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À faire ou à ne pas faire Aperçu

  • 8 - 15 ans
  • 45 minutes - 3 heures, 15 minutes
  • Intermédiaire
Aperçu de l'image

Description

  • Les élèves sont invités à programmer leur robot pour qu'il agisse selon des conditions et à créer une interface utilisateur (IU).

Concepts clés

  • Programmation des conditions

  • Comportements des robots

  • Pensée analytique

Objectifs

  • Appliquez les instructions de construction dans une procédure en plusieurs étapes pour assembler le Clawbot VEX IQ pour effectuer une tâche spécifique.

  • Identifier les avantages de l'utilisation de structures de programmation conditionnelles au sein d'un projet.

  • Identifiez comment les blocs [If then] et [If then else] affectent le flux du programme.

  • Identifier les types d'interfaces utilisateur (IU).

  • Expliquez la condition booléenne de chaque branche du bloc [If then else].

  • Appliquer un pseudocode à la conception de leur projet pour trier un algorithme de programmation de l'interface.

  • Appliquez une programmation conditionnelle pour créer une solution au défi de permettre aux utilisateurs de contrôler le Clawbot avec une interface à trois boutons (flèche vers le haut, flèche vers le bas et contrôle) afin de ramasser des éléments d'une table.

Matériel nécessaire

  • 1 ou plusieurs Super Kits VEX IQ

  • Bidon en aluminium, bouteille d'eau vide et autres objets durables à soulever

  • Carnet d'ingénierie

  • Un chronomètre ou tout dispositif capable de suivre une minute de temps

Notes d'animation

  • Assurez-vous que toutes les pièces requises pour la construction sont disponibles avant de commencer ce laboratoire STEM.

  • Assurez-vous qu'il y a suffisamment d'espace dans la salle de classe pour mesurer et coller la mise en page pour le défi de l'interface utilisateur.

  • Assurez-vous que votre robot est correctement configuré. Si votre robot est configuré différemment, vous pouvez effectuer des ajustements dans la vue Robot Config de VEXcode IQ.

  • Si plusieurs étudiants téléchargent leur projet enregistré sur le même robot, demandez-leur d'ajouter leurs initiales au nom du projet enregistré (par exemple, « Forward and Backward_MW »). De cette façon, les élèves peuvent trouver et apporter des ajustements à leurs projets et non à d'autres.

  • Un cahier d'ingénierie peut être aussi simple que du papier doublé dans un classeur ou un classeur. L'ordinateur portable illustré est un exemple plus sophistiqué qui est disponible via VEX Robotics.

  • Les élèves peuvent partager leur pseudo-code avec l'enseignant pour obtenir des commentaires avant de créer le projet pour obtenir des commentaires.

  • Le rythme approximatif de chaque section du Stem Lab est le suivant : Chercher- 65 minutes, Jouer- 45 minutes, Appliquer- 15 minutes, Repenser- 65 minutes, Savoir- 5 minutes.

Approfondissez votre apprentissage

  • De nombreuses interfaces utilisateur (UI) physiques (pilotées par boutons) ont été remplacées par des interfaces utilisateur graphiques (GUI). Demandez aux élèves d'étudier les appareils couramment utilisés (claviers, téléphones, calculatrices, ordinateurs) qui sont passés d'une interface utilisateur pilotée par bouton à une interface graphique pilotée par icône. Quels sont les avantages/coûts ?

Normes éducatives

Normes d'alphabétisation technologique (STL)

  • 9.H La modélisation, les tests, l'évaluation et la modification sont utilisés pour transformer les idées en solutions pratiques (Repenser)

  • 11.Je fabrique un produit ou un système et documente la solution (Repenser)

Normes scientifiques de nouvelle génération (NGSS)

  • HS-ETS1-2 Concevoir une solution à un problème complexe du monde réel en le décomposant en problèmes plus petits et plus gérables qui peuvent être résolus par l'ingénierie (décomposition du projet - Repenser)

Association des professeurs d'informatique (CSTA)

  • 1B-AP-10 Créer des programmes qui incluent des séquences, des événements, des boucles et des conditionnels (Jouer et repenser)

  • 2-AP-10 Utiliser des organigrammes et/ou un pseudocode pour résoudre des problèmes complexes sous forme d'algorithmes (Repenser)

  • 2-AP-12 Concevoir et développer itérativement des programmes qui combinent des structures de contrôle, y compris des boucles imbriquées et des conditionnels composés (Repenser)

  • 2-AP-19 Documenter les programmes afin de les rendre plus faciles à suivre, à tester et à déboguer (Repenser)

  • 3A-AP-13 : Créez des prototypes qui utilisent des algorithmes pour résoudre des problèmes informatiques en tirant parti des connaissances antérieures des élèves et de leurs intérêts personnels.

  • 3A-AP-16 : Concevoir et développer de manière itérative des artefacts informatiques pour une intention pratique, une expression personnelle ou pour résoudre un problème de société en utilisant des événements pour initier des instructions.

  • 3A-AP-17 : Décomposer les problèmes en composants plus petits grâce à une analyse systématique, en utilisant des constructions telles que des procédures, des modules et/ou des objets.

  • 3A-AP-22 : Concevoir et développer des artefacts informatiques travaillant dans des rôles d'équipe à l'aide d'outils collaboratifs.

Normes d'État de base communes (CCSS)

  • 1B-AP-10 Créer des programmes qui incluent des séquences, des événements, des boucles et des conditionnels (Jouer et repenser)

  • 2-AP-10 Utiliser des organigrammes et/ou un pseudocode pour résoudre des problèmes complexes sous forme d'algorithmes (Repenser)

  • 2-AP-12 Concevoir et développer itérativement des programmes qui combinent des structures de contrôle, y compris des boucles imbriquées et des conditionnels composés (Repenser)

  • 2-AP-19 Documenter les programmes afin de les rendre plus faciles à suivre, à tester et à déboguer (Repenser)

  • 3A-AP-13 : Créez des prototypes qui utilisent des algorithmes pour résoudre des problèmes informatiques en tirant parti des connaissances antérieures des élèves et de leurs intérêts personnels.

  • 3A-AP-16 : Concevoir et développer de manière itérative des artefacts informatiques pour une intention pratique, une expression personnelle ou pour résoudre un problème de société en utilisant des événements pour initier des instructions.

  • 3A-AP-17 : Décomposer les problèmes en composants plus petits grâce à une analyse systématique, en utilisant des constructions telles que des procédures, des modules et/ou des objets.

  • 3A-AP-22 : Concevoir et développer des artefacts informatiques travaillant dans des rôles d'équipe à l'aide d'outils collaboratifs.

Connaissances et compétences essentielles du Texas (TEKS)

  • 126.40.c.5.A Développer des algorithmes pour contrôler un robot, y compris l'application d'instructions, la collecte de données de capteurs et l'exécution de tâches simples.

  • 126.40.c.5.C Créer des algorithmes qui permettent l'interaction avec un robot.

  • 126.40.c.5.G Appliquer des stratégies de prise de décision lors de l'élaboration de solutions.

  • 126.40.c.3.G Documenter une conception et une solution finales.

  • 126.40.c.3.H Présenter une conception finale, les résultats des tests et la solution.