Boîte à outils de l'enseignant
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plan d'activité
Cette activité demande aux élèves de concevoir un accessoire pour leur robot afin qu'il puisse mieux dribbler un ballon de football.
Le déroulement de l'activité est le suivant :
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Essayez de dribbler avec le robot tel que construit et chronométrez le temps qu'il faut pour terminer. Cette expérience aide à définir le problème.
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Concevez des pièces jointes potentielles en les esquissant et en les détaillant. Recevez ensuite les commentaires de vos pairs sur les conceptions qui, selon eux, sont les meilleures et sur la manière de les améliorer.
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Construisez l'accessoire optimal qui devrait permettre au robot de dribbler le ballon plus efficacement que sans lui.
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Testez l'accessoire et réfléchissez à la question de savoir si et comment l'accessoire a amélioré le dribble et réduit le temps de finition.
| Quantité | Les matériaux nécessaires |
|---|---|
| 1 |
Kit de démarrage pour salle de classe VEX V5 |
| 3 |
Cônes ou coupelles |
| 1 |
Contrôleur V5 276-4820 |
| 1 |
Chronomètre |
| 1 |
Ballon de football ou ballon de taille similaire |
| 1 |
Rouleau de scotch |
| 1 |
Cahier d'ingénierie |
Conseils aux enseignants
Notez que le projet utilisé pour cette activité est le projet Drive qui est déjà installé sur Robot Brain.
Conseils aux enseignants
Décidez si vous souhaitez que les étudiants configurent leur(s) cours ou si vous souhaitez configurer le(s) cours.
Étape 1 : Créer un parcours de dribble

Placez les trois cônes (ou tasses) en ligne droite. Assurez-vous qu'il y a suffisamment d'espace entre chaque cône pour que le robot puisse passer à travers. Espacer les cônes plus éloignés diminuera la difficulté. Choisissez un endroit à l'extérieur du parcours (près de l'un des cônes à une extrémité) et utilisez du ruban adhésif pour faire un « X » sur le sol à cet endroit. Placez le ballon de football (ou un ballon de taille similaire) sur le « X ».
Conseils aux enseignants
Demandez à tout élève rencontrant des difficultés lors de la mise sous tension, du couplage du contrôleur V5 ou de l'exécution du programme Drive de cliquer sur les liens correspondants vers les procédures permettant de le faire.
Étape 2 : Préparation de votre robot

Allumez le V5 Robot Brain, assurez-vous qu'il est associé au contrôleur V5, et exécutez le projet Drive sur le V5 Robot Brain afin de pouvoir piloter votre robot sans fil avec le contrôleur.
Étape 3 : Dribbler tout au long du parcours : Partie 1

Placez votre robot à côté du ballon. Aucune partie du robot ne doit toucher le ballon avant de démarrer. Votre objectif est de dribbler (pousser) le ballon entre le premier et le deuxième cônes, puis entre le deuxième et le troisième cônes. Après cela, vous devez dribbler le ballon autour du troisième cône et effectuer une passe supplémentaire sur le parcours en dribblant à nouveau le ballon à travers les deux ensembles de cônes. Utilisez un chronomètre pour chronométrer la rapidité avec laquelle vous parvenez à terminer le cours. Le chronomètre doit être démarré lorsque vous touchez le ballon pour la première fois avec votre robot. Le chronomètre doit être arrêté une fois que le ballon a complètement traversé la dernière série de cônes lors du deuxième passage sur le parcours. Parcourez le cours plusieurs fois pour voir comment votre temps s'améliore avec la pratique. Enregistrez vos résultats dans votre cahier d’ingénierie.
Répondez aux questions ci-dessous dans votre cahier d’ingénierie :
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Quel a été votre meilleur moment pendant le cours ?
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Quelles stratégies avez-vous utilisées pour améliorer vos temps ?
Boîte à outils de l'enseignant
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réponses
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Les élèves ne doivent pas rapporter des durées supérieures à environ une minute ou même une minute et 30 secondes. Des temps plus longs indiquent que l'élève éprouve des difficultés et qu'il devrait être aidé à pratiquer un meilleur contrôle du robot à des vitesses plus rapides.
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Les réponses peuvent varier, mais doivent inclure la mention qu'ils contrôlaient la vitesse du robot, inclinaient le robot pour empêcher la balle de rouler ou gardaient des virages serrés et proches des cônes pour minimiser la distance parcourue.
Conseils aux enseignants
Demandez aux étudiants de fournir des commentaires sous la forme à la fois d’une impression globale de la conception et de suggestions pour améliorer la conception.
Étape 4 : Concevoir dans un but précis

Dans votre cahier d'ingénierie, esquissez quelques idées de pièces jointes qui pourraient être ajoutées à votre VEX V5 Speedbot pour améliorer sa capacité à dribbler le ballon. Partagez vos idées de conception avec d’autres au fur et à mesure que vous parcourez vos conceptions.
Gardez à l’esprit que vous développez cette technologie grâce à la créativité afin de rendre votre robot meilleur pour jouer au football. Les innovations technologiques comme celle-ci naissent souvent de la nécessité d’améliorer les technologies. Il existe de nombreuses façons créatives d’améliorer votre robot au football. Choisissez ceux qui, selon vous, sont les meilleurs.
Répondez aux questions ci-dessous dans votre cahier d’ingénierie :
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Quels retours positifs avez-vous reçus sur vos créations ?
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Quels commentaires négatifs des autres avez-vous reçus sur vos créations ?
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Quels retours avez-vous intégrés dans vos créations ? Expliquez comment vous avez fait cela.
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Le partage de vos créations avec d’autres a-t-il contribué à les améliorer ? Pourquoi ou pourquoi pas?
Boîte à outils de l'enseignant
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réponses
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Les commentaires positifs signalés peuvent aller de la conception de l'accessoire cool/unique à la conception de l'accessoire qui semble efficace pour dribbler le ballon. Le meilleur retour serait que la conception de l'accessoire semble efficace pour conserver le contrôle de la balle lorsque le robot se déplace et tourne.
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Les commentaires négatifs signalés peuvent aller de la conception de l'accessoire semblant être une copie de celle de quelqu'un d'autre (ou généralement sans inspiration) à la conception de l'accessoire semblant généralement inefficace pour dribbler le ballon.
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Les réponses peuvent varier, mais doivent inclure une suggestion spécifique d'un autre élève et une description de la manière dont cela a influencé la conception de la pièce jointe. Par exemple, la suggestion aurait pu être de réduire la taille de l'accessoire afin que le robot n'ait pas besoin de parcourir autant de distance autour des cônes pour les franchir. L'étudiant aurait dû ensuite expliquer comment la conception originale a été réduite pour intégrer ces commentaires.
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Idéalement, les réponses à cette question devraient être oui et confirmer les avantages d'obtenir de nouvelles perspectives et opinions sur vos créations. Cependant, tous les étudiants ne ressentent pas cela. Certains diront peut-être que les autres étudiants n’ont pas réussi à fournir des commentaires qui pourraient être mis en œuvre de manière efficace.
Conseils aux enseignants
Prévoyez les ressources et le temps nécessaires pour créer autant de pièces jointes que possible à des fins de test ci-dessous à l'étape 6. Si les ressources et le temps ne sont pas disponibles pour que chaque élève puisse construire sa conception, demandez aux équipes de choisir une ou deux des meilleures conceptions.
Étape 5 : Construire votre conception

Passez en revue vos croquis et choisissez celui qui, selon vous, améliorera le mieux la capacité de votre robot à dribbler le ballon. Construisez le design choisi et attachez-le à votre robot.
Étape 6 : Dribbler tout au long du parcours : Partie 2

Positionnez votre robot avec votre nouvel accessoire sur le X. Aucune partie du robot ne doit toucher la balle avant de démarrer. À l'aide d'un chronomètre, dribblez le ballon sur le parcours en suivant le même chemin que lors de vos essais précédents sans l'accessoire. Le chronomètre doit être démarré lorsque vous touchez le ballon pour la première fois avec votre robot. Le chronomètre doit être arrêté une fois que le ballon a complètement traversé la dernière série de cônes lors du deuxième passage sur le parcours.
Répondez aux questions ci-dessous dans votre cahier d’ingénierie :
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Votre conception a-t-elle contribué à améliorer le temps qu’il vous a fallu pour terminer le cours ? Pourquoi ou pourquoi pas?
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Que pourriez-vous modifier dans votre conception pour l’améliorer davantage ? Expliquez comment et pourquoi cela l'améliorerait.
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Avez-vous rencontré quelque chose d'inattendu lors de l'utilisation de votre pièce jointe ? Si oui, quoi ?
Boîte à outils de l'enseignant
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réponses
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Nous espérons que les réponses des étudiants seront oui, que l'attachement a amélioré leur temps pour terminer le cours. Cependant, il est possible que l'attache ait aggravé les délais en étant encombrante ou en se détachant lors du fonctionnement.
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Avant ce test, les étudiants ont amélioré les concepts de leurs conceptions grâce à leurs commentaires. Désormais, après avoir testé physiquement la construction, les idées des étudiants sur ce qu'il faut améliorer dans la conception devraient être plus spécifiques. Ne permettez pas aux étudiants d’améliorer et de tester davantage leurs versions pour l’instant. Ils auront une autre occasion de le faire avant de jouer à Robosoccer plus tard dans ce STEM Lab.
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Cette question reprend certaines parties des deux premières questions. Cette question suscitera probablement des explications supplémentaires sur ce qui a bien fonctionné ou non et sur ce que les élèves aimeraient améliorer.
Motiver la discussion
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Collaboration et commentaires
Q : Qu'avez-vous aimé dans le fait de demander des commentaires à vos pairs ?
A : Il y a probablement eu de bonnes suggestions d'amélioration. C'est également une bonne pratique d'expliquer vos idées de conception aux autres.
Q : Qu'est-ce qui ne vous a pas plu dans le fait de demander des commentaires à vos pairs ?
A : Il peut être inconfortable de demander des commentaires objectifs parce que vous êtes fier de votre (vos) conception(s) et qu'on demande ensuite à quelqu'un de les critiquer. Cela peut rendre le concepteur vulnérable, voire offensé. Ce sont des sentiments tout à fait normaux que nous éprouvons tous, mais nous devons les mettre de côté, nous assurer de toujours accepter et donner des commentaires positifs et constructifs au lieu de critiques sévères, et profiter des collaborations qui servent à améliorer nos créations.