• Bei dieser Erkundung werden die Schüler anhand der Skizzierung und Gestaltung einer Rennbahn in die Skalierung und Umrechnung von Einheiten eingeführt. Die Studierenden suchen in Gruppen nach einem Bereich, in dem sie ihren Kurs anlegen können. Anschließend messen sie die ihnen für den Kurs zur Verfügung stehende Fläche und skizzieren diese Fläche mit den entsprechenden Abmessungen in ihrem technischen Notizbuch. Sobald die Schüler eine Skizze der tatsächlichen Größe des Kurses haben, verwenden sie Einheitenumrechnungen, um den Kurs so zu verkleinern, dass er in ihr technisches Notizbuch passt.

• Sobald der Kurs verkleinert ist. Sie zeichnen außerdem eine verkleinerte Version des Speedbots auf ihren Parcours, damit sie sich ein Bild davon machen können, wie groß/klein der Roboter im Vergleich zu ihrem Parcours ist. Auf diese Weise können sie leichter entscheiden, wie der Roboter den Kurs bewältigen kann. Sind beispielsweise die Kurven breit genug? Kommt der Roboter problemlos durch?

• Nachdem die Gruppe ihren verkleinerten Parcours entworfen hat, wird sie diese Abmessungen nutzen, um mit Klebeband oder anderen Materialien ihren Parcours in Originalgröße festzulegen. Anschließend fahren sie ihren Roboter mithilfe des Treiberprogramms durch den Parcours, um zu testen und sicherzustellen, dass ihre Messungen und Berechnungen korrekt sind. Die Studierenden werden ermutigt, die Dimensionen ihres Kurses nach eigenem Ermessen zu testen und zu ändern.

• Anstatt mehrere Umrechnungen vorzunehmen, besteht die Möglichkeit, die Skalierung mittels Millimeterpapier vorzunehmen.

• Diese Fähigkeiten werden ihnen dabei helfen, bei der Robo Rally Challenge erfolgreich zu sein, bei der sie ihren Kurs mit dem einer anderen Gruppe kombinieren und den Roboter am schnellsten durch den neuen kombinierten Kurs fahren müssen!

Nutzen Sie beim Entwerfen der Rennstrecken die Messungen der Roboter, um sicherzustellen, dass die Roboter genügend Bewegungs- und Wenderaum haben, ohne die Streckenlinien zu überschreiten.

Erlauben Sie den Gruppen wenn möglich, unterschiedliche Bereiche im Klassenraum zu nutzen. Wenn jedoch nur einer zur Verfügung steht, kann auch derselbe Bereich genutzt werden. Erwägen Sie, denselben Raum in unterschiedlichen Konfigurationen zu verwenden, indem Sie die einzelnen Gruppen ihre Bahnen neu abgrenzen lassen.

Eine weitere Möglichkeit anstelle des Messens aller skalierten Entfernungen besteht darin, Millimeterpapier zu verwenden, um das Zeichnen des skalierten Kurses zu vereinfachen.

Bitten Sie die Schüler, mithilfe des Millimeterpapiers im technischen Notizbuch eine maßstabsgetreue Version der von Ihnen skizzierten Fläche anhand Ihrer aufgezeichneten Messungen zu erstellen. Entscheiden Sie sich vor dem Start, in welchem ​​Maßstab (in Metern) Sie die Fläche nachbilden möchten. Beispielsweise könnte jedes Quadrat auf dem Millimeterpapier einen einzelnen Quadratmeter darstellen. Im obigen Beispiel entspricht ein Quadratmeter auf dem Millimeterpapier 4 mal 4 Kästchen.

Bei der Wahl des Maßstabs sollten Sie die Größe Ihres Millimeterpapiers berücksichtigen. Ein zu großer Maßstab passt möglicherweise nicht auf das von Ihnen verwendete Millimeterpapier. Fügen Sie Ihrem Millimeterpapier eine skalierte Version des VEX V5 Speedbot hinzu, um seine skalierte Größe im Vergleich zu dem von Ihnen erstellten skalierten Bereich besser veranschaulichen zu können.

Lassen Sie die Schüler zunächst in eine Standardmaßeinheit umrechnen, indem sie entweder die Zentimetermaße der Roboter in Meter (in Dezimalzahlen) umrechnen oder indem sie ihre Metermaße des Raums in Zentimeter umrechnen. Verwenden Sie die Standardmaßeinheit, um die Skala einfacher zu erstellen.

Die ungefähren Maße des Speedbot betragen 30 cm vorne und 24 cm seitlich.

30 cm = 300 mm = 0,3 m
24 cm = 240 mm = 0,24 m

Sie können den Verlauf auch auf Millimeterpapier skizzieren:

Bitten Sie die Schüler, innerhalb des maßstabsgetreuen Bereichs, den sie in ihrem technischen Notizbuch markiert haben, eine Rennstrecke zu skizzieren. Bedenken Sie die Größe des VEX V5 Speedbot und wie er im verwendeten Maßstab dargestellt wird. Der Roboter sollte in der Lage sein, den Kurs zu bewältigen, ohne die Ränder der Rennstrecke zu verlassen.

Versuchen Sie, bei der Gestaltung der Strecke möglichst kreativ zu sein, indem Sie mehrere Kurven und Geraden einbauen. Verwenden Sie Pfeile oder andere Symbole, um die Richtung anzugeben, in die sich der Roboter auf der Rennstrecke bewegen soll. Markieren Sie zusätzlich die Lage der Start- und Ziellinien mit einem Symbol oder Linien.

Lassen Sie Ihre Schüler ein maßstabsgetreues Symbol oder eine Zeichnung für den VEX V5 Speedbot hinzufügen, damit sie leichter erkennen können, ob die Roboter auf die Größe ihres Kurses passen.

Die Studierenden werden wahrscheinlich berichten, dass der schwierigste Teil bei der Erstellung einer Vollversion des Kurses auf Grundlage der skalierten Version die Notwendigkeit präziser Messungen ist. Diese Erfahrung soll aufzeigen, dass menschliche Fehler bei der Messung auftreten können, insbesondere wenn eine Messung nur einmal durchgeführt wird. Eine Möglichkeit zur Reduzierung von Messfehlern besteht für Planungszwecke darin, mehr als eine Messung durchzuführen und die Messwerte dieser mehreren Versuche zu mitteln. Auf diese Weise werden Ihre längsten und kürzesten Messungen, die beide ungenau sein könnten, auf einen wahrscheinlich genaueren Wert angepasst.

Geben Sie den Schülern Zeit für:

• Testen Sie ihre Rennstrecke

• Beachten Sie die erforderlichen Größen-/Dimensionsänderungen

• Nehmen Sie diese Änderungen durch Skizzieren und Neuskalieren vor

• Erneuter Test.

Nachdem die Schüler ihre Rennstrecken getestet und die erforderlichen Verbesserungen vorgenommen haben, beteiligen Sie sich mit ihnen an einer Klassendiskussion. Lassen Sie die Schüler ihre Erfahrungen zunächst mit einem Partner oder einer kleinen Gruppe teilen, bevor Sie die Schüler zu einer Diskussion mit der gesamten Klasse auffordern.

Erleichtern Sie die Diskussion, indem Sie fragen:

• Welche Teile des ursprünglichen Entwurfs Ihrer Rennbahn hatten die richtige Größe? Welche Teile mussten neu dimensioniert werden und warum?

• Wie konnten Sie durch die Skalierung Ihrer Rennbahn einfacher Größenänderungen vornehmen?

• Hat Ihnen die Zeichnung der Größe des maßstabsgetreuen Speedbots auf der maßstabsgetreuen Version Ihrer Rennstrecke bei der Entscheidung geholfen, wie sich der Roboter bewegen soll? Warum oder warum nicht?

• Wenn Sie diese Aktivität noch einmal durchführen würden, würden Sie etwas anders machen?