• Cette exploration présentera aux élèves la mise à l'échelle et la conversion d'unités en esquissant et en concevant un hippodrome. Les étudiants travailleront en groupes pour trouver un espace où ils pourront disposer leur cours. Ils mesureront ensuite la surface dont ils disposent pour le cours et dessineront cette zone aux dimensions appropriées dans leur cahier d'ingénierie. Une fois que les étudiants auront une idée de la taille réelle du cours, ils utiliseront des conversions d'unités pour réduire le cours afin qu'il tienne dans leur cahier d'ingénierie.

• Une fois le cours réduit. Ils dessineront également une version réduite du Speedbot sur leur parcours afin de pouvoir visualiser la taille/la taille du robot par rapport à leur parcours. Cela les aidera à décider comment le robot peut parcourir le parcours. Par exemple, les virages sont-ils suffisamment larges ? Le robot peut-il passer facilement ?

• Une fois que le groupe aura conçu son cours à échelle réduite, il utilisera ces dimensions pour présenter son cours à taille réelle à l'aide de ruban adhésif ou d'autres matériaux. Ils conduiront ensuite leur robot tout au long du cours en utilisant le programme pilote pour tester et s'assurer que leurs mesures et calculs sont corrects. Les étudiants seront encouragés à tester et à modifier les dimensions de leur cours comme bon leur semble.

• Il existe la possibilité de mettre à l'échelle à l'aide de papier millimétré au lieu d'effectuer plusieurs conversions.

• Ces compétences les aideront à réussir le Robo Rally Challenge où ils devront combiner leur parcours avec un autre groupe et conduire le robot le plus rapidement possible à travers le nouveau parcours combiné !

Utilisez les mesures des robots lors de la conception des hippodromes pour vous assurer que les robots disposent de suffisamment d'espace pour se déplacer et tourner sans franchir les lignes du parcours.

Permettez aux groupes d'utiliser différents espaces dans la classe lorsque cela est possible, mais le même espace peut être utilisé s'il n'y en a qu'un seul disponible. Envisagez de permettre que le même espace soit utilisé dans différentes configurations en demandant aux groupes de recoller leurs couloirs.

Une autre option, au lieu de mesurer toutes les distances mises à l'échelle, serait d'utiliser du papier millimétré pour faciliter le tracé du parcours mis à l'échelle.

À l'aide du papier millimétré contenu dans le cahier d'ingénierie des élèves, demandez-leur de créer une version à l'échelle de la zone que vous avez esquissée à l'aide de vos mesures enregistrées. Avant de commencer, décidez à quelle échelle vous souhaitez recréer la zone en mètres. Par exemple, chaque carré du papier millimétré pourrait représenter un seul mètre carré. Dans l’exemple ci-dessus, un mètre carré correspond à 4 cases sur 4 cases sur du papier millimétré.

Vous devez tenir compte de la taille de votre papier millimétré lors du choix de l'échelle. Une échelle trop grande peut ne pas tenir sur le papier millimétré que vous utilisez. Ajoutez une version à l'échelle du VEX V5 Speedbot à votre papier millimétré pour vous aider à visualiser sa taille à l'échelle par rapport à la zone à l'échelle que vous avez créée.

Commencez par demander aux élèves de convertir en une unité de mesure standard soit en convertissant les mesures en centimètres des robots en mètres (en décimales), soit en convertissant leurs mesures en mètres de l'espace en centimètres. Utilisez l’unité de mesure standard pour créer plus facilement l’échelle.

Les mesures approximatives du Speedbot sont de 30 cm sur le devant et de 24 cm sur le côté.

30 cm = 300 mm = 0,3 m
24 cm = 240 mm = 0,24 m

Vous pouvez également dessiner le cours sur du papier millimétré :

Demandez aux élèves de dessiner un hippodrome dans la zone à l'échelle qu'ils ont créée dans leur cahier d'ingénierie. Gardez à l’esprit la taille du VEX V5 Speedbot et la façon dont il est représenté dans l’échelle utilisée. Le robot doit être capable de parcourir le parcours sans quitter les côtés de l’hippodrome.

Essayez d'être aussi créatif que possible avec le parcours en ajoutant plusieurs virages et lignes droites. Utilisez des flèches ou d'autres symboles pour indiquer la direction dans laquelle le robot doit se déplacer sur l'hippodrome. De plus, indiquez l'emplacement des lignes de départ et d'arrivée à l'aide d'un ou de plusieurs symboles.

Demandez à vos élèves d'ajouter un symbole ou un dessin pour le VEX V5 Speedbot à l'échelle afin de les aider à reconnaître si la taille de leur cours peut accueillir les robots.

Les étudiants sont susceptibles de signaler que la partie la plus difficile de la création d'une version grandeur nature du cours basée sur la version à l'échelle est la nécessité de mesures précises. Cette expérience doit mettre en évidence les erreurs humaines dans la prise de mesures, notamment lorsqu'une mesure n'est réalisée qu'une seule fois. À des fins de planification, une façon de réduire les erreurs de mesure consiste à mesurer plusieurs fois et à faire la moyenne des mesures prises au cours de ces multiples tentatives. De cette façon, vos mesures les plus longues et les plus courtes, qui peuvent toutes deux être inexactes, sont ajustées à une valeur plus précise.

Donnez aux élèves le temps de :

• Testez leur hippodrome

• Prenez note des changements de taille/dimension nécessaires

• Apportez ces modifications en esquissant et en redimensionnant

• Re-tester.

Une fois que les élèves ont testé leurs hippodromes et apporté les améliorations nécessaires, engagez-les dans une discussion en classe. Demandez d’abord aux élèves de partager leurs expériences avec un partenaire ou un petit groupe avant de leur demander de s’engager dans une discussion en classe entière.

Facilitez la discussion en demandant :

• Quelles parties de la conception originale de votre hippodrome étaient correctement dimensionnées ? Quelles pièces ont dû être redimensionnées et pourquoi ?

• Comment la mise à l'échelle de votre hippodrome vous a-t-elle permis de modifier plus facilement la taille ?

• Le fait d'avoir dessiné la taille du Speedbot à l'échelle sur la version à l'échelle de votre hippodrome vous a-t-il aidé à décider comment le robot doit se déplacer ? Pourquoi ou pourquoi pas?

• Si vous deviez refaire cette activité, y a-t-il quelque chose que vous auriez fait différemment ?