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Programmierung mit Conditionals in VEXcode IQ

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

Die Programmierung mit Bedingungen kann mithilfe eines Blocks [Wenn dann] innerhalb eines Projekts durchgeführt werden.

VEXcode IQ Wenn dann aus der Toolbox sperren

Diese Aktivität führt die Teilnehmer in die Programmierung mit einem [Wenn dann] -Block ein und verwendet Sensor- und Bedienerblöcke, um den Roboter überprüfen zu lassen, ob die Brain-Up-Taste gedrückt wird. Wenn er gedrückt wird, hebt sich der Arm des Klauenbots. Diese erste Einführung legt den Grundstein für das Hinzufügen von Roboterreaktionen zu anderen Schaltflächen im Gehirn.

Weitere Informationen zu [Wenn dann], [Gehirn-Taste gedrückt], [Warten bis] oder den <not> Blöcken finden Sie in den Hilfe-Informationen in VEXcode IQ. Weitere Informationen zu diesem integrierten Hilfetool finden Sie hier.

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

  • Sehen Sie sich die Tutorial-Videos Using Loops und If-Then-Else Blocks an.
  • Verwenden Sie die Clawbot-Vorlage (Antriebsstrang), um das bereitgestellte ArmUp-Projekt zu erstellen und vorherzusagen, was das Projekt tut.
  • Zeigen Sie ein Flussdiagramm an, um den Ablauf der Blöcke im Projekt zu erklären.
  • Verfeinern Sie ihre Erklärungen zu den Funktionen des ArmUp-Projekts.
  • Bearbeiten Sie ihr Projekt, indem Sie einen [Warten bis] -Block hinzufügen.
  • Stopp und Diskussion: Die Schüler reflektieren ihre Vorhersagen darüber, was der Clawbot im Projekt im Vergleich zu ihren tatsächlichen Beobachtungen tun wird.
Erforderliches Material:
Menge Benötigtes Material
1

VEX IQ Super Kit
1

VEXcode IQ
1

Technisches Notizbuch
1

Clawbot-Vorlage (Antriebsstrang)

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox

Vorschläge zu Lehrstrategien für diesen Abschnitt finden Sie in der Spalte Zustellung im Schrittmacherleitfaden „To Do, or Not to Do“ (Google / .docx / .pdf).

Der Clawbot ist bereit, Entscheidungen zu treffen!

Diese Aktivität gibt Ihnen die Werkzeuge an die Hand, um Ihren Roboter mit bedingten Verhaltensweisen zu programmieren.
Der Block [Wenn dann] ist der Hauptfokus innerhalb der Aktivität, aber auch andere Erfassungs-, Steuerungs- und Bedienerblöcke werden verwendet.

Beispielblöcke aus der VEXcode IQ Toolbox - Brain-Taste gedrückt, Wenn dann, nicht Bedienerblock, und warten bis Block.

Sie können die Hilfe-Informationen in VEXcode IQ verwenden, um mehr über die Blöcke zu erfahren. Eine Anleitung zur Verwendung der  Hilfefunktion finden Sie im Tutorial Verwenden der Hilfe.

VEXcode IQ Toolbar mit dem Tutorials-Symbol, das in einem roten Kästchen rechts neben dem Menü Datei aufgerufen wird.

Lehrer-Tipps-Symbol Lehrertipps

Wenn der Schüler zum ersten Mal VEXcode IQ verwendet, kann er auch die Tutorials in der Symbolleiste sehen, um andere grundlegende Fähigkeiten zu erlernen.

VEXcode IQ Toolbar mit dem Tutorials-Symbol, das in einem roten Kästchen rechts neben dem Menü Datei aufgerufen wird.

Schritt 1: Beginnen wir mit dem Verständnis von Schleifen und bedingten Anweisungen.

Bevor Sie mit der Programmierung mit Conditionals beginnen, sehen Sie sich zuerst die Tutorial-Videos Using Loops und If-Then-Else in VEXcode IQ an.

Beginnen Sie mit dem Video Using Loops Tutorial in VEXcode IQ.

Das Tutorial-Symbol lautet Verwenden von Schleifen am unteren Rand und zeigt einen Umriss von Blöcken innerhalb einer Schleife.

Dann sehen Sie sich das If-Then-Else Tutorial-Video in VEXcode IQ an.

Das Tutorial-Symbol lautet If then else-Blöcke unten und zeigt den Umriss des if then else-Blocks mit Pfeilen.

Schritt 2: Programmieren mit Bedingungen.

Wir wollen ein Projekt aufbauen, das den Arm anhebt, wenn der Zustand der Brain-Up-Taste wahr ist.
 VEX IQ Brain with the Up button beside the upper left corner of the screen called out with a red box.
Wenn die Bedingung falsch ist, stoppt der Löffelstielmotor. Lassen Sie uns den Aufbau eines Projekts untersuchen, das einen [Forever] -Block und den bedingten Block [If then] verwendet, um den Arm zu programmieren.

  • Öffnen Sie die Clawbot-Vorlage (Antriebsstrang). Um Hilfe zu erhalten, sehen Sie sich das Tutorial-Video Using Example Projects and Templates an.
    Das Beispielprojektsymbol lautet Clawbot Drivetrain, um anzugeben, welche Vorlage für diese Aktivität ausgewählt werden soll.
  • Bauen Sie das Projekt unten auf.
    VEXcode IQ-Projekt mit einem beim Start angehängten Block mit einem für immer angehängten Block. Im Inneren des Forever-Blocks befindet sich ein Wenn-dann-Block, der lautet: Wenn die Brain-Up-Taste gedrückt wird, dann drehen Sie den Armmotor nach oben. Als nächstes folgt ein Stopparm-Motorblock.
  • Speichern Sie das Projekt als ArmUp. Wenn die Schüler Hilfe beim Speichern des Projekts benötigen, lesen Sie das Tutorial-Video Benennen und Speichern in VEXcode IQ.
    Dialogfeld Projektname in der VEXcode IQ-Symbolleiste. Slot 1 ist ausgewählt und der Projektname lautet Arm Up.
  • Überprüfen Sie, ob sich der Projektname ArmUp jetzt im Fenster in der Mitte der Symbolleiste befindet.
  • Sagen Sie voraus, was der Clawbot für das Projekt in Ihrem technischen Notizbuch tun wird. Erläutern Sie sowohl das Verhalten des Benutzers als auch das des Klauenbots.
  • Testen Sie, ob Ihre Vorhersage, was der Clawbot für das Projekt tun soll, korrekt ist.
    • Laden Sie das Projekt auf Slot 1 auf dem Clawbot herunter und führen Sie es dann aus.
    • Hilfe zum Herunterladen und Ausführen eines Projekts finden Sie im Tutorial in VEXcode IQ, in dem das Herunterladen und Ausführen eines Projekts erläutert wird.
      Das Tutorial-Symbol lautet Download and run a project at the bottom and has a download icon and triangle above.
  • Überprüfen Sie Ihre Erläuterungen zum Projekt und fügen Sie Notizen hinzu, um sie bei Bedarf zu korrigieren.

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox

Das Projekt, das die Schüler oben aufbauen, wird nicht so funktionieren, wie es ist. Aufgrund der Geschwindigkeit des Projektflusses ist ein [Warten bis] -Block erforderlich. Wenn es nicht da war, wird das Projekt zum nächsten Block verschoben, bevor der Löffelstielmotor jemals Zeit hat zu reagieren. Daher fließen die Blöcke zum [Stoppmotor] -Block hinunter und beginnen dann wieder oben im Stapel, da der [Forever] -Block alle darin enthaltenen Blöcke wiederholt. Dies wird im nächsten Schritt erkundet und dann den Schülern erklärt.

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Stoppen und diskutieren

Nachdem die Schüler das Projekt getestet haben, fragen Sie sie, wie ihre Vorhersagen im Vergleich zu ihren Beobachtungen aussehen. Erleichtern Sie die Diskussion, indem Sie die folgenden Fragen stellen:

  • War Ihre Vorhersage die gleiche wie Ihre Beobachtung?

  • Was scheint im Projekt zu geschehen?

  • Wird der Zustand der Up-Taste nur einmal überprüft?

  • Was muss dem Projekt Ihrer Meinung nach hinzugefügt werden, damit es ordnungsgemäß funktioniert?

Schritt 3: Den Block [Warten bis] verstehen.

Im vorherigen Schritt hat das Projekt den Arm nicht erfolgreich angehoben. Sehen Sie sich das folgende Flussdiagramm an, das den Projektablauf erläutert. Beachten Sie, dass sich der Ablauf des Projekts so schnell bewegt, dass das Projekt zum nächsten Block, dem Block [Motor anhalten], wechselt, wenn die Brain-Up-Taste gedrückt wird.

Projektablaufbild, das angibt, wie das Projekt ausgeführt wird, um eine Entscheidung zu treffen. "Wenn die Taste "Gehirn hoch" gedrückt wird, wird dies als Bedingung bezeichnet. Wenn gedrückt (wahr), dann zeigte ein Pfeil den Schleuderarmmotor nach oben an. Wenn nicht gedrückt, falsch, zeigt ein roter Pfeil den Stopparmmotor an. All dies wird wiederholt, weil es sich innerhalb der ewigen Schleife befindet.

Daher benötigt das Projekt einen [Warten bis] -Block, der den Armmotor anweist, sich weiter zu drehen, bis die Brain-Up-Taste losgelassen wird.

VEXcode IQ warten Sie, bis der Block mit der Bedingung auf nicht Brain-up-Taste gedrückt ist, indem Sie den auf Brain-up-Taste gedrückten Block in einen Nicht-Operator-Block schachteln.

Der Block [Warten bis] ist aufgrund der Geschwindigkeit des Projektflusses erforderlich. Wenn es nicht da wäre, würde das Projekt zum nächsten Block wechseln, bevor der Armmotor jemals Zeit hatte zu reagieren. Daher würden die Blöcke zum [Stoppmotor] -Block fließen und dann wieder an der Spitze des Stapels beginnen, da der [Forever] -Block alle darin enthaltenen Blöcke wiederholt.

Lassen Sie uns das Ändern des Projekts untersuchen, indem wir einen [Warten bis] -Block hinzufügen. Der Armmotor dreht sich nun weiter, bis die Brain-Up-Taste losgelassen wird. Sobald die Brain-Up-Taste losgelassen wird, fährt das Projekt mit dem nächsten Block fort, dem Block [Motor anhalten].

Das Projekt prüft nun zunächst den Zustand, wenn die Brain-Up-Taste gedrückt wird. Wenn die Brain-Up-Taste gedrückt wird (WAHR), dreht sich der Arm, bis die Brain-Up-Taste losgelassen wird. Sobald die Brain-Up-Taste losgelassen wird, wechselt das Projekt zum Block [Motor anhalten], bevor es aufgrund des Blocks [Für immer] wieder an die Spitze des Stapels zurückkehrt, um erneut zu beginnen.

Wenn die Brain-Up-Taste nicht gedrückt wird (FALSCH), bewegt sich das Projekt zum Block [Motor anhalten], bevor es aufgrund des Blocks [Für immer] zum oberen Ende des Stapels zurückkehrt, um erneut zu beginnen , und der Arm dreht sich nie.

Projektablaufbild, das angibt, wie das Projekt ausgeführt wird, um eine Entscheidung zu treffen. "Wenn die Taste „Gehirn hoch“ gedrückt" wird, wird dies als Bedingung gekennzeichnet. Wenn "true" gedrückt wird, dann zeigt ein grüner Pfeil an, dass der Motoraufwärtsblock des Dreharms ausgeführt wird, gefolgt von der Wartezeit, bis die gedrückte Taste "not brain up" den Wert "true" meldet, dann läuft der Motorblock des Stopparms. Wenn die Brain-up-Taste nicht gedrückt wird, ist sie falsch und eine rote Linie zeigt an, dass sich das Projekt direkt zum Stoppen des Armmotors bewegt. Wiederum wiederholt sich all dies kontinuierlich innerhalb der Forever Loop.

Motivations-Diskussionssymbol Diskussion motivieren

F: Was passiert, wenn Sie warten, bis der Block nicht verwendet wird, nachdem Sie die Brain-Up-Taste gedrückt haben?
A: Aufgrund der Geschwindigkeit des Projektablaufs bewegt sich das Projekt schneller vom [Spin] -Block zum [Stop motor] -Block, als der Armmotor reagieren kann. Somit bewegt sich der Arm nicht.

F: Was ist der Zweck des Wartens bis zum Block im obigen Projekt?
A: Das Warten bis der Block es dem Arm ermöglicht, sich weiter zu drehen, bis die Brain-Up-Taste losgelassen wird.

F: Wie ist der Fortschritt des Projektablaufs, wenn der Zustand der Brain-Up-Taste FALSCH ist (freigegeben)?
A: Wenn die Bedingung falsch ist, wird der Projektablauf bis zum Block [Motor anhalten] fortgesetzt, bevor er für immer an die Spitze des Stapels zurückkehrt.

Schritt 4: Hinzufügen des Blocks [Warten bis].

Fügen wir den Block [Warten bis] hinzu:

  • Fügen Sie Ihrem ArmUp-Projekt den Block [Warten bis] hinzu, damit Ihr Projekt wie folgt aussieht:

    VEXcode IQ-Projekt mit einem "When started" -Block und einem "Forever" -Block. Im Inneren des Forever-Blocks befindet sich ein If then-Block, der lautet: If brain up button press then spin arm motor up, wait until not Brain up button press. Unterhalb des if then-Blocks befindet sich ein Stopparm-Motorblock.

  • Speichern Sie das Projekt als ArmUp2. Wenn die Schüler Hilfe beim Speichern des Projekts benötigen, lesen Sie das Tutorial Benennen und Speichern.

 

Dialogfeld Projektname in der VEXcode IQ-Symbolleiste. Slot 2 ist ausgewählt und der Projektname lautet Arm Up 2.

  • Laden Sie das Projekt auf Slot 2 auf dem Clawbot herunter und führen Sie es dann aus.
  •  
  • Hilfe zum Herunterladen und Ausführen eines Projekts finden Sie im Tutorial in VEXcode IQ, in dem das Herunterladen und Ausführen eines Projekts erläutert wird.
    Tutorial-Symbol, das unten „Ein Projekt herunterladen und ausführen“ liest.
  • Testen Sie, ob sich der Arm jetzt dreht, wenn die Brain-Up-Taste gedrückt wird.
  • Stellen Sie sicher, dass der Löffelstielmotor stoppt, wenn die Brain-Up-Taste nicht gedrückt (losgelassen) wird.
  • Schreiben Sie Ihre Beobachtungen darüber, wie sich der Clawbot vor und nach dem Hinzufügen des Blocks [Warten bis] zu Ihrem Projekt verhalten hat, in Ihr technisches Notizbuch.

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Stoppen und diskutieren

Nachdem die Schüler das Projekt vor und nach dem Hinzufügen der Wartezeit bis zum Block getestet haben, besprechen Sie mit den Schülern, wie sich der Arm dadurch weiter drehen kann, bis die Brain-Up-Taste losgelassen wird. Bitten Sie die Schüler, ihre Beobachtungen aus ihren technischen Notizbüchern mitzuteilen. Erleichtern Sie eine Diskussion, indem Sie die folgenden Fragen stellen:

  • Dachten Sie, dass das Projekt beim ersten Mal funktionieren würde, bevor Sie die Wartezeit bis zum Block hinzufügen?

  • Wie haben Sie beim Testen des ersten Projekts erkannt, dass etwas nicht stimmt?

  • Wird der Zustand der Brain-Up-Schaltfläche nur einmal im Projekt überprüft?

Die Engineering-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 aufgenommen wird, ist es empfehlenswert, die Rubrik zu erklären oder den Schülern zumindest Kopien zu geben, bevor die Aktivität beginnt.

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