Μετάβαση στο κύριο περιεχόμενο

Εξερευνώντας την Ταχύτητα - Βασισμένο σε μπλοκ

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Δασκάλου

  • Περίγραμμα Δραστηριότητας
    Αυτή η εξερεύνηση θα εισαγάγει πρώτα τους μαθητές στον καθορισμό της ταχύτητας για την οδήγηση και στη συνέχεια θα τους ζητήσει να διερευνήσουν πώς η ταχύτητα του ρομπότ επηρεάζει την ορμή του. Κάντε κλικ εδώ (Google ) για το περίγραμμα αυτής της δραστηριότητας. Η κατανόηση της ορμής του ρομπότ θα είναι μια σημαντική έννοια που θα εφαρμοστεί στο παιχνίδι μπόουλινγκ Strike Challenge.

  • Τι θα προγραμματίσουν οι μαθητές
    Η χρήση του προτύπου Speedbot (Σύστημα μετάδοσης κίνησης 2 κινητήρων, Χωρίς γυροσκόπιο) επιτρέπει στους μαθητές να αλλάξουν τις ρυθμίσεις ταχύτητας του μπλοκ [Οδήγηση για] απλώς προσθέτοντας ένα μπλοκ [Ορισμός ταχύτητας οδήγησης] σε μια στοίβα. Το καθοδηγούμενο μέρος της δραστηριότητας έχει ως στόχο τους μαθητές να εργαστούν με το μπλοκ [Ορισμός ταχύτητας κίνησης] και στο τέλος της δραστηριότητας τους ζητείται να εφαρμόσουν τις δεξιότητές τους για τον προγραμματισμό της ταχύτητας σε δοκιμές ορμής και μεταφοράς ενέργειας.

Το Speedbot είναι έτοιμο να οδηγήσει με διαφορετικές ταχύτητες!

Αυτή η έρευνα θα σας βοηθήσει να μάθετε περισσότερα σχετικά με τον προγραμματισμό του Speedbot ώστε να οδηγεί σε ταχύτητες που είναι οι πλέον κατάλληλες για την εργασία. Στην Πρόκληση Χτυπήματος στο τέλος, θα πρέπει να βρείτε μια ταχύτητα για το Speedbot που του επιτρέπει να είναι γρήγορο και να έχει μεγάλη ορμή, αλλά να διατηρεί τον έλεγχο, ώστε να χτυπάει την μπάλα σε καλή γωνία και με μεγάλη δύναμη.

Κωδικός VEX V5 που θα χρησιμοποιηθεί στο πρώτο μέρος αυτής της έρευνας:

Μια ακολουθία κωδικοποίησης μπλοκ VEXcode V5 που εμφανίζει δύο μπλοκ: «ορισμός ταχύτητας κίνησης στο 50%» και «κίνηση προς τα εμπρός για 1 ίντσα».​​​​​​​​

Εικονίδιο Συμβουλών Δασκάλου Συμβουλές για τους Δασκάλους

Εάν αυτή είναι η πρώτη φορά που ο μαθητής χρησιμοποιεί το VEXcode V5, μπορεί να ανατρέξει στα Tutorials οποιαδήποτε στιγμή κατά τη διάρκεια αυτής της εξερεύνησης. Τα Tutorials βρίσκονται στη γραμμή εργαλείων.

Γραμμή εργαλείων VEXcode V5 με το κουμπί Εκπαιδευτικά σετ εμφανιζόμενο σε κόκκινο πλαίσιο, στα δεξιά του μενού Αρχείο.

Για να μάθετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το μπλοκ, ανοίξτε τη Βοήθειακαι, στη συνέχεια, επιλέξτε το μπλοκ για το οποίο θέλετε να διαβάσετε.

Η βοήθεια στο VEXcode ανοίγει και εμφανίζει τη βοήθεια για το μπλοκ Set Drive Velocity. Το εικονίδιο Βοήθειας στην επάνω δεξιά γωνία είναι επισημασμένο, υποδεικνύοντας τι πρέπει να επιλέξετε για να ανοίξετε το Μενού Βοήθειας για ένα μπλοκ.

Κάθε ομάδα μαθητών θα πρέπει να προμηθευτεί τον απαιτούμενο εξοπλισμό και το σημειωματάριο μηχανικής της ομάδας. Στη συνέχεια, ανοίξτε το VEXcode V5.

Απαιτούμενα υλικά:
Ποσότητα Απαιτούμενα υλικά
1

Ρομπότ Speedbot
1

Φορτισμένη μπαταρία ρομπότ
1

Κώδικας VEX V5
1

Καλώδιο USB (αν χρησιμοποιείτε υπολογιστή)
1

Σημειωματάριο Μηχανικής
1

Μπάλα (το μέγεθος και το σχήμα μιας μπάλας ποδοσφαίρου)
1

3μ x 3μ ελεύθερος χώρος
1

Μετρητής ή χάρακας
1

Ρολό ταινίας
1

Πίνακας δεδομένων

Εικονίδιο Συμβουλών Δασκάλου Συμβουλές για τους Δασκάλους

  • Δώστε ένα μοντέλο για κάθε βήμα ελέγχου της ετοιμότητας του Speedbot, ώστε οι μαθητές να συνηθίσουν να το κάνουν.

Βήμα 1: Προετοιμασία για την εξερεύνηση

Προετοιμασία για την Εξερεύνηση

Πριν ξεκινήσετε τη δραστηριότητα, έχετε έτοιμα όλα αυτά τα αντικείμενα;

Βήμα 2: Ξεκινήστε ένα νέο έργο

Πριν ξεκινήσετε το έργο σας, επιλέξτε το έργο Speedbot (Σύστημα μετάδοσης κίνησης 2 κινητήρων, Χωρίς γυροσκόπιο) - Πρότυπο. Το έργο προτύπου περιέχει τη διαμόρφωση του κινητήρα του Speedbot. Εάν το πρότυπο δεν χρησιμοποιηθεί, το ρομπότ σας δεν θα εκτελέσει σωστά το έργο.

Γραμμή εργαλείων VEXcode V5 με ανοιχτό το μενού Αρχείο και επισημασμένο σε κόκκινο πλαίσιο το Άνοιγμα Παραδειγμάτων. Το Άνοιγμα Παραδειγμάτων είναι το τέταρτο στοιχείο μενού κάτω από τα Νέα Έργα Μπλοκ, Νέο Έργο Κειμένου και Άνοιγμα.

  • Ανοίξτε το μενού Αρχείο.
  • ΕπιλέξτεΆνοιγμαΠαραδείγματα.

Εικονίδιο προτύπου SpeedBot (Σύστημα μετάδοσης κίνησης δύο κινητήρων, χωρίς γυροσκόπιο), που απεικονίζει ποιο έργο προτύπου θα επιλεγεί για αυτήν τη δραστηριότητα.

  • Επιλέξτε και ανοίξτε το πρότυπο έργουSpeedbot (Σύστημα μετάδοσης κίνησης 2 κινητήρες, Χωρίς γυροσκόπιο).
  • Μετονομάστε το έργο σαςDrive Velocityεπειδή θα χρησιμοποιήσουμε το μπλοκ [Set drive velocity].
  • Αποθηκεύστε το έργο σας.

    • Για βοήθεια σχετικά με την αποθήκευση ενός έργου, ανατρέξτε στα Tutorials μέσα στο VEXcode V5.

      Γραμμή εργαλείων VEXcode V5 με το κουμπί Εκπαιδευτικά σεμινάρια να εμφανίζεται με κόκκινο βέλος, στα δεξιά του μενού Αρχείο.

       

  • Ελέγξτε για να βεβαιωθείτε ότι το όνομα του έργουDrive Velocityβρίσκεται τώρα στο παράθυρο στο κέντρο της γραμμής εργαλείων.

    Γραμμή εργαλείων VEXcode V5 που εμφανίζει το όνομα του έργου «Drive Velocity», το οποίο δείχνει ποιο μενού πρέπει να χρησιμοποιηθεί για την αλλαγή του ονόματος του έργου.

Εικονίδιο Συμβουλών Δασκάλου Συμβουλές για τους Δασκάλους

  • Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές έχουν επιλέξει το πρότυπο έργου Speedbot (Σύστημα μετάδοσης κίνησης 2 κινητήρων, Χωρίς γυροσκόπιο).

  • Μπορείτε να επισημάνετε στους μαθητές ότι υπάρχουν πολλά πρότυπα για να επιλέξουν στη σελίδαΠαραδείγματα. Καθώς κατασκευάζουν και χρησιμοποιούν άλλα ρομπότ, θα έχουν την ευκαιρία να χρησιμοποιούν διαφορετικά πρότυπα.

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Δασκάλου

Η γραμμή εργαλείων VEXcode V5 εμφανίζει το προεπιλεγμένο όνομα έργου 'VEXcode Project' και βρίσκεται δεξιά από το κουμπί Slot.

  • Αποθήκευση Έργων
    Επισημάνετε ότι όταν άνοιξαν για πρώτη φορά το VEXcode V5, το παράθυρο έφερε την ετικέταVEXcode Projectκαι δεν αποθηκεύτηκε (υποδεικνύεται στη γραμμή εργαλείων). Το προεπιλεγμένο όνομα έργου VEXcode είναι το έργο όταν ανοίγει για πρώτη φορά το VEXcode V5. Μόλις το έργο μετονομαστεί σεDrive Velocityκαι αποθηκευτεί, η οθόνη ενημερώνεται σε Saved (Αποθηκευμένο). Χρησιμοποιώντας αυτό το παράθυρο στη γραμμή εργαλείων, είναι εύκολο να ελέγξετε ότι οι μαθητές χρησιμοποιούν το σωστό έργο και ότι αυτό έχει αποθηκευτεί.

    Μόλις αποθηκευτεί αρχικά ένα έργο, το VEXcode V5 αποθηκεύει αυτόματα τυχόν επόμενες αλλαγές, όπως υποδεικνύεται από το μήνυμα δίπλα στο όνομα του έργου.

    Πείτε στους μαθητές ότι είναι πλέον έτοιμοι να ξεκινήσουν το πρώτο τους έργο. Εξηγήστε στους μαθητές ότι ακολουθώντας μερικά απλά βήματα, θα είναι σε θέση να δημιουργήσουν και να εκτελέσουν ένα έργο που θα ορίσει την ταχύτητα του συστήματος μετάδοσης κίνησης του Speedbot.
  • Διακοπή και Συζήτηση
    Αυτό είναι ένα καλό σημείο για να σταματήσετε και να ζητήσετε από τους μαθητές να επανεξετάσουν τα βήματα που μόλις ολοκληρώθηκαν για την έναρξη ενός νέου έργου στο VEXcode V5 ατομικά ή σε ομάδες. Ζητήστε από τους μαθητές να αναλογιστούν ατομικά πριν το μοιραστούν στην ομάδα τους ή σε ολόκληρη την τάξη.

Βήμα 3: Οδηγήστε προς τα εμπρός για 450 mm με διαφορετικές ταχύτητες

  • Δημιουργήστε αυτό το έργο σε VEXcode V5.

    Τα μπλοκ VEXcode V5 προβάλλουν ένα έργο με 5 μπλοκ κίνησης προσαρτημένα στο μπλοκ "Όταν ξεκίνησε". Με τη σειρά που διαβάζουν, οδηγήστε προς τα εμπρός για 150 mm. ρυθμίστε την ταχύτητα κίνησης στο 25%. οδηγήστε προς τα εμπρός για 150 mm. ρυθμίστε την ταχύτητα κίνησης στο 75%. οδηγήστε προς τα εμπρός για 150 mm.

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Δασκάλου

Παρατηρήστε ότι σε αυτήν τη στοίβα το δεύτερο και το τρίτο μπλοκ είναι τα ίδια με το τέταρτο και το πέμπτο μπλοκ. Αφού προσθέσει το τρίτο μπλοκ, ο μαθητής μπορεί να κάνει δεξί ή παρατεταμένο κλικ στο δεύτερο μπλοκ και να επιλέξει «Αντιγραφή» για να προσθέσει το τέταρτο και το πέμπτο μπλοκ. Στη συνέχεια, η ταχύτητα του τέταρτου μπλοκ μπορεί να αλλάξει στο 75%.

Το VEXcode V5 μπλοκάρει το έργο με ανοιχτό το μενού περιβάλλοντος και τον κέρσορα σε Αντιγραφή.

  • Επιλέξτε στο εικονίδιο Υποδοχή. Μπορείτε να κατεβάσετε το έργο σας σε μία από τις οκτώ διαθέσιμες θέσεις στο Robot Brain. Επιλέξτε την υποδοχή 1.

    Γραμμή εργαλείων VEXcode V5 με το μενού Slot ανοιχτό στα αριστερά του ονόματος του έργου. Το αναπτυσσόμενο μενού παραθέτει όλες τις διαθέσιμες θέσεις, από μία έως οκτώ.

  • Συνδέστε το ρομπότ στον υπολογιστή ή το tablet σας. Το εικονίδιο του εγκεφάλου στη γραμμή εργαλείων γίνεται πράσινο μόλις πραγματοποιηθεί μια επιτυχής σύνδεση.

    Γραμμή εργαλείων VEXcode V5 με ένα κόκκινο πλαίσιο γύρω από το πράσινο εικονίδιο του εγκεφάλου, ανάμεσα στα κουμπιά Ελεγκτής και Λήψη.

  • Στη συνέχεια, κάντε κλικ στο κουμπί Λήψη στη γραμμή εργαλείων για να κατεβάσετε το έργο Drive Velocity στον εγκέφαλο του ρομπότ.

    Η οθόνη V5 Brain εμφανίζει την ένδειξη Home (Αρχική σελίδα) στο επάνω μέρος. Υπάρχει ένα έργο στην υποδοχή 1 με το όνομα «Ταχύτητα Οδήγησης», κάτω από το κουμπί Ρυθμίσεις Οδήγησης. Πρέπει να πατήσετε το εικονίδιο του προγράμματος για να επιλέξετε το έργο.

  • Ελέγξτε για να βεβαιωθείτε ότι το έργο σας έχει ληφθεί στον εγκέφαλο του Speedbot κοιτάζοντας την οθόνη του εγκεφάλου ρομπότ. Το όνομα του έργου θα πρέπει να αναγράφεται στην Θέση 1.

  • Εκτελέστε το έργο στο ρομπότ Speedbot επιλέγοντάς το και πατώντας Εκτέλεση.

    Η οθόνη του V5 εμφανίζει το όνομα του έργου «Drive Velocity» στην κορυφή. Το κουμπί Εκτέλεση επισημαίνεται με ένα κόκκινο πλαίσιο κάτω από το όνομα του έργου, που υποδεικνύει τι πρέπει να πατηθεί για να εκτελεστεί το έργο. Πρέπει να πατήσετε το εικονίδιο του προγράμματος για να επιλέξετε το έργο.

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Δασκάλου

  • Σταματήστε και Συζητήστε
    Ζητήστε από τους μαθητές να προβλέψουν τι πιστεύουν ότι θα συμβεί όταν αυτό το έργο ληφθεί και εκτελεστεί στο ρομπότ Speedbot. Πείτε στους μαθητές να καταγράψουν τις προβλέψεις τους στα τετράδια μηχανικής τους. Αν ο χρόνος το επιτρέπει, ζητήστε από κάθε ομάδα να μοιραστεί την πρόβλεψή της.

    Οι μαθητές θα πρέπει να προβλέψουν ότι το Speedbot θα κινηθεί πρώτα προς τα εμπρός με την προεπιλεγμένη ταχύτητά του (50%), έπειτα πιο αργά (25%) από την προεπιλεγμένη ταχύτητα και στη συνέχεια πιο γρήγορα (75%) από την προεπιλεγμένη ταχύτητα.

  • Επιλογή για Μοντελοποίηση Πρώτα
    Μοντελοποίηση εκτέλεσης του έργου μπροστά στην τάξη προτού όλοι οι μαθητές προσπαθήσουν ταυτόχρονα. Συγκεντρώστε τους μαθητές σε έναν χώρο και αφήστε αρκετό χώρο ώστε το Speedbot να κινηθεί 450 mm αν τοποθετηθεί στο πάτωμα.

    Πείτε στους μαθητές ότι τώρα είναι η σειρά τους να εκτελέσουν το έργο τους. Βεβαιωθείτε ότι έχουν μια ελεύθερη διαδρομή και ότι κανένα ρομπότ δεν θα συναντήσει το ένα το άλλο.

Βήμα 4: Οδηγήστε προς τα εμπρός και προς τα πίσω με διαφορετικές ταχύτητες

Μια ακολουθία κωδικοποίησης βασισμένη σε μπλοκ VEXcode V5 που ξεκινά με «όταν ξεκίνησε», ακολουθούμενη από «οδήγηση προς τα εμπρός για 150 mm», «ρύθμιση ταχύτητας οδήγησης στο 25 τοις εκατό» και «οδήγηση προς τα πίσω για 150 mm». Εμφανίζεται ένα αναπτυσσόμενο μενού, με επιλεγμένη την επιλογή αντίστροφης κίνησης.

  • Αλλάξτε τη δεύτερη κίνηση για το μπλοκ σε κίνηση προς τα πίσω αντί για προς τα εμπρός.
  • Στη συνέχεια,κατεβάστετο έργο.
  • Εκτελέστε το έργο στο ρομπότ Speedbot.

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Δασκάλου - Ολοκλήρωση Βήματος 4

  • Δεν χρειάζεται να αποθηκεύσετε ξανά το έργο, επειδή το VEXcode V5 θα αποθηκευτεί αυτόματα.

  • Για να αλλάξετε το μπλοκ [Οδήγηση για] απόπρος τα εμπρόςσεπρος τα πίσω, απλώς κάντε κλικ στο αναπτυσσόμενο μενού και επιλέξτεπρος τα πίσω.

  • Αν οι μαθητές χρησιμοποιούν υπολογιστή, ζητήστε τους να αποσυνδέσουν το καλώδιο USB από τον εγκέφαλο του ρομπότ. Η σύνδεση του ρομπότ σε έναν υπολογιστή κατά την εκτέλεση ενός έργου θα μπορούσε να προκαλέσει το τράβηγμα του καλωδίου σύνδεσης.

  • Επειδή δεν επιλέγουμε νέα θέση, το νέο έργο θα μεταφορτωθεί στην Θέση 1 και θα αντικαταστήσει το προηγούμενο έργο.

Εικονίδιο Συμβουλών Δασκάλου Συμβουλές για τους Δασκάλους

Ζητήστε από τις ομάδες να μοιραστούν την περιοχή δοκιμών και την μπάλα, εάν είναι απαραίτητο, αλλά θα μπορούσαν επίσης να δημιουργηθούν πολλαπλές περιοχές δοκιμών, καθεμία με τη δική της μπάλα. Αποφασίστε αν θέλετε να ορίσετε την/τις περιοχή/ες δοκιμών ή αν θέλετε να το κάνουν οι μαθητές.

Βήμα 5: Ρύθμιση της περιοχής δοκιμών σας

Ένα διάγραμμα που δείχνει ομοιόμορφα κατανεμημένες κάθετες γραμμές που αντιπροσωπεύουν αποστάσεις σημειωμένες σε 0 cm, 50 cm, 100 cm, 150 cm, 200 cm, 250 cm και 3 μέτρα κατά μήκος μιας οριζόντιας κλίμακας.

Παράδειγμα διάταξης περιοχής δοκιμών

  • Χρησιμοποιήστε ταινία και ένα ραβδί μέτρησης για να δημιουργήσετε μια γραμμή 3 μέτρων στο πάτωμα όπως η οριζόντια γραμμή που φαίνεται στην παραπάνω εικόνα.
    • Αφού δημιουργήσετε τη γραμμή, χρησιμοποιήστε ξανά ταινία και το ραβδί μέτρησης για να δημιουργήσετε γραμμές 1 μέτρου κατά μήκος της γραμμής των 3 μέτρων, όπως οι κάθετες γραμμές στην παραπάνω εικόνα. Τοποθετήστε μια γραμμή 1 μέτρου σε κάθε σημάδι 50 cm στην κάθετη γραμμή ξεκινώντας από τα 0 cm.
    • Οι μικρότερες οριζόντιες γραμμές θα πρέπει να είναι κεντραρισμένες στη μεγαλύτερη κάθετη γραμμή.
  • Ενώ η περιοχή ρυθμίζεται, ένα ή δύο μέλη της ομάδας σας θα πρέπει να δημιουργήσουν ένα νέο έργο με το όνομα Momentum. Ρυθμίστε την ταχύτητα στο 50% και ζητήστε από το Speedbot να κινηθεί προς τα εμπρός στην πρώτη γραμμή στα 50 cm. Λάβετε υπόψη ότι 1 cm = 10 mm, επομένως το ρομπότ θα κινηθεί προς τα εμπρός κατά 50 cm ή 500 χιλιοστά.

Ένα έργο VEXcode V5 με ένα μπλοκ «όταν ξεκίνησε» συνδεδεμένο με δύο μπλοκ: «ορισμός ταχύτητας κίνησης στο 50 τοις εκατό» και «κίνηση προς τα εμπρός για 500 mm»

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Εκπαιδευτικού - Γιατί αυτή η δραστηριότητα;

Η συλλογή και ανάλυση δεδομένων, ακόμη και η απλή αναγνώριση προτύπων, είναι θεμελιώδεις επιστημονικές δεξιότητες. Αυτή η δραστηριότητα προσθέτει δομή στην ανάλυση δεδομένων, αποτρέποντας συνηθισμένα λάθη. Παρατηρήστε ότι οι οδηγίες δεν λένε στους μαθητές να μεταβάλλουν την απόσταση οδήγησης του ρομπότ παράλληλα με την αλλαγή της ταχύτητάς του. Αυτή είναι μια σκόπιμη εφαρμογή αυτού που οι επιστήμονες της μάθησης ονομάζουν Στρατηγική Ελέγχου Μεταβλητών. Η διδασκαλία των αρχάριων ερευνητών για τον χειρισμό μίας μεταβλητής κάθε φορά (δηλαδή, της ταχύτητας σε αυτήν την περίπτωση) για τον προσδιορισμό της επιρροής της σε μια δεύτερη μεταβλητή (δηλαδή, της απόστασης που διανύει η μπάλα μετά τη σύγκρουση) είναι σημαντική επειδή δεν είναι απαραίτητα μια προσέγγιση που οι μαθητές θα υιοθετήσουν αυθόρμητα αντί για μια προσέγγιση εικασίας και ελέγχου. Οι τυπικές προσεγγίσεις εικασίας και ελέγχου συχνά χειρίζονται περισσότερες από μία μεταβλητές κάθε φορά (δηλαδή, αλλάζοντας τόσο την ταχύτητα όσο και την απόσταση που διανύει το ρομπότ) και παρατηρώντας την επίδραση της συμβολής στην απόσταση που διανύει η μπάλα μετά την περιστροφή. Αυτή η δραστηριότητα προσπαθεί να καθοδηγήσει τους μαθητές μακριά από αυτό, επειδή οι σχέσεις μεταξύ των μεταβλητών είναι τότε ασαφείς. Είναι η υψηλότερη ταχύτητα του ρομπότ, η μεγαλύτερη απόσταση που διανύει ή και τα δύο που οδηγούν την μπάλα να ταξιδέψει πιο μακριά; Δεν μπορούμε να απαντήσουμε σε αυτό όταν χειριζόμαστε και τις δύο μεταβλητές ταυτόχρονα.

Ωστόσο, οι ομάδες ενδέχεται να προσπαθήσουν αυθόρμητα να οδηγήσουν το ρομπότ σε διαφορετικές αποστάσεις. Αν το παρατηρήσετε αυτό, ζητήστε τους μόνο να αλλάξουν την απόσταση, διατηρώντας την ταχύτητα ίδια με αυτήν που ήταν σε μια δοκιμή με την αρχική απόσταση των 500 mm. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να συγκρίνουν την ίδια ταχύτητα με διαφορετικές αποστάσεις οδήγησης για να δουν αν η απόσταση οδήγησης του ρομπότ επηρεάζει επίσης την απόσταση που ταξιδεύει η μπάλα.

Βήμα 6: Έλεγχος της μεταφοράς ενέργειας κατά τη διάρκεια συγκρούσεων

Το ίδιο οριζόντιο διάγραμμα μήκους 3 μέτρων όπως και πριν, αλλά τώρα υπάρχει ένα V5 Speedbot στη γραμμή των 0 εκατοστών και μια μπάλα τοποθετημένη στη γραμμή των 50 εκατοστών.
Διάταξη πρόκλησης μπόουλινγκ με V5 Speedbot και μπάλα

Εικονίδιο Συμβουλών Δασκάλου Συμβουλές για τους Δασκάλους

  • Προετοιμάστε την περιοχή για να αναπηδήσει η μπάλα σε διάφορες κατευθύνσεις για διαφορετικές αποστάσεις. Κλείστε πόρτες ή/και παράθυρα όπως απαιτείται.

  • Ο πίνακας για την Εξερεύνηση της Ταχύτητας μπορεί να αποθηκευτεί από κάτω ή οι μαθητές μπορούν να τον αναδημιουργήσουν στα τετράδια μηχανικής τους.

  • Μια ρουμπρίκα για την αξιολόγηση των σημειωματάριων ομαδικής μηχανικής μπορεί να βρεθεί εδώ (Google ) και μια ρουμπρίκα για την αξιολόγηση μεμονωμένων σημειωματάριων μπορεί να βρεθεί εδώ (Google ). Κάθε φορά που σκοπεύετε να αξιολογήσετε την εργασία των μαθητών με μια ρουμπρίκα (ή ρουμπρίκες), φροντίστε να μοιραστείτε τη ρουμπρίκα μαζί τους προτού ξεκινήσουν να εργάζονται στο έργο.

Κεντράρετε την μπάλα στην οριζόντια γραμμή στα 50 εκατοστά και τοποθετήστε το ρομπότ σας έτσι ώστε το μπροστινό μέρος της να είναι κεντραρισμένο στην οριζόντια γραμμή στα 0 εκατοστά. Βεβαιωθείτε ότι το μπροστινό μέρος του ρομπότ είναι στραμμένο προς την κατεύθυνση της μπάλας. Εκτελέστε το πρώτο σας έργο Ορμής με ταχύτητα 50% και δώστε ιδιαίτερη προσοχή καθώς το ρομπότ συγκρούεται με την μπάλα.

Καταγράψτε την καθορισμένη ταχύτητα, την απόσταση που διανύθηκε και την απόσταση που διένυσε η μπάλα σε αυτόν τον Πίνακα Δεδομένων (Google / .pdf). Η πρώτη γραμμή του πίνακα έχει ξεκινήσει για εσάς με βάση το έργο Momentum στο οποίο εργαστήκατε στο προηγούμενο βήμα. Συνεχίστε να προσθέτετε δεδομένα σε αυτόν τον πίνακα καθώς προσπαθείτε να ορίσετε διαφορετικές ταχύτητες. Στη συνέχεια, μπορείτε να προσθέσετε δεδομένα άλλων ομάδων καθώς συζητάτε τα ευρήματά σας ως τάξη.

Ένας πίνακας με τρεις στήλες με τις ετικέτες «Απόσταση που διανύει το Speedbot», «Ορισμένη ταχύτητα του Speedbot» και «Απόσταση που διανύει η μπάλα». Οι πρώτες τρεις γραμμές στην ενότητα «Απόσταση που διανύθηκε από το Speedbot» συμπληρώνονται με «500 mm», η πρώτη γραμμή στην ενότητα «Ορισμός ταχύτητας του Speedbot» συμπληρώνεται με «50%» και η στήλη «Απόσταση που διανύθηκε από την μπάλα» είναι κενή.

Σκεφτείτε και απαντήστε στις παρακάτω ερωτήσεις στο σημειωματάριό σας μηχανικής καθώς συλλέγετε τα δεδομένα σας:

  1. Πώς μπορείτε να καταλάβετε ότι η ορμή του ρομπότ μετέφερε ενέργεια στην μπάλα κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης; Εξηγήστε με λεπτομέρειες.
  2. Επαναλάβετε τη δοκιμή τουλάχιστον δύο φορές ακόμη. Δοκιμάστε μια ταχύτητα μικρότερη από 50%. Επαναφέρετε την μπάλα στη θέση της και καταγράψτε στον πίνακα πόσο μακριά ταξίδεψε η μπάλα. Επίσης, δοκιμάστε μια ταχύτητα μεγαλύτερη από 50%. Επαναφέρετε την μπάλα στη θέση της και καταγράψτε στον πίνακα πόσο μακριά ταξίδεψε η μπάλα.
  3. Όταν όλες οι ομάδες ολοκληρώσουν τις τρεις δοκιμές τους, συζητήστε τις ταχύτητες που επέλεξαν οι άλλες ομάδες και πόσο μακριά ταξίδεψε η μπάλα στις δοκιμές τους. Καθώς οι ομάδες μοιράζονται τα δεδομένα τους, προσθέστε τα ευρήματά τους στον πίνακά σας.
  4. Αναζητήστε μοτίβα στα δεδομένα. Η απόσταση που διανύει η μπάλα αυξάνεται ή μειώνεται καθώς αυξάνεται η καθορισμένη ταχύτητα;

 

Εικονίδιο Εργαλειοθήκης Εκπαιδευτικού Εργαλειοθήκη Δασκάλου - Απαντήσεις

  1. Η κίνηση της μπάλας αποτελεί απόδειξη ότι το ρομπότ μετέφερε ενέργεια κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης. Οι μαθητές θα μπορούσαν επίσης να περιγράψουν την ταχύτητα της μπάλας μετά την πρόσκρουση ή την κατεύθυνση της πορείας της ως αποδεικτικό στοιχείο.

  2. Η απόσταση που διανύει η μπάλα εξαρτάται από τη μάζα/βάρος της μπάλας που χρησιμοποιείται και την ταχύτητα που έχει οριστεί για το ρομπότ.

  3. Οι μαθητές θα πρέπει να αναγνωρίσουν ότι οι υψηλότερες ταχύτητες οδηγούν την μπάλα σε μεγαλύτερη απόσταση από ό,τι οι χαμηλότερες ταχύτητες. Συνδέστε αυτό ρητά με την ορμή του ρομπότ. Επισημάνετε ότι το βάρος του ρομπότ δεν έχει αλλάξει, μόνο η ταχύτητά του, αλλά ότι και τα δύο συμβάλλουν στην ορμή του. Ρωτήστε τους αν πιστεύουν ότι η μπάλα θα ταξίδευε τόσο μακριά αν το ρομπότ ήταν βαρύτερο. Υποτίθεται ότι θα γινόταν. Υπάρχουν περισσότερα σχετικά με τις επιπτώσεις της μάζας της μπάλας κατά τη σύγκρουση στην επόμενη ανάγνωση.

  4. Οι ομάδες μαθητών μπορεί να έχουν επιλέξει ευρέως μεταβλητές ταχύτητες, αλλά ο συνολικός μαθησιακός στόχος είναι να αναγνωρίσουν οι μαθητές ότι οι υψηλότερες ταχύτητες οδηγούν σε μεγαλύτερη ορμή, η οποία μεταφέρει περισσότερη ενέργεια στην μπάλα κατά τη διάρκεια των συγκρούσεων.

< Πίσω Επιστροφή στα Εργαστήρια Επόμενο >