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

Nachdem die Schüler nun Erfahrung darin haben, den Bildschirm des Gehirns wie einen großen Knopf zu behandeln, können sie den Bildschirm in zwei Knöpfe verwandeln. In dieser Aktivität lernen die Schüler verschachtelte if then else -Anweisungen kennen, um bedingte Anweisungen und die ihnen zugrunde liegende Logik besser verwalten zu können. Die Schüler werden zunächst durch den Aufbau des Projekts geführt, bei dem Siebdruckmaschinen den Roboter nach links oder rechts drehen. Dann werden sie jedoch aufgefordert, die Knöpfe umzutauschen, sodass der Roboter, der ihn nach links gedreht hat, ihn nun nach rechts dreht und umgekehrt.

Weitere Informationen zu den Anweisungen if then und if then else oder anderen in dieser Aktivität verwendeten Anweisungen finden Sie in den Hilfeinformationen in VEXcode V5. Weitere Informationen zu diesem integrierten Hilfetool finden Sie in den Hilfeartikeln in C++.

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

  • Überprüfung des Projekts StopOrDrive und des Layouts des Gehirnbildschirms in Pixeln.

  • Erstellen Sie ein neues LeftOrRight -Projekt, während Sie durch die Logik der Programmierung geführt werden.

  • Überarbeiten Sie das Projekt, sodass die Schaltflächen auf dem Bildschirm entgegengesetzt funktionieren.

  • Erweitern Sie Ihr Lernen: Teilen Sie den Bildschirm in zwei Schaltflächen auf, die den Roboter beim Drücken nach links oder rechts drehen.

Stellen Sie sicher, dass Sie über die erforderliche Hardware, Ihr Engineering-Notizbuch und VEXcode V5 verfügen.

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

StopOrDrive-Projekt von der vorherigen Play-Seite

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox

Vorschläge zu Lehrstrategien für diesen Abschnitt finden Sie in der Spalte „Vermittlung“ des „To Do or Not to Do Pacing Guide!“ (Google Doc / .docx / .pdf)

Der Bildschirm des Gehirns kann mehr als eine Taste haben.

Mit dieser Aktivität können Sie den Roboter so programmieren, dass er vorwärts fährt und nach links oder rechts abbiegt, je nachdem, welche Seite des Brain-Bildschirms gedrückt wird.

Die drei zusätzlichen Arten von Anweisungen, die Sie während dieser Aktivität benötigen, sind die folgenden:

  • Antrieb.Drehung (rechts);

  • Nummer < 50

  • Brain.Screen.xPosition();

Sie können die Hilfeinformationen in VEXcode V5 verwenden, um mehr über die Anweisungen zu erfahren.

Schritt 1: Beginnen wir mit der Überprüfung des StopOrDrive-Projekts.

Beginnen wir mit der Überprüfung des StopOrDrive-Projekts.

Beim StopOrDrive-Projekt wurde der Clawbot angehalten, wenn auf den Bildschirm gedrückt wurde, andernfalls fuhr er vorwärts.
Der gesamte Bildschirm war ein großer Knopf, aber im nächsten Projekt möchten wir, dass die eine Hälfte des Bildschirms ein Knopf ist und die andere Hälfte der andere.

Um den Bildschirm in zwei Schaltflächen aufzuteilen, müssen wir mehr über das Layout des Bildschirms wissen.

  • Beachten Sie, dass die Spaltenanzahl von links nach rechts zunimmt. Die Spaltenanzahl beträgt 48 und die Bildschirmbreite beträgt 480 Pixel.

  • Notieren Sie in Ihrem technischen Notizbuch, dass der x-Wert auf dem Bildschirm der Anzahl der Pixel entspricht, gemessen von links nach rechts.

  • Was ist der x-Wert der Bildschirmmitte? Bei dieser Aktivität können Sie sich ausschließlich auf die X-Achse konzentrieren, da Sie nur eine linke und eine rechte Taste benötigen.

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Antwort

Der x-Wert in der Bildschirmmitte entspricht der halben Bildschirmbreite in Pixeln. Der x-Wert des Mittelpunkts beträgt also 240. Diese Zahl benötigen die Schülerinnen und Schüler um die Bedingung zu programmieren, ob links oder rechts auf den Bildschirm gedrückt wird. Überprüfen Sie daher unbedingt, ob alle den richtigen Wert haben.

In der User Interface Challenge im Abschnitt „Rethink“ müssen die Schüler künftig ihr erlerntes Wissen anwenden, um vier Schaltflächen auf dem Bildschirm zu erstellen. Dafür benötigen sie sowohl die x- als auch die y-Werte.

Symbol „Tipps für Lehrer“ Tipps für Lehrer

Weitere Unterstützung erhalten Sie in den ergänzenden Hilfeartikeln VEX-Bibliothek .

Schritt 2: Programmierung für zwei Tasten.

  • Speichern Sie StopOrDrive als Projekt LeftOrRight .

  • Erstellen Sie das Projekt unten. Dadurch dreht sich der Clawbot beim Drücken auf den Bildschirm nach links oder rechts, je nachdem, auf welcher Seite er gedrückt wird.

  • Lassen Sie uns noch einmal überprüfen, was dieses Projekt bewirkt.

    Es wird ständig geprüft, ob auf den Bildschirm gedrückt wird. Wenn der Bildschirm nicht gedrückt ist, wird vorwärtsgefahren. Wenn dies der Fall ist, wird geprüft, wo auf den Bildschirm gedrückt wird.

    Wenn die Presse auf der linken Seite war (weniger als 240), biegt sie nach links ab. Andernfalls biegt er nach rechts ab. Wir brauchen keine weitere Bedingung, wenn der x-Wert größer als 240 ist, denn wenn er nicht kleiner als 240 ist (links abbiegen), muss er größer sein (rechts abbiegen). Wir müssen uns nur um zwei Schaltflächen kümmern.

    Die Warten bis Steueranweisungen nach jeder Runde lassen das Projekt warten, bis der Bildschirm nicht mehr gedrückt wird, bevor es fortfährt.

  • Nachdem das Projekt nun fertig ist, laden Sie es herunter und führen Sie es aus, um zu testen, ob es funktioniert.

  • Machen Sie sich in Ihrem technischen Notizbuch Notizen darüber, wie die Tasten die Bewegungen des Clawbot steuern.

Symbol „Tipps für Lehrer“ Tipps für Lehrer

Während des Tests sollten die Schüler erkennen, dass die Benutzeroberfläche, wenn sie hinter dem Clawbot verwendet wird, umgekehrt zu funktionieren scheint. Aus Sicht des Benutzers dreht sich der Clawbot von der Seite weg, die vom Benutzer gedrückt wird. Das ist keine optimale Benutzererfahrung.

Schritt 3: Passen Sie das Projekt für eine bessere Benutzererfahrung an.

Wenn Sie hinter dem vorwärtsfahrenden Clawbot die Bildschirmtasten drücken, drücken Sie auf die rechte Seite des Bildschirms, um nach links abzubiegen, und auf die linke Seite des Bildschirms, um nach rechts abzubiegen. Das ist keine gute Benutzererfahrung. Die Benutzererfahrung beschreibt, wie gut ein Benutzer mit einer Benutzeroberfläche interagieren kann, um ein Computersystem zu steuern. Weitere Informationen zu Benutzeroberflächen finden Sie im Abschnitt „Anwenden“ dieses Labors.

In diesem Fall müssen wir die Benutzeroberfläche verbessern, um das Benutzererlebnis zu verbessern.

  • Überprüfen Sie das LeftOrRight-Projekt und überarbeiten Sie es so, dass der Roboter nach rechts abbiegt, wenn der Benutzer die Tasten hinter dem Clawbot drückt und auf die linke Seite des Bildschirms drückt. Andernfalls biegt der Clawbot nach links ab.

  • Planen, testen und iterieren Sie dieses Projekt in Ihrem technischen Notizbuch, sodass das Projekt den Clawbot zu der Seite des Bildschirms dreht, auf die der Benutzer hinter dem Clawbot drückt.

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox

Die Studierenden sollten diese Änderungen am Projekt planen, testen und verfeinern und sie gleichzeitig in ihren technischen Notizbüchern dokumentieren. Klicken Sie für die Rubrik „Einzelnes technisches Notizbuch“ auf einen der folgenden Links (Google Doc / .docx / .pdf) oder klicken Sie für Team-Notizbücher einen der folgenden Links (Google Doc / .docx / .pdf). Denken Sie daran, den Schülern die Bewertung zu erklären, bevor sie mit der Arbeit beginnen.

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox - Lösungen

Zur Lösung des oben genannten Problems gibt es zwei Möglichkeiten. Die erste Möglichkeit steht in der Anleitung: Überprüfen Sie das LeftOrRight-Projekt und überarbeiten Sie es so, dass der Roboter nach rechts abbiegt, wenn der Benutzer die Tasten hinter dem Clawbot drückt und auf die linke Seite des Bildschirms drückt. Andernfalls biegt der Clawbot nach links ab.

Die andere Lösung besteht darin, die Operatoranweisung so zu ändern, dass der Clawbot nach links abbiegt, wenn der x-Wert größer als 240 ist.

Symbol „Diskussion motivieren“ Diskussion anregen

Sie mussten Koordinaten aus einer Koordinatenebene verwenden, als Sie die bedingte Anweisung für den Fall programmierten, dass der x-Wert kleiner als 240 war (linke Seite des Bildschirms). Damit auf dem Bildschirm des Gehirns visuelle Schaltflächen angezeigt werden, müssen Sie auch Koordinaten verwenden.
Kehren Sie zu Schritt 2 zurück, wo Ihnen die Koordinaten für den Bildschirm des V5-Robotergehirns angezeigt wurden.

F: Wie hoch ist der x-Wert am rechten Bildschirmrand?
A: Der x-Wert steigt von 0 am linken Rand auf 480 am rechten Rand.

F: Der Bereich des x-Wertes ist also 480 (0 bis 480). Wie groß ist der Bereich des y-Wertes?
A: Der Bereich des y-Wertes beträgt 240 (0 bis 240).

F: Wo ist der Ursprung (0, 0) dieses Koordinatensystems?
A: Der Ursprung liegt oben links.

F: Sie befinden sich am oberen Bildschirmrand, wenn der y-Wert gleich 0 ist. Warum ist das ungewöhnlich?
A: Normalerweise erhöht sich der Y-Wert, wenn Sie sich nach oben bewegen, aber auf dem V5-Bildschirm erhöht sich der Y-Wert, wenn Sie sich nach unten bewegen. Sie können es sich jedoch so vorstellen, dass der y-Wert zunimmt, wenn Sie sich vom Ursprung (0, 0) oben links auf dem Bildschirm entfernen.

Symbol „Erweitern Sie Ihr Lernen“ Erweitern Sie Ihr Lernen

In der User Interface Challenge des Abschnitts „Rethink“ werden die Schüler aufgefordert, ein Projekt zu entwickeln, das vier Schaltflächen auf dem Bildschirm erstellt, um die Klaue und den Arm des Clawbots zu steuern. Für diese Herausforderung werden sie auch gebeten, diese vier Schaltflächen auf dem Bildschirm anzuzeigen. Dieses „Erweitern Sie Ihr Lernen“ wird, wie das auf der vorherigen Seite, dabei helfen, sie auf diese Herausforderung vorzubereiten, da für die Herausforderung vier Tasten zum Programmieren erforderlich sind und hier nur zwei vorhanden sind.

Lassen Sie die Schüler dem Programm ein Ereignis hinzufügen, sodass beim Ausführen des Projekts zwei sichtbare Schaltflächen auf dem Bildschirm angezeigt werden. Schlagen Sie den Schülern vor, die Hilfefunktion in VEXcode V5 zu verwenden, um Informationen zu Ereignissen zu erhalten, insbesondere die Informationen zur Anweisung Rechteck zeichnen “. Weisen Sie die Schüler an, zu überprüfen, wie der Bildschirm des Gehirns in einem Koordinatensystem basierend auf der Anzahl der Pixel organisiert ist, wenn er im Block Rechteck zeichnen “ verwendet wird. Sie müssen das verstehen, um Parameter innerhalb dieses Blocks festzulegen. Darüber hinaus müssen sie wissen, wie Veranstaltungen übertragen werden. In diesem Fall besteht das Ereignis darin, Schaltflächen zu zeichnen.

Die Studierenden sollten diese Änderungen am Projekt planen, testen und verfeinern und sie gleichzeitig in ihren technischen Notizbüchern dokumentieren. Klicken Sie für die Rubrik „Einzelnes technisches Notizbuch“ auf einen der folgenden Links (Google Doc / .docx / .pdf) oder klicken Sie für Team-Notizbücher einen der folgenden Links (Google Doc / .docx / .pdf).

Hier ist eine Beispiellösung:

Um ein noch realistischeres, professionelles Erlebnis zu ermöglichen, bitten Sie die Schüler ihre Klassenkameraden um Feedback zu ihren beiden Farbwahlen.
Machen die gewählten Farben Lust, die Benutzeroberfläche zu verwenden, oder welche Farben würden sie als Benutzer bevorzugen?
Teil der Entwicklung einer großartigen Benutzeroberfläche ist das Sammeln von Daten über die Benutzererfahrung, sogar über ästhetische Vorlieben.