Χρήση του αισθητήρα όρασης - Βασισμένο σε μπλοκ
Εργαλειοθήκη Εκπαιδευτικού
-
Ο Σκοπός αυτής της Δραστηριότητας
Η αποτελεσματική χρήση του Αισθητήρα Όρασης απαιτεί από τους μαθητές να είναι σε θέση να τον διαμορφώσουν και να τον συντονίσουν ανάλογα με το περιβάλλον στο οποίο βρίσκεται. Στην ακόλουθη δραστηριότητα, οι μαθητές θα μάθουν πώς να κάνουν και τα δύο.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον προγραμματισμό του Αισθητήρα Όρασης με μπλοκ ανίχνευσης, επισκεφθείτε τιςπληροφορίες βοήθειαςστο VEXcode V5.
Ακολουθεί μια περίληψη των όσων θα κάνουν οι μαθητές σας σε αυτή τη δραστηριότητα:
-
Ανοίξτε το παράδειγμα έργου Ανίχνευση αντικειμένων (Όραση).
-
Παρακολουθήστε το εκπαιδευτικό βίντεοΡύθμιση παραμέτρων αισθητήρα όρασης.
-
Διαμορφώστε τον αισθητήρα όρασης.
-
Εκτελέστε το παράδειγμα έργου Ανίχνευση αντικειμένων (Όραση).
-
Συζητήστε και αναστοχαστείτε.
-
Παρακολουθήστε το εκπαιδευτικό βίντεοΡύθμιση του αισθητήρα όρασης.
-
Ρυθμίστε τον αισθητήρα όρασης.
Συμβουλές για τους Δασκάλους
Αν αυτή είναι η πρώτη φορά που ο μαθητής χρησιμοποιεί το VEXcode V5, μπορεί επίσης να δει τα Tutorials στη γραμμή εργαλείων για να μάθει άλλες βασικές δεξιότητες.

Αποκτήστε το απαραίτητο υλικό, το σημειωματάριο μηχανικής σας και ανοίξτε το VEXcode V5.
| Ποσότητα | Απαιτούμενα υλικά |
|---|---|
| 1 |
Κιτ εκκίνησης για την τάξη VEX V5 |
| 1 |
VEXcode V5 (τελευταία έκδοση, Windows, macOS, Chromebook) |
| 1 |
Σημειωματάριο Μηχανικής |
| 1 |
Ρύθμιση παραμέτρων αισθητήρα όρασης (Εκπαιδευτικό βίντεο) |
| 1 |
Ρύθμιση του αισθητήρα όρασης (Εκπαιδευτικό βίντεο) |
| 1 |
Παράδειγμα έργου ανίχνευσης αντικειμένων (όραση) |
Αυτή η δραστηριότητα θα σας δώσει τα εργαλεία για να χρησιμοποιήσετε τον Αισθητήρα Όρασης.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις πληροφορίες βοήθειας στο εσωτερικό του VEXcode V5 για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τα μπλοκ. Για οδηγίες σχετικά με τη χρήση της λειτουργίαςΒοήθεια, ανατρέξτε στο εκπαιδευτικό βοήθημα Χρήση Βοήθειας.
Βήμα 1: Ανοίξτε ένα παράδειγμα έργου.
Το VEXcode V5 περιέχει πολλά διαφορετικά παραδείγματα έργων. Θα χρησιμοποιήσετε ένα από αυτά σε αυτήν την εξερεύνηση. Για βοήθεια και συμβουλές σχετικά με τη χρήση παραδειγματικών έργων, ανατρέξτε στο σεμινάριο Χρήση παραδειγμάτων και προτύπων.
Στη συνέχεια, ανοίξτε το παράδειγμα έργου Εντοπισμός αντικειμένων (Όραση) ολοκληρώνοντας τα ακόλουθα βήματα:
- Ανοίξτε το μενού Αρχείο.
- ΕπιλέξτεΆνοιγμαΠαραδείγματα.

- Χρησιμοποιήστε τη γραμμή φίλτρου στο επάνω μέρος της εφαρμογής και επιλέξτε "Αισθητήρας".
Επιλέξτε και ανοίξτε το παράδειγμα έργουΑνίχνευση αντικειμένων (Όραση).
Αποθήκευσητου έργου σας ως Εντοπισμός αντικειμένων.
- Ελέγξτε για να βεβαιωθείτε ότι το όνομα του έργουΕντοπισμός αντικειμένωνβρίσκεται τώρα στο παράθυρο στο κέντρο της γραμμής εργαλείων.
- Για επιπλέον βοήθεια, δείτε το εκπαιδευτικό βίντεο με τίτλο Χρήση παραδειγμάτων έργων και προτύπων.
Συμβουλές για τους Δασκάλους
-
Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές έχουν επιλέξειΆνοιγμα Παραδειγμάτωναπό το μενού Αρχείο.
-
Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές έχουν επιλέξει το έργοΑνίχνευση αντικειμένων (Όραση)Παράδειγμα. Μπορείτε να επισημάνετε στους μαθητές ότι υπάρχουν αρκετές επιλογές από τις οποίες μπορούν να διαλέξουν στη σελίδαOpen Examples. Υπενθυμίστε στους μαθητές ότι μπορούν να ανατρέξουν στο σεμινάριο Χρήση παραδειγμάτων και προτύπων ανά πάσα στιγμή.
-
Μπορείτε να ζητήσετε από τους μαθητές να προσθέσουν τα αρχικά τους ή το όνομα της ομάδας τους στο όνομα του έργου. Αυτό θα βοηθήσει στη διαφοροποίηση των προγραμμάτων αν ζητήσετε από τους μαθητές να τα υποβάλουν.
-
Δεδομένου ότι το VEXcode V5 διαθέτει αυτόματη αποθήκευση, δεν χρειάζεται να αποθηκεύσετε ξανά το έργο μετά την πρώτη του αποθήκευση.
-
Αν οι μαθητές χρειάζονται βοήθεια με την αποθήκευση, κατευθύνετέ τους στο εκπαιδευτικό βίντεο με τίτλο Ονομασία και αποθήκευση του έργου σας.
Βήμα 2: Ρύθμιση παραμέτρων και χρήση του αισθητήρα όρασης
- Ξεκινήστε παρακολουθώντας το εκπαιδευτικό βίντεο Ρύθμιση παραμέτρων αισθητήρα όρασης.
- Στη συνέχεια,ρυθμίστε τον Αισθητήρα Όρασηςγια τρία χρωματιστά αντικείμενα: κόκκινο, πράσινο και μπλε.
Ανοίξτε το προηγουμένως αποθηκευμένο παράδειγμα έργου Ανίχνευσης Αντικειμένων (Όραση).
Πώς χρησιμοποιείται ο αισθητήρας όρασης σε αυτό το έργο; Προβλέψτε τι θα συμβεί όταν εκτελεστεί το έργο και καταγράψτε τις προβλέψεις στο σημειωματάριό σας για τη μηχανική.
Λήψη και εκτέλεσητου έργου. Τοποθετήστε αντικείμενα διαφορετικού χρώματος μπροστά από τον αισθητήρα όρασης και παρατηρήστε τη συμπεριφορά του ρομπότ. Καταγράψτε στο σημειωματάριο μηχανικής σας πώς η πρόβλεψή σας ήταν διαφορετική ή σωστή σε σύγκριση με αυτό που πραγματικά παρατηρήσατε από το έργο.
Για επιπλέον βοήθεια, δείτε το εκπαιδευτικό βίντεο "Λήψη και εκτέλεση ενός έργου".
Συμβουλές για τους Δασκάλους
Τα τρίχρωμα αντικείμενα δεν χρειάζεται να είναι κύβοι, μπορούν να είναι οποιοδήποτε σχετικά μικρό πράσινο, κόκκινο και μπλε αντικείμενο.
Κίνητρο για συζήτηση
-
απαντήσεις
Διευκολύνετε μια συζήτηση στην τάξη, ώστε οι μαθητές να μοιραστούν στο σημειωματάριό τους τι προέβλεψαν ότι θα κάνει αυτό το έργο και επίσης να σκεφτούν πώς να διαμορφώσουν τον Αισθητήρα Όρασης.
Διευκολύνετε τη συζήτηση κάνοντας τις ακόλουθες ερωτήσεις:
-
Ποια είναι τα βήματα για τη διαμόρφωση του αισθητήρα όρασης;
-
Τι κάνει το μπλοκ <Object exists>;
-
Τι κάνει το μπλοκ [If then else];
-
Τι θα συνέβαινε στον τρόπο που ο αισθητήρας όρασης ανιχνεύει αντικείμενα αν αλλάζαμε δωμάτιο;
Οι απαντήσεις θα ποικίλλουν:
-
Οι μαθητές θα πρέπει να σημειώσουν ότι θα πρέπει να αποφασιστεί το όνομα του αντικειμένου. Το αντικείμενο θα πρέπει να τοποθετηθεί στο πλαίσιο του αισθητήρα όρασης και να ακινητοποιηθεί χρησιμοποιώντας το κουμπί "Πάγωμα". Στη συνέχεια, το χρώμα θα επιλεγεί και θα ρυθμιστεί χρησιμοποιώντας το κουμπί "Ορισμός". Οι μαθητές θα πρέπει να περιγράψουν τα βήματα πουσε αυτό το άρθρο, καθώς και τα βήματα που αναφέρονται στο εκπαιδευτικό βίντεο με τίτλο «Ρύθμιση παραμέτρων αισθητήρα όρασης».
-
Το μπλοκ <Object exists> αναφέρει εάν ο αισθητήρας όρασης ανιχνεύσει ένα διαμορφωμένο αντικείμενο. Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο χρήσης αυτού του μπλοκ μπορείτε να βρείτε στις πληροφορίεςΒοήθεια.
-
Το μπλοκ [If then else] εκτελεί τα μπλοκ μέσα στο πρώτο ή το δεύτερο μέρος του [If then else] με βάση την τιμή Boolean που αναφέρεται. Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο χρήσης αυτού του μπλοκ μπορείτε να βρείτε στις πληροφορίες Βοήθειας.
-
Εάν ζητηθεί από τον Αισθητήρα Όρασης να ανιχνεύσει αντικείμενα σε διαφορετικό περιβάλλον, ο φωτισμός μπορεί να αλλάξει και τα χρώματα των αντικειμένων μπορεί να φαίνονται διαφορετικά. Αυτό μπορεί να δυσκολέψει τον αισθητήρα όρασης να ανιχνεύσει αντικείμενα.
Εργαλειοθήκη Δασκάλου
-
Τα Μπλοκ Μετάδοσης
Στο παράδειγμα έργου Ανίχνευσης Αντικειμένων (Όραση), το έργο οργανώνεται χρησιμοποιώντας τα μπλοκ [Μετάδοση και αναμονή]. Το έργο θα μπορούσε να τροποποιηθεί για να αφαιρεθούν τα μπλοκ [Μετάδοση και αναμονή] και να τοποθετηθούν όλες οι στοίβες μέσα στο μπλοκ [Για πάντα]. Και τα δύο έργα θα επέτρεπαν στο ρομπότ να εκτελεί τις ίδιες ενέργειες. Η χρήση των μπλοκ [Μετάδοση και αναμονή] επιτρέπει την καλύτερη οργάνωση των μπλοκ και της ροής προγραμματισμού.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα μπλοκ μετάδοσης, επισκεφθείτε τις πληροφορίεςΒοήθεια. Ανατρέξτε στο εκπαιδευτικό βοήθημα Χρήση βοήθειας στο VEXcode V5, όπως απαιτείται.
Βήμα 3: Ρύθμιση του αισθητήρα όρασης
Συχνά ένα αντικείμενο έχει ρυθμιστεί ώστε να αναγνωρίζεται από τον αισθητήρα όρασης σε ένα περιβάλλον, για παράδειγμα, σε μια τάξη. Όταν ο Αισθητήρας Όρασης μεταφέρεται στη συνέχεια σε διαφορετικό περιβάλλον, όπως σε ένα αγωνιστικό περιβάλλον, το αντικείμενο ενδέχεται να μην αναγνωριστεί από τον Αισθητήρα Όρασης. Αυτό οφείλεται συχνά σε αλλαγή στον φωτισμό αφού ο Αισθητήρας Όρασης έχει ήδη διαμορφωθεί. Για να λύσετε αυτό το πρόβλημα, ίσως χρειαστεί να ρυθμίσετε τον αισθητήρα όρασης.
- Ξεκινήστε παρακολουθώντας το εκπαιδευτικό βίντεο Ρύθμιση του αισθητήρα όρασης.
- Στη συνέχεια,Συντονίστε τον Αισθητήρα Όρασηςγια τα τρία χρωματιστά αντικείμενα: κόκκινο, πράσινο και μπλε.
Ανοίξτε το προηγουμένως αποθηκευμένο παράδειγμα έργου Ανίχνευσης Αντικειμένων (Όραση).
Πώς θα επηρεάσει η ρύθμιση του αισθητήρα όρασης την ικανότητα ανίχνευσης αντικειμένων; Πήγαινε το Clawbot σε διαφορετικό μέρος του δωματίου με περισσότερο ή λιγότερο φως.
Λήψη και εκτέλεσητου έργου. Τοποθετήστε αντικείμενα διαφορετικού χρώματος μπροστά από τον αισθητήρα όρασης και παρατηρήστε τη συμπεριφορά του ρομπότ. Καταγράψτε στο σημειωματάριο μηχανικής σας πόσο καλά ανιχνεύει αντικείμενα ο αισθητήρας όρασης. Χρειάζεται ρύθμιση ο αισθητήρας όρασης μετά την αλλαγή θέσης;
Για επιπλέον βοήθεια, δείτε το εκπαιδευτικό βίντεο "Λήψη και εκτέλεση έργου".
Ρυθμίστε τον αισθητήρα όρασης όπως απαιτείται. Ελέγξτε τον αισθητήρα όρασης αφού τον ρυθμίσετε για να διαπιστώσετε εάν μπορεί να ανιχνεύσει αντικείμενα καλύτερα και να κάνετε προσαρμογές όπως απαιτείται.
Κίνητρο για συζήτηση
-
Αναστοχασμός της δραστηριότητας
Ε:Εντόπισε ο αισθητήρας όρασης αντικείμενα όπως περιμένατε;
Α:Οι απαντήσεις θα ποικίλλουν. Ωστόσο, ο στόχος αυτής της ερώτησης είναι η προώθηση της γνωστικής σκέψης. Οι μαθητές θα πρέπει να σημειώσουν ότι η ικανότητα του αισθητήρα όρασης να ανιχνεύει αντικείμενα μπορεί να αλλάξει ανάλογα με το περιβάλλον και το φως.
Ε:Γιατί είναι σημαντικό να μπορείτε να ρυθμίζετε τον Αισθητήρα Όρασης όπως απαιτείται;
Α:Ενώ οι απαντήσεις μπορεί να διαφέρουν, μια συνηθισμένη απάντηση θα πρέπει να είναι ότι εάν ένα ρομπότ χρησιμοποιεί έναν Αισθητήρα Όρασης και μεταφερθεί σε έναν διαγωνισμό ή ακόμα και χρησιμοποιηθεί σε ένα παιχνίδι ή μια πρόκληση, η απόδοση του ρομπότ θα εξαρτηθεί από την ακρίβεια του Αισθητήρα Όρασης. Ο συντονισμός είναι σημαντικός για την ακρίβεια.
Επεκτείνετε τη Μάθησή σας
-
Πολλαπλά Αντικείμενα
Ζητήστε από τους μαθητές να εκτελέσουν το έργο Ανίχνευση Αντικειμένων και να τοποθετήσουν περισσότερα από ένα από τα διαμορφωμένα αντικείμενα μπροστά από τον Αισθητήρα Όρασης. Τι συμβαίνει; Ζητήστε τους να καταγράψουν τα ευρήματά τους στο σημειωματάριο μηχανικής τους.
Τώρα, ζητήστε από τους μαθητές να τοποθετήσουν ένα διαμορφωμένο αντικείμενο και ένα άγνωστο ή μη διαμορφωμένο αντικείμενο μπροστά από τον Αισθητήρα Όρασης. Τι συμβαίνει; Ζητήστε τους να καταγράψουν τα ευρήματά τους στο σημειωματάριο μηχανικής τους.
Ρωτήστε τους μαθητές πριν το δοκιμάσουν, τι θα συνέβαινε αν τοποθετούσαν τρία διαμορφωμένα αντικείμενα μπροστά από τον Αισθητήρα Όρασης; Ζητήστε από τους μαθητές να γράψουν τις προβλέψεις τους πριν το δοκιμάσουν. Ζητήστε τους να καταγράψουν τις παρατηρήσεις τους αφού το δοκιμάσουν.

Διευκολύνετε μια συζήτηση σχετικά με το τι προέβλεψαν και παρατήρησαν οι μαθητές.
Διευκολύνετε τη συζήτηση ρωτώντας:
- Ποιες ήταν οι διαφορές μεταξύ ενός, δύο και τριών αντικειμένων;
- Θα προσαρμόζατε το έργο με οποιονδήποτε τρόπο για την αναγνώριση πολλαπλών αντικειμένων;
