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Portal del profesor

Al enseñar los laboratorios 4 y 5, se involucran conceptos y cálculos matemáticos adicionales. Esta página ofrece a los profesores recursos básicos relevantes para respaldar las matemáticas que los estudiantes están explorando en estos laboratorios.

Matemáticas de la conducción

Para completar el desfile en el Laboratorio 4, los estudiantes conducirán su carroza Code Base a lo largo de una ruta recta del desfile. En lugar de usar bloques de transmisión que mueven ambas ruedas al mismo tiempo, los estudiantes usarán los bloques [Girar para] en VEXcode GO, como se muestra aquí, para hacer girar los motores conectados a las ruedas y mover el robot hacia adelante. Los bloques [Girar para] aceptan 'giros' o 'grados' como parámetros. En el Laboratorio 4, los estudiantes calcularán la cantidad de vueltas que ingresarán en este proyecto para conducir su robot a lo largo de la distancia de la ruta del desfile.imagen del proyecto de ejemplo para Lab 4 usando Spin para bloques

Mire el vídeo a continuación para aprender cómo calcular el número de vueltas de rueda necesarias para impulsar su robot en línea recta durante una distancia determinada.

Referencias útiles:

Terminología y valores para las ruedas grises:

Término Definición Visual Fórmula Valor
Diámetro Medición de una línea recta que pasa por el centro de un círculo. Ir diámetro de la rueda re = 2 r ~ 50,93 mm o 2 pulgadas
Circunferencia La distancia total alrededor del exterior de un círculo. Ir circunferencia de la rueda C = π re ~ 160 mm o 6,25 pulgadas

Medir con precisión

Cuando los estudiantes miden, asegúrese de guiarlos para que midan con cuidado y precisión. Puede usar la regla imprimible VEX GO para que los estudiantes midan o las reglas del aula.

  • Recuerde a los estudiantes que comiencen a medir desde el punto cero de la regla, y presten mucha atención al punto final del objeto que están midiendo. Iniciar o finalizar sus mediciones de manera incorrecta afectará sus cálculos y el eventual movimiento de su robot. 

Una rueda GO en la regla GO alineada correctamente
Se muestra una rueda GO alineada tanto correctamente como incorrectamente en la regla VEX GO

     

  • Asegúrese de que los estudiantes sepan leer las marcas en la regla que están usandopara poder medir con precisión. Si las reglas que está utilizando tienen unidades imperiales y métricas (como la regla imprimible VEX GO), asegúrese de que los estudiantes utilicen constantemente las mismas unidades de medida.

Regla imprimible VEX GO con unidades imperiales resaltadas en azul y unidades métricas resaltadas en verde
Regla imprimible VEX GO con unidades imperiales resaltadas en azul y unidades métricas resaltadas en verde

  • Los estudiantes pueden redondear sus medidas a la unidad más cercana, o fracción de unidad. El redondeo puede simplificar los cálculos, si es necesario; pero también puede hacer que las mediciones sean menos precisas. Por ejemplo, puede indicarles a los estudiantes que redondeen a la media pulgada o centímetro más cercano, pero su robot se mueve un poco más de lo previsto inicialmente. Alternativamente, puede hacer que los estudiantes midan al ⅛ de pulgada o milímetro más cercano y descubran que sus robots viajan más cerca de la distancia prevista.
  • Si los estudiantes necesitan práctica adicional con la medición, puede usar la Practicar medición VEX GO Actividad con estudiantes individuales o en grupos, o como una actividad para toda la clase.

Matemáticas de girar 360°

Para completar el desfile en el Laboratorio 5, los estudiantes conducirán su carroza Code Base a lo largo de una ruta del desfile con un giro.

Código base con una flecha que muestra conducir hacia adelante y luego girar a la derecha

Código base con flechas para mostrar cómo conducir hacia adelante y luego girar a la derecha

Los estudiantes aprovecharán lo que aprendieron sobre cómo codificar el robot para que recorra una distancia en línea recta, para codificar el robot para que recorra una distancia no lineal o un giro. Los estudiantes aún están calculando el número de vueltas necesarias para recorrer una distancia determinada, por lo que utilizarán la misma fórmula que en la práctica anterior.distancia es igual a circunferencia multiplicada por vueltas

Mire el vídeo a continuación para aprender cómo calcular el número de giros de rueda necesarios para realizar un giro de 360° del robot con sus alumnos.

Referencias útiles:

Cuando Code Base gira, las ruedas motrices se mueven en direcciones opuestas para girar el robot. Por ejemplo, para girar el robot hacia la derecha, la rueda izquierda avanzará, mientras que la rueda derecha avanzará hacia atrás.

Terminología y valores para el código base:

Término Definición Visual Fórmula Valor
Diámetro Medición de una línea recta desde el centro de cada rueda (también conocida como distancia entre ejes) Código GO Diámetro de la base re = 2 r ~ 135 mm o 5,3 pulgadas
Circunferencia La distancia total recorrida por las ruedas para completar un giro de 360°. Vaya neumático que muestre el contorno de la circunferencia. C = π re ~ 424 mm o 16,7 pulgadas

Matemáticas para cambiar cualquier grado

Mire este vídeo para obtener más información sobre cómo calcular el número de vueltas de rueda necesarias para que el robot gire cualquier grado.

Conversión a grados
El bloque [Girar para] aceptará giros o grados como parámetros. Para usar grados, simplemente multiplica el número de vueltas por 360. Este ejemplo muestra el número de grados que girarán los motores para girar el robot 360° completos. Tenga en cuenta que en este proyecto los motores giran en direcciones opuestas y el 'y no espere' se agrega al primer bloque, por lo que los motores giran simultáneamente. Esto girará el robot hacia la derecha los 360° deseados. image of the project with the number of degrees needed to turn the robot 360 degrees to the right
       

Conceptos erróneos comunes

Hay varios conceptos erróneos que los estudiantes pueden tener sobre las mediciones y las matemáticas de conducir y girar. Estos son algunos de los más comunes, con sugerencias sobre cómo abordarlos con sus alumnos. 

Situación Idea equivocada Corrección sugerida

El maestro pregunta a la clase, ¿qué debemos ingresar en el bloque [Girar para] para hacer que el robot gire 90°?

El estudiante responde “90”.

La distancia en grados que recorre la rueda para girar es igual al ángulo de giro.

Los estudiantes no utilizan la circunferencia de giro del robot para calcular la distancia en grados que debe recorrer la rueda.

Recuerde a los estudiantes que las ruedas deben moverse a lo largo de la circunferencia de giro para que el robot gire. (En esta imagen, eso está a lo largo del círculo rojo de una línea amarilla a la otra).

Robot GO mostrando un giro de 90 grados

Gire la rueda solo 90° para ayudar a los estudiantes a visualizar cuánto gira la rueda para recorrer una distancia determinada.

El maestro pregunta a la clase, ¿qué debemos ingresar en el bloque [Girar para] para que el robot avance 12 pulgadas?

El estudiante responde “12”.

El número de vueltas de la rueda es igual a la distancia de conducción deseada.

El estudiante no está usando la circunferencia de la rueda para calcular el número de vueltas de la rueda para recorrer la distancia deseada.

Recuerde a los estudiantes qué tan lejos se mueve el robot con 1 giro de rueda y pregúnteles si 12 parecen demasiadas o muy pocas vueltas completas para recorrer 12 pulgadas.

Para ayudar a los estudiantes a visualizar esto mejor, haga girar una rueda a lo largo de una regla durante 12 vueltas para mostrarles qué tan lejos está esa distancia.

Una rueda GO con un pin rojo en el cubo que está alineado con el comienzo de la regla VEX GO

Recuerde a los estudiantes que 1 vuelta de rueda es la circunferencia de la rueda y que se deben dividir 12 pulgadas por esa circunferencia.

El estudiante está midiendo la rueda, pero de los bordes de la rueda está en la marca cero de la regla.

La regla comienza en 1, no en cero.

El estudiante no está usando la regla correctamente para obtener una medida precisa.

Recuerde a los estudiantes que la regla comienza en la marca '0' y que si no miden desde ese punto, sus mediciones serán incorrectas.

Quizás quieras marcar el inicio de la regla con cinta adhesiva o un marcador de color, como ayuda visual adicional para los estudiantes mientras trabajan. (Para practicar más con la medición, los estudiantes pueden completar la Actividad de práctica de medición).

Un estudiante dice que su proyecto no funciona.

El profesor nota que el número correcto de vueltas de la rueda está en el bloque [Girar para], pero el parámetro está establecido en "grados".

Las unidades o parámetros son intercambiables.

Los estudiantes no prestan atención a los parámetros/unidades de medida en su proyecto.

Pregunte a los estudiantes qué unidad de medida están usando y si coincide con el parámetro del bloque.

bloque de giro hacia adelante 90 gradosRecuerde a los estudiantes que sus cálculos solo funcionarán según lo previsto si el parámetro se establece en la unidad correcta. Los giros y los grados no tienen el mismo valor.

Un estudiante intenta ingresar '21/4' en el parámetro del bloque [Girar para], para ingresar “2 ¼ vueltas”.

Las fracciones y los decimales se escriben de la misma manera.

El estudiante no está convirtiendo la fracción a decimal.

Recuerde a los estudiantes que necesitan convertir fracciones a decimales para que sean parámetros reconocibles. Para hacer esto, divide el numerador por el denominador.
2 ¼=94 =2.25
Quizás desee que los estudiantes registren los valores fraccionarios utilizados con frecuencia y sus equivalentes decimales para crear su propio recurso.

El maestro pide a los estudiantes que compartan el cálculo de la circunferencia de la rueda.

El estudiante responde
~ 83,2 mm.

La circunferencia se calcula usando el radio -πxradio.

El estudiante está utilizando la medida incorrecta en el cálculo.

Recuerde a los estudiantes que la circunferencia es π x diámetro; y el diámetro es una línea recta que atraviesa el centro de la rueda (o el doble del radio).
wheel marked with diameter
Es posible que desees medir y calcular el valor como una actividad para toda la clase si muchos estudiantes tienen dificultades con el uso de las fórmulas.

 

Soluciones de ejemplo

Laboratorio 4 Ejemplo de solución 

*Nota:  El 'y no esperar' se usa con el primer bloque en el proyecto de ejemplo para que ambos bloques se ejecuten simultáneamente. Sin "y no espere", el primer motor giraría, luego el segundo, y Code Base no funcionaría según lo previsto. Asegúrese de que los estudiantes NO colapsen y no esperen o su proyecto no se ejecutará según lo previsto.

Código Base en los mosaicos de la ruta del desfile. Mostrando las ubicaciones de inicio y parada, que están separadas 48 pulgadas
Lugares de inicio y parada de la ruta del desfile

 

Para recorrer la longitud de 48 pulgadas (~122 cm) de la ruta del desfile, el Código Base deberá recorrer ~7,68 vueltas. El cálculo se muestra a la izquierda y la solución VEXcode GO de ejemplo a la derecha.
    Ejemplo de solución matemática del laboratorio 4.giro del bloque hacia adelante 7,68 vueltas

Laboratorio 5 Ejemplo de solución 

Para recorrer la longitud de 48 pulgadas (~122 cm) de la ruta del desfile y girar 180 grados, la Code Base deberá avanzar ~7,68 vueltas, luego un motor hacia adelante y el otro hacia atrás durante ~1,47 vueltas. El cálculo se muestra junto con el ejemplo de solución VEXcode GO a la derecha.

cálculo de la distancia de giro
proyecto de bloques - laboratorio 5
Nota: Para usar grados en lugar de giros, multiplique los cálculos de giro por 360.

Extensión Desfile Ruta 

Si los estudiantes necesitan un desafío adicional, puedes ampliar la ruta del desfile de muchas maneras diferentes. Este es un ejemplo, con una posible solución.

Ampliación de la ruta del desfile mostrada con azulejos
Ejemplo de una posible extensión de la ruta del desfile

En esta ruta de ejemplo, las distancias de conducción y los giros se reducen a la mitad desde los laboratorios. En esta ruta, sin embargo, la dirección de los giros importa. Además de volver a calcular, los estudiantes tendrán que descubrir las direcciones para hacer girar las ruedas en la dirección deseada. 
Los cálculos reducidos a la mitad de laboratorios anteriores son los siguientes: 

Distancia de conducción = ~ 3,84 vueltas
Distancia de giro = ~ 0,73 vueltas

Estos valores se utilizan en el siguiente ejemplo de solución VEXcode GO:
proyecto de bloques- extensión