Opettajan työkalupakki
-
Tämän osan tarkoitus
Play-osion tavoitteena on, että opiskelijat oppivat ohjelmoimaan Autopilot-robotin ajamaan eteenpäin ja peruuttamaan [drive]-lohkon avulla. Play-osion alussa opiskelijat tutustutaan ohjelmointikäyttäytymiseen. Seuraavaksi opiskelijat tekevät tutkimusmatkan, jossa he oppivat ohjelmoimaan Autopilotin liikkumaan eteenpäin ja taaksepäin. Lue tämä sivu opiskelijoiden kanssa ennen kuin siirryt eteenpäin- ja taaksepäin-tutkimukseen. Käytä Motivoi keskustelua ( Google Doc / .docx / .pdf ) -kysymyksiä tarkastellaksesi oppilaiden kanssa, mitä peruskäyttäytymiset ovat ja miksi ne ovat robotin ohjelmoinnin rakennuspalikoita.
Opettajan työkalupakki
-
Robotin käyttäytyminen
"Käyttäytyminen" on erittäin kätevä tapa puhua siitä, mitä robotti tekee ja mitä sen pitää tehdä. Eteenpäin liikkuminen, pysähtyminen, kääntyminen, esteen etsiminen… nämä ovat kaikki käyttäytymismalleja.
Kun opiskelijat aloittavat ohjelmointitehtävän, heidän tulee myös alkaa miettiä robotin toimintaa käyttäytymisen kannalta. Kun opiskelijat ohjelmoivat, heidän tulee noudattaa näitä vaiheita:
-
Ensin he laativat suunnitelman, jolla robotti suorittaa halutun toiminnon.
-
Seuraavaksi he kääntävät suunnitelman ohjelmaksi, jota robotti voi seurata.
Suunnitelma on yksinkertaisesti käyttäytymisjärjestys, jota robotin on noudatettava, ja ohjelma on vain VEXcode IQ -lohkoiksi käännetty käyttäytyminen.
Tehtävien jakaminen pienempiin käyttäytymismuotoihin ja sitten ratkaisujen rakentaminen näillä käyttäytymismalleilla on taito, jota voidaan soveltaa moniin eri aiheisiin. Tämä on myös esimerkki laskennallisesta ajattelusta. Lisätietoja laskennallisesta ajattelusta on täällä: https://k12cs.org/computational-thinking/
Ohjelmoinnin monimutkaisuus
Robotit voidaan suunnitella suorittamaan monenlaisia tehtäviä. Jotkut näistä tehtävistä ovat hyvin yksinkertaisia, kuten automaattioven avaaminen. Toiset eivät ole niin yksinkertaisia, kuten robotti, joka liikkuu varastossa kerätäkseen tavaroita tilausta varten. Riippumatta siitä, kuinka monimutkainen tehtävä on, se voidaan jakaa yksinkertaisempiin. Näitä tehtäviä kutsutaan käyttäytymismuodoiksi ja ne ovat robotiikan ohjelmoinnin rakennuspalikoita.
Käyttäytyminen on tapa, jolla robotti toimii, ja se voi vaihdella yksinkertaisesta monimutkaiseen riippuen siitä, miten robotti on rakennettu tai ohjelmoitu. Yksinkertaisessa mobiilirobotissa, kuten Autopilotissa, on vain kaksi moottoria, joten sen käyttäytyminen edellyttää näiden moottoreiden kääntämistä tavoitteidensa saavuttamiseksi. Lisäämällä suunnittelua ja koodausta voit aloittaa tästä peruskäyttäytymisestä ja tehdä monimutkaisempia toimintoja.
Motivoi keskustelua
-
Perusajo
K: Eteen- ja taaksepäin ajaminen ovat peruskäyttäytymistä, jotka on tärkeää hallita. Eteen- ja taaksepäin ajaminen saattavat olla ensimmäisiä tehtäviä, jotka opit ajaessasi autoa. Miksi mielestäsi on tärkeää oppia nämä käytökset ensin?
A: Oppilaat voisivat vastata useilla eri vastauksilla, mutta ajatuksena on, että peruskäyttäytymiset on tärkeää oppia ensin, ennen kuin yritetään tehdä vaikeampaa. Voit verrata sitä matematiikan perustietojen yhteen- ja vähennyslaskujen oppimiseen ennen kuin opit lainaamaan ja kantamaan, kun lisäät suurempia lukuja.
K: Listaa yksiköiden tyypit, joita haluat käyttää robotin ajetun matkan mittaamiseen joko eteenpäin tai taaksepäin. Huomaa: minkä tahansa tyyppiset yksiköt hyväksytään!
A: Opiskelijat voivat vastata millä tahansa tuntemillaan mittayksiköillä, kuten tuumalla, senttimetrillä, jaloilla tai metreillä. Oppilaat voivat vastata myös yksiköillä, kuten pöydän, muistivihkon tai luokkahuoneen pituudella.
Laajenna oppimistasi
-
vertaamalla mittayksiköitä
Tässä on esimerkki ylimääräisestä matemaattisesta tehtävästä. Kirjoita taululle kaikki mittayksiköt, joilla opiskelijat vastaavat. Pyydä oppilaita järjestämään taulun yksiköt pienimmästä suurimpaan. Ajattele esimerkiksi, että tuuma on suurempi kuin senttimetri, mutta jalka on pienempi kuin työpöytä. Tämä esimerkki osoittaa mittaussuhteiden tärkeyden. Näiden esimerkkien avulla opiskelijat voivat tehdä parempia arvioita ja arvioida etäisyyksiä myöhemmin tässä laboratoriossa.