• Tehtävän hahmotelma
  Tämä tutkimus esittelee oppilaat ensin ajonopeuden asettamiseen ja sitten pyytää heitä tutkimaan, miten robotin nopeus vaikuttaa sen vauhtiin. Napsauta tätä (Google / .docx / .pdf) nähdäksesi tämän toiminnan pääpiirteet. Robotin vauhdin ymmärtäminen on tärkeä käsite Strike Challenge -keilapelissä.

• Mitä opiskelijat ohjelmoivat
  Speedbot (Drivetrain 2-motor, No Gyro) -malliprojektin avulla opiskelijat voivat muuttaa Speedbotin nopeusasetuksia yksinkertaisesti lisäämällä set_drive_velocity kohtaan drive_for ohje. Tehtävän ohjatussa osassa opiskelijat liikuttavat Speedbotia eri nopeuksilla ja harjoituksen lopussa heitä pyydetään soveltamaan taitojaan ohjelmointinopeuden suhteen liikemäärän ja energiansiirron testeihin.

Tässä on yleiskatsaus VEXcode V5:n käyttöliittymästä. Opiskelijat tutustuvat näihin välilehtiin/painikkeisiin tämän Momentum Alley STEM Labin toimintojen aikana. STEM Labissa on myös linkkejä, jotka tarjoavat lisätietoja näistä välilehdistä/painikkeista. 

Jos tämä on ensimmäinen kerta, kun opiskelija käyttää VEXcode V5:tä, hän voi viitata opetusohjelmiin milloin tahansa tämän tutkimisen aikana. Opetusohjelmat sijaitsevat työkalupalkissa. 

Mallina jokainen vianetsintävaihe opiskelijoille.

• Projektien nimissä voi olla välilyöntejä sanojen välissä tai jälkeen.

  

• Voit pyytää oppilaita lisäämään nimikirjaimensa tai ryhmänsä nimen projektin nimeen. Tämä auttaa erottamaan projektit, jos pyydät opiskelijoita lähettämään ne.

• Koska tämä on ensimmäinen ohjelmointitoiminto, jota opiskelijat voivat yrittää, sinun tulee mallintaa vaiheet ja pyytää sitten oppilaita suorittamaan samat toiminnot. Opettajan tulee sitten valvoa oppilaita varmistaakseen, että he noudattavat ohjeita oikein.

• Varmista, että opiskelijat ovat valinneet Tiedosto-valikosta Avaa esimerkit.

• Varmista, että opiskelijat ovat valinneet Speedbot (Drivetrain 2-motor, No Gyro) -malliprojektin.

• Voit huomauttaa opiskelijoille, että Esimerkit-sivulla on useita valintoja. Kun he rakentavat ja käyttävät muita robotteja, heillä on mahdollisuus käyttää erilaisia ​​malleja.

• Huomaa, että kun he ensimmäisen kerran avasivat VEXcode V5:n, ikkunan nimi oli VEXcode Project. VEXcode Project on projektin oletusnimi, kun VEXcode V5 avataan ensimmäisen kerran. Kun projekti nimettiin uudelleen Driveksi ja tallennettu, näyttö päivitettiin näyttämään uusi projektin nimi. Tämän työkalupalkin ikkunan avulla on helppo tarkistaa, että opiskelijat käyttävät oikeaa projektia.

• Kerro oppilaille, että he ovat nyt valmiita aloittamaan ensimmäisen projektinsa. Selitä oppilaille, että vain muutaman yksinkertaisen vaiheen avulla he voivat luoda ja suorittaa projektin, joka vie Speedbotia eteenpäin.

• Muistuta oppilaita tallentamaan projektinsa työskennellessään. VEX-kirjaston Python -osio selittää VEXcode V5:n tallennuskäytännöt.

Tämä on hyvä hetki pysähtyä ja pyytää oppilaita käymään läpi juuri suoritetut vaiheet uuden projektin aloittamisessa VEXcode V5:ssä yksin tai ryhmissä. Pyydä oppilaita pohtimaan itseään, ennen kuin he kertovat asiasta ryhmälleen tai koko luokalle.

Saatat huomata automaattisen täydennystoiminnon, kun alat kirjoittaa ohjetta. Käytä "Ylös"- ja "Alas"-näppäimiä valitaksesi haluamasi nimi ja paina sitten näppäimistön "Tab" tai (Enter/Return) tehdäksesi valinnan. Lisätietoja tästä ominaisuudesta on Python -artikkelissa. 

Huomaa, että toinen ja kolmas käsky (rivit 33 ja 34 yllä olevassa kuvassa) ovat samat kuin neljäs ja viides käsky (rivit 35 ja 36 yllä), mutta niillä on eri nopeusparametri. Kolmannen ohjeen lisäämisen jälkeen opiskelijat voivat korostaa toistettavat rivit ja kopioida ja liittää ne suorittaakseen projektin loppuun. Ne voivat sitten muuttaa neljännen rivin nopeuden 75 prosenttiin. 

• Muistuta oppilaita irrottamaan USB-kaapeli Robot Brainista. Jos robotti on kytketty tietokoneeseen projektin aikana, robotti voi vetää liitäntäkaapelista.

• Pysähdy ja keskustele
  Pyydä oppilaita ennustamaan, mitä he ajattelevat tapahtuvan, kun tämä projekti ladataan ja suoritetaan Speedbot-robotilla. Pyydä oppilaita kirjaamaan ennusteensa suunnittelumuistikirjoihin. Jos aika sallii, pyydä jokaista ryhmää kertomaan ennustuksensa.

  Opiskelijoiden tulee ennustaa, että Speedbot liikkuu ensin oletusnopeudellaan (50 %), sitten hitaammin (25 %) kuin oletusnopeus ja sitten nopeammin (75 %) kuin oletusnopeus.

• Malli ensin
  Mallinne projektin suorittamisesta luokan edessä, ennen kuin kaikki oppilaat yrittävät kerralla. Kokoa oppilaat yhdelle alueelle ja jätä tarpeeksi tilaa Speedbotille liikkua, jos se sijoitetaan lattialle.

  Kerro opiskelijoille, että nyt on heidän vuoronsa toteuttaa projektinsa. Varmista, että niillä on selkeä polku ja ettei mikään Speedbot törmää toisiinsa.

• Jos haluat muuttaa drive_for -komennon arvosta eteenpäin arvoon taaksepäin, muuta ensimmäinen parametri arvoksi REVERSE. Tämä saa voimansiirron moottorit liikkumaan vastakkaiseen suuntaan.

• mm:n määrää voidaan muuttaa, mutta tässä esimerkissä jätämme ne 150 mm:iin, kuten edellisessä vaiheessa on asetettu.

• Muistuta oppilaita irrottamaan USB-kaapeli Robot Brainista ennen projektin suorittamista.

• Muistuta oppilaita tallentamaan projektinsa työskennellessään. VEX-kirjastossa on Python -osio, joka selittää VEXcode V5:n tallennuskäytännöt.

Pyydä joukkueita jakamaan tarvittaessa testialue ja pallo, mutta myös useita testialueita, joilla kullakin on oma pallo, voidaan järjestää. Päätä, haluatko määrittää testausalue(t) vai haluatko oppilaiden tekevän niin.

• Tiedonkeruu ja analysointi, jopa yksinkertainen hahmontunnistus, ovat tieteen perustaitoja. Tämä toiminto lisää rakennetta data-analyysiin estämällä yleisiä virheitä.

• Huomaa, että ohjeet eivät käske oppilaita vaihtelemaan robotin ajomatkaa robotin nopeuden kanssa. Tämä on tarkoituksellinen sovellus sille, mitä oppivat tiedemiehet kutsuvat muuttujien hallintastrategiaksi. Aloittelevien tutkijoiden opettaminen manipuloimaan yhtä muuttujaa kerrallaan (ts. tässä tapauksessa nopeutta) sen vaikutuksen määrittämiseksi toiseen muuttujaan (eli matkaan, jonka pallo kulkee törmäyksen jälkeen), on tärkeää, koska se ei välttämättä ole lähestymistapa, jota opiskelijat omaksuvat. spontaanisti arvaa ja tarkista. Tyypilliset arvaa ja tarkista -lähestymistavat käsittelevät usein useampaa kuin yhtä muuttujaa kerrallaan (eli muuttavat sekä nopeutta että robotin kulkemaa matkaa) ja tarkkailevat yhtymäkohdan vaikutusta matkaan, jonka pallo kulkee pyörimisen jälkeen. Tämä toiminta yrittää ohjata oppilaita pois siitä, koska muuttujien väliset suhteet ovat silloin moniselitteisiä. Johtaako robotin suurempi nopeus, mitä pidemmälle robotti ajaa, vai molemmat, jotka johtavat pallon kulkemaan kauemmas? Emme voi vastata siihen, kun käsittelemme molempia muuttujia samanaikaisesti.

• Ryhmät voivat kuitenkin spontaanisti yrittää ajaa robottia eri etäisyyksillä. Jos huomaat tämän, pyydä heitä vain muuttamaan etäisyyttä, mutta pitämään nopeus samana kuin se oli kokeilussa alkuperäisellä 500 mm:n etäisyydellä. Tällä tavoin he voivat verrata samaa nopeutta eri ajomatkoille nähdäkseen, vaikuttaako robotin ajoetäisyys myös pallon matkaan.

• Valmistele alue, jossa pallo pomppii eri suuntiin eri etäisyyksillä. Sulje ovet ja/tai ikkunat tarvittaessa.

• Exploring Velocityn taulukko voidaan tallentaa alhaalta tai opiskelijat voivat luoda taulukon uudelleen suunnittelumuistikirjoissaan.

• Ryhmän suunnittelumuistikirjojen arviointirubriikki löytyy täältä (Google / .docx / .pdf), ja rubriikki yksittäisten muistikirjojen arviointiin löytyy täältä (Google / .docx / . pdf). Aina kun aiot arvioida opiskelijoiden työtä rubriikilla, muista jakaa rubriikki heidän kanssaan ennen kuin he alkavat työskennellä projektin parissa.

1. Pallon liike on todiste siitä, että robotti siirsi energiaa törmäyksen aikana. Oppilaat voivat myös kuvata todisteeksi pallon nopeutta törmäyksen jälkeen tai sen kulkusuuntaa.

2. Pallon kulkema matka riippuu käytetyn pallon massasta/painosta ja robotille asetetusta nopeudesta.

3. Opiskelijoiden tulee ymmärtää, että suuremmat nopeudet johtavat pallon kulkemaan kauemmas kuin pienemmät nopeudet. Yhdistä tämä nimenomaisesti robotin vauhtiin. Korosta, että robotin paino ei ole muuttunut, vain sen nopeus, mutta molemmat vaikuttavat robotin vauhtiin. Kysy heiltä, ​​luulevatko pallo kulkevan niin pitkälle, jos robotti olisi raskaampi. Oletettavasti olisi. Pallon massan vaikutuksista törmäyksen aikana kerrotaan lisää seuraavassa käsittelyssä.

4. Opiskelijaryhmät ovat saattaneet valita laajasti vaihtelevia nopeuksia, mutta yleisenä oppimistavoitteena on, että opiskelijat ymmärtävät, että suuremmat nopeudet johtavat suurempaan liikemäärään, joka siirtää enemmän energiaa palloon törmäysten aikana.