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Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Aktivitätsübersicht

  • Diese Untersuchung führt die Schüler in die Programmierung sich wiederholender Verhaltensweisen durch die Verwendung von Wiederholungs- oder Endlosschleifen ein.

  • Durch das Erlernen des Programmierens mithilfe von Wiederholungs- und Endlosschleifen können Schüler beim Erstellen eines Projekts, bei dem dieselben wiederholten Aktionen verwendet werden, Zeit sparen. Weitere Informationen zu den in einem Textprojekt verwendeten Anweisungen finden Sie in den Hilfe -Informationen.

Der Clawbot V5 ist fahrbereit!

Diese Erkundung gibt Ihnen die Werkzeuge, die Sie zum Erstellen einiger cooler Projekte benötigen, die Loops verwenden.

  • VEXcode V5-Anweisungen, die bei dieser Untersuchung verwendet werden:

    • Antriebsstrang.driveFor(vorwärts, 300, mm);

    • Drivetrain.turnFor(rechts, 90, Grad);

    • ClawMotor.spinFor(Rückwärts, 70, Grad);

    • ArmMotor.spinFor(vorwärts, 360, Grad);

    • während (wahr) {}

    • wiederholen (4) {}

    • warte (5, Sekunden);

Um auf zusätzliche Informationen zuzugreifen, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf einen Befehlsnamen in Ihrem Arbeitsbereich, um Hilfe für diesen Befehl anzuzeigen.

Symbol „Tipps für Lehrer“ Tipps für Lehrer

Wenn dies das erste Mal ist, dass ein Student VEXcode V5 verwendet, kann er eine Vielzahl von Artikeln in der VEX-Bibliothek lesen.

Symbol „Tipps für Lehrer“ Lehrertipps - Autovervollständigung verwenden

Die Autovervollständigung ist eine Funktion in VEXcode V5, die den Rest des von Ihnen eingegebenen Befehls vorhersagt. Ermutigen Sie die Schüler, bei ihrer Arbeit mit VEXcode V5 die Autovervollständigungsfunktion zu verwenden, um die Syntax zu verbessern.

Der Artikel Autovervollständigung – Tutorials beschreibt die Verwendung der Autovervollständigungsfunktion. Weitere Informationen finden Sie in den Schulungsvideos in VEXcode V5.

Wählen Sie das Autocomplete-Tutorial aus.

 

Stellen Sie sicher, dass Sie über die erforderliche Hardware, Ihr technisches Notizbuch und VEXcode V5 verfügen und bereit sind.

Benötigte Materialien:
Menge Benötigte Materialien
1

VEX V5 Classroom Starter Kit (mit aktueller Firmware)

1

VEXcode V5 (neueste Version, Windows, macOS)

1

Technisches Notizbuch

1

Clawbot-Vorlage (Antriebsstrang mit 2 Motoren, kein Gyro) Beispielprojekt

Schritt 1:  Beginnen wir mit der Programmierung mit Schleifen

  • Wählen Sie das richtige Vorlagenprojekt aus, bevor Sie mit Ihrem Projekt beginnen. Das Beispielprojekt „Clawbot-Vorlage (Antriebsstrang mit 2 Motoren, kein Gyro)“ enthält die Motorkonfiguration des Clawbot. Wenn die Vorlage nicht verwendet wird, führt Ihr Roboter das Projekt nicht korrekt aus.

     

  • Wählen Sie Datei und Öffnen Sie Beispiele.

  • Blättern Sie durch die verschiedenen Beispiel Projekte. Diese Projekte demonstrieren verschiedene Aktionen, die Ihr Clawbot ausführen kann. Wählen und öffnen Sie das Beispielprojekt Clawbot-Vorlage (Antriebsstrang 2-Motor, kein Gyro) .

     

  • Nennen Sie das Projekt RepeatingActions.

  • Geben Sie den folgenden Code ein:

Sehen Sie sich das Projekt an und führen Sie dann Folgendes in Ihrem technischen Notizbuch aus.

  1. Sagen Sie voraus, was der Clawbot im Rahmen des Projekts tun wird. Erklären Sie mehr als nur die Tatsache, dass sich das Projekt wiederholt.

    Was wiederholt es? Was macht der Clawbot?

  2. Schreiben Sie Ihre Vorhersage, aber teilen Sie das Kurzprojekt nicht in mehr als zwei Teile auf.

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Antworten

  1. Bei diesem Projekt muss der Roboter viermal 300 Millimeter vorwärts fahren, um 90 Grad nach rechts abbiegen und dann 5 Sekunden warten, um ein Quadrat zu vervollständigen. Anstatt dieselben 3 Anweisungen 4 Mal zu verwenden, reduziert die Anweisung Wiederholungen die Menge auf nur 1 Mal. Der Befehl wiederholen wiederholt die Aktionen „Vorwärtsfahren“ und „Abbiegen“.

  2. Die Vorhersage könnte einfach lauten: „Der Clawbot bewegt sich in einem Quadrat.“ Dies wäre eine prägnante Möglichkeit, die wiederholten Bewegungen des Clawbots festzuhalten, ohne dass jeglicher Kontext vorhanden wäre.

Die technischen Notizbücher der Schüler können einzeln  oder im Team geführt und bewertet werden. Die vorherigen Links bieten für jeden Ansatz eine andere Rubrik. Wenn in der Unterrichtsplanung eine Rubrik enthalten ist, empfiehlt es sich, die Rubrik zu erklären oder den Schülern zumindest Kopien davon zu geben, bevor die Aktivität beginnt.

  • Speichern, herunterladen und ausführen des Repeating Actions-Projekts.

  • Überprüfen Sie Ihre Erklärungen zum Projekt in Ihrem technischen Notizbuch und fügen Sie bei Bedarf Korrekturnotizen hinzu.

Schritt 2: Führen Sie das Projekt aus und beobachten Sie den Roboter

Schauen Sie sich das Projekt „Repeating Actions“ (rechts) noch einmal an. In diesem Projekt wird das Vorwärts- und anschließend das Wendeverhalten viermal wiederholt. Eine „Wiederholungs“-Schleifenstruktur wird verwendet, wenn Sie einen Satz von Verhaltensweisen eine bestimmte Anzahl von Malen verwenden möchten.

Wenn die Wiederholungsstruktur durch eine „while“-Schleifenstruktur ersetzt wird, wiederholt der Roboter das Vorwärts- und dann das Wendeverhalten, „solange“ die Bedingung erfüllt ist. Sie können die Bedingung auch auf „true“ setzen, damit die „while“-Schleife endlos fortgesetzt wird.

Im Projekt links wird der Eingang eines Sensors verwendet, um zu bestimmen, wann mit dem Abbiegen begonnen werden soll. Das Projekt auf der rechten Seite verwendet eine feste Antriebsstrangdistanz, um zu bestimmen, wann mit dem Wenden begonnen werden soll.

Um die Eingabe eines Sensors kontinuierlich zu überprüfen, wird eine „if/else“-Anweisung zusammen mit einer „while“-Schleife verwendet. Im Projekt links biegt der Roboter nach rechts ab, wenn der Sensor „BumperB“ gedrückt wird. Andernfalls fährt der Roboter endlos vorwärts, wenn der Sensor „BumperB“ nicht gedrückt wird. Um den Wert des BumperB-Sensors kontinuierlich zu überprüfen, befindet sich die „if“-Anweisung innerhalb einer „while true“-Schleife.

Das obige Projekt links ist ein praktischer Anwendungsfall einer Struktur, die sich unendlich wiederholt – unter Verwendung von while -Schleifen und if Anweisungen zusammen. Stellen Sie sich eine selbstfahrende Kehrmaschine vor, die so lange vorwärts fährt, bis sie gegen eine Wand oder ein Objekt stößt, dann abbiegt und dann weiterfährt.

Symbol „Erweitern Sie Ihr Lernen“ Erweitern Sie Ihr Lernen

Um die Verwendung von Schleifen mit Bedingungen weiter zu untersuchen, lassen Sie die Schüler ein Floor Sweeper-Projekt in VEXcode V5 erstellen.

  • Lassen Sie die Schüler zunächst die Stoßfängerschalter montieren und verdrahten.

  • Bitten Sie die Schüler, das Beispielprojekt Clawbot-Vorlage (Antriebsstrang mit 2 Motoren, kein Gyro) zu öffnen.

     

  • Lassen Sie die Schüler das Projekt „Floor Sweeper“ nennen.

  • Bitten Sie die Schüler, das folgende Projekt zu erstellen.

Wenn die Schüler bei einer der Anweisungen Hilfe brauchen, verweisen Sie sie auf die Informationen Hilfe .

Bitten Sie die Schüler, das Projekt herunterzuladen und auszuführen , um zu beobachten, wie sich der Roboter bewegt. Beginnen Sie dann eine Klassendiskussion und bitten Sie die Schüler zu erklären, warum die Struktur für immer “ anstelle einer Struktur Wiederholung verwendet wurde.

Die Schüler sollten beachten, dass eine für-immer Struktur verwendet wird, da in diesem Projekt kontinuierlich geprüft wird, ob der Stoßfängerschalter gedrückt wird.

Schritt 3: Die Squared Loops-Herausforderung!

  • Lassen Sie Ihren Clawbot in einem Quadrat fahren.

  • Vor jeder Drehung muss die Klaue geöffnet und geschlossen sowie der Arm angehoben und abgesenkt werden.

  • Der Clawbot kann nicht mehr als einmal an einer Seite des Quadrats entlangfahren.

  • Sie können das oben genannte RepeatingActions-Projekt als Ausgangspunkt verwenden, speichern Sie es jedoch als SquaredLoops bevor Sie Änderungen vornehmen.

Planen Sie in Ihrem technischen Notizbuch Folgendes:

  • Planen Sie Ihre Lösung und sagen Sie voraus, was der Clawbot mit jeder Anweisung in Ihrem Projekt tun wird.

  • Laden Sie Ihr Projekt herunter und führen Sie , um es zu testen, bevor Sie es übermitteln.

  • Nehmen Sie nach Bedarf Änderungen am Projekt vor und machen Sie sich Notizen zu den Änderungen während des Tests.

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Lösung

Das Folgende ist eine mögliche Lösung für die Squared Loops Challenge:

Sie können den Studierenden eine Programmier-Rubrik zur Bewertung ihrer Projekte zur Verfügung stellen.
Die technischen Notizbücher der Studierenden können einzeln  oder im Teamgeführt und bewertet werden.