Οδηγός βηματοδότησης

Αυτή η ενότητα θα πρέπει να εφαρμοστεί για να συμπληρώσει τη μάθηση των μαθητών σχετικά με τις έννοιες της χρήσης δεδομένων αισθητήρων για την επίλυση ενός αυθεντικού προβλήματος.

Τα εργαστήρια STEM μπορούν να προσαρμοστούν με διάφορους τρόπους ώστε να ταιριάζουν σε οποιαδήποτε τάξη ή μαθησιακό περιβάλλον. Κάθε Εργαστήριο STEM περιλαμβάνει τις ακόλουθες 3 ενότητες: Συμμετοχή, Παιχνίδι και Κοινή χρήση (προαιρετικά).

Κάθε Εργαστήριο STEM σε αυτήν την ενότητα μπορεί να ολοκληρωθεί σε μόλις 40 λεπτά.

Σύνοψη ενότητας

Οι ενότητες «Ενεργοποίηση» και «Παιχνίδι», οι οποίες περιέχουν τις κύριες μαθησιακές δραστηριότητες, μπορούν να ολοκληρωθούν εντός 40 λεπτών. Η ενότητα «Κοινοποίηση», η οποία επιτρέπει στους μαθητές να εκφράσουν τις γνώσεις τους, είναι προαιρετική, αλλά εκτιμάται σε περίπου 3-5 λεπτά ανά ομάδα.

Κάντε κλικ στις παρακάτω καρτέλες για να δείτε περιγραφές των ενοτήτων Engage, Play και Share του STEM Lab.

Ο Οδηγός Βηματοδότησης

Ο οδηγός βηματοδότησης για κάθε Εργαστήριο παρέχει αναλυτικές οδηγίες σχετικά με το Τι, Πώς και Πότε να διδάξετε. Ο Οδηγός Ρυθμού Εργαστηρίου STEM παρουσιάζει τις έννοιες που διδάσκονται σε κάθε ενότητα (Engage, Play, and Share (προαιρετικά)), εξηγεί πώς παρέχεται η ενότητα και προσδιορίζει όλα τα απαραίτητα υλικά.

Κάνοντας αυτή την ενότητα να ταιριάζει στις μοναδικές ανάγκες της τάξης σας

Υλοποίηση σε λιγότερο χρόνο

• Οι δραστηριότητες στο Εργαστήριο 1 μπορούν να προσαρμοστούν για να χρησιμοποιηθούν ως επίδειξη σε ολόκληρη την τάξη. Βεβαιωθείτε ότι όλοι οι μαθητές μπορούν να δουν τι συμβαίνει και οδηγήστε χειροκίνητα το ρομπότ στην κορυφή της γέφυρας ως επίδειξη στην τάξη. Ζητήστε από τους μαθητές να προβλέψουν, ως τάξη, τι πιστεύουν ότι θα συμβεί όταν το έργο εκτελεστεί για δεύτερη φορά με το Eye Light αναμμένο και, στη συνέχεια, να δείξουν τα αποτελέσματα στην τάξη περνώντας χειροκίνητα το ρομπότ πάνω από την κορυφή της γέφυρας. Συζητήστε στην τάξη για το αν η πρόβλεψη ήταν σωστή.
• Τα εργαστήρια 2 και 3 αποτελούν συνέχεια το ένα του άλλου. Για να κάνετε αυτά τα Εργαστήρια πιο σύντομα, θα μπορούσατε να εκτελέσετε το έργο VEXcode GO στο Play Part 1 του Εργαστηρίου 2 ως επίδειξη σε ολόκληρη την τάξη. Προβάλετε το VEXcode GO ώστε οι μαθητές να μπορούν να δουν τα δεδομένα που εκτυπώνονται στην Κονσόλα Εκτύπωσης. Οι μαθητές μπορούν στη συνέχεια να καταγράψουν αυτά τα δεδομένα στις Αναφορές Επιθεώρησης Γέφυρας. Στη συνέχεια, μπορείτε να ολοκληρώσετε τις αναφορές ως μια καθοδηγούμενη επίδειξη για ολόκληρη την τάξη.
• Στο Εργαστήριο 4, αντί να ζητάτε από τους μαθητές να αναλύσουν και να καταγράψουν οι ίδιοι τα συμπεράσματά τους από τα σύνολα δεδομένων γέφυρας, κάντε αυτό το βήμα εκ των προτέρων και παρουσιάστε τα συμπεράσματα στην τάξη. Στη συνέχεια, μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτές τις πληροφορίες για να διατυπώσουν την υπόθεσή τους, βασισμένη σε δεδομένα, και να μοιραστούν τη συλλογιστική τους με τους συμμαθητές τους.

Δραστηριότητες για την υποστήριξη της επανάληψης

• Εργαστήριο 1:
  • Εάν οι μαθητές χρειάζονται περισσότερη εξάσκηση στη χρήση του αισθητήρα ματιών και στην ερμηνεία των δεδομένων του αισθητήρα ματιών χρησιμοποιώντας το διάγραμμα απόχρωσης, δώστε τους χρόνο να δοκιμάσουν επιπλέον κομμάτια από το κιτ VEX GO. Βάλτε τους να επιλέξουν ένα κομμάτι, να προβλέψουν την τιμή της απόχρωσης χρησιμοποιώντας το διάγραμμα και στη συνέχεια να το δοκιμάσουν με τον αισθητήρα ματιών. Επαναλάβετε μέχρι οι μαθητές να προβλέπουν την τιμή της απόχρωσης εντός ενός αποδεκτού εύρους και να χρησιμοποιούν αποτελεσματικά τον Αισθητήρα Οφθαλμού για την αναφορά των δεδομένων.
• Εργαστήρια 2 και 3:
  • Εάν οι μαθητές δυσκολεύονται να οπτικοποιήσουν πώς τα δεδομένα τιμής απόχρωσης υποδεικνύουν την παρουσία ρωγμών στη γέφυρα, μπορείτε να δημιουργήσετε μια επιπλέον γέφυρα χρησιμοποιώντας δοκούς σε διαφορετικό μοτίβο και να εκτελέσετε το έργο VEX GO με το πλακίδιο πρώτα στραμμένο προς τα πάνω, ώστε να μπορούν να δουν τις ρωγμές και στη συνέχεια ξανά στραμμένο προς τα κάτω. Κάντε μια συζήτηση στην τάξη για να βεβαιωθείτε ότι όλοι καταλαβαίνουν πριν προχωρήσετε.
  • Για να βοηθήσετε τους μαθητές να εξασκήσουν τις δεξιότητες ανάγνωσης γραφημάτων, ζητήστε τους να εντοπίσουν συγκεκριμένα σημεία δεδομένων στο γράφημα ή να δείξουν ποιο τμήμα του γραφήματος αντιπροσωπεύει μια μη ρωγμασμένη επιφάνεια της γέφυρας και ποιο δείχνει μια ρωγμή. 
  • Για να διασφαλίσετε ότι οι μαθητές κατανοούν πώς τα δεδομένα τους σχετίζονται με τα Κριτήρια Ασφάλειας Γεφυρών, δώστε τους μερικά άλλα σενάρια γεφυρών και δείτε πώς θα ταξινόμησαν τις γέφυρες: 
    • Η γέφυρα Α έχει μια ρωγμή 17 mm που βρίσκεται γύρω από το σημείο απόστασης 20 mm. (Η γέφυρα θα ήταν ασφαλής.)
    • Η γέφυρα Β έχει μια ρωγμή 100 mm που βρίσκεται γύρω από το σημείο απόστασης 150 mm. (Η γέφυρα θα ήταν επικίνδυνη.)
    • Η γέφυρα C έχει μια ρωγμή 35 mm που βρίσκεται γύρω από το σημείο απόστασης 160 mm. (Η γέφυρα θα κινδύνευε.)
• Εργαστήριο 4: 
  • Αν οι μαθητές δυσκολεύονται να παρουσιάσουν την υπόθεσή τους και να την υποστηρίξουν με δεδομένα στο Εργαστήριο 4, παρέχετέ τους γλώσσα που θα τους βοηθήσει να δομήσουν τις σκέψεις τους. Για παράδειγμα, οι μαθητές θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν την πρόταση: Νομίζω ότι (αριθμός γέφυρας) είναι επικίνδυνη και θα πρέπει να επιθεωρηθεί πρώτα επειδή τα δεδομένα μου λένε (το κλίμα είναι σταθερό/μέτρια/μεταβλητό/εξαιρετικά μεταβλητό), το εύρος είναι μεγάλο/μέτριο/μικρό, η κυκλοφορία είναι (υψηλή, μέτρια, χαμηλή).
• Όλα τα Εργαστήρια: 
  • Αν οι μαθητές δυσκολεύονται με την εσφαλμένη αντίληψη ότι ο Αισθητήρας Οφθαλμού ανιχνεύει χρώματα ή πιστεύουν ότι δεν λειτουργεί σωστά επειδή τα δεδομένα τιμής απόχρωσης δεν ταιριάζουν με τα χρώματα που υπάρχουν στο περιβάλλον τους, επαναδιδάξτε τους την έννοια του τρόπου λειτουργίας του Αισθητήρα Οφθαλμού και του τρόπου με τον οποίο το φως του περιβάλλοντος επηρεάζει τα δεδομένα τιμής απόχρωσης.

    • Ζητήστε από τους μαθητές να δοκιμάσουν διάφορα αντικείμενα VEX GO ή στην τάξη με τον Αισθητήρα Οφθαλμού και το διάγραμμα απόχρωσης (όπως κάνουν στο Εργαστήριο 1). Θα πρέπει να καταγράψουν τα δεδομένα σχετικά με το αντικείμενο, την τιμή απόχρωσης και το σχετικό χρώμα στο διάγραμμα απόχρωσης. Στη συνέχεια, θα πρέπει να υποδείξουν εάν το χρώμα αυτό ταιριάζει με αυτό που βλέπουν με ένα «τσεκάρισμα» ή ένα «x», όπως φαίνεται εδώ. 

      

    • Ζητήστε από τους μαθητές να γράψουν γιατί ορισμένα δεδομένα χρώματος δεν ταιριάζουν με αυτά που βλέπουν στο περιβάλλον, με βάση αυτά που γνωρίζουν για το φως περιβάλλοντος και πώς το φως επηρεάζει τα δεδομένα που αναφέρει ο αισθητήρας. Δείτε το βίντεο στο παρασκήνιο για να μάθετε περισσότερα σχετικά με αυτήν την εξήγηση, εάν χρειάζεται.
  • Χρησιμοποιήστε τις δραστηριότητες του Πίνακα Επιλογής για να επεκτείνετε την Ενότητα, επιτρέποντας παράλληλα στους μαθητές να εκφράσουν τη φωνή και την επιλογή τους σε ποιες δραστηριότητες θέλουν να ολοκληρώσουν.

Επέκταση της Μονάδας:

• Εάν οι μαθητές χρειάζονται μια επιπλέον πρόκληση μετά τον έλεγχο της υπόθεσής τους σχετικά με τη γέφυρα που χρειάζεται περισσότερο έλεγχο, ζητήστε τους να εκτελέσουν το έργο VEXcode GO για να σαρώσουν όλες τις άλλες γέφυρες και να δημιουργήσουν μια κατάταξη της προτεραιότητας επιθεώρησης της γέφυρας ως προσθήκη στην έκθεση επιθεώρησης της γέφυρας τους. Οι μαθητές θα πρέπει να τεκμηριώσουν την κατάταξή τους με δεδομένα.
• Για να επεκτείνετε την ιδέα της κατασκευής και της ασφάλειας γεφυρών και να ενσωματώσετε την κατασκευή, ζητήστε από τους μαθητές να χρησιμοποιήσουν το VEX GO Kit (και άλλα υλικά τέχνης για την τάξη κατά την κρίση τους) για να κατασκευάσουν τη δική τους γέφυρα. Οι μαθητές θα πρέπει στη συνέχεια να δημιουργήσουν ένα «προφίλ γέφυρας» που να εξηγεί γιατί πιστεύουν ότι η γέφυρά τους θα είναι ασφαλής. Θα πρέπει να χρησιμοποιήσουν όσα έμαθαν στην Ενότητα για να δώσουν δεδομένα σχετικά με το κλίμα γύρω από τη γέφυρα, τα κυκλοφοριακά πρότυπα που προτίθενται να ακολουθήσουν, τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν και οποιουσδήποτε άλλους παράγοντες που έμαθαν κατά την κατασκευή της γέφυρας.
• Για να επεκτείνετε την Ενότητα και να επιτρέψετε στους μαθητές να εξασκηθούν στην παρουσίαση των δεδομένων και των ευρημάτων τους με σαφή τρόπο, προσκαλέστε ομάδες να συμμετάσχουν σε μια «Συνέντευξη Τύπου». Εδώ θα πρέπει να παρουσιάσουν την έρευνά τους σχετικά με τον ισχυρισμό της κυρίας Νέμπι και τον τρόπο με τον οποίο έδωσαν συνέχεια. Θα πρέπει να μοιράζονται τα δεδομένα τους με τρόπο που να έχει νόημα για τους δημοσιογράφους και τους τηλεθεατές στο σπίτι, και να παρουσιάζουν τα ευρήματά τους και τις ιδέες τους σχετικά με τα επόμενα βήματα που θα κάνουν. Οι μαθητές μπορούν να κάνουν ερωτήσεις ως δημοσιογράφοι, αλλά και να κάνουν παρουσιάσεις. Αν πραγματοποιούν τη Συνέντευξη Τύπου στα Εργαστήρια 4 ή 5, μπορούν να συζητήσουν πώς και γιατί επέλεξαν τη γέφυρα, τι αναμένουν να βρουν, αν τα δεδομένα που συνέλεξαν υποστήριζαν την υπόθεσή τους και πώς θα προχωρήσουν με βάση τα ευρήματά τους.

Πόροι VEXcode GO