Dans l'unité de laboratoire STEM du concours de construction d'ingénierie de village, les étudiants découvriront les différents éléments du domaine et participeront au concours de construction d'ingénierie de village. Au cours du processus d'apprentissage des différents éléments de notation du concours, les étudiants peuvent explorer les technologies émergentes impliquées dans l'ingénierie villageoise et la construction de travaux publics qui soutiennent la communauté.
Village Engineering Construction PDF Livre d'histoires
Présentez le concours de construction d'ingénierie de village à vos élèves à l'aide du livre d'histoires PDF Village Engineering Construction !Le livre rend compte des efforts du colonel Jo pour construire un village modèle durable avec Hero le robot, au sein de l'équipe Village Engineering , contextualisant les tâches de compétition pour les étudiants à travers les expériences du colonel Jo dans une histoire amusante et engageante. Suivez le colonel Jo à travers diverses tâches tout au long du projet de construction technique du village. Lisez l'histoire aux élèves, imprimez-en une copie pour la bibliothèque de votre classe et revenez à l'histoire tout au long de votre cycle de concours. Vous souhaiterez peut-être demander aux élèves de créer leurs propres journaux de construction pour suivre leurs progrès dans les tâches de compétition aux côtés du colonel Jo !
Construction de villages et travaux publics
Il existe une variété de plans, de collaboration et de technologies nécessaires pour répondre à tous les besoins d'un village, notamment le logement, l'eau, la nourriture et l'électricité, au fur et à mesure du développement d'un village. Les tâches que le robot héros accomplira dans le cadre du concours de construction d'ingénierie de village s'inspirent de nombreux efforts du monde réel qui ont lieu au fur et à mesure du développement des quartiers, des villages et des villes, comme la construction de maisons, la construction de châteaux d'eau et le développement d'infrastructures.
Relier les tâches du concours de construction d'ingénierie villageoise aux actions du monde réel
Alors que les élèves travaillent sur diverses tâches, ils pourraient être intéressés de savoir comment les actions de leur robot héros sont liées aux actions réelles de construction et de travaux publics. Vous trouverez ci-dessous un tableau comparant les éléments de notation du concours aux activités et tâches des urbanistes au fur et à mesure du développement des villages.
Tâche de concours de construction d'ingénierie de village | Action dans le monde réel |
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Transporter des composants et construire des maisons |
Les structures sont désormais construites par impression 3D, à l’aide d’un mortier d’impression composé de ciment, de sable et d’additifs. Construire avec des matériaux imprimés en 3D permet de fabriquer les matériaux sur place, réduisant ainsi le coût et le temps de transport. |
Faites tourner l'éolienne |
Les éoliennes produisent de l'électricité en utilisant le vent pour faire tourner des hélices connectées à un générateur. Plusieurs éoliennes réunies, ou un parc éolien, peuvent produire suffisamment d’électricité pour alimenter des milliers de foyers. |
Abaisser le pont |
Les ponts sont souvent construits pour permettre de traverser en toute sécurité une voie navigable ou un terrain accidenté. Les ponts varient en taille et en type en fonction des besoins de la communauté et du territoire qu'ils traversent. |
Déplacez le tuyau d'eau |
Le transport de l’eau par pipeline depuis des zones riches en eau vers des zones plus arides est une solution essentielle pour fournir de l’eau potable à toutes les communautés. |
Élevez le château d’eau |
Les châteaux d’eau stockent l’eau pour l’usage d’une communauté. La raison pour laquelle ils sont si hauts est que le stockage de l’eau au-dessus de l’élévation des conduites d’eau permet à la gravité de forcer l’eau jusqu’au niveau des conduites en utilisant la pression hydrostatique. |
Manipuler les cultures sur le terrain |
Les cultures sont plantées et récoltées pour fournir aux villageois des sources de nourriture et potentiellement des sources de revenus. Il existe diverses technologies utilisées pour faciliter la plantation et la récolte de cultures alimentaires dans le monde entier. |
Utilisez le robot culinaire |
La transformation des aliments transforme les cultures en aliments de toutes sortes, depuis le broyage de céréales pour fabriquer de la farine pour la cuisine, jusqu'à la création de plats cuisinés. |
Compétitions VEX GO
Les compétitions en classe apportent l'enthousiasme des compétitions de robotique dans votre environnement d'apprentissage, permettant aux enseignants de tirer parti de la créativité et de la motivation du contexte de compétition dans leurs salles de classe. Organiser votre concours en classe contribuera à assurer son succès et à vous assurer que vous et vos élèves êtes sur la même longueur d'onde pendant le cours.
Préparation aux compétitions VEX GO
En parcourant l'unité, vous verrez que le terrain de compétition VEX GO peut être construit par étapes. Cela aide les étudiants à se concentrer sur des tâches individuelles sur le terrain afin qu'ils puissent mettre en pratique leurs compétences. Après avoir construit et pratiqué les quatre étapes, les étudiants auront acquis une expérience avec chaque méthode de notation sur le terrain de la compétition finale. Avant de commencer, vous devez décider si vous souhaitez construire les scènes vous-même ou si vous souhaitez que les élèves vous aident à construire le terrain. Construire le terrain donnera aux étudiants une introduction au travail avec les instructions de construction, une expérience de construction en équipe et une expérience de travail avec les pièces VEX GO.
Si vous choisissez de demander aux élèves de construire le terrain, veuillez prévoir plus de temps (estimé à une heure supplémentaire par étape). Les stratégies de facilitation de chaque laboratoire (sur la page Engager) répertorient les options recommandées sur la façon de diviser les instructions de construction par équipes. Un exemple de cette répartition est présenté ci-dessous.
Organiser un concours VEX Go
Créer un ordre de correspondance
Les matchs peuvent se dérouler plus facilement si vous et vos élèves savez quand ils sont censés être prêts à concourir. La plupart des matchs durent 1 minute, mais vous devrez prévoir du temps pour l'installation et le nettoyage, afin que les élèves puissent naviguer facilement dans l'espace de la classe. Ainsi, la mise en place d'un programme qui prévoit environ 5 minutes par match doit tenir compte des mouvements, de l'installation et du nettoyage des élèves.
Affichez le planning auprès des équipes, ou imprimez-le et distribuez-le aux élèves afin qu'ils puissent voir clairement quand ils devraient être prêts. Un exemple d’ordre de correspondance est disponible dans le résumé des laboratoires. Un exemple d’ordre de correspondance est présenté ci-dessous.
Vous souhaiterez organiser plusieurs tours de compétition afin que les élèves puissent répéter leur stratégie et construire entre les matchs. Établir un emploi du temps vous aidera donc à planifier votre temps de cours pour permettre une leçon de compétition réussie. Avoir un calendrier prédéterminé vous permettra également d'annoncer les matchs tout au long du cours, afin que vous puissiez rester concentré sur le score et le timing sur le terrain de compétition.
Présenter un classement
Affichez ou projetez le calendrier des matchs sur le tableau blanc de votre classe et donnez de l'espace aux élèves pour qu'ils puissent écrire le total des points et identifier le gagnant de chaque match. Cet enregistrement visible des matchs peut motiver les élèves à mesure qu'ils continuent à itérer, ainsi que leur donner une idée des autres équipes à repérer lorsqu'ils élaborent des stratégies de jeu.

Vous pouvez également utiliser le classement VEX GO dans votre classe. Pour plus d'informations sur le classement VEX GO et comment l'utiliser, consultez cet article.
Aménager un espace pour le concours
Il y a trois zones principales que vous devez désigner dans votre espace pour votre concours en classe :
- Un terrain de compétition – Ayez un terrain de compétition central où se dérouleront tous les matchs. Celui-ci doit être facilement accessible à tous les étudiants et disposer de suffisamment d'espace pour que les étudiants qui ne participent pas au match puissent observer, afin qu'ils puissent repérer les autres équipes. Ce sera la principale responsabilité de l'enseignant pendant le déroulement de vos matchs, car vous serez responsable du score et du chronométrage. Il est donc optimal de prévoir un espace central où vous pourrez toujours superviser vos élèves.
- Une zone d'entraînement - Disposez d'un terrain supplémentaire, ou d'un espace enregistré, que les étudiants peuvent utiliser pour s'entraîner pour leurs matchs de compétition. Si l’espace le permet, vous souhaiterez peut-être disposer de plusieurs zones de pratique, afin que plusieurs équipes puissent s’entraîner simultanément.
- Espaces de réunion et de préparation des équipes – Disposez de plusieurs tables ou espaces de réunion que les alliances pourront utiliser comme « port d'attache », ou « fosse », tout au long de la compétition. Cela donnera de l'espace pour documenter dans leur cahier d'ingénierie, se réunir pour développer une stratégie de jeu ou construire et itérer sur leurs robots.
Un exemple d'aménagement d'espace de classe pourrait inclure un terrain de compétition situé au centre, avec des bureaux placés d'un côté de la salle de classe comme espaces de réunion d'équipe, et un espace d'entraînement désigné de l'autre côté de la salle. Vous devrez déterminer ce qui convient le mieux à votre environnement, en fonction de vos contraintes d'espace et des besoins de vos élèves. L'exemple de disposition ci-dessous comprend une zone de compétition, d'entraînement, des espaces de réunion d'équipe et un endroit pour afficher le classement.
Vous souhaiterez peut-être que vos élèves s'assoient tous autour du terrain pendant les matchs et observent les matchs, ou vous pouvez suivre un flux comme celui-ci :
- L'enseignant serait basé entre le terrain de compétition et le classement.
- À la fin d'un match, l'enseignant annonce le vainqueur et inscrit les scores sur le classement, tandis que les deux groupes qui ont concouru nettoient et réinitialisent le terrain de compétition pour le match suivant.
- L'enseignant annonce les prochains groupes à s'affronter, en leur donnant un « avertissement de 2 minutes » avant le début de leur match.
- Une fois le terrain dégagé, les étudiants qui ont terminé la compétition ramènent leur robot dans l'espace de réunion pour élaborer une stratégie pour le tour suivant, et les étudiants qui viennent jouer peuvent se rassembler sur le terrain de compétition depuis l'espace d'entraînement et/ou l'espace de réunion.
Faciliter un concours VEX GO
Il existe un certain nombre de stratégies d'animation que vous pouvez utiliser pour garantir le succès de vos concours et pour que vous et vos élèves profitiez au maximum de cette expérience d'apprentissage.
Créer des équipes équilibrées
Certaines compétitions se dérouleront en équipes, où les élèves travailleront ensemble pour la compétition. L'enseignant doit répartir les équipes avant le cours de compétition. Lorsque vous attribuez des partenariats d'équipe, tenez compte des forces et des faiblesses de vos élèves, pour vous assurer que les équipes sont équilibrées dans toute la classe. Le jumelage de groupes plus expérimentés avec des groupes moins expérimentés donne aux étudiants la possibilité d’apprendre les uns des autres et les uns avec les autres de manière authentique.
Lorsque les élèves entrent en classe, ils doivent commencer dans leur groupe d'équipe et participer à l'ensemble de la compétition, depuis la stratégie de jeu et la préparation du robot jusqu'à l'entraînement jusqu'au match lui-même, dans leur équipe. Pour faciliter cela, assurez-vous que les étudiants ont un accès facile aux devoirs de leur équipe en affichant la liste dans un endroit visible dans la classe, ou en l'imprimant et en la distribuant aux étudiants.
Trucs et astuces pour animer un concours
Il existe de nombreuses façons de mettre en place et d'organiser vos concours en classe, et vous trouverez ce qui fonctionne le mieux pour vous et vos élèves au fil du temps. Voici quelques considérations qui peuvent vous aider, vous et vos élèves, à réussir un concours en classe.
- Pour aider les étudiants à rester concentrés et engagés pendant la leçon de compétition, vous souhaiterez peut-être leur demander d'attribuer des rôles au sein de leurs équipes en fonction des rôles et des routines du diaporama d'images du laboratoire.
- Prévoyez suffisamment de temps pour la pratique et le développement de la stratégie de jeu. Surtout pour les étudiants qui débutent dans le cadre de la compétition, travailler en équipe et réfléchir profondément à la stratégie de jeu prendra du temps et de la pratique. Pour garantir que vos élèves tirent le meilleur parti de l'expérience de compétition en classe, prévoyez du temps supplémentaire pour jouer à la première partie de chaque laboratoire, au cours de laquelle les élèves mettront en pratique leurs compétences. Vous souhaiterez peut-être introduire l’idée de stratégie de jeu dans le cadre d’une discussion en classe entière, afin que les élèves puissent avoir le même point d’entrée pour travailler avant de rejoindre leur équipe.
- Fournir aux élèves des stratégies pour prendre des décisions en équipe. Ceux-ci peuvent être affichés sur un tableau d’affichage ou partagés avec des groupes lorsqu’ils rencontrent des désaccords sur la stratégie. Se mettre d'accord sur un « départage » avant de commencer le travail de groupe peut aider les élèves à continuer d'avancer pendant une compétition.
La deuxième partie de jeu de chaque laboratoire comprend également des invites d'animation expliquant ce qu'il faut demander aux étudiants avant, pendant et après un match de compétition. Utilisez-les pour aider les étudiants à rester engagés tout au long de la compétition.
Le processus de conception technique
Les étudiants utiliseront le Engineering Design Process (EDP) pour créer leur stratégie de jeu ainsi que pour apporter des modifications au robot. L'EDP est une série d'étapes que les ingénieurs suivent pour trouver des solutions aux problèmes. Souvent, la solution consiste à concevoir un produit qui répond à certains critères ou accomplit une certaine tâche.
Next Generation Science Standards décompose l'EDP en les étapes suivantes : DÉFINIR → DÉVELOPPER DES SOLUTIONS → OPTIMISER. Il s'agit d'un processus cyclique. Les étudiants peuvent continuer à parcourir ce cycle encore et encore tout en essayant d'obtenir leur meilleur score.
- Définir les problèmes consiste à énoncer le plus clairement possible le problème à résoudre en termes de critères de réussite, de contraintes ou de limites. Pour un concours, cela impliquait de définir les éléments suivants :
- Score
- Regles du jeu
- Conception de robots
- Stratégie de jeu
- Concevoir des solutions commence par générer un certain nombre de solutions possibles différentes, puis évaluer les solutions potentielles pour voir lesquelles répondent le mieux aux critères et aux contraintes du problème. Cette option de conception peut comporter des étapes pour recueillir des données pouvant être utilisées dans le cadre du processus de prise de décision.
- Test
- Rivaliser
- Évaluer
- Observer
- L'optimisation de la solution de conception implique un processus dans lequel les solutions sont systématiquement testées et affinées et la conception finale est améliorée en échangeant des fonctionnalités moins importantes contre celles qui le sont plus.
- Vérifiez les règles
- Stratégie de jeu
- Conception de robots

L'EDP est de nature cyclique ou itérative. Il s'agit d'un processus de fabrication, de test, d'analyse et de raffinement d'un produit ou d'un processus. Sur la base des résultats des tests, de nouvelles itérations sont créées et continuent d'être modifiées jusqu'à ce que l'équipe soit satisfaite des résultats. L'EDP dépend fortement d'une bonne communication entre les membres de l'équipe. Consultez la section suivante pour savoir comment encourager les élèves à prendre des décisions collaboratives au cours de cette unité.
Prise de décision collaborative
Au fur et à mesure que les étudiants progressent dans le processus de conception technique, ils devront communiquer avec les membres de leur équipe. Une bonne communication et une prise de décision collaborative sont un excellent moyen de garantir que les étudiants ont des conversations productives sur la stratégie et développent leurs compétences en tant que bons communicateurs. Pendant que les élèves prennent des décisions, encouragez-les à commencer par partager des données ensemble, à utiliser les données pour suggérer des idées de stratégie, à s'écouter les uns les autres et à se mettre d'accord sur la stratégie qu'ils souhaitent essayer au cours de leur prochain cycle dans le cadre du PDE.
À quoi ressemble une bonne prise de décision collaborative ?
- Écoute active: Tous les membres de l'équipe doivent avoir la possibilité de s'exprimer. Les membres de l’équipe doivent poser des questions sur les autres idées et se relayer.
- Si les élèves ne sont pas sûrs de comprendre les idées de leur coéquipier, demandez-leur de répéter ce qu'ils pensent de l'idée. Ensuite, le coéquipier peut clarifier toutes les pièces nécessaires.
- Décisions basées sur des données: Les étudiants doivent utiliser les informations qu'ils ont recueillies lors de leurs tests et de leur pratique pour prendre une décision. Combien de temps a duré cette stratégie ? Combien de points a-t-il marqué ? Avez-vous marqué plus de points dans l'autre sens ? Encouragez les élèves à enregistrer ces informations sur des feuilles de collecte de données ou des feuilles de travail de plan afin qu'ils aient des chiffres à référencer lors des conversations d'équipe.
- Être en désaccord de manière productive et respectueuse : Il y aura des moments où les membres de l'équipe ne parviendront pas à un consensus clair. Il est important que même s’ils ne sont pas d’accord, ils le fassent dans le respect les uns des autres. Voici quelques exemples de façons d’être en désaccord de manière productive :
- Utilisez un ton de voix calme et gentil
- Posez des questions calmement
- Continuer à partager des idées de stratégie: Les équipes parviendront probablement à une stratégie partagée qui est une combinaison des parties les plus fortes de toutes les idées. Encouragez les élèves à continuer à s’écouter à tour de rôle jusqu’à ce qu’ils parviennent à trouver un compromis.
Tous les étudiants et toutes les équipes ne parviendront pas à un accord clair. Si vous devez régler un litige, disposez à l’avance d’une méthode clairement définie pour les étudiants. Par exemple, dites aux élèves d'essayer les deux stratégies en commençant par la personne qui a le rôle de « Constructeur » de la liste de contrôle des rôles et des routines. Les deux étudiants comprendront alors qu’ils pourront chacun essayer leur stratégie et voir leurs performances aux tests. Ils peuvent ensuite utiliser les données de ces tests pour prendre une décision.
Onglet Lecteur dans VEXcode GO
L'onglet Conduite de VEXcode GO est utilisé pour conduire le robot Competition Advance Hero à l'aide des commandes du joystick. Consultez cette page pour plus d'informations sur l'accès à VEXcode GO sur votre appareil.
À l’intérieur de l’onglet Drive, il existe plusieurs options pour contrôler le Hero Robot. Celles-ci sont également appelées configurations de lecteur ou modes de lecteur. Sélectionnez un mode de conduite en choisissant l'un des boutons affichés ici.

Mode conduite | Commandes par joystick |
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Entraînement de char |
Pilotez le moteur gauche du robot à l'aide du joystick gauche et le moteur droit du robot à l'aide du joystick droit. |
Arcade gauche |
Conduisez le robot en avant, en arrière, à gauche et à droite à l'aide du joystick gauche. |
Arcade de droite |
Conduisez le robot en avant, en arrière, à gauche et à droite à l'aide du joystick droit. |
Arcade divisée |
Conduisez le robot à gauche et à droite à l'aide du joystick gauche, et avancez et reculez à l'aide du joystick droit. |
Contrôler le bras du robot héros avancé de compétition
Afin de contrôler le mouvement du bras du robot Competition Advanced Hero, le port doit être réglé sur « MOTOR » dans l'onglet Drive. Puisque le moteur du bras est branché sur le port 2, changez le port 2 pour contrôler le bras du Hero Robot.
Pour contrôler le moteur du bras, sélectionnez les flèches rouge et verte. Notez que cela contrôle la direction dans laquelle tourne le moteur, pas nécessairement la direction dans laquelle le bras se déplace. Les élèves devront appuyer sur la flèche rouge pour faire monter le bras du robot et sur la flèche verte pour faire descendre le bras.

Utilisation de la minuterie intégrée
Pour utiliser la minuterie intégrée, sélectionnez le bouton « Démarrer la minuterie » pour démarrer la minuterie. Pendant que la minuterie fonctionne, ce bouton se transforme en « Arrêter la minuterie ». Sélectionnez « Arrêter le minuteur » pour arrêter le minuteur et voir combien de temps s'est écoulé. Sélectionnez « Réinitialiser la minuterie » pour remettre la minuterie à zéro. Notez que si « Réinitialiser la minuterie » est sélectionné pendant que la minuterie est en cours d'exécution, le temps écoulé sera perdu.