Bevor Sie beginnen
Wesentliche Frage: Welchen Einfluss hat die Reihenfolge der Schritte auf die Erledigung einer Aufgabe?
Verständnis der Einheit:
- Die Sequenzierung von Anweisungen zum Erreichen eines Ziels ist ein wesentlicher Bestandteil der Codierung.
- Das Aufteilen eines Projekts in kleinere Schritte erleichtert das Codieren.
- Durch die Zusammenarbeit und den Austausch von Ideen beim Programmieren können wir bessere Lösungen entwickeln als durch die Arbeit allein.
Standardausrichtung
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.
- 1B-AP-11: Zerlegen (aufschlüsseln) Sie Probleme in kleinere, überschaubare Teilprobleme, um den Programmentwicklungsprozess zu erleichtern.
- 2-AP-15: Holen Sie Feedback von Teammitgliedern und Benutzern ein und berücksichtigen Sie es, um eine Lösung zu verfeinern, die den Benutzeranforderungen entspricht.
- 3A-AP-22: Entwerfen und entwickeln Sie rechnergestützte Artefakte in Teamrollen mithilfe kollaborativer Tools.
Benötigte Materialien (pro Gruppe):
- VEX AIM-Codierungsroboter
- One-Stick-Controller
- 2 Orangenfässer
- 2 blaue Fässer
- AprilTag-IDs 0 und 1
- AIM-Feld (4 Kacheln und 8 Wände)
Weitere Informationen zur Button-Codierung auf dem VEX AIM Coding Robot finden in diesem VEX-Bibliotheksartikel.
Empfohlene Dauer für diese Einheit: 6-7 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 Sitzung
- Lektion 3: 1 Sitzung
- Einheitliche Herausforderung: 2–3 Sitzungen
In dieser Einheit lernen Sie, wie Sie den VEX AIM Coding Robot bewegen, ohne den Fahrmodus zu verwenden! Stattdessen verwenden Sie die Tastencodierung auf dem Bildschirm des Roboters, um ihn zu bewegen, Fässer aufzunehmen und sie an ihren Platz zu bringen. Sie üben auch, Aufgaben in kleinere Schritte zu unterteilen, um das Codieren zu erleichtern. Am Ende der Einheit stellen Sie sich der Herausforderung der Einheit: Sie müssen den Roboter so programmieren, dass er blaue und orangefarbene Fässer aufnimmt und an die richtigen Stellen bringt.
Sehen Sie sich das Video unten an, um den Roboter zu sehen:
- Verschiebt zwei Fässer zu einem AprilTag auf der linken Seite des Feldes.
- Verschiebt zwei Fässer zu einem AprilTag auf der rechten Seite des Feldes.
Nachdem Sie das Video angesehen haben, werden Sie in der Klasse darüber diskutieren. Notieren Sie Ihre Antworten auf die folgenden Fragen in Ihrem Tagebuch, um Ihre Gedanken zur Vorbereitung der Diskussion zu ordnen:
- Wie weiß der Roboter Ihrer Meinung nach, was zu tun ist, ohne den Fahrmodus zu verwenden? Wie kann es die Fässer aufnehmen und abstellen?
- Was sehen Sie im Video, das Sie zu dieser Annahme veranlasst?
- Welchen Einfluss hat die Reihenfolge der Aktionen des Roboters darauf, wie der Roboter die Herausforderung bewältigt?
- Welche Fragen haben Sie zur Verwendung der Button-Codierung zum Codieren des Roboters?
- Welche Fähigkeiten und Kenntnisse müssen Sie entwickeln, um die Herausforderung zu meistern?
Nachdem Sie das Video angesehen haben, werden Sie in der Klasse darüber diskutieren. Notieren Sie Ihre Antworten auf die folgenden Fragen in Ihrem Tagebuch, um Ihre Gedanken zur Vorbereitung der Diskussion zu ordnen:
- Wie weiß der Roboter Ihrer Meinung nach, was zu tun ist, ohne den Fahrmodus zu verwenden? Wie kann es die Fässer aufnehmen und abstellen?
- Was sehen Sie im Video, das Sie zu dieser Annahme veranlasst?
- Welchen Einfluss hat die Reihenfolge der Aktionen des Roboters darauf, wie der Roboter die Herausforderung bewältigt?
- Welche Fragen haben Sie zur Verwendung der Button-Codierung zum Codieren des Roboters?
- 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.
- Erinnern Sie die Schüler daran, das in der vorherigen Einheit Gelernte darüber anzuwenden, wie der Roboter mit Objekten auf dem Spielfeld interagiert und wie der Magnet an der Vorderseite des Roboters funktioniert, um Fässer oder Sportbälle zu bewegen.
- 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.
Helfen Sie den Schülern als Nächstes, eine Verbindung zur realen Welt mit den Inhalten dieser Einheit herzustellen und ihr Vorwissen mithilfe der folgenden Aufforderung zu nutzen:
- Welche Beispiele für Automatisierung sehen Sie im Alltag? Welche Aufgaben erledigten diese Maschinen? Wie erleichtern sie Ihrer Meinung nach die Arbeit? Beispiele können je nach einschlägiger Erfahrung der Studierenden variieren und Folgendes umfassen:
- In einer Stadt erkennen sie möglicherweise automatisierte U-Bahnen oder Selbstbedienungskassen.
- In einem Fertigungsbereich könnten sie über Roboterarme sprechen, die in örtlichen Fabriken eingesetzt werden.
- In ländlichen Gegenden könnten sie an automatische Bewässerungssysteme oder Ernteroboter angeschlossen werden.
- Die Schüler können auch Alltagsgegenstände wie Roboterstaubsauger, intelligente Thermostate oder programmierbare Geschirrspüler vorschlagen.
- Wenn den Schülern Begriffe wie „Automatisierung“, oder autonom nicht geläufig sind, definieren Sie sie gemeinsam, um den Schülern zu helfen, eine gemeinsame Sprache zu entwickeln.
Diese Einheit führt in die Konzepte der Sequenzierung und Pfadplanung ein. Die Schüler können die Programmierung des Roboters zur Lösung der Aufgabenstellung auf verschiedene Weise angehen. Eine Diskussion darüber, wie man Schüler dazu ermutigen kann, mehrere Lösungsansätze für offene Probleme zu entwickeln, finden in dieser Unterhaltung in der PD+ Community.
Gemeinsame Entwicklung von Lernzielen
Nachdem Sie sich das Video angesehen haben, wissen Sie, dass Sie die integrierte Button-Codierung des Roboters verwenden werden, um ihn so zu codieren, dass er Fässer aufnimmt und sie an AprilTags liefert. Überlegen Sie, was Sie wissen und lernen müssen, um diese Aufgaben zu erfüllen. Sie werden gemeinsam mit Ihrer Gruppe und Ihrem Lehrer Lernziele erstellen, damit 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 die integrierte Button-Codierung des Roboters verwenden werden, um ihn so zu codieren, dass er Fässer aufnimmt und sie an AprilTags liefert. Überlegen Sie, was Sie wissen und lernen müssen, um diese Aufgaben zu erfüllen. Sie werden gemeinsam mit Ihrer Gruppe und Ihrem Lehrer Lernziele erstellen, damit 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 Erstellung von Lernzielen. Während die Schüler diesen Prozess erlernen, ist es hilfreich, zusätzliche Unterstützung anzubieten. 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 durchführen zu können. Formulieren Sie diese als „Ich kann“-Aussagen.
- Beispiele für „Ich kann“-Aussagen sind:
- Ich kann Button Coding verwenden, um den Roboter so zu programmieren, dass er Fässer aufnimmt und ausliefert.
- Ich kann mit meiner Gruppe zusammenarbeiten, um einen Plan zur Programmierung des Roboters zu erstellen, mit dem er die Aufgabenstellung der Einheit bewältigen kann.
- Beispiele für „Ich kann“-Aussagen sind:
- Erstellen Sie gemeinsam Lernziele auf Grundlage dieser Liste.
Nutzen Sie den Prozess der gemeinsamen Erstellung von Lernzielen, um Vokabeln wie Sequenzierung, Debugging, oder Automatisierung, einzuführen und diese Wörter in die Lernziele der Schüler zu integrieren, um ihren Anforderungen bestmöglich gerecht zu werden.
Weitere Hinweise zum gemeinsamen Erstellen von Lernzielen mit Ihren Schülern finden in diesem VEX-Bibliotheksartikel.
Wählen Sie Weiter > um mehr über die Verwendung der Schaltflächencodierung zu erfahren.