Lehrer-Toolbox
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Der Zweck dieses Abschnitts
Dieser Abschnitt „Anwenden“ hilft Schülern zu verstehen, wie das Einstellen der Geschwindigkeit eines Roboters mit alltäglichen Erfahrungen wie selbstfahrenden Autos, adaptiver Geschwindigkeitsregelung und Aufzügen zusammenhängt. Beginnen Sie den Abschnitt, indem Sie die Schüler bitten, einige Situationen zu identifizieren, in denen eine Änderung der Geschwindigkeit von Vorteil wäre. Die Schüler haben möglicherweise falsche Vorstellungen darüber, was es bedeutet, wenn ein Objekt seine Geschwindigkeit ändert. Listen Sie die Antworten der Schüler im Klassenzimmer auf, damit sie nach der Lektüre als Referenz dienen können. Im Abschnitt „Anwenden“ wird auch erläutert, wie die Geschwindigkeitseinstellung eines Roboters in einem VEX Robotics-Wettbewerb eingesetzt werden kann.
Diese Apply-Seiten können als Kurs durchgearbeitet werden.
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Lesen Sie gemeinsam die Bewerbungsseite „Die Geschwindigkeit von Fahrzeugen“.
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Ermöglichen Sie eine Diskussion in der Klasse zum Thema.
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Lesen Sie gemeinsam die Seite „Die Geschwindigkeit von Wettbewerbsrobotern verändern“.
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Ermöglichen Sie eine Diskussion in der Klasse zum Thema.
Wenn Sie im Unterricht oder als Hausaufgabe Zeit haben, bieten die Abschnitte „Erweitern Sie Ihr Lernen“ weitere Möglichkeiten, um Schüler zum Nachdenken darüber anzuregen, wie Robotik ihr ganzes Leben lang eingesetzt wird.
Adaptive Geschwindigkeitsregelung
Insbesondere heutige Roboter und Autos verfügen über die Fähigkeit, viele automatisierte Bewegungen auszuführen. Manche Autos können parken und sogar selbst fahren. Viele neue Fahrzeuge und selbstfahrende Autos verfügen über eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC). Diese Funktion stellt das Fahrzeug auf eine bestimmte Geschwindigkeit ein und ermittelt mithilfe von Sensoren, ob es abhängig von den Objekten vor ihm langsamer oder schneller werden soll. Wie ist das hilfreich? Je schneller sich ein Objekt bewegt, desto mehr Impuls oder Energie hat es. Daher ist es gefährlich, mit Objekten wie anderen Autos zusammenzustoßen. Nehmen wir an, Sie fahren auf der Autobahn und stellen Ihr ACC auf 65 Meilen pro Stunde ein. Ihr Auto fährt mit 65 Meilen pro Stunde, bis es seine Geschwindigkeit ändern muss. Wenn ein Auto vor Ihnen plötzlich die Bremse betätigt, kann Ihr Auto spüren, wie das Auto vor Ihnen langsamer wird, und auch langsamer werden, damit Sie nicht mit dem Auto zusammenstoßen. Wenn das vorausfahrende Auto schneller wird, beschleunigt auch Ihr Auto. Wenn die Straße bergauf beginnt, beschleunigt das Auto, um die von Ihnen eingestellte Geschwindigkeit von 65 Meilen pro Stunde beizubehalten.
Aufzüge sind ein weiteres Beispiel für Roboter, die ihre Geschwindigkeit ändern müssen, um richtig zu funktionieren. Können Sie sich vorstellen, dass Sie in einen Aufzug steigen und dieser sofort mit maximaler Geschwindigkeit nach oben oder unten fährt? Du würdest wahrscheinlich umfallen! Um die Sicherheit der Fahrgäste zu gewährleisten, müssen Aufzüge mit einer niedrigeren Geschwindigkeit starten und enden.
Erweitern Sie Ihr Lernen
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Tägliche Geschwindigkeitsänderungen
Es gibt viele Roboter und Alltagsgegenstände, die ihre Geschwindigkeit selbstständig ändern oder über die Fähigkeit verfügen, Geschwindigkeiten zu ändern, um die Sicherheit zu gewährleisten oder die Leistung zu maximieren. Um die Schüler dazu zu bringen, über verschiedene Roboter nachzudenken, die ihre Geschwindigkeit ändern, bitten Sie sie, ein Brainstorming über fünf Roboter oder Objekte durchzuführen, von denen sie glauben, dass sie ihre Geschwindigkeit ändern. Nachdem sie sich für fünf entschieden haben, bitten Sie die Schüler, ihre fünf Auswahlmöglichkeiten zu recherchieren, damit sie bestätigen können, ob sie die Geschwindigkeit ändern oder nicht. Einige Beispiele sind unter anderem: ein Haartrockner, ein Küchenmixer, Fahrräder, automatische Staubsauger oder Türen, die sich automatisch öffnen. Die Schüler sollten bereit sein, ihre Erkenntnisse mit der Klasse zu teilen und können ihre Erkenntnisse in ihr technisches Notizbuch schreiben.