Sie haben gelernt, wie Sie Ihren Roboter so programmieren, dass er sich dreht und bewegt, um Fracht erfolgreich zu transportieren. Sie haben etwas über Kopfbälle gelernt und wie Sie mithilfe von Kopfbällen auf dem Spielfeld navigieren, um Fässer und Sportbälle präzise und effizient zu bewegen und zu manipulieren. Jetzt sind Sie bereit, alles, was Sie gelernt haben, in einer zeitgesteuerten Frachttransportmission anzuwenden! Sie werden mit Ihrer Gruppe zusammenarbeiten, um eine Strategie zu entwickeln und zu planen, wie alle vier Fässer zum AprilTag ID 0 verschoben werden können. Anschließend arbeiten Sie gemeinsam daran, den Roboter so zu programmieren, dass er die Herausforderung meistert. Dabei iterieren Sie Ihr Projekt und Ihre Strategie, um die Fracht so schnell wie möglich zu transportieren.
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 Strategieideen zur Bewältigung dieser Herausforderung? Listen Sie mindestens zwei Ideen mit Einzelheiten in Ihrem Tagebuch auf.
- Warum glauben Sie, dass Ihre Strategie erfolgreich sein wird? Nutzen Sie das, was Sie bisher im Kurs gelernt haben, um Ihre Behauptung zu untermauern.
- Glauben Sie, dass es andere Möglichkeiten gibt, die Herausforderung zu meistern? Warum oder warum nicht?
- Welche Fragen haben Sie zum Abschluss der 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.
- Was sind Ihre ersten Strategieideen zur Bewältigung dieser Herausforderung? Listen Sie mindestens zwei Ideen mit Einzelheiten in Ihrem Tagebuch auf.
- Warum glauben Sie, dass Ihre Strategie erfolgreich sein wird? Nutzen Sie das, was Sie bisher im Kurs gelernt haben, um Ihre Behauptung zu untermauern.
- Glauben Sie, dass es andere Möglichkeiten gibt, die Herausforderung zu meistern? Warum oder warum nicht?
- Welche Fragen haben Sie zum Abschluss der Herausforderung? Listen Sie mindestens zwei in Ihrem Tagebuch auf.
Treffen Sie sich zu einer Diskussion mit der gesamten Klasse, nachdem die Schüler das Video angesehen haben. Stellen Sie sicher, dass die Schüler das Ziel der Herausforderung vor Beginn klar verstehen, und nutzen Sie ihre Antworten auf die Fragen, um die Diskussion in Gang zu bringen.
Helfen Sie den Schülern, die Verbindung zwischen der Präzision ihrer Bewegungen und dem Gesamtzeitplan ihres Projekts herzustellen. Die Reihenfolge, in der sie die Fässer bewegen, und der Weg, den ihr Roboter nimmt, um alle vier Objekte zu bewegen, können sich auf ihre Gesamtgeschwindigkeit auswirken. Erinnern Sie die Schüler daran, dass Iterationen bei einer Unit-Challenge der Schlüssel zum Erfolg sind und dass es bei dieser Challenge bei ihren Iterationen wahrscheinlich darum geht, Geschwindigkeit und Präzision in Einklang zu bringen.
Erinnern Sie die Schüler daran, dass sie ihre Tagebücher aus dem gesamten Kurs als Grundlage für ihre Diskussionen und Entscheidungen während der Challenge verwenden können.
Wenn Sie meinen, dass die Schüler während dieser Herausforderung zusätzliche Unterstützung bei der gemeinsamen Entscheidungsfindung auf der Grundlage von Daten benötigen, sehen Sie sich dieses Video aus der PD+-Videobibliothek an, um die Schüler anzuleiten.
Schließe die Herausforderung ab
Nachdem Sie die Herausforderung besprochen haben, ist es Zeit, sie auszuprobieren!
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 alle vier Fässer so schnell wie möglich abholt und zum AprilTag ID 0 liefert. Dokumentieren Sie Ihre Fahrstrategie und planen Sie, wie Sie diese Bewegung kodieren werden.
- Verwenden Sie diese Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf) als Leitfaden für Ihre Strategieentwicklung. Sie können zur Dokumentation auch das Pfadplanungsblatt verwenden.
- Profi-Tipp: Dokumentieren Sie, wie lange jeder der von Ihnen getesteten Pfade zum Abschließen der Herausforderung benötigt. Sie können diese Daten verwenden, um Ihrer Gruppe dabei zu helfen, eine datenbasierte Entscheidung über Ihre Strategie und Ihren Wegplan zu treffen.
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 alle vier Fässer so schnell wie möglich aufnimmt und zum AprilTag ID 0 liefert.
- Verwenden Sie diese Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf), um Ihren Codierungsprozess zu leiten.
- Profi-Tipp: Achten Sie zu Beginn Ihres Projekts auf die Ausrichtung Ihres Roboters und denken Sie daran, Ihren Robot Protractor auf diese Startposition auszurichten, damit Sie Überschriften effektiv verwenden können.
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 die Aufgabe erfolgreich abgeschlossen wird.
- 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, sie auszuprobieren!
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 alle vier Fässer so schnell wie möglich abholt und zum AprilTag ID 0 liefert. Dokumentieren Sie Ihre Fahrstrategie und planen Sie, wie Sie diese Bewegung kodieren werden.
- Verwenden Sie diese Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf) als Leitfaden für Ihre Strategieentwicklung. Sie können zur Dokumentation auch das verwenden.
- Profi-Tipp: Dokumentieren Sie, wie lange jeder der von Ihnen getesteten Pfade zum Abschließen der Herausforderung benötigt. Sie können diese Daten verwenden, um Ihrer Gruppe dabei zu helfen, eine datenbasierte Entscheidung über Ihre Strategie und Ihren Wegplan zu treffen.
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 alle vier Fässer so schnell wie möglich aufnimmt und zum AprilTag ID 0 liefert.
- Verwenden Sie diese Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf), um Ihren Codierungsprozess zu leiten.
- Profi-Tipp: Achten Sie zu Beginn Ihres Projekts auf die Ausrichtung Ihres Roboters und denken Sie daran, Ihren Robot Protractor auf diese Startposition auszurichten, damit Sie Überschriften effektiv verwenden können.
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 die Aufgabe erfolgreich abgeschlossen wird.
- Wechseln Sie weiterhin häufig zwischen Fahren und Codieren, um Ihr Projekt zu iterieren und die beste Strategie zum Meistern der Herausforderung zu finden!
Besprechen Sie zu Beginn mit den Schülern die Erwartungen an die Herausforderung. Stellen Sie sicher, dass die Schüler sich über ihre Rollen und die Erwartungen an die Zusammenarbeit während der Herausforderung im Klaren sind.
Um mehr darüber zu erfahren, wie die produktiven Bemühungen der Schüler bei offenen Herausforderungen unterstützen können, lesen Sie diesen Insights-Artikel , der Ihnen dabei hilft, die Herausforderung der Einheit zu erleichtern.
Verteilen Sie die Aufgabenkarte (Google / .docx / .pdf) für Schritt 2 an die Schüler, um sie durch den Teil der Herausforderung zu führen, der sich mit der Wegplanung und dem Fahren befasst. Stellen Sie sicher, dass jede Gruppe beim Planen, Fahren und Codieren Zugriff auf einen Roboter-Winkelmesser und/oder das Pfadplanungsblatt hat.
Während die Schüler fahren und ihre Strategien entwickeln, gehen Sie im Raum umher und regen Sie die Schüler zu Diskussionen über ihre Wegplanung an. Stellen Sie Fragen wie:
- Wie stellen Sie fest, ob eine Strategieidee erfolgreich ist? Was macht eine Idee besser als eine andere?
- Wie erfasst Ihr Pfadplan alle Details zu den Bewegungen Ihres Roboters?
- Ist Präzision beim Fahren wichtig, um diese Herausforderung zu meistern? 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 Wegplanung erfüllt haben.
Während die Schüler an ihren Projekten arbeiten, gehen Sie durch den Raum, um ihren Fortschritt und ihre Fortschritte bei der Herausforderung zu überprüfen. Stellen Sie Fragen wie:
- Wie viele Fässer haben Sie bisher bewegt? Was ist Ihr nächster Schritt? Warum?
- Auf welche Details Ihres Plans achten Sie beim Codieren besonders? War Ihre Wegplanung ausreichend? Warum oder warum nicht?
- Wie nutzen Sie das Fahren, um in Ihrem Code präzise zu sein?
- Wie arbeiten Sie zusammen, um Ihr Projekt schrittweise aufzubauen und zu testen? Welche Zusammenarbeitsstrategie funktioniert für Sie gut?
Die Schüler können mit Schritt 4 fortfahren, sobald sie ein Codierungsprojekt haben, das die Herausforderung erfüllt. Sie sollten versuchen, ihre Projekte zu verbessern und zu iterieren, um die Aufgabe in kürzerer Zeit zu erledigen oder ihr Projekt auf irgendeine Weise zu verbessern. Stellen Sie sicher, dass sich die Gruppen darüber einig sind, was sie an ihrem Projekt verbessern möchten, um eine effektive Iteration sicherzustellen.
Ermutigen Sie die Schüler, sich für die Iteration sowohl von anderen Gruppen als auch von ihrer eigenen inspirieren zu lassen. Erinnern Sie die Schüler daran, dass sie sich den Code und die Strategien anderer Gruppen ansehen können, um ihr eigenes Projekt anders zu betrachten.
Während Sie im Raum herumgehen und die Schüler wiederholen, stellen Sie Fragen wie:
- Woher haben Sie diese Iterationsidee? Warum habt ihr euch gemeinsam dafür entschieden?
- Wie wird diese Idee Ihr Projekt verbessern? Wie kommst du darauf?
- Wie dokumentieren Sie Ihre Iteration? Warum ist es wichtig, Änderungen an Ihrem Plan und Projekt zu dokumentieren?
Bei einer Lerneinheit können Sie bestimmen, wann die Aufgabe beendet werden soll und die Schüler dazu übergehen sollen, 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:
- Was war Ihre endgültige Strategie für diese Herausforderung? Warum war es Ihrer Meinung nach erfolgreich?
- Wie hat sich Ihre Strategie vom Beginn der Herausforderung bis zum Ende entwickelt? Warum haben Sie diese Änderungen vorgenommen?
- Was ist das Nützlichste, das Sie bisher in diesem Kurs gelernt haben und das Ihnen geholfen hat, die Herausforderung zu meistern? Wie haben Sie dieses Wissen auf Ihr Projekt angewendet?
- 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:
- Was war Ihre endgültige Strategie für diese Herausforderung? Warum war es Ihrer Meinung nach erfolgreich?
- Wie hat sich Ihre Strategie vom Beginn der Herausforderung bis zum Ende entwickelt? Warum haben Sie diese Änderungen vorgenommen?
- Was ist das Nützlichste, das Sie bisher in diesem Kurs gelernt haben und das Ihnen geholfen hat, die Herausforderung zu meistern? Wie haben Sie dieses Wissen auf Ihr Projekt angewendet?
- Glauben Sie, dass Ihre Strategie der beste Weg war, die Herausforderung zu meistern? Warum oder warum nicht?
Sobald alle die Herausforderung gemeistert haben, treffen Sie sich zu einer gemeinsamen Strategie- und Diskussionsrunde mit der gesamten Klasse. 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 Zeit, über Ihren Fortschritt 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 Zeit, über Ihren Fortschritt 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:
- Stimmen Ihre Beobachtungen und Ihre Praxis mit dieser Erklärung überein? Warum oder warum nicht?
- Ist eine Erklärung klarer oder überzeugender als eine andere? Warum?
- Welche allgemeinen Vorstellungen hören wir zu diesem Konzept? 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 zu konzentrieren, 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. Leiten Sie die Diskussion mit Fragen wie:
- Welche Verbindungen können Sie zwischen unserem heutigen Verständnis und den Beispielen oder Erfahrungen aus der realen Welt herstellen, über die wir zuvor gesprochen haben? Wie veranschaulicht dieses Beispiel Ihr Lernen in einem realen Kontext? (Die Antworten der Studierenden variieren je nach ihrer einschlägigen Erfahrung.)
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