• Esquema de la actividad
  Esta exploración primero presentará a los estudiantes cómo establecer la velocidad para conducir y luego les pedirá que exploren cómo la velocidad del robot afecta su impulso. Haga clic aquí (Google / .docx / .pdf) para ver el resumen de esta actividad. Comprender el impulso del robot será un concepto importante que se aplicará al juego de bolos Strike Challenge.

• Lo que programarán los estudiantes
  El uso del proyecto de plantilla Speedbot (Drivetrain 2-motor, No Gyro) permite a los estudiantes cambiar la configuración de velocidad del Speedbot simplemente agregando set_drive_velocity al drive_for instrucción. La parte guiada de la actividad hace que los estudiantes muevan el Speedbot a diferentes velocidades y el final de la actividad les pide que apliquen sus habilidades para programar la velocidad a pruebas de impulso y transferencia de energía.

Aquí hay una descripción general de la interfaz de usuario de VEXcode V5. Los estudiantes conocerán estas pestañas/botones durante las actividades de este laboratorio STEM de Momentum Alley. También se proporcionan enlaces en todo el laboratorio STEM para proporcionar más información sobre estas pestañas/botones. 

Si es la primera vez que el estudiante utiliza VEXcode V5, puede consultar los tutoriales en cualquier momento durante esta exploración. Los tutoriales se encuentran en la barra de herramientas. 

Modele cada uno de los pasos de solución de problemas para los estudiantes.

• Los nombres de los proyectos pueden tener espacios entre o después de las palabras.

  

• Puede pedirles a los estudiantes que agreguen sus iniciales o el nombre de su grupo al nombre del proyecto. Esto ayudará a diferenciar los proyectos si les pide a los estudiantes que los envíen.

• Debido a que esta es la primera actividad de programación que sus alumnos pueden intentar, debe modelar los pasos y luego pedirles que completen las mismas acciones. Luego, el maestro debe monitorear a los estudiantes para asegurarse de que estén siguiendo los pasos correctamente.

• Asegúrese de que los estudiantes hayan seleccionado Abrir ejemplos en el menú Archivo.

• Asegúrese de que los estudiantes hayan seleccionado el proyecto de plantilla Speedbot (Drivetrain 2-motor, No Gyro).

• Puede indicarles a los estudiantes que hay varias selecciones para elegir en la página de Ejemplos. A medida que construyan y utilicen otros robots, tendrán la oportunidad de utilizar diferentes plantillas.

• Señale que cuando abrieron VEXcode V5 por primera vez, la ventana tenía la etiqueta Proyecto VEXcode. VEXcode Project es el nombre del proyecto predeterminado cuando se abre VEXcode V5 por primera vez. Una vez que se cambió el nombre del proyecto a Drive y se guardó, la pantalla se actualizó para mostrar el nuevo nombre del proyecto. Usando esta ventana en la barra de herramientas, es fácil comprobar que los estudiantes están usando el proyecto correcto.

• Dígales a los estudiantes que ahora están listos para comenzar su primer proyecto. Explique a los estudiantes que con solo seguir unos sencillos pasos, podrán crear y ejecutar un proyecto que hará avanzar al Speedbot.

• Recuerde a los estudiantes que guarden sus proyectos mientras trabajan. La sección Python de la biblioteca VEX explica las prácticas de guardado en VEXcode V5.

Este es un buen momento para hacer una pausa y hacer que los estudiantes revisen los pasos que acaban de completar al iniciar un nuevo proyecto en VEXcode V5 de forma individual o en grupos. Pida a los estudiantes que reflexionen individualmente antes de compartir con su grupo o con toda la clase.

Es posible que observe una función de autocompletar cuando comience a escribir la instrucción. Utilice las teclas "Arriba" y "Abajo" para seleccionar el nombre que desea, luego presione "Tab" o (Entrar/Regresar) en su teclado para realizar la selección. Para obtener más información sobre esta función, consulte el artículo Python . 

Observe que la segunda y tercera instrucciones (líneas 33 y 34 en la imagen de arriba) son las mismas que las instrucciones cuarta y quinta (líneas 35 y 36 de arriba), pero con un parámetro de velocidad diferente. Después de agregar la tercera instrucción, los estudiantes pueden resaltar las líneas que se repetirán y copiarlas y pegarlas para completar el proyecto. Luego pueden cambiar la velocidad en la cuarta línea al 75 por ciento. 

• Recuerde a los estudiantes que desconecten el cable USB del Robot Brain. Tener el robot conectado a una computadora mientras ejecuta un proyecto podría hacer que el robot tire del cable de conexión.

• Deténgase y discuta
  Pida a los estudiantes que predigan lo que creen que sucederá cuando este proyecto se descargue y se ejecute en el robot Speedbot. Dígales a los estudiantes que registren sus predicciones en sus cuadernos de ingeniería. Si el tiempo lo permite, pida a cada grupo que comparta su predicción.

  Los estudiantes deben predecir que el Speedbot primero avanzará a su velocidad predeterminada (50%), luego más lento (25%) que la velocidad predeterminada y luego más rápido (75%) que la velocidad predeterminada.

• Modelar primero
  Modelar ejecutando el proyecto frente a la clase antes de que todos los estudiantes lo intenten a la vez. Reúna a los estudiantes en un área y deje suficiente espacio para que se mueva el Speedbot si está colocado en el piso.

  Dígales a los estudiantes que ahora es su turno de ejecutar su proyecto. Asegúrate de que tengan un camino despejado y que ningún Speedbots choque entre sí.

• Para cambiar el comando drive_for de adelante a retroceso, simplemente cambie el primer parámetro a REVERSE. Esto hará que los motores de la transmisión se muevan en la dirección opuesta.

• Se puede cambiar el número de mm, pero para este ejemplo los dejaremos en 150 mm como se estableció en el paso anterior.

• Recuerde a los estudiantes que desconecten el cable USB del Robot Brain antes de ejecutar el proyecto.

• Recuerde a los estudiantes que guarden sus proyectos mientras trabajan. La biblioteca VEX tiene una sección para Python que explica las prácticas de guardado en VEXcode V5.

Pida a los equipos que compartan el área de prueba y el balón si es necesario, pero también se podrían configurar varias áreas de prueba, cada una con su propio balón. Decida si desea configurar las áreas de prueba o si desea que los estudiantes lo hagan.

• La recopilación y el análisis de datos, incluso el simple reconocimiento de patrones, son habilidades científicas fundamentales. Esta actividad agrega estructura a ese análisis de datos al evitar errores comunes.

• Observe que las instrucciones no les dicen a los estudiantes que varíen la distancia de conducción del robot además de variar la velocidad del robot. Esta es una aplicación intencional de lo que los científicos del aprendizaje llaman la estrategia de control de variables. Enseñar a los investigadores novatos a manipular una variable a la vez (es decir, la velocidad en este caso) para determinar su influencia en una segunda variable (es decir, la distancia que recorre la pelota después de la colisión) es importante porque no es necesariamente un enfoque que los estudiantes adoptarán. espontáneamente mediante un enfoque de adivinar y comprobar. Los enfoques típicos de adivinar y verificar a menudo manipulan más de una variable a la vez (es decir, cambiando tanto la velocidad como la distancia que recorre el robot) y observan el impacto de la confluencia en la distancia que recorre la bola después de la rotación. Esta actividad intenta alejar a los estudiantes de eso porque las relaciones entre las variables son ambiguas. ¿Es la mayor velocidad del robot, la mayor distancia que recorre el robot o ambas cosas las que hacen que la bola viaje más lejos? No podemos responder a eso cuando manipulamos ambas variables al mismo tiempo.

• Sin embargo, los equipos podrían intentar espontáneamente conducir el robot a diferentes distancias. Si observa esto, pídales que solo cambien la distancia pero que mantengan la velocidad igual que en una prueba con la distancia original de 500 mm. De esa manera, pueden comparar la misma velocidad con diferentes distancias de conducción para ver si la distancia de conducción del robot también influye en la distancia que viaja la pelota.

• Prepare el área para que la pelota rebote en diferentes direcciones y a diferentes distancias. Cierre puertas y/o ventanas según sea necesario.

• La tabla para Explorar la velocidad se puede guardar desde abajo o los estudiantes pueden recrear la tabla en sus cuadernos de ingeniería.

• Puede encontrar una rúbrica para evaluar los cuadernos de ingeniería en equipo aquí (Google / .docx / .pdf), y una rúbrica para evaluar los cuadernos individuales aquí (Google / .docx / . pdf). Siempre que planee evaluar el trabajo de un estudiante con una(s) rúbrica(s), asegúrese de compartir la rúbrica con ellos antes de que comiencen a trabajar en el proyecto.

1. El movimiento de la pelota es evidencia de que el robot transfirió energía durante la colisión. Los estudiantes también podrían describir la velocidad de la pelota después del impacto o su dirección de viaje como evidencia.

2. La distancia que recorre la pelota depende de la masa/peso de la pelota utilizada y de la velocidad establecida para el robot.

3. Los estudiantes deben reconocer que las velocidades más altas hacen que la pelota viaje más lejos que las velocidades más bajas. Conecte esto explícitamente con el impulso del robot. Resalte que el peso del robot no ha cambiado, sólo su velocidad, pero que ambos contribuyen al impulso del robot. Pregúnteles si creen que la pelota viajaría tan lejos si el robot fuera más pesado. Probablemente lo haría. Hay más información sobre los efectos de la masa de la pelota durante la colisión en la siguiente lectura.

4. Los grupos de estudiantes podrían haber seleccionado velocidades muy variables, pero el objetivo general de aprendizaje es que los estudiantes reconozcan que velocidades más altas conducen a un mayor impulso que transfiere más energía a la pelota durante las colisiones.