Παιχνίδι

Μέρος 1 - Βήμα προς βήμα

1. ΟδηγίαΔώστε οδηγίες στους μαθητές ότι θα βασιστούν σε όσα έμαθαν στο Εργαστήριο 1, ώστε η Βάση Κώδικα να συλλέξει και να επιστρέψει ένα δείγμα βράχου από τον Άρη (τον Κόκκινο Δίσκο). Αλλά τώρα, θα προγραμματίσουν το ρομπότ τους ώστε να χρησιμοποιεί δεδομένα από τον αισθητήρα ματιών για να ταξινομεί έναν δίσκο, με βάση το χρώμα του.
   • Δείξτε στους μαθητές τη ρύθμιση Πεδίου με την περιοχή ταξινόμησης που σημειώνεται με το X. Μόλις η Βάση Κώδικα συλλέξει τον Κόκκινο Δίσκο, θα πρέπει να τον ρίξει στο τετράγωνο με το X. 

   

   • Οι μαθητές θα δημιουργήσουν ένα 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 αρχικά κινείται προς τα εμπρός μέχρι να φτάσει στον Κόκκινο Δίσκο και στη συνέχεια τροφοδοτεί τον ηλεκτρομαγνήτη του για να τον πιάσει. Στη συνέχεια, το ρομπότ γυρίζει και επιστρέφει στην αρχική του θέση, προτού στρίψει 90 μοίρες αριστερά και κινηθεί προς τα εμπρός για να φτάσει στην περιοχή διαλογής που σημειώνεται με ένα X. Αφού φτάσει στο X, το ρομπότ αφήνει τον Δίσκο και στη συνέχεια γυρίζει και επιστρέφει 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 διαφέρουν μεταξύ των συσκευών, στα άρθρα σύνδεσης της βιβλιοθήκης VEXcode GO VEX για συγκεκριμένα βήματα σύνδεσης του VEX GO Brain στον υπολογιστή ή το σας.
   • Θα χρειαστεί επίσης να διαμορφώσουν το VEXCode GO για τη βάση κώδικα. Εάν είναι απαραίτητο, μοντελοποιήστε τα βήματα 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.
   • Μόλις διαμορφωθεί η βάση κώδικα, ζητήστε από τους μαθητές να προσθέσουν τα ακόλουθα μπλοκ [Σχόλια] για να σχεδιάσουν και να οργανώσουν τα έργα τους. Τα μπλοκ κάτω από το μπλοκ «Συλλογή Δίσκου» [Σχόλιο] θα οδηγήσουν τη Βάση Κώδικα για να συλλέξει τον Δίσκο και να τον επιστρέψει στη Βάση του Άρη. Τα μπλοκ κάτω από το μπλοκ "Ταξινόμηση Δίσκου" [Σχόλιο] θα έχουν τη χρήση δεδομένων Eye Sensor από τη Βάση Κώδικα για την παράδοση του Δίσκου στην καθορισμένη περιοχή ταξινόμησης —με βάση το χρώμα του Δίσκου.

   

   • Στη συνέχεια, ζητήστε από τους μαθητές να προσθέσουν τα ακόλουθα μπλοκ κάτω από το μπλοκ «Συλλογή Δίσκου» [Σχόλιο] για να έχουν τη μονάδα δίσκου Code Base για να συλλέξουν τον Κόκκινο Δίσκο.

   

   • Στη συνέχεια, προσθέστε τα όλα στο έργο για να ταξινομήσει ο δίσκος από τη βάση κώδικα. Σύρετε ένα μπλοκ [Γυρίστε για] στον χώρο εργασίας και επισυνάψτε το κάτω από το μπλοκ [Σχόλιο] «Ταξινόμηση δίσκου». Αλλάξτε την παράμετρο σε «αριστερά» για να στραφεί η βάση κώδικα προς την περιοχή ταξινόμησης.

   

   • Προσθέστε ένα μπλοκ [Αν τότε] και τοποθετήστε ένα μπλοκ <Detects color> στο εξάγωνο. Αφήστε το μπλοκ <Detects color> να έχει οριστεί σε κόκκινο. Αυτό θα κάνει τη βάση κώδικα να χρησιμοποιήσει τον αισθητήρα ματιού για να ανιχνεύσει το χρώμα του δίσκου. Εάν αυτός ο Δίσκος είναι κόκκινος, το μπλοκ <Detects color> θα αναφέρει την τιμή true και τα μπλοκ που προστίθενται στο εσωτερικό του μπλοκ 'C' θα εκτελεστούν.

   

   • Προσθέστε ένα [Drive for] και έναν [Energize electromagnet] μέσα στο μπλοκ [If then] και ορίστε το [Energize electromagnet] σε 'drop'. Αυτό θα μεταφέρει τη μονάδα δίσκου Code Base στην περιοχή ταξινόμησης και θα αποθέσει τον δίσκο.

   

   • Προσθέστε ένα μπλοκ [Drive for] και ορίστε το σε αντίστροφη λειτουργία. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα η Βάση Κώδικα να επιστρέψει στη Βάση του Άρη αφού ρίξει τον Δίσκο.

   

   • Τέλος, προσθέστε ένα μπλοκ [Στροφή για] και ορίστε το στα «αριστερά» για να επιστρέψει η Βάση Κώδικα στην αρχική θέση — στραμμένη προς την περιοχή συλλογής στην επιφάνεια του Άρη.

   

   • Ζητήστε από τους μαθητές να ονομάσουν το έργο τους ως Sort Red 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.  Παρακολουθήστε καθώς η Βάση Κώδικα οδηγεί για να παραλάβει τον Κόκκινο Δίσκο, να επιστρέψει στη βάση και στη συνέχεια να τον παραδώσει στην περιοχή διαλογής.

   

   • 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 σε διαφορετική τοποθεσία. Μπορούν να προσαρμόσουν τον κώδικά τους ώστε η Βάση Κώδικα να συλλέγει τον Δίσκο και να τον παραδίδει στην ίδια περιοχή ταξινόμησης;
      
3. ΔιευκόλυνσηΔιευκόλυνση μιας συζήτησης με τους μαθητές καθώς δοκιμάζουν τα έργα τους.
   • Πώς γνωρίζει η Βάση Κώδικα πότε πρέπει να ενεργοποιήσει τον Ηλεκτρομαγνήτη;
   • Ποια μπλοκ χρησιμοποιούνται για να ανιχνεύσει η βάση κώδικα το χρώμα του δίσκου;
   • Τι θα συνέβαινε αν η βάση κώδικα δεν ανίχνευε κόκκινο χρώμα; 

   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 του ρομπότ τους ή εάν ο Δίσκος δεν βρίσκεται ακριβώς στη σωστή θέση όταν οδηγούν προς το μέρος του, ενημερώστε τους ότι είναι εντάξει να μετακινήσουν ελαφρώς τον Δίσκο για να βεβαιωθείτε ότι θα τον πιάσει ο Ηλεκτρομαγνήτης.

4. ΥπενθύμισηΥπενθυμίστε στους μαθητές να ελέγξουν τις παραμέτρους στα μπλοκ [Drive for] για να βεβαιωθούν ότι το έργο έχει τις σωστές αποστάσεις που απαιτούνται για τη συλλογή και στη συνέχεια την ταξινόμηση του Δίσκου.
   • Θα πρέπει επίσης να ελέγξουν ότι οι παράμετροι στα μπλοκ [Στροφή για] έχουν οριστεί έτσι ώστε η Βάση Κώδικα να περιστρέφεται προς τη σωστή κατεύθυνση για να επιστρέψει στη Βάση του Άρη και προς την περιοχή ταξινόμησης.

   Προκειμένου να ενθαρρύνετε μια νοοτροπία ανάπτυξης και να βοηθήσετε τους μαθητές να υιοθετήσουν τη μέθοδο δοκιμής και λάθους που αποτελεί μέρος του προγραμματισμού και να μάθουν από τα λάθη στην πορεία, κάντε ερωτήσεις όπως:

   • Ποιο λάθος έχεις κάνει που σε έχει διδάξει κάτι;
   • Ποιο μέρος του Εργαστηρίου είναι δύσκολο ή σας κάνει να σκεφτείτε πολύ;
      
5. ΕρώτησηΡωτήστε τους μαθητές πώς το Perseverance Rover θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει έναν αισθητήρα ματιών για να συλλέξει πληροφορίες και να μελετήσει τα διάφορα δείγματα πετρωμάτων και εδάφους του Άρη. Τι θα μπορούσε να μελετήσει το Perseverance Rover με τον αισθητήρα Eye Sensor;

Διάλειμμα στη μέση του παιχνιδιού & Ομαδική συζήτηση

Μόλις κάθε ομάδα δοκιμάσει το έργο της, ώστε η Βάση Κώδικα να παραλάβει και να παραδώσει τον Κόκκινο Δίσκο στην περιοχή ταξινόμησης, ελάτε μαζί για μια σύντομη συζήτηση .

Ελέγξτε την πρόοδο των μαθητών και συζητήστε για το τι κάνει η Βάση Κώδικα στα έργα τους.

• Πώς λειτουργεί ο αισθητήρας ματιών στο έργο μας; Ποια μπλοκ ελέγχουν τον αισθητήρα ματιού;
• Πώς καταφέρατε να λειτουργήσει ο ηλεκτρομαγνήτης με τον αισθητήρα ματιού στο έργο σας;
• Τι γίνεται αν αλλάξουμε τη θέση των δίσκων; Θα συνεχίσει να λειτουργεί αυτό το έργο; Γιατί ή γιατί όχι; 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 τον Κόκκινο Δίσκο από μια νέα τοποθεσία και να τον αποθέσει σε μια νέα περιοχή ταξινόμησης. Θα χρειαστεί να αλλάξουν παραμέτρους στα έργα τους για να συλλέξει και να ταξινομήσει με επιτυχία τον δίσκο η Βάση Κώδικα.
   • Δείξτε στους μαθητές τη νέα ρύθμιση Field και δώστε τους τις αποστάσεις οδήγησης, ώστε να μπορούν να επικεντρωθούν στον κώδικα για αυτό το έργο. Η Βάση Κώδικα θα πρέπει να οδηγήσει 200 ​​χιλιοστά (~8 ίντσες) για να συλλέξει τον Δίσκο και 350 χιλιοστά (mm) (~14 ίντσες (ίντσες)) στη νέα περιοχή ταξινόμησης.

   

   • Η ακόλουθη κινούμενη εικόνα δείχνει έναν πιθανό τρόπο με τον οποίο μπορεί να κινηθεί η βάση κώδικα για να ολοκληρωθεί η πρόκληση. Το ρομπότ αρχικά κινείται προς τα εμπρός μέχρι να φτάσει στον Κόκκινο Δίσκο και στη συνέχεια τροφοδοτεί τον ηλεκτρομαγνήτη του για να τον πιάσει. Στη συνέχεια, το ρομπότ γυρίζει και επιστρέφει στην αρχική του θέση, προτού στρίψει 90 μοίρες αριστερά και κινηθεί προς τα εμπρός για να φτάσει στην περιοχή διαλογής που σημειώνεται με ένα X. Αφού φτάσει στο X, το ρομπότ αφήνει τον Δίσκο και στη συνέχεια γυρίζει και επιστρέφει 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 διαφέρουν μεταξύ των συσκευών, στα άρθρα σύνδεσης της βιβλιοθήκης VEXcode GO VEX για συγκεκριμένα βήματα σύνδεσης του VEX GO Brain στον υπολογιστή ή το σας.
   • Εάν είναι απαραίτητο, μοντελοποιήστε τα βήματα 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 Sort Red 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.

   

   • Μόλις εγκατασταθεί η βάση κώδικα, επιλέξτε «Έναρξη» στο VEXcode GO για να δοκιμάσετε το έργο. Στη συνέχεια, παρατηρήστε τις συμπεριφορές της βάσης κώδικα.
   • Οι μαθητές θα πρέπει να επιλέξουν το κουμπί «Διακοπή» στη Γραμμή Εργαλείων VEXcode GO για να διακόψουν το έργο αφού ολοκληρώσει την πρόκληση.

   Αν οι μαθητές τελειώσουν νωρίς, ζητήστε τους να αλλάξουν τη θέση της περιοχής διαλογής. Βάλτε τους να το μετακινήσουν ένα τετράγωνο πιο κοντά στη Βάση του Άρη.

   • Η κατά προσέγγιση απόσταση για αυτήν την περιοχή διαλογής είναι 250 χιλιοστά (mm) (~10 ίντσες (ίντσες)). Μπορούν να προγραμματίσουν το ρομπότ τους ώστε να συλλέγει και να παραδίδει τον Δίσκο στην ίδια περιοχή διαλογής;
      
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;
   • Τι πρέπει να αλλάξετε για να μπορέσει η βάση κώδικα να παραλάβει τον δίσκο από τη νέα τοποθεσία;
   • Ποιες παραμέτρους πρέπει να αλλάξετε για να αποθέσει ο δίσκος στη νέα περιοχή ταξινόμησης η βάση κώδικα;

   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 "Φόντο" ως οπτικό βοήθημα για να δημιουργήσετε μια δομή για τη διαδικασία επίλυσης προβλημάτων με τους μαθητές σας. Δείτε το Ιστορικό για περισσότερες πληροφορίεςσχετικά με στρατηγικές που θα βοηθήσουν τους μαθητές να αντιμετωπίσουν τα προβλήματα των έργων τους και να βρουν τις δικές τους λύσεις. 

   

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

   

   Εστιάστε στην ιδέα, όχι στην ακρίβεια. Ο στόχος αυτού του εργαστηρίου είναι να επικεντρωθεί στην έννοια της χρήσης του αισθητήρα ματιού με τον 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, ενημερώστε τους ότι είναι εντάξει να μετακινήσουν ελαφρώς τον δίσκο για να βεβαιωθείτε 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 πριν τα δοκιμάσουν στο Πεδίο.
   • Έστριψε η Βάση Κώδικα δεξιά αντί για αριστερά; Τι μπορείτε να αλλάξετε για να στρίψει το ρομπότ προς τη σωστή κατεύθυνση; 
   • Ήταν ο Δίσκος πιο μακριά; Πώς μπορείτε να αλλάξετε την παράμετρο στο μπλοκ [Drive for] για να βρείτε τη σωστή απόσταση που θα διανύσει η βάση κώδικα;
   • Είναι το μπλοκ <Detects color> ρυθμισμένο σε Κόκκινο (το χρώμα του Δίσκου);

   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 σκεφτούν πώς έχει αλλάξει το έργο τους από το Μέρος 1 του Παιχνιδιού στο Μέρος 2 του Παιχνιδιού.
   • Πώς έχει αλλάξει το έργο σας από την έναρξη του Εργαστηρίου μέχρι τώρα;
   • Τι αλλάξατε στο έργο σας για να λειτουργήσει καλύτερα;
   • Ποια αλλαγή κάνατε που το έκανε λιγότερο επιτυχημένο; Πώς το διορθώσατε;