Sie haben gelernt, wie Sie Ihren Roboter so programmieren, dass er sich in jedem beliebigen Winkel bewegt, um seine Bewegung um Hindernisse herum zu optimieren. Sie haben ein Projekt iterativ bearbeitet, um Ihren Roboter so zu programmieren, dass er sich möglichst präzise und schnell bewegt. Jetzt sind Sie bereit, alles Gelernte anzuwenden, indem Sie in der Unit Challenge Ihren eigenen Slalomkurs erstellen. Zunächst gestalten Sie gemeinsam mit Ihrer Gruppe Ihren Kurs. Anschließend programmiert Ihre Gruppe den Roboter so, dass er den Slalom absolviert, und wiederholt dabei Ihre Strategie, um die schnellstmögliche Zeit zu erreichen.
Sehen Sie sich das Video an, um einen Beispiel-Slalomkurs zu sehen und zu erfahren, wie Sie die Herausforderung meistern, indem Sie so schnell wie möglich durch alle Tore fahren.
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.
- Wie beginnen Sie mit der Gestaltung Ihres Slalomkurses?
- Was sind Ihre ersten Ideen, um den Kurs möglichst schnell zu bewältigen? Listen Sie mindestens zwei Ideen in Ihrem Tagebuch auf.
- In welchem Zusammenhang stehen diese Ideen mit der Art und Weise, wie sich der Roboter bewegt?
- Warum glauben Sie, dass Ihre Strategie wirksam sein wird? Verwenden Sie das, was Sie bisher im Kurs gelernt haben, als Beweis zur Untermauerung Ihrer Ideen.
- Welche Fragen haben Sie zum Abschluss dieser Herausforderung? 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.
- Wie beginnen Sie mit der Gestaltung Ihres Slalomkurses?
- Was sind Ihre ersten Ideen, um den Kurs möglichst schnell zu bewältigen? Listen Sie mindestens zwei Ideen in Ihrem Tagebuch auf.
- In welchem Zusammenhang stehen diese Ideen mit der Art und Weise, wie sich der Roboter bewegt?
- Warum glauben Sie, dass Ihre Strategie wirksam sein wird? Verwenden Sie das, was Sie bisher im Kurs gelernt haben, als Beweis zur Untermauerung Ihrer Ideen.
- Welche Fragen haben Sie zum Abschluss dieser Herausforderung? Listen Sie mindestens zwei in Ihrem Tagebuch auf.
Stellen Sie sicher, dass alle Schüler die Ziele der Herausforderung verstehen, bevor sie beginnen, und dass sie evidenzbasierte Strategien zum Abschließen der Herausforderung entwickeln. Nachdem die Schüler das Video angesehen haben, diskutieren Sie mit der ganzen Klasse über die Herausforderung und verwenden Sie dabei die Antworten der Schüler auf die Fragen als Grundlage.
Bei dieser Herausforderung entwerfen die Schüler zunächst ihren Slalomkurs und programmieren dann ihre Roboter, damit sie den Kurs so schnell wie möglich bewältigen. Wenn Sie die Herausforderung mit den Schülern besprechen, machen Sie ihnen klar, dass ihre Strategie für die Herausforderung davon beeinflusst wird, wie das Design ihres Slalomkurses und ihr Programmierprojekt zusammenwirken.
- Das Video zeigt einen möglichen Slalom-Aufbau. Vorschläge, wie Schüler kreative Slalomparcours gestalten können, finden Sie in der Lehrernotiz weiter unten.
Erinnern Sie die Schüler daran, dass sie alles, was sie bisher im Kurs gelernt haben, anwenden können, um die Herausforderung zu meistern. Sie können Tagebucheinträge aus früheren Einheiten, wie etwa zur Pfadplanung, verwenden, um ihre Behauptungen zu untermauern oder um erste Strategien zu entwickeln und zu besprechen.
Da die Schüler ihre eigenen Slaloms erstellen, benötigen sie möglicherweise zusätzliche Hilfe, um zu einem Gruppenkonsens zu gelangen. Dieses Video von VEX PD+ gibt Ihnen Anleitungen, wie Sie Schülern dabei helfen können, die Gewohnheit des Denkens und flexiblen Denkens zu entwickeln.
Schließe die Herausforderung ab
Nachdem Sie die Herausforderung besprochen haben, ist es Zeit, es zu versuchen!
Schritt 1: Bauen Sie Ihren Slalomkurs auf dem Feld auf. Eine Möglichkeit zum Aufbau eines Slalomparcours ist im Bild unten dargestellt.

Schritt 2: Modellieren Sie die Bewegungen des Roboters, die zum Abschließen der Herausforderung erforderlich sind, im Fahrmodus.
- Ihre Aufgabe ist es, den Roboter so schnell wie möglich durch den Slalomparcours zu fahren. Dokumentieren Sie Ihre Fahrstrategie und planen Sie dann, wie Sie diese Bewegung kodieren werden.
- Verwenden Sie diese Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf) als Leitfaden für Ihre Strategieentwicklung.
- Profi-Tipp: Überlegen Sie, wie der Aufbau Ihres Slalomkurses, Ihre Fahrweise und Ihre geplante Route zusammenwirken können, um Ihre Zeit zu optimieren.
Schritt 3: Codieren Sie den Roboter, um die Herausforderung zu meistern.
- Ihre Aufgabe besteht darin, die gemeinsame Strategie und den Pfadplan, die Sie in Schritt 2 entwickelt haben, zu verwenden, um den Roboter so zu programmieren, dass er durch die Fasstoren fährt und zum Schluss so schnell wie möglich durch die AprilTag-Tore fährt.
- Verwenden Sie diese Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf), um Ihren Codierungsprozess zu leiten.
- Profi-Tipp: Wechseln Sie nach Bedarf zwischen Fahren und Programmieren hin und her, um Ihre Zeit bei dieser Herausforderung zu optimieren. Dokumentieren Sie Ihre Fahr- und Codierzeiten sowie alle vorgenommenen Änderungen, damit Sie diese Informationen nutzen können, um die schnellstmögliche Zeit zu erreichen.
Schritt 4: Erkunden! Wechseln Sie zwischen Fahren und Codieren, um Ihr Projekt zu iterieren und Ihre Strategie zu verbessern!
- Überlegen Sie gemeinsam mit Ihrer Gruppe, wie Sie Ihr Projekt verbessern können.
- Steuern Sie den Roboter, um Ihre Ideen zu testen, und wählen Sie zunächst eine aus.
- Iterieren Sie Ihr Projekt, um sicherzustellen, dass es den gesamten Slalomkurs erfolgreich absolviert.
- Wechseln Sie weiterhin häufig zwischen Fahren und Codieren, um Ihr Projekt zu iterieren und die beste Strategie zum Meistern der Herausforderung zu finden!
Nachdem Sie die Herausforderung besprochen haben, ist es Zeit, es zu versuchen!
Schritt 1: Bauen Sie Ihren Slalomkurs auf dem Feld auf. Eine Möglichkeit zum Aufbau eines Slalomparcours ist im Bild unten dargestellt.

Schritt 2: Modellieren Sie die Bewegungen des Roboters, die zum Abschließen der Herausforderung erforderlich sind, im Fahrmodus.
- Ihre Aufgabe ist es, den Roboter so schnell wie möglich durch den Slalomparcours zu fahren. Dokumentieren Sie Ihre Fahrstrategie und planen Sie dann, wie Sie diese Bewegung kodieren werden.
- Verwenden Sie diese Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf) als Leitfaden für Ihre Strategieentwicklung.
- Profi-Tipp: Überlegen Sie, wie der Aufbau Ihres Slalomkurses, Ihre Fahrweise und Ihre geplante Route zusammenwirken können, um Ihre Zeit zu optimieren.
Schritt 3: Codieren Sie den Roboter, um die Herausforderung zu meistern.
- Ihre Aufgabe besteht darin, die gemeinsame Strategie und den Pfadplan, die Sie in Schritt 2 entwickelt haben, zu verwenden, um den Roboter so zu programmieren, dass er durch die Fasstoren fährt und zum Schluss so schnell wie möglich durch die AprilTag-Tore fährt.
- Verwenden Sie diese Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf), um Ihren Codierungsprozess zu leiten.
- Profi-Tipp: Wechseln Sie nach Bedarf zwischen Fahren und Programmieren hin und her, um Ihre Zeit bei dieser Herausforderung zu optimieren. Dokumentieren Sie Ihre Fahr- und Codierzeiten sowie alle vorgenommenen Änderungen, damit Sie diese Informationen nutzen können, um die schnellstmögliche Zeit zu erreichen.
Schritt 4: Erkunden! Wechseln Sie zwischen Fahren und Codieren, um Ihr Projekt zu iterieren und Ihre Strategie zu verbessern!
- Überlegen Sie gemeinsam mit Ihrer Gruppe, wie Sie Ihr Projekt verbessern können.
- Steuern Sie den Roboter, um Ihre Ideen zu testen, und wählen Sie zunächst eine aus.
- Iterieren Sie Ihr Projekt, um sicherzustellen, dass es den gesamten Slalomkurs erfolgreich absolviert.
- Wechseln Sie weiterhin häufig zwischen Fahren und Codieren, um Ihr Projekt zu iterieren und die beste Strategie zum Meistern der Herausforderung zu finden!
Erinnern Sie die Schüler zu Beginn an die Herausforderungserwartungen.
- Um die Aufgaben der Einheit zu meistern, müssen die Schüler denselben Fahr- und Codierprozess wie im Unterricht durchlaufen.
- Überlegen Sie gemeinsam mit den Schülern, wie sie sicherstellen können, dass jedes Gruppenmitglied sowohl zur gemeinsamen Strategieentwicklung als auch zur Programmierung beiträgt.
Verteilen Sie die Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf) für Schritt 2 an die Schüler, um sie durch die Erstellung ihres Slalomkurses zu führen und eine gemeinsame Strategie zum Abschließen des Fahrteils der Herausforderung zu entwickeln.
- Die Schüler müssen zunächst zusammenarbeiten, um ihren Slalomkurs zu erstellen. Möglicherweise möchten Sie mit den Studierenden darüber sprechen, wie sie sicherstellen können, dass alle mit der Kursgestaltung einverstanden sind.
- Möglicherweise sind nicht alle Schüler mit dem Konzept eines Slaloms vertraut. Besprechen Sie bei Bedarf, was ein Slalom ist, oder zeigen Sie den Schülern ein Video eines Ski- oder Kajak-Slaloms.
- Ermutigen Sie die Studierenden, bei ihren Kursen kreativ zu sein! Sie können die Anordnung der Kacheln ändern oder sogar ihren eigenen Parcours auf einem Tisch oder Boden erstellen. Zwei Gruppen könnten ihre Felder sogar zusammenlegen, um eine größere Fläche für den Slalom zu schaffen.
- Slalomstrecken können drei aus Fässern bestehende Tore und ein AprilTag-Tor (das Zieltor) enthalten. Wenn die Schüler eine einfachere Herausforderung brauchen, lassen Sie sie ein Fasstor entfernen.
Während Sie durch den Raum gehen, fragen Sie jede Gruppe, wie sie eine Herausforderungsstrategie teilt und daran zusammenarbeitet. Stellen Sie Fragen wie:
- Was haben Sie bisher versucht? War es erfolgreich? Warum oder warum nicht?
- Was können Sie Ihrer Meinung nach verbessern, um Ihre kollaborative Strategie besser zu machen als eine individuelle? Warum glauben Sie, dass das helfen wird?
- Wie arbeitet Ihre Gruppe zusammen, um eine Strategie oder einen Plan für Ihr Projekt zu entwickeln?
Stellen Sie sicher, dass alle Gruppen Ihnen ihre Strategie erklären können, bevor sie in Schritt 3 mit der Codierung ihrer Projekte fortfahren. Geben Sie der Klasse ein Zeichen, um sie wissen zu lassen, wann es fast Zeit ist, aufzuhören und mit dem nächsten Schritt fortzufahren. Erinnern Sie sie daran, dass sie jederzeit in den Fahrmodus zurückkehren können, um die Herausforderung zu meistern.
Verteilen Sie die Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf) für Schritt 3 an die Schüler, um sie durch die gemeinsame Codierung zu führen und ihnen so die Möglichkeit zu geben, die Herausforderung zu meistern.
Gehen Sie im Raum umher, während die Schüler programmieren, und verwickeln Sie sie in Gespräche über ihren Prozess und ihre Fortschritte. Stellen Sie Fragen wie:
- Wie erstellen Sie Ihr Codierprojekt, um sicherzustellen, dass Sie den Slalom so schnell wie möglich abschließen? Wie hilft Ihnen Ihre Dokumentation dabei?
- Vor welchen Herausforderungen stehen Sie bei der Erstellung Ihres Projekts? Wie nutzen Sie das Autofahren, um diese Herausforderungen zu meistern?
- Wie arbeitet Ihre Gruppe bei der Codierung und Dokumentation Ihres Challenge-Projekts zusammen?
Die Schüler können mit Schritt 4 fortfahren, sobald sie ein erstes Projekt zur Erledigung der Aufgabeabgeschlossen haben. Sie sollten frei und häufig zwischen Fahren und Programmieren wechseln, um ihre Projekte zu verbessern. Ermutigen Sie die Schüler, über die Gründe für jede iterative Änderung nachzudenken, die sie vornehmen. Stellen Sie Fragen wie:
- Was möchten Sie an Ihrer Strategie verbessern? Was ist Ihr Ziel für diese Iteration?
- Warum glauben Sie, dass Ihre Idee erfolgreich sein wird? Woher willst du das wissen?
- Wie werden Sie zusammenarbeiten, um diese Änderung umzusetzen? Welche Rolle wird jedes Gruppenmitglied in dieser Iteration spielen?
Bei einer Lerneinheit können Sie bestimmen, wann es Zeit ist, die Aufgabe zu beenden und die Schüler dazu zu bringen, 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 endgültige Strategie zum Abschluss der Herausforderung. Warum war es erfolgreich?
- Welchen Einfluss hatte Ihr Slalomkurs-Design auf die Zeit, die Sie zum Absolvieren des Kurses benötigten? Welche Beweise haben Sie dafür?
- Wie hat Ihre Gruppe zusammengearbeitet, um diese Strategie gemeinsam zu entwickeln?
- Wie haben Sie das in der Einheit (oder dem Kurs) Gelernte angewendet, um die Herausforderung zu meistern? Seien Sie in Ihren Antworten konkret.
- Glauben Sie, dass Ihre Strategie der beste Weg war, die Herausforderung auf Ihrem Kurs 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 endgültige Strategie zum Abschluss der Herausforderung. Warum war es erfolgreich?
- Welchen Einfluss hatte Ihr Slalomkurs-Design auf die Zeit, die Sie zum Absolvieren des Kurses benötigten? Welche Beweise haben Sie dafür?
- Wie hat Ihre Gruppe zusammengearbeitet, um diese Strategie gemeinsam zu entwickeln?
- Wie haben Sie das in der Einheit (oder dem Kurs) Gelernte angewendet, um die Herausforderung zu meistern? Seien Sie in Ihren Antworten konkret.
- Glauben Sie, dass Ihre Strategie der beste Weg war, die Herausforderung auf Ihrem Kurs 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. Dies ist eine Gelegenheit, das Zusammenspiel von Fahren und Codieren zur Lösung der Herausforderung hervorzuheben. Darüber hinaus bietet sich den Studierenden die Möglichkeit, herauszufinden, wie die Slalomkurs-Designs der Studierenden und das, was sie in der Einheit gelernt haben, ihre Codierungsprojekte und -strategien beeinflusst haben. Ermutigen Sie die Schüler weiterhin, ihre Behauptungen mit Beweisen zu untermauern.
Die Diskussion sollte sich um den letzten Punkt drehen: Glauben Sie, dass Ihre Strategie der beste Weg war, die Herausforderung zu meistern? Warum oder warum nicht? Am Ende der Diskussion sollte sich die Klasse darüber einig sein, was für sie der beste Ansatz ist.
- Beginnen Sie damit, dass eine Gruppe ihre Strategie vorstellt oder ihr Projekt der Klasse vorführt und ihre Antworten auf die Fragen präsentiert.
- Andere Gruppen reagieren dann auf das Gesagte und verwenden ihre Strategie für das Projekt und die Dokumentation in der Zeitschrift als Beweismittel zur Untermauerung ihrer Behauptung.
- Ermutigen Sie die Schüler, tiefer darüber nachzudenken, was „am besten“ im Kontext dieser Herausforderung bedeutet. Das Ziel der Herausforderung besteht darin, die zum Abschließen der Herausforderung benötigte Zeit zu optimieren. Das Design des Slalomkurses hat jedoch direkte Auswirkungen darauf. Zu welchen Schlussfolgerungen können Sie als Klasse angesichts der Vielfalt der in der Klasse verwendeten Slalomkurse hinsichtlich des in diesem Fall besten Kurses gelangen? Welche Beweise können zur Untermauerung dieser Schlussfolgerungen herangezogen werden?
Erinnern Sie die Schüler daran, dass im Unterricht eine respektvolle Diskussion erwartet wird, und ermutigen Sie sie, auf der Grundlage von Beweisen und nicht von Urteilen zuzustimmen oder abzulehnen.
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:
- Zuerst dachte ich ___________, weil ___________.
- Nachdem wir die Aufgabenstellung abgeschlossen haben, verstehe ich ___________.
- Mein Beweis für dieses neue 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:
- Zuerst dachte ich ___________, weil ___________.
- Nachdem wir die Aufgabenstellung abgeschlossen haben, verstehe ich ___________.
- Mein Beweis für dieses neue 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.
Denken Sie daran, dass der Zweck von „Reflect and Share“ darin besteht, die Schüler zu Folgendem anzuleiten:
- Bewerten Sie ihren Fortschritt in Bezug auf jedes Lernziel und stützen Sie ihre Aussagen mit Belegen aus ihren Tagebüchern.
- Leiten Sie die Klasse als Ganzes an, ihre Gedanken auf die Erkenntnisse der Einheit auszurichten.
- Setzen Sie das Gelernte in Beziehung zu realen Anwendungen.
Zunächst vervollständigen die Schüler die Sätze, um über ihren Fortschritt in Richtung ihrer jeweiligen Lernziele nachzudenken.
Beteiligen Sie die Schüler anschließend an einer Diskussion mit der ganzen Klasse, indem Sie sie auffordern, mitzuteilen, was sie in ihre Tagebücher geschrieben haben. Führen Sie die Schüler zu gemeinsamen Schlussfolgerungen hinsichtlich der einzelnen Einheitenverständnisse, indem Sie Hinweise wie diese verwenden:
- Welche Erklärung passt am besten zu den Beobachtungen, die wir während der Einheit gesammelt haben? Woher wissen wir das?
- Gibt es Beweise, die eine Erklärung stärker machen als die anderen? Warum?
- Können wir uns auf der Grundlage unserer gesammelten Beweise und Diskussionen während der gesamten Einheit auf eine Erklärung einigen? Warum oder warum nicht?
Nachdem Sie die Gedanken der Schüler auf das Verständnis der Einheit ausgerichtet haben, können Sie Unterrichtsmaterialien erstellen oder hinzufügen, die das gemeinsame Verständnis der Klasse veranschaulichen, 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:
- Welche Verbindungen können Sie zwischen unserem heutigen Lernen und den Erfahrungen herstellen, die Sie früher außerhalb des Klassenzimmers gemacht haben? Wie lässt sich das Gelernte auf reale Szenarien anwenden? (Die Antworten der Studierenden variieren je nach ihrer einschlägigen Erfahrung.)
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