• Plan d'activité
  Cette exploration présentera d'abord aux élèves le réglage de la vitesse de conduite, puis leur demandera d'explorer comment la vitesse du robot affecte son élan. Cliquez ici (Google / .docx / .pdf) pour le aperçu de cette activité. Comprendre l'élan du robot sera un concept important à appliquer au jeu de bowling Strike Challenge.

• Ce que les étudiants programmeront
  L'utilisation du projet modèle Speedbot (Drivetrain 2-motor, No Gyro) permet aux étudiants de modifier les paramètres de vitesse du Speedbot en ajoutant simplement set_drive_velocity au drive_for instructions. La partie guidée de l'activité demande aux élèves de déplacer le Speedbot à différentes vitesses et la fin de l'activité leur demande d'appliquer leurs compétences en matière de programmation de la vitesse à des tests de quantité de mouvement et de transfert d'énergie.

Voici un aperçu de l'interface utilisateur de VEXcode V5. Les étudiants découvriront ces onglets/boutons au cours des activités de ce laboratoire STEM Momentum Alley. Des liens sont également fournis dans tout le STEM Lab pour fournir plus d'informations sur ces onglets/boutons. 

Si c'est la première fois que l'étudiant utilise VEXcode V5, il peut référencer les Tutoriels à tout moment au cours de cette exploration. Les didacticiels se trouvent dans la barre d'outils. 

Modélisez chacune des étapes de dépannage pour les élèves.

• Les noms de projet peuvent comporter des espaces entre ou après les mots.

  

• Vous pouvez demander aux étudiants d'ajouter leurs initiales ou le nom de leur groupe au nom du projet. Cela permettra de différencier les projets si vous demandez aux étudiants de les soumettre.

• Étant donné qu'il s'agit de la première activité de programmation que vos élèves peuvent tenter, vous devez modéliser les étapes, puis demander aux élèves d'effectuer les mêmes actions. L'enseignant doit ensuite surveiller les élèves pour s'assurer qu'ils suivent correctement les étapes.

• Assurez-vous que les étudiants ont sélectionné Exemples ouverts dans le menu Fichier.

• Assurez-vous que les élèves ont sélectionné le projet modèle Speedbot (Drivetrain 2-motor, No Gyro).

• Vous pouvez faire remarquer aux étudiants qu'il existe plusieurs sélections parmi lesquelles choisir sur la page Exemples. Au fur et à mesure qu’ils construisent et utilisent d’autres robots, ils auront la possibilité d’utiliser différents modèles.

• Faites remarquer que lorsqu'ils ont ouvert VEXcode V5 pour la première fois, la fenêtre était intitulée VEXcode Project. VEXcode Project est le nom de projet par défaut lors de la première ouverture de VEXcode V5. Une fois le projet renommé Drive et enregistré, l'affichage a été mis à jour pour afficher le nouveau nom du projet. Grâce à cette fenêtre de la barre d'outils, il est facile de vérifier que les étudiants utilisent le bon projet.

• Dites aux élèves qu’ils sont maintenant prêts à commencer leur premier projet. Expliquez aux élèves qu'en suivant simplement quelques étapes simples, ils pourront créer et exécuter un projet qui fera avancer le Speedbot.

• Rappelez aux élèves de sauvegarder leurs projets pendant qu’ils travaillent. La section Python de la bibliothèque VEX explique les pratiques de sauvegarde dans VEXcode V5.

C'est un bon point pour faire une pause et demander aux étudiants de revoir les étapes qui viennent d'être complétées lors du démarrage d'un nouveau projet dans VEXcode V5, individuellement ou en groupe. Demandez aux élèves de réfléchir individuellement avant de partager au sein de leur groupe ou avec toute la classe.

Vous remarquerez peut-être une fonction de saisie semi-automatique lorsque vous commencez à saisir l'instruction. Utilisez vos touches « Haut » et « Bas » pour sélectionner le nom souhaité, puis appuyez sur « Tab » ou (Entrée/Retour) sur votre clavier pour effectuer la sélection. Pour plus d'informations sur cette fonctionnalité, consultez l'article Python . 

Notez que les deuxième et troisième instructions (lignes 33 et 34 dans l'image ci-dessus) sont les mêmes que les quatrième et cinquième instructions (lignes 35 et 36 ci-dessus), mais avec un paramètre de vitesse différent. Après avoir ajouté les troisièmes instructions, les élèves peuvent surligner les lignes à répéter et les copier-coller pour terminer le projet. Ils peuvent alors modifier la vitesse de la quatrième ligne à 75 pour cent. 

• Rappelez aux élèves de débrancher le câble USB du Robot Brain. Le fait que le robot soit connecté à un ordinateur pendant l'exécution d'un projet pourrait amener le robot à tirer sur le câble de connexion.

• Arrêtez-vous et discutez
  Demandez aux élèves de prédire ce qui, selon eux, se produira lorsque ce projet sera téléchargé et exécuté sur le robot Speedbot. Dites aux étudiants d’enregistrer leurs prédictions dans leurs cahiers d’ingénierie. Si le temps le permet, demandez à chaque groupe de partager sa prédiction.

  Les élèves doivent prédire que le Speedbot avancera d’abord à sa vitesse par défaut (50 %), puis plus lentement (25 %) que la vitesse par défaut, puis plus vite (75 %) que la vitesse par défaut.

• Modélisez d'abord
  Modélisez l'exécution du projet devant la classe avant de demander à tous les élèves de l'essayer en même temps. Rassemblez les élèves dans une zone et laissez suffisamment d’espace pour que le Speedbot puisse se déplacer s’il est posé sur le sol.

  Dites aux élèves que c'est maintenant à leur tour de réaliser leur projet. Assurez-vous qu'ils ont un chemin dégagé et qu'aucun Speedbots ne se croisera.

• Pour changer la commande drive_for de forward à reverse, changez simplement le premier paramètre en REVERSE. Les moteurs de la transmission se déplaceront alors dans la direction opposée.

• Le nombre de mm peut être modifié, mais pour cet exemple nous le laisserons à 150 mm comme défini à l'étape précédente.

• Rappelez aux élèves de débrancher le câble USB du Robot Brain avant d’exécuter le projet.

• Rappelez aux élèves de sauvegarder leurs projets pendant qu’ils travaillent. La bibliothèque VEX comporte une section pour Python qui explique les pratiques de sauvegarde dans VEXcode V5.

Demandez aux équipes de partager la zone de test et le ballon si nécessaire, mais plusieurs zones de test, chacune avec son propre ballon, pourraient également être aménagées. Décidez si vous souhaitez aménager la ou les zones de test ou si vous souhaitez que les étudiants le fassent.

• La collecte et l’analyse de données, même la simple reconnaissance de formes, sont des compétences scientifiques fondamentales. Cette activité ajoute de la structure à cette analyse de données en évitant les faux pas courants.

• Notez que les instructions ne demandent pas aux élèves de faire varier la distance de conduite du robot tout en faisant varier la vitesse du robot. Il s’agit d’une application intentionnelle de ce que les scientifiques en apprentissage appellent la stratégie de contrôle des variables. Il est important d’enseigner aux enquêteurs débutants à manipuler une variable à la fois (c’est-à-dire la vitesse dans ce cas) pour déterminer son influence sur une deuxième variable (c’est-à-dire la distance parcourue par la balle après la collision), car ce n’est pas nécessairement une approche que les élèves adopteront. spontanément grâce à une approche de type « deviner et vérifier ». Les approches typiques de deviner et de vérifier manipulent souvent plus d'une variable à la fois (c'est-à-dire en modifiant à la fois la vitesse et la distance parcourue par le robot) et en observant l'impact de la confluence sur la distance parcourue par la balle après la rotation. Cette activité tente d’éloigner les élèves de cela car les relations entre les variables sont alors ambiguës. Est-ce la vitesse plus élevée du robot, la distance parcourue par le robot, ou les deux, qui amènent la balle à voyager plus loin ? Nous ne pouvons pas répondre à cette question lorsque nous manipulons les deux variables en même temps.

• Cependant, les équipes peuvent spontanément essayer de conduire le robot sur différentes distances. Si vous observez cela, demandez-leur uniquement de modifier la distance mais de conserver la même vitesse que lors d'un essai avec la distance d'origine de 500 mm. De cette façon, ils peuvent comparer la même vitesse avec différentes distances de conduite pour voir si la distance de conduite du robot prend également en compte la distance parcourue par la balle.

• Préparez la zone pour que le ballon rebondisse dans différentes directions et sur différentes distances. Fermez les portes et/ou les fenêtres au besoin.

• Le tableau d'exploration de la vitesse peut être enregistré ci-dessous, ou les étudiants peuvent recréer le tableau dans leurs cahiers d'ingénierie.

• Une rubrique pour évaluer les cahiers d'ingénierie d'équipe peut être trouvée ici (Google / .docx / .pdf), et une rubrique pour évaluer les cahiers individuels peut être trouvée ici (Google / .docx / .). Chaque fois que vous envisagez d'évaluer le travail des étudiants avec une ou plusieurs grilles d'évaluation, assurez-vous de partager la grille d'évaluation avec eux avant qu'ils ne commencent à travailler sur le projet.

1. Le mouvement de la balle prouve que le robot a transféré de l'énergie lors de la collision. Les élèves pourraient également décrire la vitesse de la balle après l’impact ou sa direction de déplacement comme preuve.

2. La distance parcourue par la balle dépend de la masse/poids de la balle utilisée et de la vitesse définie pour le robot.

3. Les élèves doivent reconnaître que des vitesses plus élevées amènent la balle à voyager plus loin que des vitesses plus faibles. Reliez explicitement cela à l’élan du robot. Soulignez que le poids du robot n'a pas changé, seulement sa vitesse, mais que les deux contribuent à l'élan du robot. Demandez-leur s’ils pensent que la balle irait aussi loin si le robot était plus lourd. Ce serait probablement le cas. Nous en apprendrons davantage sur les effets de la masse de la balle lors de la collision dans la lecture suivante.

4. Les groupes d'élèves peuvent avoir sélectionné des vitesses très variables, mais l'objectif d'apprentissage global est que les élèves reconnaissent que des vitesses plus élevées conduisent à un élan plus important qui transfère plus d'énergie à la balle lors des collisions.