Φόντο

Τι είναι ο αισθητήρας ματιών;

Ο αισθητήρας ματιούείναι ένας αισθητήρας που μπορεί να προσδιορίσει τρία πράγματα - την παρουσία ενός αντικειμένου, το χρώμα του και τη φωτεινότητα ενός αντικειμένου ή μιας επιφάνειας. Σε αυτήν τη Μονάδα, ο Αισθητήρας Οφθαλμού χρησιμοποιείται για την ανίχνευση ενός αντικειμένου, ώστε να μπορεί να απομακρυνθεί από την περιοχή προσγείωσης. Τα δεδομένα που αναφέρονται από τον αισθητήρα ματιών μπορούν να προβληθούν στην κονσόλα παρακολούθησης, η οποία προσφέρει στους μαθητές μια οπτική αναπαράσταση αυτού που «βλέπει» το ρομπότ και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να τους βοηθήσει να κάνουν τη σύνδεση μεταξύ των αισθητήρων και των συμπεριφορών του ρομπότ. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη χρήση της Κονσόλας Παρακολούθησης στο VEXcode GO, ανατρέξτε σε αυτό το άρθρο της Βιβλιοθήκης VEX.

Ο αισθητήρας ματιού στην έκδοση Code Base - Eye Forward βρίσκεται στην μπροστινή πλευρά, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Ο αισθητήρας ματιού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση της παρουσίας ή της απουσίας ενός αντικειμένου, καθώς και του χρώματος ή του επιπέδου φωτεινότητάς του. 

Ο αισθητήρας ματιών χρησιμοποιεί υπέρυθρο φως για την ανίχνευση αντικειμένων. Τα ανοιχτόχρωμα αντικείμενα αντανακλούν το υπέρυθρο φως και ανιχνεύονται πιο εύκολα από τον αισθητήρα ματιών. Τα σκουρόχρωμα αντικείμενα απορροφούν το υπέρυθρο φως και ο αισθητήρας ματιών δεν τα ανιχνεύει τόσο καλά. Κατά τη διάρκεια της Μονάδας, χρησιμοποιήστε λευκό ή ανοιχτόχρωμο χαρτί για τα εμπόδια, ώστε να διασφαλίσετε ότι ο Αισθητήρας Οφθαλμού θα είναι σε θέση να ανιχνεύσει αυτά τα αντικείμενα.

Σε αυτήν τη Μονάδα, ο Αισθητήρας Οφθαλμού θα χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση πότε υπάρχει ένα αντικείμενο στη διαδρομή της Βάσης Κώδικα. Η θέση του αισθητήρα ματιού στη βάση κώδικα σημαίνει ότι μπορεί να ανιχνεύσει μόνο αντικείμενα ακριβώς μπροστά του. Να το έχετε υπόψη σας αυτό όταν παρουσιάζετε τη Βάση Κώδικα και τα εμπόδια στους μαθητές σας, έτσι ώστε το υλικό να προετοιμάζει τους μαθητές για την επιτυχία. 

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον αισθητήρα ματιών και τον τρόπο λειτουργίας του, ανατρέξτε στο άρθροΚωδικοποίηση με τον αισθητήρα ματιών VEX GOτης βιβλιοθήκης VEX.

Τι είναι το VEXcode GO;

Το VEXcode GO είναι ένα περιβάλλον κωδικοποίησης που χρησιμοποιείται για την επικοινωνία με τα ρομπότ VEX GO. Οι μαθητές χρησιμοποιούν τη διεπαφή μεταφοράς και απόθεσης για να δημιουργήσουν έργα VEXcode GO που ελέγχουν τις ενέργειες των ρομπότ τους. Ο σκοπός κάθε μπλοκ μπορεί να αναγνωριστεί χρησιμοποιώντας οπτικές ενδείξεις όπως το σχήμα, το χρώμα και η ετικέτα του. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο εργασίας με το VEXcode GO, ανατρέξτε στην ενότητα VEXcode GO της βιβλιοθήκης VEX.

Τα μπλοκ στο VEXcode GO αντιπροσωπεύουν εντολές ρομπότ που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ενός έργου στο VEXcode GO. Παρακάτω είναι μια λίστα με τα κύρια μπλοκ που χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της Ενότητας.

VEXcode GO Blocks	Συμπεριφορές
	Το μπλοκ {When started} ξεκινά την εκτέλεση της συνδεδεμένης στοίβας μπλοκ κατά την εκκίνηση του έργου.
	Το μπλοκ [Drive] μετακινεί το σύστημα μετάδοσης κίνησης προς τα εμπρός ή προς τα πίσω για πάντα.
	Το μπλοκ [Στροφή για] στρέφει το σύστημα μετάδοσης κίνησης για μια δεδομένη απόσταση.
	Το μπλοκ [Forever] επαναλαμβάνει για πάντα τυχόν μπλοκ που περιέχονται μέσα στο 'C'.
	Το μπλοκ [Αναμονή] περιμένει για ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα πριν μετακινηθεί στο επόμενο μπλοκ σε ένα έργο.
	Το μπλοκ [Περιμένετε μέχρι] περιμένει να αναφέρει η συνθήκη που βρίσκεται μέσα σε αυτό την τιμή TRUE πριν μετακινηθεί στο επόμενο μπλοκ.
	Το μπλοκ <Found object> αναφέρει εάν ο αισθητήρας ματιού ανιχνεύσει ένα αντικείμενο.
	Το μπλοκ [Διακοπή οδήγησης] σταματά το σύστημα μετάδοσης κίνησης.
	Το μπλοκ [Ορισμός χρώματος προφυλακτήρα] ορίζει το χρώμα του προφυλακτήρα LED.

Πώς λειτουργεί το μπλοκ [Περιμένετε μέχρι] με τον αισθητήρα ματιών; 

Σε αυτήν την Ενότητα, οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν τον Αισθητήρα Οφθαλμού στη Βάση Κώδικα για να ανιχνεύσουν εμπόδια στην περιοχή προσγείωσης του ρόβερ στον Άρη. Για να το κωδικοποιήσουν αυτό, θα χρησιμοποιήσουν το μπλοκ [Περιμένετε μέχρι] σε ένα έργο. Το μπλοκ [Περιμένετε μέχρι] είναι ένα μπλοκ Ελέγχου που ελέγχει επανειλημμένα μια συνθήκη για τον έλεγχο της ροής ενός έργου. Ένα έργο δεν θα μετακινηθεί στο επόμενο μπλοκ μέχρι η συνθήκη στο μπλοκ [Περιμένετε μέχρι] να αναφερθεί ως αληθής. Σε αυτήν την Ενότητα, το μπλοκ [Περιμένετε μέχρι] χρησιμοποιείται με το μπλοκ<Found object> ως συνθήκη - έτσι ώστε να περιμένει μέχρι ο Αισθητήρας Οφθαλμού να ανιχνεύσει ένα αντικείμενο και η συνθήκη του μπλοκ <Found object> να είναι αληθής - για να προχωρήσει στο επόμενο μπλοκ του έργου. 

Τα μπλοκ [Περιμένετε μέχρι] μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με μπλοκ που δεν αναμένουν, όπως το μπλοκ [Οδήγηση] σε αυτήν την Ενότητα, έτσι ώστε η Βάση Κώδικα να μπορεί να προχωρήσει προς τα εμπρόςμέχρι να ανιχνεύσει ένα αντικείμενο ο Αισθητήρας Ματιού κατά. Παρακολουθήστε την παρακάτω κινούμενη εικόνα για να δείτε το μπλοκ [Περιμένετε μέχρι] να χρησιμοποιείται για να εμποδίσει το ρομπότ να χτυπήσει ένα εμπόδιο.

Για να δείτε τη ροή του έργου σε πραγματικό χρόνο καθώς το ρομπότ σας λειτουργεί, παρακολουθήστε τη λειτουργία Highlight στο VEXcode GO. Στην αρχή του έργου, η πράσινη επισήμανση θα εμφανιστεί γύρω από το μπλοκ [Περιμένετε μέχρι] μέχρι να ισχύει η συνθήκη. Η πράσινη επισήμανση θα εμφανιστεί για να παρακάμπτει τα μπλοκ που δεν βρίσκονται σε αναμονή (σε αυτήν την περίπτωση το μπλοκ [Drive]) επειδή αυτές οι εντολές εκτελούνται γρήγορα. 

Σε αυτήν την Ενότητα, οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν έναν συνδυασμό μπλοκ αναμονής, όπως το μπλοκ [Περιμένετε μέχρι], και μπλοκ μη αναμονής, όπως το μπλοκ [Οδήγηση], στα έργα τους για να ολοκληρώσουν τις δραστηριότητες και τις προκλήσεις του Εργαστηρίου. Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τα μπλοκ αναμονής και τα μπλοκ χωρίς αναμονή στο VEXcode GO, διαβάστε αυτό το άρθρο της Βιβλιοθήκης VEX. 

Προετοιμασία για Ανοιχτή Πρόκληση σε αυτήν την Ενότητα

Σε αυτήν την Ενότητα, οι μαθητές θα κληθούν να χρησιμοποιήσουν ό,τι έχουν μάθει προηγουμένως για να δημιουργήσουν ένα έργο για την επίλυση μιας πρόκλησης. Επειδή είναι σημαντικό να προκαλείτε τακτικά τους μαθητές να λύνουν προβλήματα και να εφαρμόζουν τις δεξιότητες που έχουν μάθει με έναν νέο τρόπο, σας ενθαρρύνουμε να προκαλέσετε τους μαθητές σας και να χρησιμοποιήσετε αυτές τις στρατηγικές για να οικοδομήσετε ανθεκτικότητα και να τους καθοδηγήσετε στην αντιμετώπιση της πρόκλησης. Ακολουθούν μερικές προτάσεις που θα βοηθήσουν τους μαθητές καθώς πειραματίζονται με τα έργα τους: 

Δώστε ανατροφοδότηση χωρίς να δώσετε τη λύση -Η πραγματοποίηση λαθών κατά την επίλυση μιας πρόκλησης είναι αναμενόμενη και ενθαρρύνεται. «Τα λάθη στη μάθηση μπορούν να δημιουργήσουν ευκαιρίες [και] μπορούν να βοηθήσουν στην πραγματοποίηση συνδέσεων.»¹ Η δημιουργία μιας οικείας διαδικασίας επίλυσης προβλημάτων με τους μαθητές σας μπορεί να τους βοηθήσει να μάθουν πώς να εντοπίζουν ένα πρόβλημα και να προχωρούν όταν κάνουν λάθος, ελαχιστοποιώντας έτσι τη διακοπή και την απογοήτευση. Δοκιμάστε να χρησιμοποιήσετε τον ακόλουθο κύκλο επίλυσης προβλημάτων με τους μαθητές σας για να τους βοηθήσετε να αντιμετωπίσουν τα έργα τους και να βρουν τις δικές τους λύσεις. 

• Περιγράψτε το πρόβλημα
  • Ζητήστε από τον μαθητή να εξηγήσει τι δεν πάει καλά. Οι μαθητές θα πρέπει να είναι σε θέση να συσχετίσουν το λάθος με τον κοινό στόχο ή την τρέχουσα πρόκληση.
    • Πώς κινείται η βάση κώδικα στο έργο τους; Πώς θα πρέπει να κινείται το ρομπότ; 
• Προσδιορίστε πότε και πού ξεκίνησε το πρόβλημα
  • Ρωτήστε τον μαθητή πότε παρατήρησε για πρώτη φορά το πρόβλημα.
    • Ποιο μέρος του έργου υλοποιούνταν;
  • Εάν οι μαθητές δυσκολεύονται να προσδιορίσουν πού βρίσκεται το σφάλμα στο έργο, ενθαρρύνετέ τους να χρησιμοποιήσουν τη λειτουργία Project Stepping στο VEXcode GO. Οι οπτικές ενδείξεις που παρέχονται με τη λειτουργία Project Stepping μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να βοηθήσουν τους μαθητές να αντιμετωπίσουν προβλήματα στο έργο τους, έχοντας τη δυνατότητα να βλέπουν τα μπλοκ να εκτελούνται ένα κάθε φορά. Αυτό θα τους δώσει μια καλύτερη εικόνα για το ποια μπλοκ μπορεί να προκαλούν το σφάλμα, επομένως η διόρθωση σφαλμάτων μπορεί να γίνει μια πιο στοχευμένη και αποτελεσματική διαδικασία. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο χρήσης της λειτουργίας Project Stepping, ανατρέξτε στο άρθρο Steping Through a Project in VEXcode GO VEX Library. 
• Κάντε & δοκιμαστικές τροποποιήσεις
  • Όταν οι μαθητές εντοπίζουν κάποιο σφάλμα, θα πρέπει να κάνουν διορθώσεις στο έργο τους. Οι μαθητές μπορούν να δοκιμάσουν το έργο με κάθε επεξεργασία που κάνουν. Εάν το έργο είναι επιτυχές, τότε μπορούν να προχωρήσουν στο επόμενο βήμα στον κύκλο επίλυσης προβλημάτων. Εάν το έργο δεν είναι επιτυχές, μπορούν να επιστρέψουν στην αρχή της διαδικασίας και να προσπαθήσουν ξανά.
• Κατοπτρίζω
  • Ζητήστε από τους μαθητές να σκεφτούν τα λάθη που έκαναν και ξεπέρασαν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας.
    • Ποιο ήταν το λάθος; Τι μάθατε από αυτό το λάθος; Πώς μπορεί να σας βοηθήσει κατά την κωδικοποίηση της βάσης κώδικα την επόμενη φορά;
  • Ενθαρρύνετε τους μαθητές να αναγνωρίσουν τα λάθη τους και τι έμαθαν από τη διαδικασία, ώστε να ενθαρρύνετε μια νοοτροπία ανάπτυξης. Η ισχυρή έμφαση σε μια νοοτροπία ανάπτυξης μπορεί να βοηθήσει τους μαθητές να μάθουν πότε και πώς να επιμένουν, αλλά και πότε να ζητούν βοήθεια.²Εάν οι μαθητές μπορούν να δουν τη διαδικασία τους ως πρόδρομο μιας νέας μάθησης, τότε μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα βήματα εδώ για να προωθήσουν τη δική τους μάθηση καθώς και τη μάθηση των συμμαθητών τους. Καθώς οι μαθητές αντιμετωπίζουν αυτά τα ζητήματα και αναλογίζονται τα λάθη τους, ενθαρρύνετέ τους να μοιραστούν τα λάθη τους και να τα επεξεργαστούν με τους συμμαθητές τους. Με αυτόν τον τρόπο, οι μαθητές μπορούν να γίνουν «μαθησιακά μέσα ο ένας για τον άλλον».³

Το "Καθαρισμός της Περιοχής Προσγείωσης" (Εργαστήριο 2) έχει σχεδιαστεί ως μια εξερεύνηση ανοιχτού τύπου που θα ζητήσει από τους μαθητές σας να επιμείνουν για να λύσουν μια πρόκληση. Σε αυτό το Εργαστήριο, εισάγουμε βρόχους με το μπλοκ [Forever] και ζητάμε από τους μαθητές να πειραματιστούν χρησιμοποιώντας βρόχους στο έργο τους, ώστε η Βάση Κώδικα να οδηγεί και να ανιχνεύει όλα τα εμπόδια στην περιοχή προσγείωσης (GO Field). Εάν η χρήση βρόχων σε ένα έργο είναι κάτι καινούργιο για τους μαθητές σας, μπορεί να χρειαστούν αρκετές επαναλήψεις των έργων τους για να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά οι βρόχοι. Χρησιμοποιήστε τις προτάσεις που περιγράφονται σε αυτήν την ενότητα για να προετοιμάσετε τους μαθητές για τη διαδικασία δοκιμής και σφάλματος και να τους βοηθήσετε να αντιμετωπίσουν προβλήματα στα έργα τους, ώστε να επιτύχουν τον στόχο της πρόκλησης. Η ενότητα Διευκόλυνση των Μέρων 1 και 2 του Παιχνιδιού περιέχει πρόσθετα εκπαιδευτικά υποστηρικτικά μέσα για την καθοδήγηση των μαθητών στην πρόκληση του Εργαστηρίου 2. Έχοντας ένα σχέδιο για το πώς θα παρέχετε υποστήριξη για την επίλυση προβλημάτων και τη μέθοδο δοκιμής και λάθους που απαιτείται σε αυτό το Εργαστήριο, μπορείτε να καλύψετε τις ατομικές ανάγκες των μαθητών σας.

Δείτε το άρθρο της Βιβλιοθήκης VEX Χτίζοντας Ανθεκτικότητα στα Εργαστήρια STEM» για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το πώς η αποτελεσματική ανατροφοδότηση μπορεί να βοηθήσει τους μαθητές να οικοδομήσουν ανθεκτικότητα και μια νοοτροπία ανάπτυξης ενώ εργάζονται στα Εργαστήρια STEM.