Anwendung von VEX GO

Verbindung zu VEX GO

Der Mars Rover: Die Einheit „Exploring Mars Geology“ ist eine großartige Möglichkeit für Schüler, mithilfe der Code Base den Elektromagneten und den Augensensor kennenzulernen und mithilfe von Bedingungsanweisungen in VEXcode GO den Roboter so zu programmieren, dass er Entscheidungen trifft. In Übung 1 lernen die Schüler den Elektromagneten kennen und programmieren den Roboter so, dass er zu einer Scheibe fährt, diese mithilfe des Elektromagneten einsammelt und dann zur Basis zurückkehrt. Diese Aktivität ist von der Mars-2020-Mission und den Aufgaben inspiriert, die der Persevere Rover zum Sammeln von Gesteins- und Bodenproben auf dem Mars erfüllen wird. Um ihr räumliches Vorstellungsvermögen zu trainieren, werden die Schüler aufgefordert, die Bewegung der Code-Basis anhand von Beschreibungen oder Gesten zu erklären.

In Labor 2 erhalten die Schüler eine Einführung in den Augensensor und erfahren, wie die vom Sensor erfassten Daten in einem VEXcode GO-Projekt verwendet werden können, um die Farbe einer Scheibe zu erkennen. Sie ahmen die Art und Weise nach, wie der Persevere Rover die gesammelten Gesteins- und Bodenproben analysiert. Sie verwenden einen bedingten [Wenn-dann]-Block, um die Codebasis so zu codieren, dass eine Diskette basierend auf ihrer Farbe an einen angegebenen Bereich geliefert wird. Die Schüler beschreiben zunächst verbal, wie sich der Roboter bewegen muss, und erstellen auf Grundlage dieser Beschreibungen Pseudocode mit [Kommentar]-Blöcken. Beim Erstellen des Pseudocodes mit [Kommentar]-Blöcken müssen die Schüler das Ziel des Projekts in kleinere Teile zerlegen und räumliches Vorstellungsvermögen einsetzen, um ihre Projekte so zu planen, dass die Codebasis die Herausforderung erfolgreich meistert.  

In Labor 3 bauen die Schüler auf ihren Projekten aus Labor 2 auf, um mehrere Scheiben basierend auf ihrer Farbe zu sammeln und zu sortieren. Das Ziel dieses Labors besteht darin, alle drei Scheiben einzusammeln und sie, abhängig von ihrer Farbe, an drei verschiedenen Orten auf dem Feld abzuliefern. Die Schüler zerlegen das Ziel der Herausforderung in kleinere, umsetzbare Schritte, um Pseudocode mit [Kommentar]-Blöcken zu erstellen. Sie werden aufgefordert, zu erklären, wie sich die Codebasis bewegt, während sie ihre Projekte erstellen und testen, und so weiterhin ihre räumlichen Vorstellungsfähigkeiten üben und entwickeln.

In Übung 4 werden die Schüler aufgefordert, ein Projekt zu erstellen, bei dem die Codebasis erneut alle drei Datenträger sammelt und liefert, dieses Mal werden sie jedoch ein Projekt unter Verwendung von „Meine Blöcke“ erstellen. Durch die Verwendung von „My Blocks“ können sie effizientere Codierungsprojekte erstellen, die einfacher zu verfolgen und zu debuggen sind. Sie werden gebeten, den Projektablauf unter Verwendung von „Meine Blöcke“ zu beschreiben, indem sie während der Ausführung ihres Projekts die Hervorhebungsfunktion in VEXcode GO beobachten.

In den Übungen 3 und 4 müssen die Schüler die Verhaltensweisen der Codebasis mit den VEXcode GO-Blöcken und -Parametern verbinden, während sie ihre eigenen Projekte erstellen, um die Herausforderung zu meistern, alle drei Scheiben unterschiedlicher Farbe zu sammeln und zu sortieren. Die Schüler üben und entwickeln ihr räumliches Vorstellungsvermögen im Laufe der Aktivitäten der Einheit, indem sie sich mentale Darstellungen davon machen, wie sich der Roboter bewegen muss. Diesen Plan müssen sie dann im Rahmen ihres Projekts sowie in Gesprächen mit ihrer Gruppe und ihrem Lehrer während der Spielabschnitte und der Spielpause kommunizieren, um ihnen dabei zu helfen, dieses räumliche Bewusstsein klar und effektiv zum Ausdruck zu bringen.

So bringen Sie diese Einheit in Ihren Unterrichtsalltag

Diese VEX GO STEM-Laboreinheit muss keine isolierte Aktivität oder ein losgelöster Bestandteil Ihres Unterrichtslehrplans sein. Es kann Teil eines umfassenderen Themas in Ihrem Unterricht sein, um die Schüler in projektbasiertes Lernen über den Mars oder den Weltraum im Allgemeinen einzubinden.

Einige Strategien zur Unterstützung dieses Ziels sind: 

• Mars-Pinnwände – Erstellen Sie eine vom Mars inspirierte Pinnwand, um die Lernfortschritte der Schüler in dieser Einheit und darüber hinaus zu präsentieren. Verwenden Sie Trägerpapier, um die Pinnwand in der Farbe des Mars zu gestalten. Lassen Sie die Schüler mit Seidenpapier, Bastelpapier oder Markern kreative Elemente hinzufügen, um zu zeigen, wie die Oberfläche des Mars ihrer Meinung nach aussieht und sich anfühlt. Fügen Sie Fotos von Schülern hinzu, die im Labor arbeiten, zusammen mit eigenen Schriften, Postern, Zeichnungen oder Fragen der Schüler zu dem, was sie außerhalb der VEX GO-Einheit über den Mars lernen.
  • Fügen Sie diese Elemente zu Ihrem VEX GO Learning Center hinzu, um das Mars-Thema in diesem Bereich umzusetzen. Nutzen Sie Ressourcen wie die NASA-Website, um Bilder und Informationen zu den Perseverance-Rover-Missionen zu finden und Ihren Schülern diesen Zusammenhang mit der realen Welt deutlicher zu machen. 
• Verbindung zur Sprachkunst - Machen Sie einen Ausflug in die Schul- oder Stadtteilbibliothek und lassen Sie die Schüler Bücher zum Thema Mars, Rover, NASA oder Weltraum ausleihen. Fügen Sie diese Bücher zu Ihrer Klassenbibliothek hinzu und lassen Sie die Schüler auf „Ermittlungsmissionen“ gehen, um in diesen Sachtexten Antworten auf bestimmte Fragen zu finden.
  • Die Schüler können außerdem erläuternde oder informative Aufsätze oder Absätze verfassen, um mitzuteilen, was sie über die NASA-Mission 2020, den Rover Perseverance oder den Mars im Allgemeinen gelernt haben. Schüler können auch kurze Videos erstellen, um ihre Lerninhalte mitzuteilen, die Sie dann mit Ihrer Klassengemeinschaft teilen können.
  • Lassen Sie die Schüler Briefe an die Wissenschaftler und Ingenieure der NASA schreiben, um mitzuteilen, was sie mit VEX GO tun und lernen, und Fragen zu stellen, die sie interessieren. Hängen Sie diese Briefe in Ihrem Klassenzimmer auf, damit die Schüler sehen können, was ihre Klassenkameraden mehr interessiert. 
• Werden Sie kreativ – Bauen Sie Modelle von Planeten und Raumfahrzeugen und hängen Sie sie an die Decke oder hoch oben in Ihrem Klassenzimmer. Lassen Sie die Schüler Poster von verschiedenen Rovern aus der Vergangenheit oder Gegenwart anfertigen, die hervorheben, wofür sie entworfen wurden, welche besonderen Merkmale sie haben und wie sie funktionieren. Die Schüler können auch ihre eigenen Rover oder Rover-Ergänzungen entwerfen und ihre Entwürfe im Raum aufhängen. 
   

Programmieren lehren

Während dieser Einheit werden die Schüler mit verschiedenen Kodierungskonzepten wie Zerlegung und Sequenzierung konfrontiert. Die Labore dieser Einheit folgen einem ähnlichen Format:

• Engagieren:
  • Die Lehrer helfen den Schülern dabei, eine persönliche Verbindung zu den Konzepten herzustellen, die im Labor vermittelt werden.
  • Die Studierenden werden den Bau fertigstellen.
• Spielen:
  • Anweisungen: Lehrer stellen die Programmierherausforderung vor. Stellen Sie sicher, dass die Schüler das Ziel der Herausforderung verstehen.
  • Modell: Lehrer stellen Befehle vor, die bei der Erstellung ihres Projekts verwendet werden, um die Herausforderung zu meistern. Modellieren Sie die Befehle, indem Sie VEXcode (GO/123) projizieren oder physisch darstellen (Darstellungen der Blöcke/Coder-Karten). Zeigen Sie den Studierenden in Laboren, die Pseudocode enthalten, wie sie ihre Projekte planen und ihre Absicht darlegen.
  • Moderieren: Die Lehrer erhalten Anregungen, um mit den Schülern eine Diskussion über die Ziele ihres Projekts, das räumliche Denken, das mit der Aufgabe verbunden ist, und die Fehlerbehebung bei unerwarteten Ergebnissen ihrer Projekte anzuregen. In dieser Diskussion wird auch überprüft, ob die Schüler den Zweck der Herausforderung und die ordnungsgemäße Verwendung der Befehle verstehen.
  • Erinnern: Der Lehrer wird die Schüler daran erinnern, dass ihr Lösungsversuch beim ersten Mal nicht korrekt sein oder nicht ordnungsgemäß funktionieren wird. Ermutigen Sie die Schüler zu mehreren Wiederholungen und erinnern Sie sie daran, dass Versuch und Irrtum zum Lernen dazugehören.
  • Frage: Die Lehrer werden mit den Schülern eine Diskussion führen, in der die Laborkonzepte mit realen Anwendungen verknüpft werden. Beispiele hierfür könnten sein: „Wollten Sie schon immer Ingenieur werden?“ oder „Wo haben Sie in Ihrem Leben schon Roboter gesehen?“
• Teilen: Die Studierenden haben die Möglichkeit, ihr Wissen auf vielfältige Weise mitzuteilen. Mithilfe des Choice Boards erhalten die Schüler eine Stimme und eine Wahlmöglichkeit bei der Frage, wie sie ihr Lernen am besten darstellen.