पृष्ठभूमि

मार्स रोवर: लैंडिंग चैलेंज यूनिट आपके छात्रों को एक समस्या को हल करने के लिए VEXcode 123 प्रोजेक्ट बनाने की चुनौती देगी। यह इकाई छात्रों को 123 रोबोट के सामने वाले हिस्से पर लगे आई सेंसर का उपयोग करने से परिचित कराती है, जो एक चुनौती में शामिल है, और यह प्रक्रिया वैज्ञानिकों द्वारा अंतरिक्ष यान को उतारने के प्रयास के दौरान उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया से प्रेरित है, जैसे कि मार्स 2020 पर्सिवरेंस रोवर। छात्र 123 रोबोट को इस तरह से कोड करेंगे कि वह किसी बाधा का पता लगा सके, और फिर एक रंग से चमककर यह संकेत दे सके कि लैंडिंग साइट पर कोई बाधा पाई गई है।

नासा का मार्स 2020 मिशन

नासा का मार्स 2020 मिशन मंगल ग्रह के अन्वेषण के लिए उच्च प्राथमिकता वाले वैज्ञानिक लक्ष्यों को संबोधित करता है: जीवन, जलवायु, भूविज्ञान और मनुष्य। लेकिन इससे पहले कि परसेवरेंस रोवर लाल ग्रह की सतह पर चट्टानों और मिट्टी के नमूने एकत्र करने का अपना मिशन शुरू कर सके, रोवर को सुरक्षित रूप से लाल ग्रह पर उतरना होगा।

नासा के अनुसार, मंगल ग्रह पर भेजे गए अब तक के सभी मिशनों (किसी भी अंतरिक्ष एजेंसी द्वारा) में से केवल लगभग 40% ही सफल रहे हैं। प्रवेश, अवरोहण और लैंडिंग की पूरी प्रक्रिया में केवल कुछ मिनट लगेंगे, लेकिन परसेवरेंस रोवर को ले जाने वाले अंतरिक्ष यान को लगभग 20,000 किमी प्रति घंटे (~12,500 मील प्रति घंटे) की गति से शून्य तक धीमा होना होगा और उतरने के लिए एक खुला, समतल क्षेत्र खोजना होगा। मंगल ग्रह की सतह बाधाओं से भरी हुई है - विशाल उल्कापिंडों के टकराने से बने गड्ढे, चट्टानें, दरारें और नुकीले पत्थर। अप्रत्याशित हवाएं और भी जटिलताएं पैदा कर सकती हैं।

सुरक्षित लैंडिंग सुनिश्चित करने में मदद के लिए, परसेवरेंस रोवर नीचे उतरते समय तस्वीरें लेगा और उन तस्वीरों की तुलना मानचित्रों से करेगा। यह तुरंत तय कर सकता है कि क्या वैज्ञानिकों द्वारा उस क्षेत्र को खतरनाक घोषित किया गया है और खुले क्षेत्र में उतरने के लिए आवश्यक समायोजन कर सकता है। रोवर के उतरने की संभावित स्थिति देखने के लिए नीचे दिया गया वीडियो देखें।

इस यूनिट में, छात्र 123 रोबोट को कोड करेंगे ताकि वह अपने 123 फील्ड्स पर लैंडिंग साइट्स पर बाधाओं का पता लगा सके और रोवर के लिए सुरक्षित लैंडिंग सुनिश्चित करने में मदद कर सके।

सेंसर क्या होता है?

मूल रूप से, सेंसर एक ऐसा उपकरण है जो रोबोट को अपने आसपास की दुनिया को समझने में मदद करता है। यह अपने परिवेश के बारे में डेटा एकत्र करके और उसकी रिपोर्ट देकर ऐसा करता है, जिसका उपयोग बाद में किसी परियोजना में रोबोट को निर्णय लेने या कुछ निश्चित व्यवहार करने के लिए किया जा सकता है। इस क्रम को एक 'समझ → → कार्य' निर्णय चक्र के रूप में समझा जा सकता है।

इस यूनिट में, 123 रोबोट 123 फील्ड पर वस्तुओं का पता लगाएगा ताकि रोवर की सुरक्षित लैंडिंग के लिए क्षेत्र को साफ करने में मदद मिल सके। छात्रों द्वारा बनाया गया प्रोजेक्ट इस लूप को पूरा करता है क्योंकि आई सेंसर किसी वस्तु की उपस्थिति को सेंस करेगा, फिर VEX कोड 123 कमांड थिंक देगा और इस आधार पर निर्णय लेगा कि आई सेंसर किसी वस्तु का पता लगाता है या नहीं, और फिर 123 रोबोट एक्ट करेगा जिससे रोबोट पर बटन चमक उठेगा।

आई सेंसर क्या है?

123 रोबोट पर लगा आई सेंसर सामने की ओर, सफेद तीर के नीचे स्थित है। आई सेंसर का उपयोग किसी वस्तु की उपस्थिति या अनुपस्थिति के साथ-साथ उसके रंग या चमक के स्तर का पता लगाने के लिए किया जा सकता है 

आई सेंसर वस्तुओं का पता लगाने के लिए इन्फ्रारेड प्रकाश का उपयोग करता है। हल्के रंग की वस्तुएं अवरक्त प्रकाश को परावर्तित करती हैं और नेत्र संवेदक द्वारा आसानी से पहचानी जा सकती हैं  रंग की वस्तुएं अवरक्त प्रकाश को अवशोषित करती हैं और नेत्र संवेदक उन्हें उतनी अच्छी तरह से नहीं पहचान पाता है। इस प्रयोग के दौरान, बाधाओं के लिए सफेद या हल्के रंग के कागज का उपयोग करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि आई सेंसर इन वस्तुओं का पता लगा सके।

इस यूनिट में, आई सेंसर का उपयोग यह पता लगाने के लिए किया जाएगा कि 123 रोबोट के रास्ते में कोई वस्तु मौजूद है या नहीं। 123 रोबोट पर आई सेंसर की स्थिति ऐसी है कि यह केवल अपने ठीक सामने की वस्तुओं का ही पता लगा सकता है। अपने छात्रों के साथ 123 रोबोट और बाधाएं रखते समय इस बात का ध्यान रखें ताकि सामग्री छात्रों को सफलता के लिए तैयार कर सके 

VEXcode 123, के साथ आई सेंसर को कोड करने के बारे में अधिक जानकारी के लिए, VEXcode 123 VEX लाइब्रेरी का उपयोग करके VEX 123 आई सेंसर कोडिंग लेख देखें।

VEX कोड 123 क्या है?

VEXcode 123 एक ब्लॉक-आधारित प्रोग्रामिंग भाषा है जिसका उपयोग 123 रोबोट के साथ किया जाता है। प्रोग्रामिंग भाषा नियमों का एक समूह है जिसमें प्रतीक क्रियाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। प्रोग्रामिंग भाषाएँ चरण-दर-चरण निर्देशों का पालन करती हैं जिन्हें कंप्यूटर किसी प्रोजेक्ट को चलाने के लिए निष्पादित करता है।

VEX कोड 123, के साथ काम करने के तरीके के बारे में अधिक जानकारी के लिए, VEX लाइब्रेरी के VEX कोड 123 अनुभाग देखें।

आपको VEXcode 123 के कौन से ब्लॉक चाहिए?

VEXcode 123 में मौजूद ब्लॉक 123 रोबोट कमांड को दर्शाते हैं जिनका उपयोग VEXcode 123 में प्रोजेक्ट बनाने के लिए किया जाता है। नीचे इस यूनिट के दौरान उपयोग किए जाने वाले मुख्य ब्लॉकों की सूची दी गई है।

VEX कोड 123 ब्लॉक	व्यवहार
	{When started} ब्लॉक प्रोजेक्ट शुरू होने पर संलग्न ब्लॉकों के स्टैक को चलाना शुरू कर देता है।
	[ड्राइव अंटिल] ब्लॉक 123 रोबोट को तब तक चलाता है जब तक कि तीन में से कोई एक शर्त पूरी नहीं हो जाती। 123 रोबोट के सामने स्थित आई सेंसर द्वारा एक वस्तु का पता लगाया जाता है। 123 रोबोट किसी वस्तु या दीवार से टकरा जाता है। लाइन डिटेक्टर सेंसर 123 रोबोट के नीचे मौजूद लाइन का पता लगाता है।
	[टर्न फॉर] ब्लॉक 123 रोबोट को निर्दिष्ट संख्या में डिग्री के लिए बाएं या दाएं ओर अपनी जगह पर ही घुमाता है।
	[Forever] ब्लॉक 'C' के अंदर मौजूद किसी भी ब्लॉक को हमेशा के लिए दोहराता है।
	[Wait] ब्लॉक प्रोजेक्ट में अगले ब्लॉक पर जाने से पहले एक निश्चित समय तक प्रतीक्षा करता है।
	[Glow] ब्लॉक 123 रोबोट के केंद्र में संकेतक प्रकाश के चमकने के रंग को निर्धारित करता है।

[ड्राइव अंटिल] ब्लॉक कैसे काम करता है?

[ड्राइव अंटिल] ब्लॉक बार-बार एक स्थिति की जांच करते हैं और प्रोजेक्ट प्रवाह को नियंत्रित करते हैं। जब तक [ड्राइव अंटिल] ब्लॉक की शर्त पूरी नहीं हो जाती, तब तक कोई प्रोजेक्ट स्टैक में अगले ब्लॉक पर नहीं जाएगा। नीचे दिखाए गए प्रोजेक्ट में, 123 रोबोट आगे बढ़ेगा और लगातार यह जांच करेगा कि आई सेंसर ने किसी वस्तु का पता लगाया है या नहीं। आई सेंसर द्वारा किसी वस्तु का पता चलने पर, 123 रोबोट चलना बंद कर देगा और अगले ब्लॉक, एक [ग्लो] ब्लॉक की ओर बढ़ जाएगा।

वह स्थिति निर्धारित की जा सकती है जो 123 रोबोट के चलने को रोक देगी। यह यूनिट "ऑब्जेक्ट" पैरामीटर का उपयोग करती है ताकि जब 123 रोबोट के सामने स्थित आई सेंसर किसी वस्तु का पता लगाए तो रोबोट चलना बंद कर दे।

इस इकाई में -एंडेड चैलेंज की तैयारी करना

इस इकाई में, छात्रों से कहा जाएगा कि वे पहले सीखे गए ज्ञान का उपयोग करके एक चुनौती का समाधान करने के लिए एक प्रोजेक्ट तैयार करें। चूंकि छात्रों को नियमित रूप से समस्या-समाधान के लिए प्रेरित करना और उन्हें सीखे गए कौशलों को नए तरीके से लागू करने के लिए प्रोत्साहित करना महत्वपूर्ण है, हम आपको अपने छात्रों को चुनौती देने और लचीलापन विकसित करने के लिए इन रणनीतियों का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित करते हैं और चुनौती के दौरान उनका मार्गदर्शन करने में मदद करते हैं। छात्रों को उनके प्रोजेक्ट के साथ प्रयोग करने में मदद करने के लिए यहां कुछ सुझाव  गए हैं: 

समाधान बताए बिना प्रतिक्रिया दें - किसी चुनौती पर काम करते समय गलतियाँ करना अपेक्षित और प्रोत्साहित किया जाता है। “सीखने में होने वाली गलतियाँ अवसर पैदा कर सकती हैं, [और] संबंधों को समझने में मदद कर सकती हैं।”¹ अपने छात्रों के साथ एक परिचित समस्या-समाधान बनाने से उन्हें यह जानने में मदद मिल सकती है कि गलती होने पर समस्या की पहचान कैसे करें और आगे कैसे बढ़ें, जिससे व्यवधान और निराशा कम हो जाती है। अपने छात्रों को उनकी परियोजनाओं में आने वाली समस्याओं को हल करने और अपने स्वयं के समाधान निकालने में मदद करने के लिए निम्नलिखित समस्या-समाधान चक्र का उपयोग करने का प्रयास करें। 

समस्या समाधान चक्र

• समस्या का वर्णन करें
  • छात्र से पूछें कि क्या गलत है छात्रों को गलती को साझा लक्ष्य या सामने मौजूद चुनौती से जोड़कर समझाने में सक्षम होना चाहिए।
    • 123 रोबोट अपने प्रोजेक्ट में कैसे चल रहा है? रोबोट को चाहिए? 
• समस्या कब और कहाँ से शुरू हुई, इसकी पहचान करें।
  • छात्र से पूछें कि उन्होंने पहली बार समस्या कब देखी।
    • परियोजना का कौन सा भाग क्रियान्वित किया जा रहा था?
  • यदि छात्रों को यह निर्धारित करने में कठिनाई हो रही है कि प्रोजेक्ट में त्रुटि कहाँ है, तो उन्हें VEXcode 123 में प्रोजेक्ट स्टेपिंग सुविधा का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित करें। प्रोजेक्ट स्टेपिंग फीचर के प्रदान किए गए संकेतों का उपयोग छात्रों को एक-एक करके निष्पादित हो रहे ब्लॉकों देखने की क्षमता प्रदान करके उनकी परियोजना में आने वाली समस्याओं को हल करने में मदद करने के लिए किया जा सकता है।   यह बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलेगी कि कौन से ब्लॉक त्रुटि का कारण बन रहे हैं, जिससे डिबगिंग एक अधिक लक्षित और कुशल प्रक्रिया बन सकती है। प्रोजेक्ट स्टेपिंग सुविधा का उपयोग कैसे करें, बारे में अधिक जानकारी के लिए, VEXcode 123 VEX लाइब्रेरी में प्रोजेक्ट के माध्यम से आगे बढ़ना नामक लेख देखें 
• & परीक्षण संपादन करें
  • जैसे ही छात्रों को कोई त्रुटि मिलती है, उन्हें अपने प्रोजेक्ट में संशोधन चाहिए। छात्र प्रत्येक किए गए संपादन के साथ परियोजना का परीक्षण कर सकते हैं। यदि परियोजना सफल होती है, तो वे समस्या-समाधान चक्र के अगले चरण में आगे बढ़ सकते हैं। यदि परियोजना सफल नहीं होती है, तो वे प्रक्रिया की शुरुआत में वापस जा सकते हैं और दोबारा प्रयास कर सकते हैं।
• प्रतिबिंबित होना
  • छात्रों से उस गलती के बारे में सोचने के लिए कहें जो उन्होंने इस प्रक्रिया के दौरान की और जिसे उन्होंने दूर किया।
    • गलती क्या थी? आपने इस गलती से सीखा? अगली बार 123 रोबोट को कोड करते समय यह आपकी कैसे मदद कर सकता है?
  • छात्रों को अपनी गलतियों को पहचानने और इस प्रक्रिया से उन्होंने क्या सीखा, यह समझने के लिए प्रोत्साहित करें ताकि उनमें विकास की मानसिकता विकसित हो सके। विकास की मानसिकता पर ज़ोर देने से छात्रों को यह सीखनेमदद मिल सकती है कि कब और कैसे दृढ़ रहना है और कब मदद मांगनी है। यदि छात्र अपनी प्रक्रिया को नई सीख की शुरुआत के रूप में देख सकें, तो वे यहाँ दिए गए चरणों उपयोग अपनी स्वयं की सीख^{आगे बढ़ाने के साथ-साथ अपने सहपाठियों की सीख को भी आगे बढ़ाने के लिए कर सकते हैं। जब छात्र इन मुद्दों का सामना करते हैं और अपनी गलतियों पर विचार करते हैं, तो उन्हें अपने साथी छात्रों के साथ अपनी गलतियों और प्रक्रिया को साझा करने के लिए प्रोत्साहित करें। इस तरह, छात्र एक दूसरे के लिए “सीखने के संसाधन” बन सकते हैं।3}

क्लियर द लैंडिंग एरिया (लैब 2) को एक खुली सोच वाली खोज के रूप में डिजाइन किया गया है जो आपके छात्रों को एक चुनौती को हल करने के लिए दृढ़ रहने के लिए कहेगी। इस लैब में, हम [फॉरएवर] ब्लॉक के साथ लूप्स का परिचय देते हैं और छात्रों से अपने प्रोजेक्ट में लूप्स का उपयोग करके प्रयोग करने के लिए कहते हैं ताकि 123 रोबोट लैंडिंग क्षेत्र (VEX 123 फील्ड) पर सभी बाधाओं को ड्राइव कर सके और उनका पता लगा सके। यदि आपके छात्रों के लिए किसी प्रोजेक्ट में लूप का उपयोग करना नया है, तो उन्हें लूप का प्रभावी ढंग से उपयोग करने के लिए अपने प्रोजेक्ट के कई चरणों से गुजरना पड़ सकता है। इस अनुभाग में दिए गए सुझावों उपयोग छात्रों को और त्रुटि प्रक्रिया के लिए तैयार करने और चुनौती के लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए उनके प्रोजेक्ट में आने समस्याओं को हल करने में मदद करने के लिए करें प्ले पार्ट 1 और के अनुभाग में लैब 2 चुनौती के माध्यम से छात्रों का मार्गदर्शन करने के लिए निर्देशात्मक सहायता शामिल है इस लैब में आवश्यक समस्या-समाधान और परीक्षण और त्रुटि के लिए आप कैसे सहायता प्रदान करेंगे, योजना बनाने से आपको अपने छात्रों की व्यक्तिगत आवश्यकताओं को पूरा करने में मदद मिल सकती है।

STEM लैब्स में लचीलापन विकसित करने के लिए प्रभावी प्रतिक्रिया किस प्रकार छात्रों की मदद कर सकती है, बारे में अधिक जानकारी के लिए VEX लाइब्रेरी के STEM लैब्स में लचीलापन विकसित करना" देखें।