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Expedición matemática a Marte
Unidad Fondo

Portal del profesor

En la unidad de laboratorio STEM de Mars Math Expedition, los estudiantes aprenderán sobre los diferentes elementos del campo y competirán en la competencia Mars Math Expedition. A medida que avanzan en el proceso de aprendizaje de los diferentes elementos de puntuación de la competencia, los estudiantes pueden explorar diferentes elementos de las misiones que se están llevando a cabo en Marte.

Expedición matemática a Marte Libro de cuentos en PDF

¡Presente el concurso Mars Math Expedition a sus alumnos utilizando el libro de cuentos en PDF Mars Math Expedition! El libro ofrece un relato diario del Coronel Jo como parte del equipo de Mars Math Expedition y contextualiza las tareas de competencia para los estudiantes a través de las experiencias del Coronel Jo en una historia divertida y atractiva. Siga al Coronel Jo a través de varias tareas a lo largo de la Mars Math Expedition. Lea la historia a los estudiantes, imprima una copia para la biblioteca de su salón de clases y regrese a la historia durante el ciclo de competencia. ¡Es posible que desees que los estudiantes creen sus propios registros de expedición para realizar un seguimiento de su progreso en las tareas de competencia junto con el coronel Jo!Imagen de la portada del libro de cuentos en PDF Mars Math Expedition

Misión Marte 2020 de la NASA

La misión Mars 2020 de la NASA aborda objetivos científicos de alta prioridad para la exploración de Marte: vida, clima, geología y humanos. El rover Perseverance completará operaciones en la superficie para recopilar datos que ayuden a informar la investigación sobre el Planeta Rojo. El robot de la Mars Math Expedition está modelado para ayudar al rover con algunas de sus tareas, como recolectar muestras, mover materiales como celdas de combustible y limpiar los escombros de un lugar de aterrizaje.

Superficie marciana.
Crédito: NASA/JPL

Relacionando las tareas de Mars Math Expedition con la misión Mars 2020

Mientras los estudiantes trabajan en diversas tareas, es posible que les interese saber cómo se relacionan las acciones de su Hero Robot con las misiones que se llevan a cabo en Marte. A continuación se muestra una tabla que compara los elementos de puntuación de la competencia con partes de la misión Mars 2020.

Tarea de expedición matemática a Marte Misión Marte 2020 de la NASA

Recoge muestras de los cráteres.

muestra de elemento de juego morado en un cuadrado morado dentro de un cráter en un campo vex go

El rover Perseverance recolectará muestras geológicas como parte de sus operaciones de superficie.

Mover muestras al laboratorio

muestra encima de un laboratorio construido con piezas VEX GO

El rover Perseverance enterrará muestras utilizando el almacenamiento en caché en depósito para que una misión futura pueda recolectar las muestras y traerlas de regreso a la Tierra.

Mover el panel solar

De arriba hacia abajo del panel solar.

El rover Perseverance y el helicóptero Ingenuity están equipados con paneles solares para mantener la energía.

Despeja la zona de aterrizaje y aterriza el helicóptero.

zona de aterrizaje y helicópteros

El helicóptero de Marte, Ingenuity, viajó a Marte acoplado al vientre del rover Perseverance. Completará vuelos experimentales durante la misión, pero necesita una zona despejada para despegar y aterrizar.

Levanta el cohete 

Cohete tendido a lo largo de un azulejo rojo

Si bien el rover Perseverance no abandonará la superficie de Marte, cualquier misión futura necesitará un cohete para despegar y comenzar el viaje desde Marte de regreso a la Tierra.

Mover pilas de combustible

Dos pilas de combustible fabricadas con piezas Vex Go encajan en sus soportes.

Las futuras misiones a Marte requerirán fuentes de energía más allá de los paneles solares para poder lanzar cohetes de regreso a la Tierra o alimentar misiones más avanzadas. Se pueden utilizar pilas de combustible para proporcionar esa energía.

Competiciones VEX GO

Las competiciones en el aula llevan la emoción de las competiciones de robótica a su entorno de aprendizaje, permitiendo a los profesores aprovechar la creatividad y la motivación del entorno de competición en sus aulas. Organizar su competencia en el aula ayudará a garantizar su éxito y garantizará que usted y sus alumnos estén en sintonía durante la clase.

Preparándose para las competiciones VEX GO

A medida que avance por la Unidad, verá que el campo de competencia VEX GO se puede construir en etapas. Esto ayuda a los estudiantes a concentrarse en tareas individuales en el campo para que puedan practicar sus habilidades. Después de desarrollar y practicar en las cuatro etapas, los estudiantes habrán tenido experiencia con cada método de puntuación en el campo de competencia final. Antes de comenzar, debes decidir si quieres construir los escenarios por tu cuenta o si quieres que los estudiantes te ayuden a construir el campo. Construir el campo brindará a los estudiantes una introducción al trabajo con instrucciones de construcción, experiencia en la construcción en equipo y experiencia trabajando con piezas VEX GO.

Si elige que los estudiantes construyan el campo, permita más tiempo (se estima que será una hora adicional por etapa). Las Estrategias de facilitación en cada laboratorio (en la página Engage) enumeran las opciones recomendadas sobre cómo dividir las instrucciones de construcción por equipos. A continuación se muestra un ejemplo de ese desglose.

estrategias de facilitación

Realizar una competencia VEX GO

Crear una orden de coincidencia

Los partidos pueden desarrollarse más fácilmente si usted y sus alumnos saben cuándo se espera que estén listos para competir. La mayoría de los partidos duran 1 minuto, pero deberá dejar tiempo para la instalación y la limpieza, de modo que los estudiantes puedan navegar fácilmente por el espacio del aula. Por lo tanto, establecer un cronograma que permita aproximadamente 5 minutos por partido debe tener en cuenta el movimiento, la preparación y la limpieza de los estudiantes.

Publique el cronograma con los equipos o imprímalo y entréguelo a los estudiantes para que puedan ver claramente cuándo se espera que estén listos. Un orden de coincidencia de muestra está vinculado en el Resumen de los laboratorios. A continuación se muestra un ejemplo de orden de coincidencia.

captura de pantalla del orden de coincidencia

Querrá tener varias rondas de competencia para que los estudiantes puedan repetir su estrategia y desarrollarla entre partidos, por lo que establecer un cronograma lo ayudará a planificar su tiempo de clase para permitir una lección de competencia exitosa. Tener un calendario predeterminado también te permitirá anunciar los partidos durante toda la clase, para que puedas concentrarte en anotar y cronometrar en el campo de competencia.

Presentar una tabla de clasificación

Publique o proyecte el calendario de partidos en la pizarra de su salón de clases y brinde espacio para que los estudiantes escriban los totales de puntos e identifiquen al ganador de cada partido. Este registro visible de partidos puede motivar a los estudiantes a medida que continúan iterando, así como darles una idea de otros equipos para explorar a medida que desarrollan estrategias de juego.

tabla de clasificación vex go

También puedes utilizar la tabla de clasificación VEX GO en tu salón de clases. Para obtener más información sobre la tabla de clasificación VEX GO y cómo usarla, consulte este artículo. (próximamente)

Configurar un espacio para la competencia.

Hay tres áreas principales que debes designar dentro de tu espacio para tu competencia en el aula:

  • Un campo de competición: tenga un campo de competición central donde se llevarán a cabo todos los partidos. Esto debe ser de fácil acceso para todos los estudiantes y tener suficiente espacio para que los estudiantes que no están en el partido observen, de modo que puedan explorar otros equipos. Esta será la principal responsabilidad del profesor mientras se desarrollan los partidos, ya que usted será responsable de anotar y mantener el tiempo, por lo que lo óptimo es colocar un espacio ubicado en el centro donde aún pueda supervisar a sus alumnos.
  • Un área de práctica: tenga un campo adicional, o espacio delimitado con cinta adhesiva, que los estudiantes puedan usar para practicar para sus partidos de competencia. Si el espacio lo permite, es posible que desees tener más de un área de práctica, para que varios equipos puedan practicar simultáneamente.
  • Espacios para reuniones y preparación del equipo: tenga varias mesas o espacios para reuniones disponibles para que las alianzas los utilicen como su "base de operaciones" o "pozo" durante toda la competencia. Esto les dará espacio para documentar en su cuaderno de ingeniería, reunirse para desarrollar estrategias de juego o construir e iterar en sus robots.

Un ejemplo de diseño de un espacio de aula podría incluir un campo de competición ubicado en el centro, con escritorios colocados a lo largo de un lado del aula como espacios para reuniones de equipo y un espacio de práctica designado en el otro lado de la sala. Deberá determinar qué funciona mejor para su entorno, según sus limitaciones de espacio y las necesidades de sus estudiantes. El diseño de ejemplo a continuación tiene un área para competencia, práctica, espacios para reuniones del equipo y un lugar para publicar la tabla de clasificación.

diseño de ejemplo

Es posible que quieras que todos tus estudiantes se sienten alrededor del campo durante los partidos y observen los partidos, o podrías seguir un flujo como el siguiente: 

  • El profesor se ubicaría entre el campo de competición y la tabla de clasificación.
  • Al final de un partido, el profesor anuncia el ganador y escribe las puntuaciones en la tabla de clasificación, mientras los dos grupos que compitieron limpian y restablecen el campo de competición para el siguiente partido.
  • El profesor anuncia los próximos grupos que competirán, dándoles un “aviso de 2 minutos” antes del inicio de su partido.
  • Una vez que se despeja el campo, los estudiantes que terminaron de competir regresan su robot al espacio de reunión para elaborar estrategias para la siguiente ronda, y los estudiantes que vienen a jugar pueden reunirse en el campo de competencia desde el espacio de práctica y/o el espacio de reunión.

Facilitando una competencia VEX GO 

Hay una serie de estrategias de facilitación que puede utilizar para ayudar a garantizar que sus competencias sean exitosas y que usted y sus estudiantes aprovechen al máximo esta experiencia de aprendizaje.

Creando equipos equilibrados

Algunas competencias se llevarán a cabo en equipos, donde los estudiantes trabajarán juntos para competir. El profesor deberá asignar los equipos antes de la clase de competición. Al asignar asociaciones de equipos, considere las fortalezas y debilidades de sus estudiantes para asegurarse de que los equipos estén equilibrados en todo el aula. Emparejar grupos más experimentados con grupos menos experimentados brinda a los estudiantes la oportunidad de aprender unos de otros de una manera auténtica.

Cuando los estudiantes ingresan al aula, deben comenzar en el grupo de su equipo y participar en toda la competencia, desde la estrategia del juego y la preparación del robot hasta la práctica hasta el partido en sí, en su equipo. Para ayudar a facilitar esto, asegúrese de que los estudiantes tengan fácil acceso a las tareas de su equipo publicando la lista en algún lugar visible del aula, o imprimiéndola y distribuyéndola a los estudiantes.

Consejos y trucos para facilitar una competición

Hay muchas maneras de configurar y organizar tus competencias en el aula y, con el tiempo, encontrarás la que funciona mejor para ti y tus alumnos. Las siguientes son algunas consideraciones que pueden ayudarlo a usted y a sus estudiantes a tener una competencia exitosa en el aula.

  • Para ayudar a los estudiantes a mantenerse concentrados y comprometidos durante la lección de competencia, es posible que desee que asignen roles dentro de sus equipos según los roles y rutinas en la presentación de imágenes de laboratorio. 
  • Deje suficiente tiempo para practicar y desarrollar la estrategia del juego. Especialmente para los estudiantes que son nuevos en el ámbito de la competencia, trabajar en equipo y pensar profundamente en la estrategia del juego requerirá tiempo y práctica. Para asegurarse de que sus estudiantes aprovechen al máximo la experiencia de competencia en el aula, reserve tiempo adicional para la Parte 1 de cada laboratorio, donde los estudiantes practicarán sus habilidades. Es posible que desee presentar la idea de estrategia de juego como una discusión con toda la clase, de modo que los estudiantes puedan tener el mismo punto de entrada desde el cual trabajar antes de formar sus equipos.
  • Proporcionar a los estudiantes estrategias para la toma de decisiones en equipo. Estos pueden publicarse en un tablero de anuncios o compartirse con grupos a medida que encuentren desacuerdos en torno a la estrategia. Acordar un 'desempate' antes de comenzar el trabajo en grupo puede ayudar a los estudiantes a seguir avanzando durante una competencia.

La Parte 2 de Play de cada laboratorio también incluye indicaciones de facilitación sobre qué preguntar a los estudiantes antes, durante y después de un partido de competición. Úselos para ayudar a mantener a los estudiantes interesados ​​durante toda la competencia.

El proceso de diseño de ingeniería

Los estudiantes utilizarán el Proceso de diseño de ingeniería (EDP) para crear su estrategia de juego y realizar modificaciones en el robot. El EDP es una serie de pasos que siguen los ingenieros para encontrar soluciones a los problemas. A menudo, la solución implica diseñar un producto que cumpla ciertos criterios o realice una determinada tarea.

Los Estándares Científicos de Próxima Generación dividen el EDP en los siguientes pasos: DEFINIR → DESARROLLAR SOLUCIONES → OPTIMIZAR. Este es un proceso cíclico. Los estudiantes pueden continuar trabajando en este ciclo una y otra vez mientras intentan obtener su puntuación más alta.

  • Definir problemas implica plantear el problema a resolver lo más claramente posible en términos de criterios de éxito y restricciones o límites. Para una competencia, eso implicaba definir los siguientes elementos:
    • Puntuación 
    • Reglas del juego
    • diseño de robots
    • estrategia de juego
  • El diseño de soluciones comienza generando un número de diferentes soluciones posibles y luego evaluando las posibles soluciones para ver cuáles cumplen mejor los criterios y limitaciones del problema. Puede haber pasos dentro de esta opción de diseño para recopilar datos que puedan usarse como parte del proceso de toma de decisiones.
    • Prueba
    • Competir
    • Evaluar
    • Observar
  • Optimizar la solución de diseño implica un proceso en el que las soluciones se prueban y refinan sistemáticamente y el diseño final se mejora intercambiando características menos importantes por aquellas que son más importantes.
    • Consulta las reglas
    • estrategia de juego
    • diseño de robots
PED

El PDE es de naturaleza cíclica o iterativa. Es un proceso de fabricación, prueba, análisis y refinamiento de un producto o proceso. Según los resultados de las pruebas, se crean nuevas iteraciones y se continúan modificando hasta que el equipo esté satisfecho con los resultados. El PDE depende en gran medida de una buena comunicación entre los miembros del equipo. Consulte la siguiente sección para obtener información sobre cómo ayudar a alentar a los estudiantes a tomar decisiones colaborativas durante esta unidad.

Toma de decisiones colaborativa

A medida que los estudiantes avancen en el proceso de diseño de ingeniería, necesitarán comunicarse con los miembros de su equipo. La buena comunicación y la toma de decisiones colaborativa es una excelente manera de garantizar que los estudiantes tengan conversaciones productivas sobre estrategia y desarrollen sus habilidades como buenos comunicadores. A medida que los estudiantes toman decisiones, anímelos a comenzar compartiendo datos juntos, usar los datos para sugerir ideas estratégicas, escucharse unos a otros y llegar a un acuerdo sobre la estrategia que quieren probar durante su próximo ciclo a través del PDE. 

¿Cómo es una buena toma de decisiones colaborativa? 

  • Escucha activa: Todos los miembros del equipo deben tener la oportunidad de hablar. Los miembros del equipo deben hacer preguntas sobre las otras ideas y turnarse.
    • Si los estudiantes no están seguros de comprender las ideas de sus compañeros de equipo, pídales que repitan cuál creen que es la idea. Luego, el compañero de equipo puede aclarar cualquier pieza necesaria.
  • Decisiones basadas en datos: Los estudiantes deben usar la información que reunieron durante las pruebas y la práctica para tomar una decisión. ¿Cuánto tiempo tomó esa estrategia? ¿Cuántos puntos obtuvo? ¿Obtuviste más puntos al revés? Anime a los estudiantes a registrar esta información en hojas de recopilación de datos o hojas de trabajo de planos para que tengan números a los que recurrir durante las conversaciones del equipo.
  • No estar de acuerdo de manera productiva y respetuosa: Habrá momentos en los que los miembros del equipo no podrán llegar a un consenso claro. Es importante que, aunque no estén de acuerdo, lo hagan de forma respetuosa entre sí. A continuación se muestran algunos ejemplos de cómo estar en desacuerdo de manera productiva: 
    • Utilice un tono de voz tranquilo y amable.
    • Haz preguntas con calma
  • Continuar compartiendo ideas estratégicas: Los equipos probablemente llegarán a una estrategia compartida que sea una combinación de las partes más fuertes de todas las ideas. Anime a los estudiantes a seguir turnándose y escuchándose unos a otros hasta que puedan llegar a un acuerdo.

No todos los estudiantes y equipos podrán llegar a un acuerdo claro. Si necesita resolver alguna disputa, tenga un método claramente definido para los estudiantes con anticipación. Por ejemplo, dígales a los estudiantes que prueben ambas estrategias comenzando con la persona que tiene el rol de "Constructor" de la Lista de verificación de roles y rutinas. Entonces ambos estudiantes entenderán que cada uno podrá probar su estrategia y ver cómo se desempeñan en las pruebas. Luego pueden utilizar los datos de esas pruebas para tomar una decisión.

Pestaña Conducir en VEXcode GO

La pestaña Conducir en VEXcode GO se usa para conducir el robot Competition Advance Hero usando controles de joystick. Consulte esta página para obtener más información sobre cómo acceder a VEXcode GO en su dispositivo. 

Dentro de la pestaña Drive, hay múltiples opciones para controlar el Hero Robot. También se conocen como configuraciones de conducción o modos de conducción. Seleccione un modo de conducción eligiendo uno de los botones que se muestran aquí. 

La pestaña Conducir en vexcode va con el modo de conducción y 4 botones resaltados

Modo conductor Controles de palanca de mando

Unidad de tanque

ícono de muestra para manejo de tanque

Conduzca el motor izquierdo del robot con el joystick izquierdo y el motor derecho del robot con el joystick derecho.

joystick de accionamiento del tanque

Arcade izquierdo

icono de muestra para arcade izquierdo

Conduce el robot hacia adelante, hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha, todo usando el joystick izquierdo.

imagen arcade izquierda

Arcade derecho

ícono de muestra para arcade derecho

Conduce el robot hacia adelante, hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha, todo usando el joystick derecho.

joystick arcade derecho

Arcade dividido

icono de muestra para arcade dividido

Conduce el robot hacia la izquierda y hacia la derecha usando el joystick izquierdo, y hacia adelante y hacia atrás usando el joystick derecho.

joysticks arcade divididos

Controlando el brazo del robot Competition Advance

Para controlar el movimiento del brazo del robot Competition Advance, el puerto debe estar configurado en 'MOTOR' en la pestaña Conducir. Dado que el motor del brazo está conectado al Puerto 2, cambie el Puerto 2 para controlar el brazo del Hero Robot.

Robot héroe con motor de brazo enchufado.

Para controlar el motor del brazo, seleccione las flechas roja y verde. Tenga en cuenta que esto controla la dirección en que gira el motor, no necesariamente la dirección en que se mueve el brazo. Los estudiantes deberán presionar la flecha roja para mover el brazo del robot hacia arriba y la flecha verde para mover el brazo hacia abajo.

motor del brazo seleccionado y flechas roja y verde hacia arriba y hacia abajo resaltadas