Επισκόπηση
Βαθμοί
3+ (Ηλικίες 8+)
Φορά
40 λεπτά ανά εργαστήριο
Βασικές Ερωτήσεις Ενότητας (Ερωτήσεις)
- Τι είναι ένας ρομποτικός βραχίονας;
- Πώς λειτουργεί ένας ρομποτικός βραχίονας;
Κατανοήσεις Μονάδας
Οι ακόλουθες έννοιες θα καλυφθούν σε όλη αυτή την Ενότητα:
- Πώς λειτουργεί ένας ρομποτικός βραχίονας.
- Πώς να χρησιμοποιήσετε ένα ρομποτικό βραχίονα για να ολοκληρώσετε μια εργασία.
Σύνοψη Εργαστηρίου
Κάντε κλικ στις ακόλουθες καρτέλες για μια σύνοψη των όσων θα κάνουν και θα μάθουν οι μαθητές σε κάθε εργαστήριο.
Εργαστήριο 1 - Ρομποτικός βραχίονας
Κύριο Ερωτηματολόγιο: Πώς σχετίζεται ένας βραχίονας ρομπότ με έναν ανθρώπινο βραχίονα;
Αυτό το εργαστήριο εισάγει την έννοια ενός ρομποτικού βραχίονα συσχετίζοντάς τον με έναν ανθρώπινο βραχίονα. Οι μαθητές θα κληθούν να σκεφτούν τα μέρη ενός ανθρώπινου βραχίονα και να τα συσχετίσουν με το πώς συναρμολογείται ένας ρομποτικός βραχίονας. Στη συνέχεια, οι μαθητές θα κατασκευάσουν το πρώτο μέρος του ρομποτικού βραχίονα.
Οι μαθητές θα συσχετίσουν τι κατασκευάστηκε με ένα μέρος του ανθρώπινου βραχίονα και θα ρωτήσουν τι άλλο χρειάζεται να προστεθεί για να γίνει ένας ολοκληρωμένος ρομποτικός βραχίονας. Στη συνέχεια, οι μαθητές θα ολοκληρώσουν την κατασκευή του ρομποτικού βραχίονα.
Στη συνέχεια, οι μαθητές θα συζητήσουν για ποιο σκοπό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ο βραχίονας του ρομπότ και θα πειραματιστούν με την κίνηση ενός δίσκου, γράφοντας τα βήματα που απαιτούνται για την κίνηση ενός δίσκου. Οι εκπαιδευτικοί θα ολοκληρώσουν το Εργαστήριο δοκιμάζοντας τα βήματα μιας ομάδας για να δουν αν λειτουργούν.
Εργαστήριο 2 - Μηχανοκίνητος βραχίονας ρομπότ
Κύριο Ερωτηματολόγιο: Πώς μπορεί ένας κινητήρας να κάνει τον βραχίονα του ρομπότ πιο χρήσιμο;
Παρουσιάστε τα πλεονεκτήματα της μηχανοκίνησης, μιλώντας για το πώς οι άνθρωποι έχουν όρια στη δύναμη και την αντοχή τους. Οι μαθητές θα προσαρμόσουν τον ρομποτικό βραχίονα τους για να προσθέσουν κινητήρες και διακόπτες για να ελέγχουν την κίνηση του βραχίονα.
Οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν τους κινητήρες για να μετακινήσουν έναν δίσκο και θα γράψουν λεπτομερείς οδηγίες για να αναλύσουν τη διαδικασία σε διακριτά βήματα. Στη συνέχεια, οι μαθητές θα ανταλλάξουν οδηγίες με μια άλλη ομάδα και θα προσπαθήσουν να την ακολουθήσουν για να ολοκληρώσουν την εργασία της μετακίνησης ενός δίσκου. Θα αναθεωρήσουν τις οδηγίες για να είναι ακριβείς.
Εργαστήριο 3 - Χρήση του Ηλεκτρομαγνήτη
Κύριο Ερώτημα Εστίασης: Πώς μπορώ να ελέγξω έναν ρομποτικό βραχίονα χρησιμοποιώντας κώδικα;
Εισαγάγετε την έννοια του κωδικοποίησης του βραχίονα του ρομπότ ζητώντας από τους μαθητές έναν τρόπο με τον οποίο θα μπορούσαν να ελέγχουν τον βραχίονα του ρομπότ χωρίς να τον αγγίζουν. Οι μαθητές θα προσαρμόσουν τον ρομποτικό βραχίονα τους για να προσθέσουν τον εγκέφαλο και τον ηλεκτρομαγνήτη.
Οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν το VEXcode GO για να ελέγξουν την κίνηση του βραχίονα του ρομπότ, για να προσπαθήσουν να τον μετακινήσουν σε καθένα από τα 4 τεταρτημόρια του πλακιδίου.
Οι μαθητές θα προγραμματίσουν τον βραχίονα του ρομπότ για να μετακινήσουν έναν δίσκο, χρησιμοποιώντας τον ηλεκτρομαγνήτη, σε μια νέα θέση στο πλακίδιο.
Εργαστήριο 4 - Χρήση του αισθητήρα ματιού
Κύρια Ερώτηση Εστίασης: Πώς βοηθά ένας Αισθητήρας Οφθαλμού τον Βραχίονα του Ρομπότ;
Παρουσιάστε τον Αισθητήρα Οφθαλμού συμμετέχοντας σε μια συζήτηση σχετικά με το πώς βλέπουν τα πράγματα οι άνθρωποι και τα ρομπότ. Συγκρίνετε και αντιπαραβάλετε τον αισθητήρα ματιού με ένα ανθρώπινο μάτι. Εισαγάγετε την έννοια της συνθήκης και πώς μια συνθήκη στον κώδικα βοηθά να καταλάβουμε τι πρέπει να γίνει με τα δεδομένα ενός αισθητήρα.
Οι μαθητές θα προγραμματίσουν τον βραχίονα του ρομπότ ώστε να ανιχνεύει και να μετακινεί έναν δίσκο, χρησιμοποιώντας το μπλοκ <Eye found object> , για να προσδιορίσουν εάν υπάρχει κάτι μπροστά από τον αισθητήρα ματιού. Στο διάλειμμα στη μέση του παιχνιδιού, ο δάσκαλος θα συζητήσει πώς να πει στο ρομποτικό βραχίονα τι να κάνει με το αντικείμενο που σήκωσε.
Στη συνέχεια, οι μαθητές θα προγραμματίσουν τον βραχίονα του ρομπότ ώστε να χρησιμοποιεί τόσο τον κινητήρα του βραχίονα όσο και τον κινητήρα βάσης για να μετακινήσει τον δίσκο σε μια νέα θέση. Κατά τη διάρκεια του μέρους Κοινή χρήση, οι μαθητές θα συζητήσουν ποια συνθήκη χρησιμοποίησαν και πώς ο αισθητήρας ματιού έκανε τον βραχίονα του ρομπότ πιο χρήσιμο.
Εργαστήριο 5 - Λήψη Αποφάσεων
Κύριο Ερώτημα Εστίασης: Πώς μπορεί ένας ρομποτικός βραχίονας να λάβει μια απόφαση;
Οι μαθητές παρουσιάζουν την ιδέα της ρομποτικής λήψης αποφάσεων χρησιμοποιώντας δουλειές του σπιτιού στην καθημερινή ζωή. Πώς ξέρεις πώς να τακτοποιείς τα υλικά στην τάξη; Ή τα ρούχα σου στο σπίτι; Μιλάμε για το πώς οι άνθρωποι σκέφτονται να ταξινομήσουν αντικείμενα, αλλά τα ρομπότ ακολουθούν μοτίβα για να λάβουν αποφάσεις. Πώς μπορούμε να προγραμματίσουμε τον βραχίονα του ρομπότ για να λάβουμε μια απόφαση;
Οι μαθητές θα προγραμματίσουν τον βραχίονα του ρομπότ για να αναγνωρίζουν και να μετακινούν έναν έγχρωμο δίσκο σε μια συγκεκριμένη θέση, με βάση το χρώμα. Στο διάλειμμα στη μέση του παιχνιδιού, οι μαθητές θα προσπαθήσουν να μαντέψουν το «αγαπημένο χρώμα» του βραχίονα του ρομπότ με βάση τον κώδικα. Στη συνέχεια, θα κάνουν δοκιμές για να δουν αν έχουν δίκιο.
Στη συνέχεια, οι μαθητές θα κωδικοποιήσουν τον βραχίονα του ρομπότ για να αναγνωρίσουν και να ταξινομήσουν και τους τρεις χρωματιστούς δίσκους και να μετακινηθούν σε συγκεκριμένες θέσεις με βάση το χρώμα. Οι μαθητές θα συζητήσουν άλλα αντικείμενα που θα μπορούσε να ταξινομήσει ο βραχίονας ρομπότ και θα κάνουν συνδέσεις με ρομπότ του πραγματικού κόσμου (όπως παλετοποίηση με βάση το προϊόν, αισθητήρες, παρόμοια σχήματα/εμφάνιση).
Πρότυπα Μονάδων
Τα Πρότυπα Μονάδας θα εξετάζονται σε κάθε Εργαστήριο εντός της Μονάδας.
Διεθνής Εταιρεία για την Τεχνολογία στην Εκπαίδευση (ISTE)
ISTE - (7) Καινοτόμος Σχεδιαστής - 7c: Οι φοιτητές συμβάλλουν εποικοδομητικά στις ομάδες έργου, αναλαμβάνοντας διάφορους ρόλους και ευθύνες για να εργαστούν αποτελεσματικά προς την επίτευξη ενός κοινού στόχου.
Πώς επιτυγχάνεται το πρότυπο: Σε κάθε εργαστήριο της ενότητας, οι μαθητές ολοκληρώνουν τη λίστα ελέγχου ρομποτικών ρόλων και ρουτινών για να προσδιορίσουν τους διάφορους ρόλους τους και να ακολουθήσουν αυτές τις παραμέτρους για να εργαστούν αποτελεσματικά για τη δημιουργία μιας λειτουργικής κατασκευής. Οι μαθητές συνεργάζονται επίσης με τις ομάδες του έργου τους για να ολοκληρώσουν τις δραστηριότητες που περιγράφονται στις ενότητες Παιχνιδιού κάθε Εργαστηρίου. Στο τέλος κάθε Εργαστηρίου στην ενότητα Κοινοποίηση, οι μαθητές θα αναλογιστούν την αποτελεσματικότητά τους ως ομάδα και την ικανότητά τους να συνεργάζονται.