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Teil 1 - Schritt für Schritt

1. AnweisungenWeisen Sie die Schüler an, mit ihrem Roboter Daten über die Unterseite der Brücke zu erfassen. Sie führen ein Projekt aus, das Daten in die Druckkonsole in VEXcode GO druckt. Wenn die Daten auf diese Weise ausgedruckt werden, können die Studierenden sie auch nach Abschluss des Projekts anzeigen und aufzeichnen. Sehen Sie sich das Video unten an, um ein Beispiel dieses Projekts in Aktion zu sehen.

   Hinweis: Die Studierenden sollten sich beim Ausführen des Projekts auf die Daten konzentrieren, die auf der Druckkonsole gedruckt werden. Das Ziel des Labors sind Daten, nicht die Codierung des Roboters. Daher müssen die Studierenden die Codierungskonzepte im Projekt „Druckdatennicht verstehen, um die Laboraktivitäten abzuschließen.

   Videodatei
2. ModellModell, wie die Studierenden das Projekt in VEXcode GO öffnen und ausführen. Verwenden Sie die Konfiguration einer Gruppe und stellen Sie sicher, dass die Schüler die Druckkonsole in VEXcode GO deutlich sehen können. Sie können die Schüler um das Setup herum versammeln lassen oder VEXcode GO projizieren, sodass die ganze Klasse es sehen kann.

   Hinweis:Wenn Sie das ProjektDrucken von Datennicht auf die Geräte der Schüler laden können, führen Sie „Teil 1 abspielen“ als Demonstration durch. Laden Sie das Projekt aufeinGerät herunter und lassen Sie die ganze Klasse diesen Datensatz verwenden, um die Laboraktivitäten abzuschließen.

   1. Modell für Studenten, wie das Projekt „ Printing Data in VEXcode GO geöffnet wird. (Stellen Sie sicher, dass die Schüler das Projekt vor Unterrichtsbeginn auf ihre Geräte heruntergeladen haben. Access the project in the Materials List on the Summary page.)

      • Öffnen Sie das Menü Dateiund wählen Sie dann Öffnen. Wählen Sie über die Benutzeroberfläche Ihres Geräts das ProjektLab 2 Printing Data.goblocksaus. 

        

         

      • View these device specific articles to learn more about opening an existing project in VEXcode GO: Chrome Browser; iPad; Android; Chromebook. 

      • Nach dem Öffnen sollte das Projekt wie in diesem Bild aussehen. Denken Sie daran, dass der Schwerpunkt des Labors auf Daten und nicht auf Codierung liegt. Die Studierenden müssen dieses Projekt in keiner Weise erstellen oder bearbeiten, sie sollten es einfach als Tool ausführen, um die Daten auszudrucken, die sie in ihren Brückeninspektionsberichten verwenden werden.

        

   2. Modell, wie der Monitor in VEXcode GO geöffnet wird, um die Druckkonsole anzuzeigen. 

      • Wählen Sie in der Symbolleiste das Symbol Monitor. 

        

      • Machen Sie die Schüler auf die Druckkonsole im unteren Teil des Monitors aufmerksam, wie hier gezeigt. Hier werden die Daten angezeigt, die beim Ausführen des Projekts gedruckt werden.edu

        

   3. Modellieren Sie, wie das Projekt eingerichtet und ausgeführt wird. Setzen Sie die Codebasis am Anfang der Brücke, wobei der Augensensor nach oben unter die Brücke zeigt. Stellen Sie sicher, dass der Augensensor auf den gelben Strahl der Brücke ausgerichtet ist und dass die Codebasis geradeaus zeigt.

      

      • Wählen Sie Startum das Projekt zu starten. 

        

        • Machen Sie die Schüler während der Projektausführung auf die Werte aufmerksam, die in der Druckkonsole ausgedruckt werden. 
          • Der Roboter sollte langsam (mit 20 % Geschwindigkeit) unter der Brücke hindurchfahren und die Daten zu Entfernung und Farbtonwert in regelmäßigen Abständen, etwa alle 0,25 Sekunden, ausdrucken. 
          • Bei jedem Eintrag gibt der Wert „Entfernung“ an, wie viele Millimeter (mm) der Roboter zurückgelegt hat, und der „Farbton“ ist der zu diesem Zeitpunkt vom Augensensor gemeldete Farbtonwert. 

          • Hier ist ein Beispiel, wie die Print Console-Daten aussehen könnten, wenn das Projekt ausgeführt wird: 

            

             

      • Wählen Sie Stoppum das Projekt zu stoppen, wenn es abgeschlossen ist. 

         

        

      • Möglicherweise möchten Sie das Projekt mehrmals ausführen, damit die Schüler auf die Bewegungen des Roboters und die auf dem Monitor gedruckten Daten achten können und so vorbereitet sind, wenn sie das Projekt selbst ausführen.

        • Wählen Sie unbedingt Löschenaus, um die Druckkonsole zu löschen, bevor Sie das Projekt erneut ausführen, sodass immer nur ein Datensatz angezeigt wird.

          

           

   4. Zeigen Sie den Schülern, wie sie durch die Druckkonsole scrollen, um alle gedruckten Daten anzuzeigen, wie hier gezeigt.  

      Videodatei
3. ModerierenModerieren Sie Gespräche mit den Studierenden, während diese das Projekt ausführen und die Daten in VEXcode GO anzeigen.

   Stellen Sie sicher, dass die Code Base geradeaus unter der Brücke hindurchfährt und der Augensensor auf die farbigen Strahlen ausgerichtet ist. 

   • Um sicherzustellen, dass die Daten der Studierenden wie beabsichtigt gemeldet werden, suchen Sie nach einem Muster in den Daten. Sie sollten Daten mit folgendem Muster sehen:
     • ein Abschnitt mit Farbtonwerten im Bereich 30-80 (für die gelben und grünen Strahlen)
     • ein Abschnitt im Bereich 200-300 (für die blauen Balken)
     • ein zweiter Abschnitt mit Farbtonwerten im Bereich 30-80 (für die nächsten grünen und gelben Strahlen)
   • Wenn die Daten der Schüler KEINE Farbtonwerte im 200er-Bereich enthalten, kann es sein, dass der Roboter nicht richtig unter der Brücke positioniert wird. Lassen Sie das Projekt erneut ausführen und überprüfen Sie, ob der Roboter richtig ausgerichtet ist.

   Um den Schülern dabei zu helfen, sich auf die gedruckten Daten zu konzentrieren, stellen Sie Fragen wie: 

   • Welche Daten werden in diesem Projekt gedruckt? Was sind die beiden Werte? Was sagen Ihnen diese Werte zusammen?
   • Warum ist es wichtig, bei jedem Drucken des Farbtonwerts die vom Roboter zurückgelegte Strecke zu kennen? 
   • Warum ist es in diesem Projekt hilfreich, die Daten auszudrucken, anstatt nur auf den Monitor zu schauen, wie wir es in Übung 1 getan haben? 
   • Wir sammeln in diesem Projekt viele Datenpunkte. Warum halten Sie das für hilfreich? 

   Helfen Sie den Schülern, in diesem Projekt weiter über die Verbindung zwischen Licht- und Augensensordaten nachzudenken, indem Sie Fragen stellen wie: 

   • Warum ist es Ihrer Meinung nach in dieser Situation wichtig, das Augenlicht eingeschaltet zu haben?
   • Wie könnten die Daten anders sein, wenn das Augenlicht ausgeschaltet wäre? Glauben Sie, dass die Daten genauso genau wären? Warum oder warum nicht? 
4. ErinnernErinnern Sie die Schüler daran, dass sie das Projekt mehrmals ausführen können, um sicherzustellen, dass die erhaltenen Daten jedes Mal einem ähnlichen Muster folgen. Die Werte sind möglicherweise nicht jedes Mal genau gleich, aber das Muster sollte dasselbe bleiben. Ermutigen Sie sie, darüber nachzudenken, warum es für Brückeninspektoren hilfreich sein könnte, Daten zu sammeln und diese dann zu bestätigen.
   • Wenn die Schüler das Projekt mehrmals ausführen, erinnern Sie sie daran, die Druckkonsole zwischen jedem Durchgang zu leeren. 
   • Stellen Sie sicher, dass für jede Gruppe am Ende von Spielteil 1 ein Datensatz in der Druckkonsole angezeigt wird, damit sie die Daten in Spielteil 2 grafisch darstellen können.
5. FrageBitten Sie die Schüler, darüber nachzudenken, wie sich die Menge der erfassten Datenpunkte auf die Art und Weise auswirkt, wie wir Daten verwenden können. Glauben Sie, dass in realen Szenarien mehr oder weniger Daten nützlich sind? Wenn sie beispielsweise eine Umfrage unter Schülern durchführen würden, um herauszufinden, welche ihre Lieblingseissorte ist, würden sie dann nur wenige oder viele Schüler befragen wollen? Warum? Wie könnte sich das Vorhandensein von mehr oder weniger Daten auf ihre Ergebnisse auswirken?

Spielpause & Gruppendiskussion

Sobald jede Gruppe die Daten auf der Print Console in VEXcode GOausgedruckt hat, kommen Sie zu einem kurzen Gespräch zusammen.

Besprechen Sie mit den Schülern die Daten, die sie jetzt sehen, nachdem sie das Projekt durchgeführt haben. Nachdem wir nun Daten zur Brücke in der Druckkonsole haben, sprechen wir darüber, welche Daten wir sehen. 

• Jede Zeile der Druckkonsole ist ein „Datenpunkt“. In jedem Datenpunkt gibt es zwei Zahlen.

  

• Was stellen diese beiden Zahlen dar? 
  • Die erste gemeldete Zahl ist die „Entfernung“. Dies ist die Entfernung, die der Roboter unter der Brücke zurückgelegt hat.
    • Warum könnten Entfernungsdaten wichtig sein, wenn wir über eine Brücke nachdenken? 
  • Die zweite angegebene Zahl ist der „Farbton“. Dies ist der an diesem Ort gemeldete Farbtonwert.
    • Wir haben uns die Farbwertdaten in Labor 1 angesehen. Wer weiß noch, was der Farbtonwert ist? 
• Unsere Brückensicherheitskriterien enthalten die Farbtonwertinformationund. Was können wir aus den vorliegenden Farbwertdaten über die Oberfläche der Brücke lernen?
  • Haben Sie Datenpunkte mit Farbtonwerten größer als 200? Was bedeutet das? 

• Unser nächster Schritt besteht darin, die Daten aus der Druckkonsole in VEXcode in unseren Brückeninspektionsberichten grafisch darzustellen. Auf diese Weise können wir erkennen, ob unseren Daten ein Muster zugrunde liegt. Wie hängen Ihrer Meinung nach die Daten „Entfernung“ und „Farbton“ in der Druckkonsole mit dem Diagramm zusammen?
  • Sprechen Sie mit den Schülern darüber, wie sie ihrer Meinung nach die Datenpunkte im Diagramm darstellen können. Sie lernen, wie man jeden Punkt im zweiten Teil des Spiels einträgt.  

Teil 2 - Schritt für Schritt

1. AnweisenWeisen Sie die Schüler an, die Daten aus der Druckkonsole jetzt grafisch darzustellen. Es gibt viele Möglichkeiten, Daten zu visualisieren. Durch die grafische Darstellung der Daten können Schüler Muster in den Daten leichter erkennen.

   

    

2. ModellModell für Studenten, wie die ersten Datenpunkte aus der Druckkonsole in das Diagramm im Brückeninspektionsbericht dargestellt werden. Sie können dies der Klasse vorführen oder die Schüler an einer angeleiteten Vorführung teilnehmen lassen.

   Jeder Datenpunkt wird im Diagramm durch eine Linie dargestellt. Das Beispiel hier zeigt, wie der Punkt 10, 43 grafisch dargestellt wird. 

   

   • Modellieren Sie zunächst, wie der Wert Abstandeines Datenpunkts auf der X-Achse des Diagramms – beschriftet mitAbstand (mm)aufgetragen wird. 

     • Markieren Sie den Punkt, der dem Distanzwert entlang der x-Achse entspricht, wie hier gezeigt. (Der Pfeil zeigt auf den Punkt bei ungefähr 10 auf der x-Achse.)

       

     • Zeichnen Sie als Nächstes eine Linie nach oben vom Punkt auf der x-Achse zum Farbtonwert entlang der y-Achse – im Diagramm mit der BezeichnungFarbtonwert (Grad)gekennzeichnet. Die Linie zeigt hier einen Farbtonwert von ca. 43. 

       

   • Das Diagramm sollte jeden Datenpunkt als separate Linie anzeigen, mit einem Muster, bei dem die „Risse“-Datenpunkte wie ein „Spike“ im Diagramm aussehen. Dieses Beispiel zeigt ein teilweises, in das Diagramm eingetragenes Datenprotokoll. 

     

   • Erinnern Sie die Schüler daran, dass sie die Werte im Diagramm mithilfe der bereitgestellten Skalen approximieren werden und dass nicht jeder Datenpunkt exaktsein muss, aber nahe daran liegen sollte.
     • Die Schüler können auf der X- und Y-Achse jeweils die Mitte zwischen den Intervallen markieren, um die Intervalle in 10er- statt in 20er-Schritten anzuzeigen. 
   • Sobald die Schüler ihr Diagramm fertiggestellt haben, sollten sie sich bei Ihnen melden. Anschließend zeichnen die Studierenden die Datenpunkte auf, die einem Riss in der Datentabelle im Brückeninspektionsbericht entsprechen.

     • Zeigen Sie den Schülern, wie sie erkennen, welche Datenpunkte einem Riss entsprechen. Ein Farbtonwert größer als 200 weist auf einen Riss hin. Die Schüler können sich sowohl das Diagramm als auch die Druckkonsole ansehen, um die Datenpunkte mit einem Farbtonwert über 200 zu identifizieren. 

       

     • Modellieren Sie, wie ein Datenpunkt des Risses aus der Druckkonsole in die Datentabelle im Brückeninspektionsbericht aufgezeichnet wird. 

       • DieEntfernungwird in der SpalteEntfernungund dieFarbtonin der SpalteFarbtonwertaufgezeichnet, wie hier gezeigt. 

         

       • Die Schüler sollten die Datenpunkte der Reihe nach aufzeichnen (so wie sie in der Druckkonsole stehen), vom kleinsten bis zum größten Distanzwert. 

         

3. ModerierenModerieren Sie Gespräche mit den Schülern über die grafische Darstellung und Aufzeichnung der Daten, während sie in ihren Gruppen arbeiten.

   Ermutigen Sie die Schüler, über Muster nachzudenken, die sie in den Daten erkennen können, indem Sie Fragen stellen wie: 

   • Was fällt Ihnen an den Daten auf? Erkennen Sie Muster in den Entfernungswerten?
   • Können Sie Muster in den Farbwerten erkennen? Was bedeutet das Ihrer Meinung nach? Warum? 
   • Hat die Brücke einen Riss? Woher weißt du das?

   Um den Schülern beim Nachdenken über die Visualisierung der gesammelten Daten zu helfen, stellen Sie Fragen wie:

   • Werden in der Druckkonsole und im Diagramm dieselben Daten angezeigt? Können Sie mir erklären, wie die Datenpunkte im Diagramm mit der Druckkonsole verbunden sind?
   • Was hilft Ihnen besser dabei, die Risse in der Brücke zu erkennen? Warum? 

   Um den Schülern zu helfen, ihre Fähigkeiten zum Lesen von Diagrammen zu üben, bitten Sie sie, ein oder zwei Datenpunkte auf dem Diagramm zu identifizieren. Auf diese Weise können Sie auch sicherstellen, dass sie verstehen, wie die Daten in der Grafik dargestellt werden. 

   • Wenn die Schüler Schwierigkeiten haben, die Datenpunkte mit den grafisch dargestellten Linien zu verbinden, versuchen Sie, die Daten zu isolieren, damit sie sich jeweils auf einen Aspekt konzentrieren können. 
     • Lassen Sie sie auf die Stelle auf der X-Achse zeigen, an der sich die Entfernungswerte 50, 100 oder 150 befinden. 
     • Lassen Sie sie dorthin zeigen, wo sich die Farbtonwerte 80, 150 oder 220 entlang der Y-Achse befinden. 
     • Lassen Sie sie dann mit dem Finger nachzeichnen, wo die Linien für 50, 80, 100, 150 oder 150, 220 verlaufen würden. 

   Wenn die Schüler ihr Diagramm fertiggestellt haben, bitten Sie sie, sich bei Ihnen zu melden. Stellen Sie sicher, dass das Diagramm jeder Gruppe das gleiche Datenmuster aufweist. In der Mitte der Grafiklinien sollte ein markierter „Spike“ zu sehen sein, der den Riss darstellt.

   • Nachdem die Schüler das Diagramm ausgefüllt haben, achten Sie darauf, dass sie die Datenpunkte des Risses in der Datentabelle im Brückeninspektionsbericht aufzeichnen. 
   • Wenn die Schüler die Erstellung der Diagramme und die Aufzeichnung ihrer Daten frühzeitig abgeschlossen haben, bitten Sie sie, darüber nachzudenken, wie sie die Position des Risses anhand ihres Diagramms ermitteln würden. Glauben sie, dass es sich in einer sicheren, gefährdeten oder gefährlichen Zone befindet? Warum?

   Hinweis: Die Studierenden werden in Labor 3 weiterhin mit den Datenpunkten des Risses aus diesem Labor und ihrem Brückeninspektionsbericht arbeiten. Stellen Sie sicher, dass die Berichte zur Verwendung im nächsten Labor gesammelt werden.

4. ErinnernErinnern Sie die Schüler daran, die Daten abwechselnd mit ihrem Partner grafisch darzustellen. Ein Partner sollte den Datenpunkt lesen, während der andere ihn grafisch darstellt. Sie können alle 5 Datenpunkte die Rollen tauschen, um sicherzustellen, dass beide Partner die Möglichkeit bekommen, mit den Daten und dem Diagramm zu arbeiten.

   Erinnern Sie die Schüler daran, dass der „Leser“ die vom „Grafiker“ gezeichnete Linie überprüfen sollte, um sicherzustellen, dass sie genau mit dem Datenpunkt übereinstimmt.

    

5. FrageFragen Sie, wie Ihrer Meinung nach die Darstellung derselben Daten auf unterschiedliche Weise dabei helfen kann, daraus zu lernen. Denken Sie beispielsweise an eine Speisekarte in einem Restaurant, in der sowohl ein Bild als auch eine schriftliche Beschreibung des Gerichts angegeben sind. Dabei handelt es sich um dieselben Daten, die nur auf zwei Arten dargestellt werden. Warum ist es nützlich, mehrere Möglichkeiten zur Datenvisualisierung zu haben?