Εργαστήριο STEM ανοιχτού τύπου: Κώδικας
Εργαλειοθήκη Δασκάλου
-
Κωδικός
Σε αυτό το μέρος της έρευνας, οι μαθητές θα δημιουργήσουν το έργο για την ολοκλήρωση της εργασίας ανακύκλωσης. Οι μαθητές θα χρειαστεί να:
-
Δημιουργήστε το αρχείο έργου
-
Περιγράψτε τα βήματα χρησιμοποιώντας μπλοκ σχολίων
-
Μεταφράστε τα μπλοκ σχολίων σε VEXcode IQ
-
Προετοιμασία και εκτέλεση του έργου
Βήμα 1: Προετοιμασία για Κωδικοποίηση
Να θυμάστε ότι μπορείτε πάντα να ανατρέξετε στα εκπαιδευτικά εγχειρίδια για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα μπλοκ, τις ακολουθίες και την αντιμετώπιση προβλημάτων. Χρησιμοποιήστε την ενότητα Βοήθεια όταν θέλετε να μάθετε τι κάνει ένα συγκεκριμένο μπλοκ ή πώς να το χρησιμοποιήσετε.
Χρήση μπλοκ με εξειδίκευση
Για να μετακινήσετε μια συγκεκριμένη απόσταση, χρησιμοποιήστε το μπλοκ [Drive for] και αλλάξτε την κατεύθυνση και την απόσταση που διανύθηκε προσαρμόζοντας τις παραμέτρους στο μπλοκ.
Για να στρίψετε δεξιά ή αριστερά σε οποιοδήποτε βήμα, χρησιμοποιήστε το μπλοκ [Στροφή για]. Και πάλι, μπορείτε να προσαρμόσετε τις παραμέτρους ώστε να ταιριάζουν στις ανάγκες του σχεδιασμού σας.
Άνοιγμα Νέου Έργου
Ο Προγραμματιστής θα πρέπει να ξεκινήσει ένα νέο έργο με το πρότυπο Αυτόματου Πιλότου (Σύστημα Μετάδοσης Κίνησης), να το ονομάσει και να το αποθηκεύσει. Δεδομένου ότι θα δημιουργήσουμε μια διαδρομή για ένα ρομπότ ανακύκλωσης, μετονομάστε το έργο σας σε "Εκτέλεση ανακύκλωσης".
Για υπενθυμίσεις σχετικά με το πώς να ξεκινήσετε, ανατρέξτε στα εκπαιδευτικά βίντεο ή στα παραδείγματα προγραμμάτων για αναφορά.
Συμβουλές για τους Δασκάλους
- Αυτή θα πρέπει να είναι η ίδια διαδικασία που ακολουθήθηκε στα προηγούμενα Εργαστήρια Οδήγησης και Τόρνευσης. Ζητήστε από έναν μαθητή που δεν είναι Προγραμματιστής να υπενθυμίσει στην τάξη ορισμένα από αυτά τα βήματα, για να βεβαιωθείτε ότι όλοι συμμετέχουν και ακολουθούν τη διαδικασία (ακόμα κι αν δεν πατούν φυσικά τα κουμπιά).
- Υπενθυμίστε στους μαθητές την ενότητα Βοήθεια και ότι είναι πάντα διαθέσιμη κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τους, σε περίπτωση που χρειαστούν πρόσθετη υποστήριξη. Οι μαθητές θα πρέπει να ενθαρρύνονται να αντιμετωπίζουν μόνοι τους προβλήματα στην πορεία, προτού ζητήσουν την υποστήριξη ενός δασκάλου.
-
Εάν αυτή είναι η πρώτη φορά που ο μαθητής χρησιμοποιεί το VEXcode IQ, μπορεί να ανατρέξει στα Tutorials οποιαδήποτε στιγμή κατά τη διάρκεια αυτής της έρευνας. Τα Tutorials βρίσκονται στη γραμμή εργαλείων.
Βήμα 2: Δημιουργήστε μια λίστα βημάτων χρησιμοποιώντας τα μπλοκ σχολίων
Τι είναι τα σχόλια;
Τα σχόλια συνήθως προστίθενται σε έργα για να εξηγήσουν τι ήθελε ένας προγραμματιστής να κάνουν κάποια μέρη του έργου. Επομένως, είναι χρήσιμα κατά τη συνεργασία και την αντιμετώπιση προβλημάτων.
Σε αυτήν την περίπτωση, θα τα χρησιμοποιήσουμε για να μας βοηθήσουν να δημιουργήσουμε μια γενική λίστα με τα βήματα που πρέπει να κάνει το ρομπότ για να ολοκληρώσει την εργασία του.
Ποιο είναι το πρώτο πράγμα που πρόκειται να κάνει το ρομπότ;
Στο έργο, χρησιμοποιήστε τα μπλοκ [σχόλιο] για να δημιουργήσετε μια βασική ακολουθία στην ομάδα σας. Ο Καταγραφέας ή ο Προγραμματιστής θα πρέπει να απαριθμήσει τα πρώτα 10 βήματα στο VEXcode IQ, με ένα μπλοκ σχολίων για κάθε βήμα. Δείτε το παράδειγμα εδώ.
Το κείμενο στο μπλοκ δεν χρειάζεται να είναι τόσο συγκεκριμένο όσο τα ίδια τα μπλοκ, καθώς αυτός είναι απλώς ένας οδηγός που πρέπει να ακολουθήσετε όταν ξεκινήσετε να δημιουργείτε την πραγματική ακολουθία κωδικοποίησης.
Εργαλειοθήκη Δασκάλου
-
Σημειώσεις
Αυτό θα μπορούσε επίσης να γίνει χρησιμοποιώντας μια σημείωση στο έργο. Με μια σημείωση, θα πληκτρολογούσατε απλώς τα βήματα παρόμοια με τον τρόπο που θα τα απαριθμούσατε σε χαρτί. Σε αυτήν την περίπτωση, οι σημειώσεις και τα σχόλια θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν εναλλακτικά. Επιλέγουμε να χρησιμοποιήσουμε μπλοκ σχολίων εδώ για δύο λόγους: για να αποκτήσουμε επιπλέον εξάσκηση με τη φύση της μεθόδου μπλοκ VEXcode IQ και επειδή μπορείτε να προσθέσετε κάθε βήμα σχολίου στην πραγματική ακολουθία μπλοκ κώδικα καθώς εργάζεστε.
Κάντε κλικ στους συνδέσμους προς τη Βάση Γνώσεων VEX Robotics για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με σχόλια και σημειώσεις.
Βήμα 3: Δημιουργήστε την ακολουθία κωδικοποίησης
Τώρα, ήρθε η ώρα να μεταφράσουμε αυτά τα βήματα σε μια ακολουθία μπλοκ.
-
Το ρομπότ σας θα πρέπει να ξεκινήσει τη διαδρομή στραμμένη προς τα εμπρός, επομένως σύρετε και αποθέστε το μπλοκ [drive for] και ορίστε τις παραμέτρους ώστε να ταιριάζουν με το πρώτο βήμα στη διαδρομή σας.
-
Αναζητήστε το επόμενο βήμα και αφήστε το μπλοκ για τη σειρά και ορίστε τις παραμέτρους ώστε να ταιριάζουν με το επόμενο βήμα στη διαδρομή σας.
Όταν μπαίνετε σε ένα δωμάτιο, προσθέστε ένα μπλοκ ένδειξης (όπως [ορισμός χρώματος LED αφής] ή [αναπαραγωγή ήχου]). Επειδή ο αυτόματος πιλότος δεν μπορεί στην πραγματικότητα να μαζέψει πράγματα, η ένδειξη αναπαριστά το ρομπότ που μαζεύει τα ανακυκλώσιμα υλικά πριν προχωρήσει. -
Συνεχίστε να σύρετε και να αποθέτετε μπλοκ και να ορίζετε παραμέτρους μέχρι να ολοκληρώσετε τη διαδρομή για το Ρομπότ Ανακύκλωσης.
Εργαλειοθήκη Δασκάλου
-
Έλεγχος κατά μήκος της πορείας
Καθώς οι μαθητές σας εργάζονται και πειραματίζονται, περπατήστε τριγύρω για να παρακολουθήσετε την πρόοδο. Υπενθυμίστε και ενθαρρύνετε τους μαθητές να ελέγχουν την εργασία τους καθώς προχωρούν, για να βεβαιωθούν ότι έχουν συμπεριλάβει ΟΛΑ τα απαραίτητα βήματα και σημεία ελέγχου στην πορεία. Η δοκιμή του κώδικα σε μικρότερα τμήματα μπορεί να βοηθήσει στην αποφυγή τυχόν απογοητεύσεων στο τέλος της διαδικασίας και να ελαχιστοποιήσει την αντιμετώπιση προβλημάτων. -
Η ομαδική εργασία προωθεί τη διαδικασία
Ενώ η κωδικοποίηση είναι συχνά μια ατομική επιχείρηση, σε αυτήν την εμπειρία, κάθε μέλος της ομάδας μπορεί να συμμετάσχει στη διαδικασία κωδικοποίησης. Ίσως θελήσετε να επισημάνετε στρατηγικές ομαδικής εργασίας για να βοηθήσετε κάθε ομάδα να συνεργαστεί καλύτερα. Για μια προαιρετική ρουμπρίκα συνεργασίας, κάντε κλικ έναν από τους ακόλουθους συνδέσμους (Google Doc/.docx/.pdf)Για παράδειγμα: Οι διαδικασίες «Καλέστε και Κωδικοποιήστε» επιτρέπουν τη συμμετοχή περισσότερων ατόμων. Ο καταγραφέας καταγράφει τις οδηγίες, ο κατασκευαστής προσθέτει τις αποστάσεις, ο οδηγός καλεί τις οδηγίες μπλοκ στον προγραμματιστή και ο προγραμματιστής τις κωδικοποιεί στο έργο.
Συμβουλές για τους Δασκάλους
Για να εξετάσουμε, η διαμόρφωση για τους κινητήρες και τους αισθητήρες του αυτόματου πιλότου είναι:
-
Θύρα 1: Αριστερός κινητήρας
-
Θύρα 2: Αισθητήρας απόστασης
-
Θύρα 3: Αισθητήρας χρώματος
-
Θύρα 4: Αισθητήρας γυροσκοπίου
-
Θύρα 5: LED αφής
-
Θύρα 6: Δεξιός κινητήρας
-
Θύρα 8: Διακόπτης προφυλακτήρα
-
Θύρα 9: Διακόπτης προφυλακτήρα
Βήμα 4: Προετοιμασία για την εκτέλεση του έργου σας
Πριν εκτελέσετε το έργο, έχετε έτοιμα όλα αυτά τα στοιχεία; Ο κατασκευαστής θα πρέπει να ελέγξει καθένα από τα ακόλουθα:
- Είναι όλοι οι κινητήρες και οι αισθητήρες συνδεδεμένοι στη σωστή θύρα;
- Έχουν εισαχθεί πλήρως τα έξυπνα καλώδια σε όλους τους κινητήρες και τους αισθητήρες;
- Είναι ο Εγκέφαλος ενεργοποιημένος;
- Είναι η μπαταρία φορτισμένη;
Για μια ανασκόπηση της λήψης και εκτέλεσης του έργου σας, ανατρέξτε στα εκπαιδευτικά βίντεο.
Βήμα 5: Δοκιμαστική εκτέλεση του έργου σας
Τώρα είναι η ώρα να δοκιμάσετε το έργο σας! Βεβαιωθείτε ότι το ρομπότ αυτόματου πιλότου σας έχει διαμορφωθεί με αρκετό χώρο ώστε να μπορεί να εκτελέσει ολόκληρο το πρόγραμμα χωρίς να πέσει ή να χτυπήσει πάνω σε άλλο ρομπότ ή ομάδα.
- Ο Χειριστής θα πρέπει τώρα το πρώτο μέρος του έργου στο ρομπότ Αυτόματουβεβαιώνοντας ότι το έργο είναι επισημασμένο και, στη συνέχεια πατώντας το κουμπί Έλεγχος.
- Πώς πήγε η δοκιμαστική σας εκτέλεση; Οδήγησε το ρομπότ σας στην πορεία που περιμένατε; Ακολουθήστε τον πίνακα αντιμετώπισης προβλημάτων και συνεχίστε να δημιουργείτε και να ελέγχετε ενότητες κώδικα μέχρι να έχετε μια ολοκληρωμένη διαδρομή.
Συμβουλές για τους Δασκάλους
-
Αποσύνδεση USB
Εάν οι μαθητές χρησιμοποιούν υπολογιστή, υπενθυμίστε τους να αποσυνδέσουν το καλώδιο USB από το Robot Brain πριν εκτελέσουν το έργο. -
Δημιουργήστε έναν καθορισμένο χώρο για κάθε ομάδα
Μπορείτε να δώσετε σε κάθε ομάδα ένα μεγάλο κομμάτι χαρτί που μπορούν να απλώσουν στο πάτωμα ή σε ένα τραπέζι για να εκτελέσουν το έργο Αυτόματου Πιλότου. Αυτό θα βοηθήσει να διασφαλιστεί ότι κάθε ομάδα έχει αρκετό χώρο για να ολοκληρώσει το τρέξιμο χωρίς να πέσει ή να εισέλθει στον χώρο εργασίας άλλης ομάδας. -
Αξιολόγηση
Η ανοιχτή φύση αυτής της πρόκλησης κίνησης σημαίνει ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν πολλαπλά σχέδια και ακολουθίες κώδικα που λύνουν το πρόβλημα. Πώς, λοιπόν, μπορείτε να αξιολογήσετε διαφορετικές επιτυχημένες λύσεις; Από την άποψη της επιστήμης των υπολογιστών, η αποτελεσματικότητα είναι το κλειδί. Η ακολουθία κώδικα που χρησιμοποιεί τον μικρότερο αριθμό μπλοκ θα ήταν η προτιμώμενη λύση.