Πριν ξεκινήσετε

Βασικές ερωτήσεις:

• Τι είναι η επικοινωνία μεταξύ ρομπότ και γιατί είναι σημαντική;

• Πώς μπορούν τα ρομπότ να επικοινωνούν μεταξύ τους;

Κατανοήσεις Ενότητας:

• Όταν τα ρομπότ επικοινωνούν για να συνεργαστούν, μπορούν να εκτελέσουν πιο σύνθετες εργασίες από ό,τι όταν εργάζονται μόνα τους.
• Τα ρομπότ μπορούν να στέλνουν μηνύματα μεταξύ τους για να ανταλλάσσουν πληροφορίες ή/και να ενεργοποιούν συμπεριφορές.
• Ο σχεδιασμός και η επικοινωνία έργων είναι αναπόσπαστα στοιχεία για την επιτυχή υλοποίηση έργων ανταλλαγής μηνυμάτων.

Ευθυγράμμιση προτύπων

Ένωση Καθηγητών Επιστήμης Υπολογιστών (CSTA)

• 1B-CS-02: Μοντελοποίηση του τρόπου με τον οποίο το υλικό και το λογισμικό του υπολογιστή συνεργάζονται ως σύστημα για την εκτέλεση εργασιών.
• 1B-CS-03: Προσδιορισμός πιθανών λύσεων για την επίλυση απλών προβλημάτων υλικού και λογισμικού χρησιμοποιώντας κοινές στρατηγικές αντιμετώπισης προβλημάτων.
• 1B-AP-10: Δημιουργήστε προγράμματα που περιλαμβάνουν ακολουθίες, συμβάντα, βρόχους και υποθετικές μεταβλητές.
• 1B-AP-11: Αποσυνθέστε (αναλύστε) τα προβλήματα σε μικρότερα, διαχειρίσιμα υποπροβλήματα για να διευκολύνετε τη διαδικασία ανάπτυξης προγράμματος.
• 2-AP-10: Χρήση διαγραμμάτων ροής ή/και ψευδοκώδικα για την αντιμετώπιση σύνθετων προβλημάτων ως αλγόριθμοι.
• 2-AP-11: Δημιουργήστε μεταβλητές με σαφή ονόματα που αντιπροσωπεύουν διαφορετικούς τύπους δεδομένων και εκτελέστε λειτουργίες στις τιμές τους.
• 2-AP-12: Σχεδιασμός και επαναληπτική ανάπτυξη προγραμμάτων που συνδυάζουν δομές ελέγχου, συμπεριλαμβανομένων των ένθετων βρόχων και των σύνθετων υποθετικών όρων.
• 2-AP-13: Αποσυνθέστε προβλήματα και υποπροβλήματα σε μέρη για να διευκολύνετε τον σχεδιασμό, την υλοποίηση και την αναθεώρηση προγραμμάτων.
• 2-AP-19: Καταγραφή προγραμμάτων ώστε να είναι ευκολότερη η παρακολούθηση, η δοκιμή και η αποσφαλμάτωση.

Δείτε επιπλέον πρότυπα από ISTE, Common Core, NGSS και άλλους φορείς τυποποίησης, καθώς και περιγραφές για το πώς και πού πληρούνται τα πρότυπα αυτά σε αυτήν την ενότητα εδώ.

Απαιτούμενα υλικά (ανά ομάδα):

• Ρομπότ Κωδικοποίησης VEX AIM
• Χειριστήριο με ένα μοχλό
• 2 Πορτοκαλί Βαρέλια
• 2 Μπλε Βαρέλια
• 2 αθλητικές μπάλες
• Όλα τα αναγνωριστικά AprilTag
• Πεδίο AIM (4 πλακίδια και 8 τοίχοι)
• Εφημερίδα

Ξεκινώντας με την ανταλλαγή μηνυμάτων από ρομπότ σε ρομπότ

• Αυτό το άρθρο της Βιβλιοθήκης VEX παρέχει μια επισκόπηση της επικοινωνίας μεταξύ ρομπότ.
• Για βοήθεια σχετικά με τη σύνδεση δύο ρομπότ κωδικοποίησης VEX AIM, ανατρέξτε σε αυτό το άρθρο.
• Αυτό το Άρθρο του PD+ Insights εξηγεί πώς η διδασκαλία του προγραμματισμού στους μαθητές σας χρησιμοποιώντας την επικοινωνία μεταξύ ρομπότ μπορεί να ενισχύσει τις δεξιότητες συνεργασίας τους και να τους βοηθήσει να αρχίσουν να σκέφτονται σε συστήματα.

Προτεινόμενος χρόνος για αυτήν την ενότητα: 7-12 συνεδρίες

Ενώ ο ρυθμός θα διαφέρει από τάξη σε τάξη, ο προτεινόμενος χρόνος μπορεί να σας βοηθήσει να σχεδιάσετε αποτελεσματικά. Μια «συνεδρία» θεωρείται ότι διαρκεί περίπου 45-50 λεπτά. Εσείς γνωρίζετε τους μαθητές σας καλύτερα, επομένως προσαρμόστε τον χρόνο ανάλογα με τις ανάγκες σας, ώστε να ανταποκρίνεστε καλύτερα στις ανάγκες των μαθητών σας στο περιβάλλον σας.

• Εισαγωγή: 1 συνεδρία
• Μάθημα 1: 1-2 συνεδρίες
• Μάθημα 2: 1-2 συνεδρίες
• Μάθημα 3: 1-2 συνεδρίες
• Μάθημα 4: 1-2 συνεδρίες
• Πρόκληση Μονάδας: 2-3 συνεδρίες

Αφού οι μαθητές παρακολουθήσουν το βίντεο, συντονίστε μια συζήτηση σε ολόκληρη την τάξη για να αποσπάσετε τις παρατηρήσεις των μαθητών και να τους προετοιμάσετε για τη συν-δημιουργία μαθησιακών στόχων για την ενότητα. 

• Ζητήστε από τους μαθητές να μοιραστούν τις παρατηρήσεις, τους ισχυρισμούς και τα στοιχεία τους με βάση το βίντεο, δείχνοντας την επιστημονική περιέργεια και το ανοιχτό πνεύμα.
• Καθώς οι μαθητές μοιράζονται τις ερωτήσεις και τις ιδέες τους, βοηθήστε τους να διατυπώσουν τις απορίες τους ως παραγωγικά επιστημονικά ερωτήματα.
• Καθοδηγήστε τους μαθητές ώστε να εξετάσουν τις δεξιότητες και τις κατανοήσεις που μπορεί να χρειαστούν για να ολοκληρώσουν την πρόκληση, καθώς θα τις χρησιμοποιήσουν καθώς θα συνδημιουργούν μαθησιακούς στόχους.
• Αξιοποιήστε τις γνώσεις των μαθητών σχετικά με την ανθρώπινη επικοινωνία για να τους βοηθήσετε να σκεφτούν τι θα χρειαστεί να μάθουν και να γνωρίζουν για την επικοινωνία μεταξύ ρομπότ.

Στη συνέχεια, βοηθήστε τους μαθητές να δημιουργήσουν μια πραγματική σύνδεση με το περιεχόμενο αυτής της ενότητας και να αξιοποιήσουν προηγούμενες γνώσεις χρησιμοποιώντας την ακόλουθη προτροπή.

• Πού θα μπορούσε να είναι χρήσιμη, ή ακόμα και απαραίτητη, η επικοινωνία μεταξύ ρομπότ στον κόσμο γύρω σας; Οι μαθητές μπορούν να αναφέρουν:
  • Σε παράκτιες περιοχές, πώς θα ήταν χρήσιμο τα ρομπότ έρευνας και διάσωσης να κοινοποιούν τις τοποθεσίες τους μεταξύ τους.
  • Σε αστικά περιβάλλοντα, οι μαθητές μπορούν να προτείνουν οχήματα χωρίς οδηγό και την ανάγκη τους να επικοινωνούν για την αποφυγή συγκρούσεων.
  • Σε αγροτικές περιοχές, η επικοινωνία μεταξύ ρομπότ θα μπορούσε να κάνει τη γεωργία πιο αποτελεσματική, καθώς τα ρομπότ φύτευσης σπόρων θα μπορούσαν να επικοινωνούν για να αποφεύγουν τη φύτευση επικαλυπτόμενων περιοχών ενός χωραφιού.

Οι μαθητές θα καταγράφουν τις σκέψεις και τις γνώσεις τους στα ημερολόγιά τους καθ' όλη τη διάρκεια αυτού του μαθήματος. Βεβαιωθείτε ότι κάθε μαθητής έχει πρόσβαση σε ένα ημερολόγιο. 

Καθοδηγήστε τους μαθητές ως ολόκληρη την τάξη στη διαδικασία της συνδημιουργίας μαθησιακών στόχων.

1. Κάντε καταιγισμό ιδεών με τους μαθητές για το τι θα χρειαστεί να γνωρίζουν για να ολοκληρώσουν τις δραστηριότητες που φαίνονται στο παραπάνω βίντεο. Διατυπώστε αυτές τις δηλώσεις ως δηλώσεις τύπου «μπορώ». Παραδείγματα δηλώσεων «Μπορώ» για αυτήν την ενότητα περιλαμβάνουν:
   1. Μπορώ να συνεργαστώ για να προγραμματίσω δύο ρομπότ ώστε να στέλνουν και να λαμβάνουν μηνύματα μεταξύ τους.
   2. Μπορώ να συνεργαστώ για να σχεδιάσω ένα έργο για τη συνεργασία δύο ρομπότ χρησιμοποιώντας ανταλλαγή μηνυμάτων από ρομπότ σε ρομπότ.

Δημιουργήστε από κοινού μαθησιακούς στόχους με βάση αυτήν τη λίστα.

Για περισσότερες οδηγίες σχετικά με τη συνδημιουργία μαθησιακών στόχων με τους μαθητές σας, ανατρέξτε σε το άρθρο της Βιβλιοθήκης VEX. Στη συνέχεια, προχωρήστε περαιτέρω και μάθετε περισσότερα σχετικά με τη συν-δημιουργία μαθησιακών στόχων με αυτό το μάθημα από ένα VEX PD+ Masterclass.