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Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Der Zweck dieser Aktivität

Das Programmieren sich wiederholender Verhaltensweisen kann durch die Verwendung von [Repeat]- oder [Forever]-Schleifen erreicht werden. Kurz gesagt, [Repeat]-Blöcke ermöglichen es dem Programmierer, eine bestimmte Anzahl von Wiederholungen für die Blöcke innerhalb seiner Schleife festzulegen. Der Block [Forever] wiederholt die Blöcke innerhalb seiner Schleife für immer oder bis das Projekt gestoppt wird. In dieser Aktivität lernen die Schüler beides kennen.

Weitere Informationen zum Programmieren mit [Repeat] oder [Forever] -Schleifen finden Sie in den Hilfeinformationen in VEXcode IQ.

Im Folgenden finden Sie einen Überblick darüber, was die Schüler in dieser Aktivität tun werden:

  • Sehen Sie sich das Tutorial-Video Loops verwenden an.

  • Entdecken Sie das Beispielprojekt „Wiederholende Aktionen“.

  • Vergleichen und kontrastieren Sie zwischen [Forever] und [Repeat] Blöcken.

  • Schließen Sie die Squared Loops Challenge ab, bei der die Schüler aufgefordert werden, den Clawbot im Quadrat zu bewegen und vor jeder Drehung die Klaue und den Arm zu bewegen.

Wenn Sie Hilfe bei der Organisation der Schüler für diese Aktivität benötigen, klicken Sie hier (Google / .docx / .pdf).

Der Builder in jeder Gruppe sollte die erforderliche Hardware erhalten. Der Recorder sollte das technische Notizbuch der Gruppe erhalten. Der Programmierer sollte VEXcode IQ öffnen.

Benötigte Materialien:
Menge Benötigte Materialien
1

VEX IQ Super Kit

1

VEXcode IQ

1

Technisches Notizbuch

1

Schleifen verwenden (Tutorial)

1

Beispielprojekt „Wiederholende Aktionen“.

Diese Aktivität vermittelt Ihnen die Werkzeuge, um Ihren Roboter mit sich wiederholenden Verhaltensweisen zu programmieren. 

Sie können die Hilfeinformationen in VEXcode IQ verwenden, um mehr über die Blöcke zu erfahren. Anleitungen zur Verwendung der Funktion Hilfe finden Sie im Tutorial „Hilfe verwenden“.Bild des Tutorials-Symbols in der Symbolleiste in VEXcode IQ

Symbol „Tipps für Lehrer“. Tipps für Lehrer

Wenn die Schüler VEXcode IQ zum ersten Mal verwenden, können sie sich auch die Tutorials in der Symbolleiste ansehen, um weitere Grundkenntnisse zu erlernen. Bild des Tutorials-Symbols in der Symbolleiste in VEXcode IQ

Symbol „Tipps für Lehrer“. Tipps für Lehrer

Modellieren Sie jeden der Fehlerbehebungsschritte für die Schüler. Erinnern Sie die Schüler daran, dass in jeder Gruppe jemand die Rolle des Baumeisters übernimmt. Diese Person sollte diese Punkte während der gesamten Aktivität regelmäßig überprüfen.

Schritt 1: Vorbereitung auf die Aktivität

Halten Sie alle diese Gegenstände bereit, bevor Sie mit der Aktivität beginnen? Der Bauunternehmer sollte Folgendes prüfen:

Schritt 2: Beginnen wir mit der Programmierung mit Schleifen.

Sehen Sie sich zunächst das Tutorial-Video Using Loops in VEXcode IQ an. image of the Using Loops tutorial video icon in VEXcode IQ

VEXcode IQ enthält viele verschiedene Beispielprojekte. Eines davon werden Sie in dieser Erkundung verwenden. Hilfe und Tipps zur Verwendung von Beispielprojekten finden Sie im Tutorial „Beispiele und Vorlagen verwenden“.Bild des Symbols „Beispielprojekte und Vorlagen verwenden“ in Tutorial-Videos in VEXcode IQ

Öffnen Sie dann das Beispielprojekt „Wiederholende Aktionen“. Bild der Option „Beispiele öffnen“ im Menü „Datei“ in VEXcode IQ

Der Programmierer sollte die folgenden Schritte ausführen: 

  • Öffnen Sie das Menü Datei.
  • Wählen Sie Beispiele öffnen
  • Verwenden Sie die Filterleiste oben in der Anwendung und wählen Sie „Steuerung“. Bild des Beispielprojektsymbols für wiederkehrende Aktionen im Beispielprojektmenü
  • Wählen Sie das Beispielprojekt Wiederholende Aktionen aus und öffnen Sie es.Bild des Beispielprojektsymbols für wiederkehrende Aktionen in VEXcode IQ
  • Speichern Sie Ihr Projekt unter „Wiederholende Aktionen“. Bild des Dateinamens der wiederkehrenden Aktionen in der Symbolleiste in VEXcode IQ
  • Stellen Sie sicher, dass der Projektname „Wiederholende Aktionen“ jetzt im Fenster in der Mitte der Symbolleiste angezeigt wird. 

Was macht dieses Projekt eigentlich? Bild des Beispielprojekts, wie es in VEXcode IQ erscheint

Führen Sie in Ihrem technischen Notizbuch Folgendes aus: 

Sagen Sie voraus, was der Clawbot im Rahmen des Projekts tun wird. Erklären Sie jede einzelne Aktion, die der Roboter ausführen wird. 

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Antworten

Ermöglichen Sie eine Unterrichtsdiskussion, damit die Schüler in ihrem technischen Notizbuch mitteilen können, was sie von diesem Projekt erwartet haben.

Die Antworten werden unterschiedlich sein, aber die Schüler sollten darauf hinweisen, dass der Roboter bei diesem Projekt 300 Millimeter vorwärts fährt und sich dann viermal um 90 Grad nach rechts dreht, um ein Quadrat zu vervollständigen. Anstatt die gleichen 2 Blöcke viermal zu verwenden, reduziert der Wiederholungsblock die gleichen Aktionen wie 8 Blöcke – auf 3 Blöcke. Die Vorhersagen der Schüler sollten alle acht Verhaltensweisen auflisten. Der Wiederholungsblock wiederholt die Aktionen des Vorwärtsfahrens und des anschließenden Wendens.

Die technischen Notizbücher der Studierenden können einzeln (Google / .docx / .pdf) oder im Team (Google / .docx / .pdf) gepflegt und bewertet werden. Die vorherigen Links bieten für jeden Ansatz eine andere Rubrik. Wann immer eine Rubrik in die Bildungsplanung einbezogen wird, empfiehlt es sich, die Rubrik vor Beginn der Aktivität zu erklären oder den Schülern zumindest Kopien zu geben.

Symbol „Tipps für Lehrer“. Tipps für Lehrer

  • Stellen Sie sicher, dass die Schüler im Menü „Datei“ die Beispiele öffnen “ ausgewählt haben.

  • Stellen Sie sicher, dass die Schüler das Beispielprojekt Wiederholende Aktionen ausgewählt haben. Sie können die Studierenden darauf hinweisen, dass auf der Seite Offene Beispiele mehrere Auswahlmöglichkeiten zur Auswahl stehen. Erinnern Sie die Schüler daran, dass sie während der Erkundung jederzeit auf das Tutorial „Beispiele und Vorlagen verwenden“ zurückgreifen können.

  • Sie können die Schüler bitten, ihre Initialen oder den Namen ihrer Gruppe zum Projektnamen hinzuzufügen. Dies hilft, die Programme zu differenzieren, wenn Sie die Studierenden bitten, sie einzureichen.

  • Da VEXcode IQ über eine automatische Speicherung verfügt, ist es nicht erforderlich, das Projekt erneut zu speichern.

Symbol „Tipps für Lehrer“. Tipps für Lehrer

  • Stellen Sie sicher, dass die Schüler im Menü „Datei“ die Beispiele öffnen “ ausgewählt haben.

  • Stellen Sie sicher, dass die Schüler das Beispielprojekt Wiederholende Aktionen ausgewählt haben. Sie können die Studierenden darauf hinweisen, dass auf der Seite Offene Beispiele mehrere Auswahlmöglichkeiten zur Auswahl stehen. Erinnern Sie die Schüler daran, dass sie während der Erkundung jederzeit auf das Tutorial „Beispiele und Vorlagen verwenden“ zurückgreifen können.

  • Sie können die Schüler bitten, ihre Initialen oder den Namen ihrer Gruppe zum Projektnamen hinzuzufügen. Dies hilft, die Programme zu differenzieren, wenn Sie die Studierenden bitten, sie einzureichen.

  • Da VEXcode IQ über eine automatische Speicherung verfügt, ist es nicht erforderlich, das Projekt erneut zu speichern.

Schritt 3: Was ist der Unterschied zwischen [Forever] und [Repeat]?

Bild von zwei Projekten nebeneinander, eines mit einer Endlosschleife und eines mit einer Wiederholungsschleife

  • Schauen Sie sich das Beispielprojekt Wiederholende Aktionen noch einmal an. Es handelt sich auch um den rechts oben gezeigten Blockstapel.
    Beachten Sie, dass sich die Bewegungen im [Repeat]-Block nur viermal wiederholen. Wiederholte Bewegungen müssen selten ewig wiederholt werden, daher wird ein [Wiederholen] Block verwendet, wenn nur eine bestimmte Anzahl von Wiederholungen erforderlich ist.

    Wenn der Block [Wiederholen] durch den -Block [Für immer] ersetzt würde, würde der Roboter einfach für immer in einem Quadrat wiederholen.

  • Ein [Forever]-Block wird häufig mit einer bedingten Anweisung verwendet, um kontinuierlich zu überprüfen, ob die Bedingung wahr ist. Beachten Sie im obigen Blockstapel, der an den Block [Für immer] angehängt ist, wie der Roboter vorwärts fährt, bis er die Bedingung erfüllt, mit dem Stoßfängerschalter gegen etwas zu stoßen. Wenn der Stoßfängerschalter gedrückt wird, dreht sich der Roboter. Andernfalls wird es weiter vorwärts fahren.

    Dies ist ein praktischer Anwendungsfall des [Forever]-Blocks. Stellen Sie sich eine selbstfahrende Kehrmaschine vor, die so lange vorwärts fährt, bis sie auf etwas stößt und dann wendet.

Symbol „Erweitern Sie Ihr Lernen“. Erweitern Sie Ihr Lernen

Um die Verwendung von Schleifen mit Bedingungen weiter zu untersuchen, erstellen Sie das Floor Sweeper-Projekt.Bild des Beispielprojektcodes für eine Bodenkehrmaschine

  • Bitten Sie die Schüler, das Beispielprojekt Clawbot (Drivetrain) zu öffnen. Bild des Beispielprojektsymbols Clawbot (Drivetrain).
  • Bitten Sie die Schüler, das obige Projekt zu erstellen. 
  • Lassen Sie die Schüler das Projekt als „Floor Sweeper“ speichern. Bild des Floor Sweeper-Dateinamens in der Symbolleiste in VEXcode IQ 
  • Wenn Schüler Hilfe beim Speichern des Projekts benötigen, lesen Sie das Tutorial zum Benennen und Speichern. Bild des Tutorials-Symbols in der Symbolleiste in VEXcode IQ

Wenn die Schüler Hilfe bei einem der Blöcke benötigen, verweisen Sie sie auf die Hilfe -Informationen oder das Tutorial.

Bitten Sie die Schüler, das Projekt herunterzuladen und auszuführen , um zu beobachten, wie sich der Roboter bewegt. Wenn Schüler Hilfe benötigen, verweisen Sie sie auf das Tutorial zum Herunterladen und Ausführen eines Projekts in VEXcode IQ.

Beginnen Sie dann eine Unterrichtsdiskussion und bitten Sie die Schüler zu erklären, warum der Block [Forever] anstelle eines Blocks [Repeat] verwendet wurde.

Die Schüler sollten beachten, dass ein Block [Forever] verwendet wird, da dieses Projekt kontinuierlich prüft, ob der Stoßfängerschalter gedrückt wird. 

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox – Die Herausforderung einrichten

Lassen Sie die Schüler den Roboter so programmieren, dass er sich in einem Quadrat bewegt, lassen Sie den Roboter Farben anzeigen, Geräusche machen und die Klaue und den Arm bewegen! Die Schüler werden das Beispielprojekt „Repeating Actions“ noch einen Schritt weiterführen, indem sie Arm und Klaue sowie Geräusche und Farben einbeziehen.

  • Für Informationen zur Organisation eines Klassenzimmers für eine Aktivität klicken Sie hier (Google / .docx / .pdf).

Schritt 4: Die Stop-and-Go-Challenge!

Bild des Weges des Roboters

  • Lassen Sie Ihren Clawbot im Quadrat fahren. 
  • Vor jeder Runde: 
    • Die Klaue muss geöffnet und geschlossen werden.
    • Der Arm muss angehoben und abgesenkt werden.
    • Die Touch-LED muss mindestens eine Farbe anzeigen. 
    • Es muss mindestens ein Ton abgespielt werden. 
  • Der Clawbot kann eine Seite des Feldes nicht mehr als einmal entlangfahren. 
  • Sie können das Beispielprojekt „Wiederholende Aktionen“ als Ausgangspunkt verwenden, es jedoch unter StopAndGo speichern, bevor Sie Änderungen vornehmen.Bild des Stop-and-Go-Dateinamens in der Symbolleiste in VEXcode IQ

Planen Sie in Ihrem technischen Notizbuch Folgendes:

  • Lassen Sie den Treiber und Rekorder Ihre Lösung planen und vorhersagen, was der Clawbot für jeden Block in Ihrem Projekt tun wird.

  • Lassen Sie den Programmierer Ihr Projekt herunterladen und ausführen , um es zu testen, bevor Sie es einreichen.

  • Lassen Sie den Builder bei Bedarf Änderungen am Projekt vornehmen und mit dem Recorder kommunizieren, um Notizen darüber zu machen, was während des Tests geändert wurde.

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Lösung

Das Folgende ist eine mögliche Lösung für die Stop-and-Go-Herausforderung:Bild eines möglichen Lösungscodes für die Stop-and-Go-Herausforderung mit VEXcode IQ

Sie können Schülern eine Programmierrubrik zur Bewertung ihrer Projekte zur Verfügung stellen (Google / .docx / .pdf).

Die technischen Notizbücher der Studierenden können einzeln (Google / .docx / .pdf) oder im Team (Google / .docx / .pdf) gepflegt und bewertet werden.

Symbol „Diskussion motivieren“. Diskussion motivieren - Über die Aktivität nachdenken

F: Hat sich der Clawbot wie erwartet bewegt?
A: Die Antworten können unterschiedlich sein; Das Ziel dieser Frage besteht jedoch darin, das kognitive Denken zu fördern. Die Schüler begannen damit, Verhaltensweisen vorherzusagen, bevor sie sie testeten, ihre Ergebnisse dokumentierten und reflektierten.

F: Was ist neben dem Beispielprojekt „Repeating Actions“ die größte Herausforderung beim Bewegen von Arm und Klaue?
A: Auch wenn die Antworten variieren können, sollte eine gemeinsame Antwort darin bestehen, dass die Schüler möglicherweise testen mussten, um wie viel Grad sich die Klaue öffnen und schließen und um wie viel Grad sich der Arm nach oben und unten bewegen sollte.

F: Wie steigert die Verwendung der Wiederholung die Effizienz des Projekts?
A: Ohne die [Wiederholen]-Schleife würde der Clawbot die durch die Blöcke im Projekt festgelegten Verhaltensweisen nur einmal ausführen. Die [Wiederholen]-Schleife weist den Clawbot an, alle Blöcke viermal auszuführen, um ein Quadrat zu bilden.