Implementierung von VEX GO STEM Labs

STEM Labs sind als Online-Lehrerhandbuch für VEX GO konzipiert. Wie ein gedrucktes Lehrerhandbuch stellen die lehrerorientierten Inhalte der STEM Labs alle Ressourcen, Materialien und Informationen bereit, die zum Planen, Unterrichten und Bewerten mit VEX GO erforderlich sind. Die Lab Image Slideshows sind der schülerorientierte Begleiter zu diesem Material. Ausführlichere Informationen zur Implementierung eines MINT-Labors in Ihrem Klassenzimmer finden Sie im Artikel „Implementierung VEX GO STEM-Labs“.

Ziele und Standards

Ziele

Studierende werden sich bewerben

Der technische Designprozess zum Entwerfen und Testen der Schwimmerkonstruktion.

Die Schüler werden Bedeutung daraus ziehen

Der iterative Charakter als Teil des Konstruktionsprozesses.

Die Studierenden werden darin geschult

Den Designprozess nutzen.
Testen und Lösen eines authentischen Problems durch Versuch und Irrtum.

Die Schüler werden es wissen

So erstellen Sie einen Entwurf mithilfe des technischen Entwurfsprozesses.
Wie man durchhält und scheitert, ohne aufzugeben.

Ziel(e)

Zielsetzung

Die Studierenden werden den Codierungsprozess zur Navigation des Code Base-Roboters mit den beigefügten Materialien durch einen bestimmten Kurs zerlegen.
Die Studierenden werden Problemlösungsstrategien bei Designherausforderungen anwenden.
Die Schüler entwerfen einen Paradewagen, indem sie Materialien zu ihrem Code Base-Roboter hinzufügen, der bestimmte Material- und Zeitbeschränkungen einhält.

Aktivität

Während der Pause während des Spiels erklären die Schüler den Prozess der Befestigung des Schwimmkörpers am Code Base-Roboter, um zu analysieren, wie sich diese Materialien auf die Bewegung des Roboters auswirken. In Spielteil 2 zerlegen die Schüler mithilfe von Pseudocode die Route, die der Code Base-Roboter mit dem daran befestigten Paradewagen zurücklegen wird.
Während „Engage“ lösen die Schüler das Problem, wie sie mit einem Blatt Papier in 5 Minuten den höchsten Turm bauen können. Die Schüler werden mit Misserfolgen und Frustration konfrontiert sein. In den Spielabschnitten müssen sie Probleme lösen und iterieren, um einen Paradewagen zu entwerfen und zu bauen, der an der Codebasis befestigt wird.
Während „Engage“ entwerfen die Schüler gemeinsam ihren Paradewagen mithilfe eines Blueprint-Arbeitsblatts. Die Schüler werden Zeit- und Materialbeschränkungen einhalten, indem sie „Tokens“ verwenden, um die Menge der Materialien, die sie „kaufen“ können, zu begrenzen.

Bewertung

Im zweiten Teil des Spiels konvertieren die Schüler ihren Pseudocode in [Kommentar]-Blöcke und verwenden diesen als Grundlage für die Erstellung eines VEXcode GO-Projekts, das die Codebasis erfolgreich durch eine Beispielparaderoute führt.
Während der Spielpause überlegen sich die Schüler Möglichkeiten zur Lösung von Problemen, die in Spielteil 1 beim Anbringen des Parade-Schwimmers am Code Base-Roboter aufgetreten sind.
Die Schüler befestigen ihre Paradewagen an der Code Base und fahren mit der Code Base über eine Beispielparaderoute.

Verbindungen zu Standards

Standards präsentieren

Verband der Informatiklehrer (CSTA)

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

So wird der Standard erreicht: In Spielteil 2 erstellen Gruppen einen Pseudocode (Schritt-für-Schritt-Anleitung), um ihr Projekt für die Bewegung ihres Wagens auf der Paradestrecke zu planen. In Spielteil 2 beginnen die Gruppen mit ihrem Projekt und suchen nach Fehlern und Irrtümern, während sie gemeinsam Lösungen finden, damit ihr Paradewagen die Paraderoute erfolgreich durchlaufen kann.

Standards präsentieren

Gemeinsame Kernstaatsstandards (CCSS)

CCSS.MATH.CONTENT.KGA1: Beschreiben Sie Objekte in der Umgebung mit Namen von Formen und beschreiben Sie die relativen Positionen dieser Objekte mit Begriffen wie oben, unten, neben, vor, hinter und neben.

Wie der Standard erreicht wird: Während des ersten Teils des Spiels entwerfen die Schüler ihren Paradewagen und befestigen ihn am Code Base-Roboter. Die Schüler werden während des Aufbau- und Bindungsprozesses räumliche Sprache verwenden. Die Schüler verwenden möglicherweise Formulierungen wie „Ich befestige das oben am Schwimmer“ oder „Ich habe das auf der linken Seite angebracht, also muss ich es auch auf der rechten Seite anbringen.“ Die Schüler werden bei der Beschreibung der Paraderoute auch räumliche Sprache verwenden.

Standards präsentieren

Internationale Gesellschaft für Technologie in der Bildung (ISTE)

ISTE – (3) Knowledge Constructor – 3d: Bauen Sie Wissen auf, indem Sie sich aktiv mit realen Problemen und Problemen befassen, Ideen und Theorien entwickeln und nach Antworten und Lösungen suchen.

Wie der Standard erreicht wird: In Spielteil 1 arbeiten die Schüler in Gruppen daran, anhand typischer Unterrichtsmaterialien einen einzigartigen Wagen zu erstellen, der auf ihren ursprünglich geplanten Entwürfen basiert. Die Schüler erleben einen realen Designprozess, während sie daran arbeiten, aus Unterrichtsmaterialien ihren Paradewagen zu erstellen.

Zusätzliche Standards

Wissenschaftsstandards der nächsten Generation (NGSS)

NGSS 3-5-ETS1-1: Definieren Sie ein einfaches Designproblem, das einen Bedarf oder Wunsch widerspiegelt und bestimmte Erfolgskriterien sowie Einschränkungen hinsichtlich Material, Zeit oder Kosten umfasst.

So wird der Standard erreicht: In Spielteil 1 erhalten die Gruppen Spielmarken (übliche Unterrichtsgegenstände), mit denen sie Materialien „kaufen“ können, um ihren Paradewagen zu bauen und zu gestalten. Diese Erfahrung ermöglicht es den Schülern, Einschränkungen zu bewältigen (z. B. die im Klassenzimmer verfügbaren Materialien und die Menge an Token, die sie zum „Kauf“ von Materialien benötigen) und gleichzeitig den Paradewagen erfolgreich aufzubauen.

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