Παιχνίδι

Μέρος 1 - Βήμα προς βήμα

1. ΕντολήΕντολή στους μαθητές ότι πρόκειται να δημιουργήσουν ένα έργο στο VEXcode GO για να οδηγήσουν τη Βάση Κώδικα για να συλλέξουν ένα δείγμα βράχου από τον Άρη (τον Κόκκινο Δίσκο) με τον Ηλεκτρομαγνήτη και στη συνέχεια να το επιστρέψουν στη «Βάση του Άρη» (το σημείο εκκίνησης).

   • Οι μαθητές θα κατασκευάσουν αυτό το έργο μαζί σας και στη συνέχεια θα το δοκιμάσουν στην επιφάνεια του Άρη (το Πεδίο). Η παρακάτω κινούμενη εικόνα δείχνει πώς θα κινηθεί η βάση κώδικα όταν ξεκινήσει αυτό το έργο. Το ρομπότ κινείται προς τα εμπρός μέχρι να φτάσει στον Κόκκινο Δίσκο και στη συνέχεια τροφοδοτεί τον ηλεκτρομαγνήτη του για να τον σηκώσει πριν γυρίσει και επιστρέψει στην αρχική του θέση.

     Αρχείο βίντεο
2. ΜοντέλοΜοντέλο για μαθητές σχετικά με τον τρόπο δημιουργίας του έργου στο VEXcode GO και τη δοκιμή των έργων τους στο πεδίο.
   • Ξεκινήστε δείχνοντας στους μαθητές πώς να συνδέσουν τον εγκέφαλο στη βάση κώδικα τους με τη συσκευή τους στο VEXcode GO. Επειδή τα βήματα σύνδεσης ποικίλλουν μεταξύ των συσκευών, ανατρέξτε στα άρθρα σύνδεσης της Βιβλιοθήκης VEXcode GO VEX για συγκεκριμένα βήματα σύνδεσης του VEX GO Brain στον υπολογιστή ή το tablet σας.
   • Θα χρειαστεί επίσης να διαμορφώσουν το VEXCode GO για τη βάση κώδικα. Εάν είναι απαραίτητο, μοντελοποιήστε τα βήματα από το άρθρο Ρύθμιση παραμέτρων βάσης κώδικα VEX Library και βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές μπορούν να δουν τα μπλοκ συστήματος μετάδοσης κίνησης στην Εργαλειοθήκη.

   • Στη συνέχεια, ξεκινήστε να χτίζετε μαζί το έργο σας. Αρχικά, σύρετε ένα μπλοκ [Drive for] στον χώρο εργασίας και συνδέστε το στο μπλοκ {When started}. Αλλάξτε την παράμετρο απόστασης σε 400 mm. Αυτό θα οδηγήσει τη Βάση Κώδικα ακριβώς δίπλα από τον Κόκκινο Δίσκο για να τη συλλέξει.

     

      

   • Προσθέστε το μπλοκ [Ενεργοποίηση ηλεκτρομαγνήτη] στο έργο. Αυτό θα αναγκάσει τον ηλεκτρομαγνήτη να πιάσει τον δίσκο.

     

      

   • Προσθέστε το μπλοκ [Στροφή για] και ορίστε την τιμή στροφής σε 180 μοίρες, έτσι ώστε η Βάση Κώδικα να γυρίσει για να επιστρέψει στη Βάση του Άρη.

     

      

   • Προσθέστε ένα άλλο μπλοκ [Drive for] που έχει οριστεί για κίνηση προς τα εμπρός για 400 mm και ένα άλλο μπλοκ [Energize electromagnet] και ρυθμίστε το σε «drop». Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα η βάση κώδικα να παραδώσει τον δίσκο στη βάση. Το πλήρες έργο θα πρέπει να ταιριάζει με την παρακάτω εικόνα:

     

      

   • Ζητήστε από τους μαθητές να ονομάσουν το έργο τους ως Γεωγραφικό Δείγμα 1 και να το αποθηκεύσουν στη συσκευή τους. Ανατρέξτε στην ενότητα Άνοιγμα και Αποθήκευση της Βιβλιοθήκης VEXcode GO VEX για βήματα που αφορούν συγκεκριμένα τη συσκευή για την αποθήκευση ενός έργου VEXcode GO.

     

   Δώστε στους μαθητές ένα παράδειγμα για το πώς να δοκιμάσουν το έργο τους στο πεδίο. 

   • Αρχικά, δείξτε τους πώς να τοποθετήσουν το ρομπότ τους στο σημείο εκκίνησης (τη Βάση στον Άρη) και τον Κόκκινο Δίσκο στο Πεδίο, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Χρησιμοποιήστε τις γραμμές πλέγματος στο Πεδίο για να βοηθήσετε στην ευθυγράμμιση. Ο Δίσκος και ο Ηλεκτρομαγνήτης μπορούν να ευθυγραμμιστούν σε τεμνόμενες γραμμές πλέγματος του Πεδίου, για να διευκολυνθούν οι μαθητές να προετοιμαστούν για την επιτυχία όταν δοκιμάζουν τα έργα τους.

     

     • Μόλις εγκατασταθεί η βάση κώδικα, επιλέξτε «Έναρξη» στο VEXcode GO για να δοκιμάσετε το έργο.

       

        

     • Οι μαθητές θα πρέπει να επιλέξουν το κουμπί «Διακοπή» στη Γραμμή Εργαλείων VEXcode GO για να διακόψουν το έργο.
   • Για τους μαθητές που τελειώνουν νωρίς και χρειάζονται επιπλέον προκλήσεις, ζητήστε τους να μετακινήσουν τον Κόκκινο Δίσκο πιο μακριά. Μπορούν να προσαρμόσουν τον κώδικά τους ώστε η Βάση Κώδικα να συλλέγει τον Δίσκο; 
3. ΔιευκόλυνσηΔιευκόλυνση μιας συζήτησης με τους μαθητές καθώς δοκιμάζουν τα έργα τους.
   • Πώς κινείται η βάση κώδικα σε αυτό το έργο;
   • Πώς γνωρίζει η Βάση Κώδικα πότε πρέπει να ενεργοποιήσει τον Ηλεκτρομαγνήτη;
   • Πώς προγραμματίσαμε το ρομπότ ώστε να επιστρέψει στη βάση;

   Εστιάστε στην ιδέα, όχι στην ακρίβεια. Στόχος αυτού του εργαστηρίου είναι να επικεντρωθεί στην έννοια της χρήσης του ηλεκτρομαγνήτη σε ένα έργο. Εάν οι μαθητές έχουν ελαφρώς λανθασμένη ευθυγράμμιση στη βάση κώδικα ή εάν ο δίσκος δεν βρίσκεται ακριβώς στη σωστή θέση όταν οδηγούν προς αυτόν, υπενθυμίστε τους ότι είναι εντάξει να μετακινήσουν ελαφρώς τον δίσκο για να βεβαιωθούν ότι θα τον πιάσει ο ηλεκτρομαγνήτης.

4. ΥπενθύμισηΥπενθυμίστε στους μαθητές ότι παρόλο που πρόκειται για ένα μικρό έργο, μπορεί να κάνουν λάθη και μπορεί να χρειαστούν περισσότερες από μία προσπάθειες για να ολοκληρωθεί με επιτυχία το έργο τους.
   • Οι μαθητές θα πρέπει να ελέγξουν την παράμετρο στο μπλοκ [Drive for] για να βεβαιωθούν ότι έχει τη σωστή απόσταση που απαιτείται για να φτάσει στο δείγμα.
   • Θα πρέπει επίσης να ελέγξουν ότι η παράμετρος στο μπλοκ [Στροφή για] έχει οριστεί ώστε η βάση κώδικα να περιστρέφεται πλήρως.

   Για να ενθαρρύνετε τους μαθητές να αποδεχτούν τα λάθη τους στην πορεία, κάντε ερωτήσεις όπως: 

   • Ποιο λάθος έκανες που σε δίδαξε κάτι καινούργιο;
   • Ποιο μέρος του Εργαστηρίου σας έκανε να σκεφτείτε έντονα;
5. ΕρώτησηΡωτήστε τους μαθητές για τα διαφορετικά είδη δειγμάτων βράχου και εδάφους που πιστεύουν ότι συλλέγει το Perseverance Rover στην αποστολή του. Αν ήταν επιστήμονες που μελετούσαν τον Άρη, τι θα ήθελαν να μάθουν; Ποιους αισθητήρες θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει το ρόβερ για να το διερευνήσει αυτό;

Διάλειμμα στη μέση του παιχνιδιού & Ομαδική συζήτηση

Μόλις κάθε ομάδα έχει κωδικοποιήσει τη Βάση Κώδικά της για να συλλέξει και να επιστρέψει τον Κόκκινο Δίσκο, ελάτε μαζί για μια συζήτηση.

• Πώς λειτουργεί ο ηλεκτρομαγνήτης στο έργο μας; Ποια μπλοκ ελέγχουν τον ηλεκτρομαγνήτη;
• Πώς έκανες τον Ηλεκτρομαγνήτη να ρίξει τον Δίσκο;
• Τι θα γινόταν αν χρειαζόταν να παραλάβετε έναν Δίσκο από διαφορετική τοποθεσία; Πώς θα μπορούσατε να αλλάξετε το έργο σας; Ποιες παραμέτρους θα αλλάζατε;

Μέρος 2 - Βήμα προς βήμα

1. ΟδηγίαΔώστε οδηγίες στους μαθητές ότι θα εφαρμόσουν όσα έμαθαν στο Μέρος 1 του Παιχνιδιού για να επαναλάβουν τα έργα τους, ώστε η Βάση Κώδικα να συλλέξει και να επιστρέψει τον Κόκκινο Δίσκο από μια νέα τοποθεσία. Μπορούν να αλλάξουν παραμέτρους ή μπλοκ στα έργα τους ώστε η βάση κώδικα να μετακινηθεί σε αυτήν τη νέα τοποθεσία.
   • Δείξτε στους μαθητές τη νέα ρύθμιση Field και δώστε τους την απόσταση οδήγησης των 200 χιλιοστών (~8 ίντσες), ώστε να μπορούν να επικεντρωθούν στον κώδικα για αυτό το έργο.

   

   • Η ακόλουθη κινούμενη εικόνα δείχνει έναν πιθανό τρόπο με τον οποίο μπορεί να κινηθεί η βάση κώδικα για να ολοκληρωθεί η πρόκληση. Το ρομπότ κινείται προς τα εμπρός μέχρι να φτάσει στον Κόκκινο Δίσκο και στη συνέχεια τροφοδοτεί τον ηλεκτρομαγνήτη του για να τον σηκώσει πριν γυρίσει και επιστρέψει στην αρχική του θέση.
      

     Αρχείο βίντεο
2. ΜοντέλοΜοντέλο για μαθητές σχετικά με το πώς να ξεκινήσουν με τα έργα τους στο VEXcode GO.
   • Εάν είναι απαραίτητο, δείξτε στους μαθητές πώς να συνδέσουν το Brain στη βάση κώδικα τους με τη συσκευή τους στο VEXcode GO. Επειδή τα βήματα σύνδεσης ποικίλλουν μεταξύ των συσκευών, ανατρέξτε στα άρθρα σύνδεσης της Βιβλιοθήκης VEXcode GO VEX για συγκεκριμένα βήματα σύνδεσης του VEX GO Brain στον υπολογιστή ή το tablet σας.
   • Εάν είναι απαραίτητο, μοντελοποιήστε ταβήματα από το άρθρο της Βιβλιοθήκης VEX για τη Ρύθμιση παραμέτρων βάσης κώδικα και βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές μπορούν να δουν τα μπλοκ συστήματος μετάδοσης κίνησης στην Εργαλειοθήκη.
   • Ζητήστε από τους μαθητές να ονομάσουν το έργο τους ως Γεωγραφικό Δείγμα 2 και να το αποθηκεύσουν στη συσκευή τους. Ανατρέξτε στην ενότητα Άνοιγμα και Αποθήκευση της Βιβλιοθήκης VEXcode GO VEX για βήματα που αφορούν συγκεκριμένα τη συσκευή για την αποθήκευση ενός έργου VEXcode GO.

   Εάν είναι απαραίτητο, δώστε στους μαθητές ένα παράδειγμα για το πώς να δοκιμάσουν το έργο τους στο πεδίο.

   • Δείξτε τους πώς να το ρυθμίσουν για δοκιμή τοποθετώντας τη Βάση Κώδικα στη Βάση του Άρη. Ανατρέξτε στην εικόνα Ρύθμισης Πεδίου Αναπαραγωγής Μέρους 2 παραπάνω, εάν χρειάζεται.

   • Μόλις εγκατασταθεί η βάση κώδικα, επιλέξτε «Έναρξη» στο VEXcode GO για να δοκιμάσετε το έργο.

     

      

   • Οι μαθητές θα πρέπει να επιλέξουν το κουμπί «Διακοπή» στη Γραμμή Εργαλείων VEXcode GO για να διακόψουν το έργο. 

   Αν οι μαθητές τελειώσουν νωρίς, ζητήστε τους να τοποθετήσουν έναν δεύτερο Δίσκο στο Πεδίο. Μπορούν να προγραμματίσουν το ρομπότ τους ώστε να συλλέγει και να επιστρέφει και τα δύο δείγματα; 

3. ΔιευκόλυνσηΔιευκόλυνση μιας συζήτησης με τους μαθητές καθώς δημιουργούν και δοκιμάζουν τα έργα τους, με ερωτήσεις όπως:
   • Πώς πρέπει να μετακινηθεί η βάση κώδικα για να συλλέξει τον δίσκο; Μπορείς να μου δείξεις με τα χέρια σου;
   • Ποια μπλοκ προσθέτετε στο έργο σας ώστε η βάση κώδικα να συλλέξει τον δίσκο από τη νέα τοποθεσία; 
   • Πώς αλλάζετε τον κώδικά σας ώστε η Βάση Κώδικα να παραδίδει τον Δίσκο στη νέα τοποθεσία;

   Προετοιμάστε τους μαθητές για τη μέθοδο δοκιμής και λάθους που αποτελεί εγγενές μέρος του πειραματισμού στον οποίο θα συμμετάσχουν με αυτήν την πρόκληση. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το γραφικό του Κύκλου Επίλυσης Προβλημάτων από τη σελίδα Ιστορικό ως οπτικό βοήθημα για να δημιουργήσετε μια δομή για τη διαδικασία επίλυσης προβλημάτων με τους μαθητές σας.

   

   Υπάρχουν πολλές πιθανές λύσεις για αυτήν την πρόκληση. Το ακόλουθο είναι ένα παράδειγμα.

   

   • Εστιάστε στην ιδέα, όχι στην ακρίβεια. Στόχος αυτού του εργαστηρίου είναι να επικεντρωθεί στην έννοια της χρήσης του ηλεκτρομαγνήτη σε ένα έργο. Εάν οι μαθητές έχουν ελαφρώς λανθασμένη ευθυγράμμιση στη βάση κώδικα ή εάν ο δίσκος δεν βρίσκεται ακριβώς στη σωστή θέση όταν οδηγούν προς αυτόν, υπενθυμίστε τους ότι είναι εντάξει να μετακινήσουν ελαφρώς τον δίσκο για να βεβαιωθούν ότι θα τον πιάσει ο ηλεκτρομαγνήτης.
   • Εάν οι μαθητές χρειάζονται πρόσθετη υποστήριξη για να συνδέσουν τις συμπεριφορές της Βάσης Κώδικα με τις εντολές μπλοκ στο έργο τους, χρησιμοποιήστε τη λειτουργία Project Stepping για να βοηθήσετε τους μαθητές να εξετάσουν το έργο τους ένα μπλοκ κάθε φορά για να δουν πώς εκτελείται κάθε μπλοκ στο έργο τους. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο χρήσης της λειτουργίας Project Stepping, ανατρέξτε στο σεμινάριο Stepping Through Blocks στο VEXcode GO.

   

4. ΥπενθύμισηΥπενθυμίστε στους μαθητές να ελέγξουν τη σειρά (ή την ακολουθία) των μπλοκ και τις παραμέτρους στις οποίες έχει οριστεί κάθε μπλοκ στα έργα τους.
   • Τι αλλάξατε στο έργο σας και τι παρέμεινε το ίδιο; Πώς αποφασίσατε ποια μπλοκ ή παραμέτρους θα αλλάζατε στην ομάδα σας; 
   • Ήταν ο Δίσκος σε μεγαλύτερη ή μικρότερη απόσταση; Πώς μπορείτε να αλλάξετε την παράμετρο στο μπλοκ [Drive for] για να βρείτε τη σωστή απόσταση που θα διανύσει η βάση κώδικα;

   Συζητήστε με τους μαθητές για την επίλυση κάθε προβλήματος καθώς κυκλώνετε την τάξη. Αυτή θα είναι μια επαναληπτική διαδικασία, γι' αυτό υπενθυμίστε στους μαθητές ότι οι επιστήμονες που κωδικοποιούν τα ρόβερ του Άρη πρέπει επίσης να προσπαθήσουν πολλές φορές για να κάνουν το ρόβερ να κινηθεί όπως το είχαν σχεδιάσει.

5. ΕρώτησηΖητήστε από τους μαθητές να συνδέσουν τα έργα τους σχετικά με τα ρόβερ του Άρη με τα πραγματικά ρόβερ. Ποια εργαλεία ή αισθητήρες πιστεύουν ότι διαθέτει το ρόβερ που τους επιτρέπουν να αναλύουν δείγματα πετρωμάτων και εδάφους του Martial;