklung und Dokumentation Ihrer Strategie?
- Wie wenden Sie das Gelernte über Präzision an, um diese Aufgabe zu erledigen? Muss bei der Verwendung eines Sensors auf Präzision geachtet werden? Warum oder warum nicht?
Verteilen Sie die Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf) für Schritt 3 an die Schüler, sobald diese sich bei Ihnen gemeldet und die Erfolgskriterien für Fahren und Planen erfüllt haben.
Gehen Sie im Raum umher, während die Schüler ihre Projekte bauen und testen, um ihren Fortschritt und ihre Fortschritte bei der Herausforderung zu überprüfen. Stellen Sie Fragen wie:
- Wie viele Sportbälle haben Sie erfolgreich geschossen? Was ist Ihr nächster Schritt, um die Herausforderung zu meistern?
- Wie nutzt Ihr Projekt Daten vom AI Vision Sensor, um eine Aufgabe zu erledigen? Woher weißt du das?
- Gibt es andere Möglichkeiten, wie Sie den AI Vision Sensor nutzen können, um diese Herausforderung zu meistern? Warum oder warum nicht?
Die Schüler können mit Schritt 4 fortfahren, sobald sie ein Codierungsprojekt haben, das die Herausforderung erfüllt. Sie sollten zwischen Brainstorming, Steuerung und Codierung wechseln, um ihre Projekte zu iterieren und die Aufgabe in kürzerer Zeit abzuschließen oder die Zuverlässigkeit oder Genauigkeit ihres Projekts zu verbessern. Stellen Sie sicher, dass sich die Gruppen darüber einig sind, was sie verbessern möchten, bevor sie ihre Ideen testen.
Wenn Sie sich im Raum bewegen, während die Schüler iterieren, stellen Sie Fragen wie:
- Wie zuverlässig punktet Ihr Roboter bei beiden Sportbällen? Wenn Sie Ihr Projekt mehrmals ausführen, ist der Zeitplan jedes Mal derselbe? Warum oder warum nicht?
- Wie können Sie Ihr Wissen über die Bewegung des Roboters anwenden, um Ihr Projekt effizienter zu gestalten?
- Beschreiben Sie das Ziel Ihrer Iterationsidee. Warum glauben Sie, dass diese Änderung dieses Ziel erreichen wird?
Bei einer Lerneinheit können Sie bestimmen, wann die Aufgabe beendet werden soll und die Schüler dazu übergehen, ihr Lernmaterial zu teilen. Wenn Sie der Meinung sind, dass alle Gruppen Zeit hatten, die Herausforderung effektiv und iterativ zu bewältigen, schließen Sie die Herausforderungsphase ab und fahren Sie mit dem Strategieaustausch fort.
Teilen Sie Ihre Strategie
Sobald alle die Herausforderung gemeistert haben, ist es Zeit, Ihre Strategie mit der Klasse zu teilen. Beantworten Sie zur Vorbereitung auf diese gemeinsame Sitzung die folgenden Fragen in Ihrem Tagebuch:
- Beschreiben Sie Ihre Strategie für diese Herausforderung. Warum war es Ihrer Meinung nach erfolgreich?
- Welche Iteration Ihres Projekts hatte die größte Wirkung? Warum war es hilfreich?
- Wie haben Sie das Gelernte über den AI Vision Sensor angewendet, um die Herausforderung zu meistern?
- Glauben Sie, dass Ihre Strategie der beste Weg war, die Herausforderung zu meistern? Warum oder warum nicht?
Sobald alle die Herausforderung gemeistert haben, ist es Zeit, Ihre Strategie mit der Klasse zu teilen. Beantworten Sie zur Vorbereitung auf diese gemeinsame Sitzung die folgenden Fragen in Ihrem Tagebuch:
- Beschreiben Sie Ihre Strategie für diese Herausforderung. Warum war es Ihrer Meinung nach erfolgreich?
- Welche Iteration Ihres Projekts hatte die größte Wirkung? Warum war es hilfreich?
- Wie haben Sie das Gelernte über den AI Vision Sensor angewendet, um die Herausforderung zu meistern?
- Glauben Sie, dass Ihre Strategie der beste Weg war, die Herausforderung zu meistern? Warum oder warum nicht?
Wenn alle die Herausforderung gemeistert haben, kommen Sie zu einer Strategie-Austauschsitzung und Diskussion mit der gesamten Klasse zusammen. Erinnern Sie die Schüler an die Erwartungen hinsichtlich eines respektvollen Diskurses und aktiver Zuhörstrategien.
Am Ende der Diskussion sollten die Schüler alle Strategien betrachtet und sich am Diskurs beteiligt haben, um zu einem Konsens darüber zu gelangen, was für sie der beste Ansatz für diese Herausforderung ist. Ermutigen Sie die Schüler, darüber nachzudenken, was „am besten“ im Kontext dieser Herausforderung bedeutet. Das Timing ist wichtig, aber welche anderen Faktoren oder Kriterien könnten ebenfalls berücksichtigt werden? Wenn die Schüler Schwierigkeiten haben, andere Kriterien zu nennen, fragen Sie sie, was sie als Entscheidungskriterium verwenden würden, wenn zwei Projekte gleichzeitig abgeschlossen würden.
Reflektieren und teilen
Zu Beginn dieser Einheit haben Sie gemeinsam mit Ihrem Lehrer Lernziele erstellt. Sobald Sie die Herausforderung gemeistert haben, ist es an der Zeit, über Ihre Fortschritte in Richtung dieser Lernziele nachzudenken.
Vervollständigen Sie für jedes Ihrer Lernziele die folgenden Sätze in Ihrem Tagebuch:
- Zu Beginn dachte ich ________, weil ________.
- Nachdem wir die Aufgabenstellung abgeschlossen haben, verstehe ich ________.
- Mein Beweis für dieses Verständnis ist ________, was ________ zeigt.
Melden Sie sich bei Ihrem Lehrer, wenn Sie die Sätze für jedes Lernziel fertiggestellt haben. Diese Reflexion wird Ihnen helfen, Ihr Wissen weiterzugeben.
Zu Beginn dieser Einheit haben Sie gemeinsam mit Ihrem Lehrer Lernziele erstellt. Sobald Sie die Herausforderung gemeistert haben, ist es an der Zeit, über Ihre Fortschritte in Richtung dieser Lernziele nachzudenken.
Vervollständigen Sie für jedes Ihrer Lernziele die folgenden Sätze in Ihrem Tagebuch:
- Zu Beginn dachte ich ________, weil ________.
- Nachdem wir die Aufgabenstellung abgeschlossen haben, verstehe ich ________.
- Mein Beweis für dieses Verständnis ist ________, was ________ zeigt.
Melden Sie sich bei Ihrem Lehrer, wenn Sie die Sätze für jedes Lernziel fertiggestellt haben. Diese Reflexion wird Ihnen helfen, Ihr Wissen weiterzugeben.
Sobald die Schüler ihre Überlegungen in ihren Tagebüchern abgeschlossen haben, kommen Sie zu einer Diskussion mit der gesamten Klasse zusammen. Bitten Sie die Schüler, mitzuteilen, was sie in ihren Tagebüchern geschrieben haben, und führen Sie die Schüler zu gemeinsamen Schlussfolgerungen hinsichtlich der Erkenntnisse oder Lernziele der einzelnen Einheiten. Stellen Sie Fragen wie:
- Stimmt diese Erklärung mit dem überein, was Sie in der Einheit beobachtet und dokumentiert haben? Warum oder warum nicht?
- Gibt es weitere Details, die wir dieser Erklärung hinzufügen könnten, um sie zu verbessern? Was sind sie und warum sind sie hilfreich?
- Können wir uns auf der Grundlage unserer gesammelten Beweise und Diskussionen während der gesamten Einheit auf eine gemeinsame Idee einigen? Warum oder warum nicht?
Nachdem Sie die Schüler dazu gebracht haben, ihre Gedanken auf das Verständnis der Unterrichtseinheit auszurichten, möchten Sie möglicherweise Nachweise für den Lernfortschritt der Schüler im Unterricht erstellen oder ergänzen, damit die Schüler später darauf zurückgreifen können.
Schließlich sollten die Schüler ihr Gelerntes mit den Zusammenhängen zur realen Welt in Verbindung bringen, die sie zu Beginn der Einheit im Brainstorming erarbeitet haben. Lenken Sie die Diskussion mit Fragen wie:
- Wie hilft uns das in dieser Einheit Gelernte, die Beispiele aus der realen Welt, über die wir zuvor gesprochen haben, besser zu verstehen?
- Wie würden Sie jemandem, der sich mit Robotik nicht auskennt, basierend auf Ihren Erfahrungen mit dem AI Vision Sensor die Funktionsweise eines realen Sensors beschreiben? (Die Antworten der Studierenden variieren je nach ihrer einschlägigen Erfahrung.)
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