Überblick

Noten

3+ (ab 8 Jahren)

Zeit

40 Minuten pro Labor

Wesentliche Frage(n) der Einheit

Wie löse ich eine Herausforderung mit der Code Base und VEXcode GO?

Verständnis der Einheiten

In dieser Einheit werden die folgenden Konzepte behandelt:

So verwenden Sie Sensoren in VEXcode GO.
So erstellen Sie einen Plan, der Verhaltensweisen in der richtigen Reihenfolge anordnet, um eine Herausforderung zu lösen. Dies kann sowohl einzeln als auch gemeinsam erfolgen.
So kommunizieren Sie durch Worte und Gesten Verhaltensweisen, die die Codebasis ausführen muss, um eine Aufgabe zu erfüllen.
So verwenden Sie eine Bedingung in einem VEXcode GO-Projekt, damit die Codebasis Entscheidungen auf Grundlage von Sensordaten trifft.
Wie die Verwendung von „Meine Blöcke“ in einem VEXcode GO-Projekt den Aufbau effizienterer Projekte erleichtern kann, die durch die Vermeidung von Befehlswiederholungen einfacher zu handhaben sind.
Wie die Verwendung von „Meine Blöcke“ das Erstellen von Projekten durch die Wiederverwendung von Codeabschnitten, die sich in einem Projekt wiederholen, erleichtert.

Laborzusammenfassung

Klicken Sie auf die folgenden Registerkarten, um eine Zusammenfassung dessen zu erhalten, was die Studierenden in jedem Labor tun und lernen werden.

Labor 1 – Eine Marsgesteinsprobe sammeln

Hauptfrage: Wie kann ich den Elektromagneten auf der Codebasis verwenden, um eine Diskette zu sammeln?

Die Schüler werden in die Rolle eines Planetengeologen eingeführt und erfahren, wie sie die Werkzeuge des Mars Rovers zum Sammeln und Untersuchen von Proben verwenden. Sie werden die Code Base 2.0 – Auge + Elektromagnet bauen, die als Rover in der Einheit fungieren soll.
Die Schüler erstellen in VEXcode GO ein Projekt, um mit dem Elektromagneten eine Scheibe einzusammeln und zur Basis zurückzubringen. Sie erstellen das Projekt zunächst mit ihrem Lehrer und arbeiten es dann in ihren Gruppen durch, um eine Diskette von anderen Standorten zu sammeln.
Die Schüler stellen ihre Projekte vor und besprechen, wie der Elektromagnet in ihren Projekten funktionierte, um die Scheibe zum Basisstandort zu transportieren. Sie werden außerdem mitteilen, wie sie die Herausforderung gelöst haben, die Code-Basis an neue Basisstandorte zu bringen.

Labor 2 – Untersuchen Sie Ihre Marsgesteinsprobe

Hauptfrage: Wie kann ich den Augensensor mit dem Elektromagneten verwenden, um eine Scheibe aufzunehmen und nach Farbe zu sortieren?

Den Schülern wird gezeigt, wie der Augensensor der Code Base als Hilfsmittel verwendet werden kann, um ihrem Code Base-Rover beim Sortieren der gesammelten Proben zu helfen, genau wie die echten Mars-Rover Proben analysieren und sortieren, damit die Proben in einer zukünftigen Mission zur Erde zurückgebracht werden können.
Die Schüler bauen zunächst auf ihrem Projekt aus Labor 1 auf, indem sie mit dem Block [Wenn dann] eine Bedingung hinzufügen. Dabei verwenden sie die vom Augensensor erfassten Daten, sodass die Codebasis die Scheibe zur roten Basis steuert, wenn sie rot ist. Anschließend werden sie ihre Projekte wiederholen, um eine rote Probe von und zu verschiedenen Standorten zu sammeln und zu sortieren.
Die Schüler besprechen, mit welchen Herausforderungen sie bei der Bewältigung der Aufgabe konfrontiert waren und welche Funktion der Konditional im Projekt hatte, um die Rote Scheibe effektiv einzusammeln und zu platzieren.

Übung 3: Sortieren Sie Ihre Proben

Hauptfokusfrage: Wie kann ich die Codebasis so codieren, dass mehrere Datenträger gesammelt und nach Farbe sortiert werden?

Die Schüler besprechen, wie der Rover auf dem Mars verschiedene Arten von Proben sammeln und sortieren muss. Sie werden ihre Projekte aus Labor 2 erneut aufrufen und die Schrittfunktion verwenden, um den Projektablauf mithilfe des Blocks [Wenn dann] anzuzeigen, wobei sie der Hervorhebungsfunktion in VEXcode GO besondere Aufmerksamkeit schenken. Anschließend sprechen sie darüber, wie sie auf diesem Projekt aufbauen könnten, um Bedingungen hinzuzufügen und weitere Proben zu sortieren.
Anschließend bauen die Schüler auf ihrem Projekt auf und fügen eine zusätzliche Bedingung hinzu, sodass ihre Codebasis mehrere Proben basierend auf ihrer Farbe sammeln und in unterschiedliche Basen sortieren kann. Sie beginnen mit einer Anleitung zum Einsammeln der blauen Scheibe und versuchen dann in ihren Gruppen, auch die grüne Scheibe zu sortieren.
Die Schüler werden ihre Projekte, Strategien und Herausforderungen beim Sortieren der Scheiben vorstellen. Sie besprechen den Projektablauf des [Wenn-dann]-Blocks und wie dieser ihnen bei der Programmieraufgabe geholfen hat.

Labor 4 - Planetengeologe

Hauptfokusfrage: Wie kann ich meine Blöcke verwenden, um ein effizienteres Codierungsprojekt zu erstellen?

Die Schüler werden in das Konzept eines „Mein Blocks“ in VEXcode GO eingeführt und sehen sich gemeinsam mit der Klasse das Anleitungsvideo „Meine Blöcke“ an. Sie besprechen, wie My Blocks das Verständnis und die Fehlerbehebung von Projekten erleichtern kann. Anschließend bauen sie auf ihrem Projekt aus Labor 3 auf, um gemeinsam mit dem Lehrer einen „Mein Block“ zu ihrem Projekt hinzuzufügen.
Die Studierenden bauen auf dem in Labor 3 Gelernten auf und erkunden, wie My Blocks dazu eingesetzt werden kann, ein komplexes Codierungsprojekt effizienter zu gestalten und es einfacher zu verstehen und Fehler zu beheben. Sie verwenden den in Engage erstellten „My Block“, um ihre Projekte zu erstellen und zu testen, damit die Codebasis alle drei Datenträger sammelt und sortiert. Sie werden auch weiterhin darüber diskutieren, wie Meine Blöcke im Ablauf des Projekts funktionieren.
Die Studierenden besprechen, wie sie mithilfe der Hervorhebungsfunktion erkennen können, wann die Codebasis „Mein Block“ ausgeführt hat und wann nicht, und wie hilfreich die Verwendung eines „Mein Blocks“ in einem Projekt beim Erstellen von Code ist.

Einheitsstandards

Die Einheitsstandards werden in jedem Labor innerhalb der Einheit behandelt.

Vereinigung der Informatiklehrer (CSTA)

CSTA 1A-AP-10: Entwickeln Sie Programme mit Sequenzen und einfachen Schleifen, um Ideen auszudrücken oder ein Problem zu lösen.

So wird der Standard erreicht: In Labor 1 erstellen die Schüler ein VEXcode GO-Projekt, um eine Disk mithilfe des Elektromagneten auf der Codebasis anzutreiben und einzusammeln und die Disk zur Basis zurückzubringen. Die Schüler wiederholen dann ihr Projekt, indem sie losfahren, um eine CD von einem anderen Standort abzuholen und sie an den angegebenen Standort zu liefern. Sie müssen die Reihenfolge ihrer Projekte anpassen und Parameter ändern, um die verschiedenen Standorte erfolgreich anzusteuern.

In Übung 2 bauen die Schüler auf ihren Projekten aus Übung 1 auf, indem sie die Codebasis erstellen und eine Diskette entnehmen. Anschließend verwenden sie die vom Augensensor erfassten Daten, um die Diskette anhand ihrer Farbe zu sortieren und an einen Ort zu liefern. Sie fügen eine Bedingung mit einem [Wenn dann]-Block hinzu und iterieren über die Sequenz und Parameter in den VEXcode GO-Blöcken, damit die Codebasis die Herausforderung erfolgreich abschließt.

In Labor 3 bauen die Studenten auf ihrem Projekt aus Labor 2 auf, um Bedingungen hinzuzufügen und weitere Datenträger zu sortieren. Sie besprechen den Projektablauf des [Wenn-dann]-Blocks und erstellen ein Projekt, um drei verschiedenfarbige Scheiben zu sammeln und sie nach Farbe zu sortieren. Sie ordnen die Drivetrain-Blöcke so an, dass sie zu jeder Disk fahren, und liefern sie zum richtigen Sortierbereich auf dem GO-Feld.

In Übung 4 erkunden die Studierenden, wie sie mithilfe von „My Blocks“ ein komplexes Codierungsprojekt effizienter gestalten, leichter verstehen und Fehler beheben können. Sie werden ihr Projekt aus Labor 3 anpassen, um mithilfe eines My Blocks die gleiche Herausforderung zu meistern.

Vereinigung der Informatiklehrer (CSTA)

CSTA 1B-AP-11: Zerlegen Sie Probleme in kleinere, überschaubare Teilprobleme, um den Programmentwicklungsprozess zu erleichtern.

So wird der Standard erreicht: In Übung 1 zerlegen die Schüler die notwendigen Schritte, damit die Codebasis eine Herausforderung bewältigt, bei der sie zu einem Ort fahren, eine Diskette mit dem Elektromagneten aufnehmen und die Diskette zur Basis zurückbringen muss.

In Übung 2 bauen die Schüler auf ihren Projekten aus Übung 1 auf, indem sie die Codebasis ansteuern und eine Diskette entnehmen. Anschließend verwenden sie die vom Augensensor erfassten Daten, um die Diskette anhand ihrer Farbe zu sortieren und an einen Ort zu liefern. Die Schüler zerlegen die zur Erledigung der Aufgabe erforderlichen Schritte in Pseudocode, um ihre Projekte zu planen.

In Labor 3 arbeiten die Schüler weiter an ihrem Projekt, um das Code Base-Laufwerk zu haben, und sammeln 3 verschiedenfarbige Datenträger und sortieren sie nach Farbe. Die Schüler werden gemeinsam mit dem Lehrer die Aufgabe in kleinere Teile zerlegen und Pseudocode mit [Kommentar]-Blöcken erstellen, der ihnen bei der Planung und Organisation ihrer Projekte hilft.

In Übung 4 iterieren die Schüler ihr Projekt aus Übung 3, um „Meine Blöcke“ als überschaubare Teilprobleme innerhalb ihres Projekts zu verwenden und so die gleiche Herausforderung zu meistern. Sie arbeiten mit dem Lehrer zusammen, um die Schritte aufzuschlüsseln, die sich wiederholen und in ihrem „Mein Block“ definiert werden können. Anschließend umreißen sie ihre Projekte mit [Kommentar]-Blöcken, um alle 3 Scheiben zu sammeln und basierend auf ihrer Farbe in den richtigen Sortierbereich zu bringen.

Gemeinsame Kernstandards für die Bundesstaaten (CCSS)

CCSS.ELA-LITERACY.L.3.6: Erwerben und verwenden Sie klassengerechte, umgangssprachliche, allgemeinbildende und fachspezifische Wörter und Ausdrücke, einschließlich solcher, die räumliche und zeitliche Beziehungen signalisieren.

So wird der Standard erreicht: In jedem Labor der Einheit verwenden die Studenten räumliche Sprache, um zu beschreiben, wie sich die Codebasis bewegen muss, um beim Planen und Erstellen ihrer Projekte farbige Datenträger zu sammeln und in den richtigen Sortierbereich zu verteilen.

Nachdem die Schüler ihre Projekte getestet haben, werden sie mithilfe der räumlichen Sprache nachzeichnen, wie sich die Codebasis im Verhältnis zu den Datenträgerstandorten und Sortierbereichen bewegt hat. Die Studierenden besprechen außerdem die Ursache-Wirkungs-Beziehung, die entsteht, wenn sie den Block [Wenn dann] verwenden, um in ihren Projekten Bedingungen zu erstellen, damit die Codebasis die Datenträger basierend auf der vom Augensensor erkannten Farbe in den richtigen Sortierbereich liefert.

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