Cette unité doit être mise en œuvre pour compléter l’apprentissage des élèves sur les concepts de en utilisant les données du capteur pour résoudre un problème authentique.

Les laboratoires STEM peuvent être adaptés de différentes manières pour s'adapter à n'importe quelle salle de classe ou environnement d'apprentissage. Chaque laboratoire STEM comprend les 3 sections suivantes : Engager, Jouer et Partager (facultatif).

Chaque laboratoire STEM de cette peut être complété en seulement minutes

Résumé de la section

Les sections Engage and Play, qui contiennent les principales activités d’apprentissage, peuvent être complétées en à minutes. La section Partager, qui permet aux élèves d'exprimer leurs apprentissages, est facultative, mais estimée à environ 3-5 minutes par groupe.

Cliquez sur les onglets ci-dessous pour afficher les descriptions des sections Engage, Play et Share du STEM Lab.

Le guide de rythme

Le guide de rythme de chaque laboratoire fournit des instructions étape par étape sur quoi, comment et quand enseigner. Le guide de rythme du laboratoire STEM présente un aperçu des concepts enseignés dans chaque section (Engage, Play et Share (facultatif)), explique comment la section est dispensée et identifie les matériaux nécessaires.

Adapter cette unité aux besoins uniques de votre classe

Mise en œuvre en moins de temps

• Les activités du laboratoire 1 peuvent être adaptées pour être utilisées comme démonstration pour toute la classe. Assurez-vous que tous les élèves peuvent voir ce qui se passe et faites passer manuellement le robot sur le dessus du pont comme démonstration en classe. Demandez aux élèves de prédire, en classe, ce qui, selon eux, se passera lorsque le projet sera exécuté une deuxième fois avec la lumière oculaire allumée, puis démontrez les résultats pour la classe en faisant passer manuellement le robot au-dessus du pont. Organisez une discussion en classe pour savoir si la prédiction était correcte.
• Les laboratoires 2 et 3 sont la continuation l’un de l’autre. Pour raccourcir ces laboratoires, vous pouvez exécuter le projet VEXcode dans la partie 1 du laboratoire 2 à titre de démonstration. Projet VEXcode pour que les étudiants puissent voir les données imprimées sur la console d'impression. Les étudiants peuvent ensuite enregistrer ces données dans leurs rapports d’inspection de pont. Vous pouvez ensuite compléter les rapports sous forme de démonstration guidée par toute la classe.
• Au cours du laboratoire 4, plutôt que de demander aux élèves d’analyser et d’enregistrer eux-mêmes leurs conclusions à partir des ensembles de données du pont, effectuez cette étape à l’avance et présentez les conclusions à la classe. Ils peuvent ensuite utiliser ces informations pour formuler leur hypothèse basée sur des données et partager leur raisonnement avec leurs camarades de classe.

Activités de soutien à la rééducation

• Laboratoire 1 :
  • Si les élèves ont besoin de plus de pratique dans l'utilisation du capteur oculaire et pour interpréter les données du capteur oculaire à l'aide du tableau des teintes, donnez-leur le temps de tester  pièces supplémentaires du kit VEX GO. Demandez-leur de choisir une pièce, de prédire la valeur de la teinte à l’aide du tableau, puis de la tester avec le capteur oculaire. Répétez jusqu’à ce que les élèves prédisent la valeur de teinte dans une plage acceptable et utilisent efficacement le capteur oculaire pour signaler les données.
• Travaux pratiques 2 et 3 :
  • Si les élèves ont des difficultés à visualiser comment les données de valeur de teinte indiquent la présence de fissures dans le pont, vous pouvez créer un pont supplémentaire en utilisant des poutres selon un motif différent et exécuter le projet VEX GO avec la tuile d'abord orientée vers le haut, afin qu'ils puissent voir les fissures, puis à nouveau orientée vers le bas. Organisez une discussion en classe pour vous assurer que tout le monde a compris avant de passer au suivant.
  • Pour aider les élèves pratiquer leurs compétences en lecture de graphiques, demandez-leur d'identifier des points de données spécifiques sur le graphique à barres ou de montrer quelle section du graphique représente une surface non fissurée du pont et laquelle montre une fissure.
  • Pour aider les élèves à comprendre comment leurs données se rapportent aux critères de sécurité des ponts, donnez-leur d'autres scénarios de ponts et voyez comment ils classeraient les ponts : 
    • Le pont A présente une fissure de 17 mm située autour du point de distance de 20 mm. (Le pont serait sûr.)
    • Le pont B présente une fissure de 100 mm située autour du point de distance de 150 mm. (Le pont serait dangereux.)
    • Le pont C présente une fissure de 35 mm située autour du point de distance de 160 mm. (Le pont serait en danger.)
• Laboratoire 4: 
  • Si les élèves ont du mal à présenter leur hypothèse et à la justifier avec des données dans le laboratoire 4, fournissez-leur un langage pour les aider à structurer leurs pensées. Par exemple, les élèves pourraient utiliser la phrase : Je pense que (le pont numéro) est dangereux et devrait être inspecté en premier parce que les données me disent que (le climat est stable/modérément/variable/très variable), la portée est longue/moyenne/courte, le trafic est (élevé, modéré, faible).
• Tous les laboratoires : 
  • Si les élèves ont du mal avec l'idée fausse selon laquelle le capteur oculaire détecte les couleurs, ou pensent qu'il ne fonctionne pas correctement parce que les données de valeur de teinte ne correspondent pas aux couleurs présentes dans leur environnement, réenseignez le concept de fonctionnement du capteur oculaire et la façon dont la lumière ambiante affecte les données de valeur de teinte.
    • Demandez aux élèves de tester divers objets VEX GO ou de classe avec le capteur oculaire et le tableau des teintes (comme ils le font dans le laboratoire 1). Ils doivent enregistrer les données sur l’objet, la valeur de teinte et la couleur associée sur le tableau des teintes.  doivent ensuite indiquer si cette couleur correspond à ce qu'ils voient avec une « coche » ou un « x », comme indiqué ici.

      

    • Demandez aux élèves d’écrire pourquoi certaines données de couleur ne correspondent pas à ce qu’ils voient dans l’environnement, en fonction de ce qu’ils savent de la lumière ambiante et de la manière dont la lumière affecte les données rapportées par le capteur. Consultez la vidéo en arrière-plan pour en savoir plus sur cette explication si nécessaire.
  • Utilisez les activités du tableau de choix pour étendre l’unité, tout en permettant aux élèves d’exprimer leur voix et leur choix dans les activités qu’ils souhaitent réaliser.

Extension de l'unité :

• Si les élèves ont besoin d’un défi supplémentaire après avoir testé leur hypothèse sur le pont qui a le plus besoin d’être inspecté, demandez-leur d’exécuter le projet VEXcode GO pour analyser tous les autres ponts et de créer un classement des priorités d’inspection des ponts en tant qu’addenda à leur rapport d’inspection des ponts. Les étudiants doivent étayer leur classement avec des données.
• Pour étendre l’idée de la construction et de la sécurité des ponts et intégrer la construction, demandez aux élèves d’utiliser le kit VEX GO (et d’autres matériels artistiques en classe à votre discrétion) pour construire leur propre pont. Les élèves doivent ensuite créer un « profil de pont » qui explique pourquoi ils pensent que leur pont sera sûr. Ils devraient utiliser qu’ils ont appris dans l’unité pour donner des données sur le climat autour du pont, les modèles de circulation qu’ils prévoient, les matériaux utilisés et tout autre facteur qu’ils apprennent lors de la construction du pont.
• Pour étendre l'unité et permettre aux étudiants de s'entraîner à présenter leurs données et leurs résultats de manière claire, invitez les groupes à participer à une « conférence de presse ». Ils devraient ici présenter leur enquête sur la réclamation de Mme Nebby et la manière dont ils y ont donné suite. Ils devraient partager leurs données d’une manière qui aurait du sens pour les journalistes et les téléspectateurs chez eux, et présenter leurs conclusions et leurs idées sur les prochaines étapes qu’ils prendront. Les étudiants peuvent poser des questions en tant que journalistes, ainsi que présenter. S'ils effectuent la conférence de presse dans les laboratoires 4 ou 5, ils peuvent parler de comment et pourquoi ils ont choisi le pont, de ce qu'ils s'attendent à trouver, les données qu'ils ont collectées soutiennent leur hypothèse et comment ils procéderont en fonction de leurs conclusions.

Ressources VEXcode GO