Fondo

En esta unidad de codificación, los estudiantes explorarán el proceso de diseño iterativo. Los estudiantes explorarán cómo resolver el auténtico problema de la contaminación del océano creando una extensión del kit VEX GO que recolectará basura. Cada lección de esta unidad termina con el análisis de las fortalezas y debilidades de la construcción de la extensión y las ideas para mejorar para su próximo diseño.

¿Qué es la Gran Mancha de Basura del Pacífico?

La Gran Mancha de Basura del Pacífico es una masa de basura que crece cada día. La mancha flota en algún lugar del Océano Pacífico entre Hawaii y California y se estima que abarca un área dos veces mayor que Texas. La basura flota en una masa sólida de plástico, metal y otros materiales con escombros sueltos flotando más allá del perímetro. En esta unidad, los estudiantes tienen el desafío de crear una extensión para su robot Code Base que ayudará a limpiar los escombros del perímetro de la Gran Mancha de Basura del Pacífico.

El proceso de diseño de ingeniería

Los estudiantes utilizarán el Proceso de diseño de ingeniería (EDP) para diseñar y construir un accesorio para su robot Code Base. El EDP es una serie de pasos que utilizan 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.

El PDE se puede dividir en los siguientes pasos: DEFINIR → DESARROLLAR SOLUCIONES → OPTIMIZAR.

• Definir problemas de ingeniería implica plantear el problema a resolver lo más claramente posible en términos de criterios de éxito y restricciones o límites.
• El diseño de soluciones a problemas de ingeniería comienza generando un número de soluciones posibles diferentes y luego evaluando las soluciones potenciales para ver cuáles cumplen mejor con los criterios y restricciones del problema.
• La optimización de la solución de diseño implica un proceso en el que las soluciones se prueban y perfeccionan sistemáticamente y el diseño final se mejora intercambiando características menos importantes por aquellas que son más importantes.

El EDP 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 de diseño esté satisfecho con los resultados.

En esta unidad, los estudiantes utilizarán el EDP para idear, planificar y construir una carroza para un desfile. Después de una construcción inicial, los grupos probarán y mejorarán su diseño base para cumplir con los criterios y restricciones de diseño. Este es el mismo proceso de diseño de ingeniería cubierto por los Estándares científicos de próxima generación (NGSS).

Secuenciación

La secuencia es el orden específico en el que se realizan las conductas. Una acción o evento conduce a la siguiente acción ordenada en una secuencia. La secuenciación es importante para que los estudiantes puedan codificar sus robots correctamente.

Para decirle a un robot exactamente y con precisión cómo moverse, se necesitan tanto la descomposición como la secuenciación. Primero, el problema, como por ejemplo cómo navegar por un laberinto, se descompondrá en incrementos y comportamientos más pequeños. Luego, una vez identificados estos comportamientos, es necesario organizarlos en la secuencia correcta. Esto es importante porque el robot sólo se moverá exactamente como está codificado.

Los estudiantes codificarán su Código Base para moverse por el área del desafío y recolectar objetos. Deberán secuenciar los comandos en su proyecto para que su código base se mueva hacia adelante, hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha en el orden correcto para navegar por el área del desafío.

1. avanzar
2. Gire a la derecha
3. avanzar

Descomposición

La descomposición implica descomponer un problema complejo en comportamientos que son más manejables y fáciles de entender. Dividir el problema en partes más pequeñas significa que cada parte puede examinarse con más detalle y resolverse con mayor facilidad. Por ejemplo, si un estudiante quiere que su robot se mueva en un cuadrado, deberá dividirlo en comandos más pequeños. Es importante que los estudiantes practiquen refinar el proceso de desglose, ya que es posible que al principio no descompongan los comandos en componentes más pequeños:

¿Qué es el pseudocódigo?

Pseudocódigo es una notación abreviada para codificación que combina descripciones de código verbales y escritas.

A menudo, los estudiantes pueden "adivinar y comprobar" el camino para encontrar una solución. Sin embargo, esto no les permite desarrollar una comprensión conceptual de los conceptos de programación. La escritura de pseudocódigo ayuda a los estudiantes a ir más allá de una comprensión superficial de la programación a una comprensión más conceptual. El pseudocódigo requiere que los estudiantes piensen conceptualmente sobre su solución de programación antes de comenzar a programar. Los profesores deben discutir el pseudocódigo con los estudiantes preguntándoles:

1. ¿Qué quieren que logre su proyecto?
2. ¿Cómo vas a desglosar la intención o el objetivo del proyecto en declaraciones breves y específicas?

En este ejemplo, si se pidiera a los estudiantes que crearan un pseudocódigo para querer que el robot avance, detecte una pared, gire a la derecha y luego avance nuevamente, sería el siguiente:

1. Mueva el robot hacia adelante hasta que esté a 50 mm de una pared.
2. detener el robot
3. Gira el robot 90 grados.
4. detener el robot
5. Avanzar 600 mm

Una vez que se crea un pseudocódigo, los estudiantes crearán el código de programación para indicarle al robot cómo completar con éxito cada paso de su pseudocódigo.

¿Qué son los comportamientos de los robots?

Los “comportamientos” son una forma muy conveniente de hablar sobre lo que está haciendo el robot y lo que debe hacer. Avanzar, detenerse, girar, buscar un obstáculo: todos estos son comportamientos.

A medida que los estudiantes comienzan la tarea de codificar, también deben comenzar a pensar en las acciones del robot en términos de comportamientos. Cuando los estudiantes codifican, deben seguir estos pasos:

• Formule un plan para que el robot realice la acción deseada.
• Identifique los comportamientos dentro del plan e intente que los comportamientos sean lo más pequeños posible.
• Traduce ese plan en un proyecto que el robot pueda seguir.

El plan será simplemente la secuencia de comportamientos que el robot debe seguir, y el proyecto será solo esos comportamientos traducidos a VEXcode GO.

Dividir las tareas en comportamientos más pequeños y luego construir soluciones con esos comportamientos es una habilidad que se puede aplicar a muchos temas diferentes.

¿Qué es VEXcode GO?

VEXcode GO es un entorno de codificación que se utiliza para comunicarse con los robots VEX GO. Los estudiantes usan la interfaz de arrastrar y soltar para crear proyectos VEXcode GO que controlan las acciones de sus robots. El propósito de cada bloque se puede identificar mediante señales visuales como su forma, color y etiqueta.

En esta unidad se utilizarán los siguientes bloques VEXcode GO:

[Drive for] -  mueve la transmisión hacia adelante o hacia atrás durante una distancia determinada. Elija en qué dirección se moverá la transmisión y establezca qué tan lejos se moverá ingresando un valor en el óvalo.

[Girar para] -  gira el tren motriz hacia la izquierda o hacia la derecha una cantidad determinada de grados. Elija la dirección en la que girará la transmisión y establezca qué tan lejos se moverá ingresando una cantidad de grados en el óvalo.

[Comentario] : permite a los programadores escribir información para ayudar a describir su proyecto. Los comentarios no cambian el proyecto ni los bloques que lo rodean.

Para comenzar a usar VEXcode GO en su salón de clases, descargue la aplicación VEX Classroom en el dispositivo de un maestro, luego siga los pasos del artículo Uso de la aplicación VEX Classroom para aprender cómo actualizar el firmware de GO Brain, cambiar el nombre y ubicar GO Brains, y monitorea las Baterías de GO Brains en tu salón de clases. Para obtener más información sobre VEXcode GO, visite la sección de VEXcode GO de la Biblioteca VEX.