Avant de commencer
Question essentielle : Comment les robots interagissent-ils avec leur environnement ?
Compréhension de l'unité :
- Un capteur est un appareil qui collecte et rapporte des données sur l'environnement du capteur.
- Le codage des robots pour interpréter les données des capteurs permet aux robots d’ajuster leurs actions en fonction de conditions changeantes ou inattendues.
- Le capteur de vision IA du robot de codage VEX AIM détecte et rapporte des données sur des objets tels que des barils, des ballons de sport et des AprilTags.
- Les blocs macro dans VEXcode AIM combinent plusieurs comportements en un seul bloc pour effectuer des tâches complexes.
Alignement des normes
Association des professeurs d'informatique (CSTA)
- 1B-CS-02 : Modéliser la manière dont le matériel informatique et les logiciels fonctionnent ensemble en tant que système pour accomplir des tâches.
- 1B-DA-07 : Utiliser des données pour mettre en évidence ou proposer des relations de cause à effet, prédire des résultats ou communiquer une idée.
- 1B-AP-08 : Comparer et affiner plusieurs algorithmes pour la même tâche et déterminer lequel est le plus approprié.
- 1B-AP-10 : Créer des programmes qui incluent des séquences, des événements, des boucles et des conditions.
- 2-CS-02 : Concevoir des projets qui combinent des composants matériels et logiciels pour collecter et échanger des données.
- 2-AP-15 : Rechercher et intégrer les commentaires des membres de l’équipe et des utilisateurs pour affiner une solution qui répond aux besoins des utilisateurs.
- 2-AP-19 : Documenter les programmes afin de les rendre plus faciles à suivre, à tester et à déboguer.
- 3A-AP-22 : Concevoir et développer des artefacts informatiques en travaillant en équipe à l'aide d'outils collaboratifs.
- 3B-AP-09 : Mettre en œuvre un algorithme d'intelligence artificielle pour jouer à un jeu contre un adversaire humain ou résoudre un problème.
Matériel nécessaire (par groupe) :
- Robot de codage VEX AIM
- Contrôleur à un seul manche
- 2 barils oranges
- 2 barils bleus
- 2 ballons de sport
- AvrilTag ID 0
- Terrain AIM (4 tuiles et 8 murs)
Pour plus d'informations sur les blocs macro utilisés dans cette unité, consultez cette section de l'API VEX AIM.
Pour en savoir plus sur l'enseignement des concepts d'IA avec VEX, visitez teachai.vex.com.
Durée suggérée pour cette unité : 6 à 9 séances
Bien que le rythme varie d’une classe à l’autre, le timing suggéré peut vous aider à planifier efficacement. Une « séance » dure environ 45 à 50 minutes. Vous connaissez mieux que quiconque vos élèves, alors ajustez le timing selon les besoins pour répondre au mieux aux besoins de vos élèves dans votre environnement.
- Introduction : 1 séance
- Leçon 1 : 1 à 2 séances
- Exploration d'un exemple de projet : 1 séance
- Leçon 2 : 1 à 2 séances
- Défi unitaire : 2 à 3 séances
Cette unité vous présentera le capteur de vision IA du robot de codage VEX AIM. Vous apprendrez comment le capteur permet à votre robot de réagir et de s'adapter aux changements de son environnement, comme des objets différents ou de nouvelles positions. Vous utiliserez AI Vision pour coder le robot afin qu'il récupère et livre des barils et frappe des ballons de sport positionnés de manière aléatoire sur le terrain. À la fin de l'unité, vous participerez à un défi chronométré pour collecter des ballons de sport et marquer deux buts !
Regardez la vidéo ci-dessous pour voir le robot :
- Récupérez des ballons de sport n'importe où sur le terrain.
- Marquez des buts depuis n'importe où sur le terrain.
Après avoir regardé la vidéo, vous aurez une discussion en classe à ce sujet. Enregistrez vos réponses aux questions suivantes dans votre journal, pour vous aider à structurer vos pensées en vue de la discussion :
- Comment pensez-vous que le robot sait trouver les ballons de sport même lorsqu'ils changent de position ?
- Comment pensez-vous que le capteur de vision IA pourrait aider votre robot à se déplacer avec précision et exactitude ?
- Que voyez-vous dans la vidéo qui soutient vos idées ?
- Quelles questions avez-vous sur le codage avec le capteur de vision AI ?
- Quelles compétences et connaissances devrez-vous développer pour relever le défi ?
Après avoir regardé la vidéo, vous aurez une discussion en classe à ce sujet. Enregistrez vos réponses aux questions suivantes dans votre journal, pour vous aider à structurer vos pensées en vue de la discussion :
- Comment pensez-vous que le robot sait trouver les ballons de sport même lorsqu'ils changent de position ?
- Comment pensez-vous que le capteur de vision IA pourrait aider votre robot à se déplacer avec précision et exactitude ?
- Que voyez-vous dans la vidéo qui soutient vos idées ?
- Quelles questions avez-vous sur le codage avec le capteur de vision AI ?
- Quelles compétences et connaissances devrez-vous développer pour relever le défi ?
Une fois que les élèves ont regardé la vidéo, suivez la procédure établie pour faciliter une discussion en classe entière pour susciter les observations des élèves et les préparer à co-créer des objectifs d'apprentissage pour l'unité.
Ensuite, aidez les élèves à établir un lien réel avec le contenu de cette unité et à exploiter leurs connaissances antérieures à l’aide de l’invite suivante :
Quels sont quelques exemples de capteurs que vous voyez dans la vie de tous les jours ? Quels types d’informations ces capteurs détectent-ils ? Comment aident-ils les machines ou les personnes à réagir aux conditions changeantes ? Les étudiants peuvent suggérer :
- Portes automatiques dans les magasins qui s'ouvrent lorsqu'elles détectent un mouvement.
- Des détecteurs de fumée qui détectent la fumée et nous avertissent en cas d’incendie.
- Thermostats qui détectent les changements de température pour maintenir les pièces confortables.
- Voitures qui utilisent des caméras de recul ou des capteurs de stationnement pour aider les conducteurs à éviter les obstacles.
- Téléphones qui ajustent automatiquement la luminosité de l'écran en fonction des niveaux de lumière environnante.
Co-créer des objectifs d'apprentissage
Maintenant que vous avez regardé la vidéo, vous savez que vous allez coder le robot pour qu'il interagir avec les objets de son environnement à l'aide du capteur de vision AI, même si le robot ou les objets changent de position. Pensez à ce que vous devez savoir et être capable de faire pour y parvenir. Vous co-créerez des objectifs d’apprentissage avec votre groupe et votre enseignant afin d’avoir une compréhension commune de vos objectifs d’apprentissage pour cette unité.
Notez vos objectifs d’apprentissage dans votre journal. Vous reviendrez sur ces objectifs d’apprentissage plus tard dans l’unité pour réfléchir à vos progrès et planifier votre apprentissage futur.
Maintenant que vous avez regardé la vidéo, vous savez que vous allez coder le robot pour qu'il interagir avec les objets de son environnement à l'aide du capteur de vision AI, même si le robot ou les objets changent de position. Pensez à ce que vous devez savoir et être capable de faire pour y parvenir. Vous co-créerez des objectifs d’apprentissage avec votre groupe et votre enseignant afin d’avoir une compréhension commune de vos objectifs d’apprentissage pour cette unité.
Notez vos objectifs d’apprentissage dans votre journal. Vous reviendrez sur ces objectifs d’apprentissage plus tard dans l’unité pour réfléchir à vos progrès et planifier votre apprentissage futur.
Guider les élèves dans leur ensemble à travers le processus de -création d'objectifs d'apprentissage.
- Réfléchissez avec les élèves à ce qu’ils devront savoir pour réaliser les activités présentées dans la vidéo ci-dessus. Présentez-les comme des déclarations du type « je peux ».
- Exemples d’énoncés « Je peux » pour cette unité :
- Je peux coder le robot pour qu'il récupère un ballon de sport n'importe où sur le terrain, même si sa position change.
- Je peux utiliser le capteur de vision AI pour m'aider à viser un objectif pour y envoyer un ballon.
- Exemples d’énoncés « Je peux » pour cette unité :
- Co-créez des objectifs d’apprentissage basés sur cette liste.
Pour plus de conseils sur la co-création d'objectifs d'apprentissage avec vos élèves, cet articlede la bibliothèque VEX. Ensuite, allez plus loin et apprenez-en davantage sur la co-création d'objectifs d'apprentissage avec cette leçon d'une Masterclass VEX PD+.
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