Lompat ke isi utama
Portal Guru

Latar belakang

Mars Rover: Unit Jelajahi Geologi Mars akan membiasakan Anda dan siswa Anda dalam membangun proyek VEXcode GO untuk memecahkan suatu masalah. Tindakan penjelajah Perseverance dan Misi Mars 2020 digunakan sebagai inspirasi untuk tantangan yang akan dihadapi siswa menggunakan VEXcode GO dan robot Code Base. Proyek yang mereka buat perlu digerakkan untuk mengumpulkan Disk dan menggunakan data sensor untuk mengurutkannya berdasarkan warna.

Misi Mars 2020 NASA

Misi Mars 2020 NASA membahas tujuan sains berprioritas tinggi untuk eksplorasi Mars: kehidupan, iklim, geologi, dan manusia. Penjelajah Mars 2020 Perseverance dirancang untuk lebih memahami geologi Mars dan mencari tanda-tanda kehidupan purba. Misi ini akan menjelajahi area di sekitar Kawah Jezero, lokasi pendaratan yang beragam secara geologis, khususnya untuk mencari batuan khusus yang diketahui dapat melestarikan tanda-tanda kehidupan dari waktu ke waktu1. 

Pemandangan udara Kawah Jezero di Mars. Saluran telah diukir di permukaan kawah oleh air sejak lama.
Kawah Jezero yang menunjukkan saluran air yang diukir - Kredit Gambar: NASA/JPL-Caltech/ASU

Para ilmuwan meyakini daerah Kawah Jazero dulunya tergenang air dan merupakan rumah bagi delta sungai purba. Para ilmuwan melihat bukti bahwa air membawa mineral tanah liat dari daerah sekitarnya ke danau kawah. Mungkin saja, kehidupan mikroba bisa saja hidup di Jezero selama satu atau lebih masa basah ini. Jika demikian, tanda-tanda sisa-sisa mereka mungkin ditemukan di sedimen dasar danau atau garis pantai. Para ilmuwan akan mempelajari bagaimana wilayah itu terbentuk dan berevolusi, mencari tanda-tanda kehidupan masa lalu, dan mengumpulkan sampel batuan dan tanah Mars yang mungkin melestarikan tanda-tanda ini. 

Apa itu Ahli Geologi Planet?

Seorang ahli geologi planet adalah seseorang yang mempelajari bagaimana benda-benda langit (planet, bulan, asteroid, komet, dan meteorit) terbentuk dan berevolusi seiring waktu. Mereka menggunakan apa yang telah kita pelajari tentang Bumi untuk mencoba memahami cara kerja benda langit lainnya. Ahli geologi planet mempelajari topik-topik seperti menentukan struktur internal planet, dan juga melihat proses permukaan seperti vulkanisme planet. Ahli geologi planet harus puas dengan data yang jauh lebih sedikit daripada ahli geologi terestrial. Karena mereka tidak dapat pergi ke lapangan untuk mengumpulkan informasi sendiri, mereka harus sangat bergantung pada data jarak jauh.

Apa itu Rover?

Ahli Geologi Planet bekerja dengan penjelajah untuk mengumpulkan informasi tentang medan dan mengumpulkan sampel batu, tanah, atau bahkan cairan.  Rover adalah perangkat yang dirancang untuk bergerak melintasi permukaan padat suatu planet atau benda langit lainnya (seperti Mars). Karena para ilmuwan tidak dapat pergi ke Mars sendiri pada saat ini, mereka harus mengandalkan robot geologi – penjelajah – untuk menganalisis bebatuan dan tanah, serta mengumpulkan data untuk mereka. 

Tampilan dekat penjelajah Perseverance di Mars, dengan roda besar dan berbagai sensor serta lengan mekanis terpasang.
Penjelajah Perseverance Kredit: NASA/JPL-Caltech

Saat ini, penjelajah Perseverance sedang menyelesaikan Misi Mars 2020 NASA dan akan mengumpulkan sampel batuan dan tanah untuk kemungkinan dikembalikan ke Bumi. Untuk melakukan tugasnya, penjelajah Perseverance membawa sejumlah sensor dan instrumen sains yang akan menganalisis bebatuan dan tanah di permukaan Mars dan melakukan tugas serta penelitian penting lainnya. Untuk informasi lebih lanjut tentang Misi Mars 2020 dan rincian tentang fitur Perseverance Rover, lihat situs web Ikhtisar Misi Mars 2020 NASA.

Apa itu Sensor?

Sensor pada hakikatnya adalah perangkat yang membantu robot memahami dunia di sekelilingnya. Hal ini dilakukan dengan mengumpulkan dan melaporkan data tentang lingkungannya, yang kemudian dapat digunakan dalam suatu proyek untuk membuat robot mengambil keputusan, atau melakukan perilaku tertentu. Urutan ini dapat dianggap sebagai siklus keputusan “Sense Think Act”.

Diagram dari Lingkaran Keputusan Rasa Berpikir Bertindak. Panah menunjukkan bahwa lingkaran tersebut merupakan suatu siklus dan berulang. Siklusnya dimulai dengan Sense, yang dideskripsikan sebagai 'Rasakan lingkungannya'. Berikutnya adalah Think, yang dijelaskan sebagai 'Membuat keputusan berdasarkan data Sensor dari lingkungan'. Terakhir adalah Bertindak, yang dideskripsikan sebagai 'Melaksanakan keputusan'.
Akal Sehat Berpikir Bertindak lingkaran keputusan

Dalam Unit ini, Basis Kode akan menggunakan Sensor Mata untuk mendeteksi warna cakram yang ditangkap oleh Elektromagnet. Baik Sensor Mata maupun Elektromagnet merupakan sensor yang memungkinkan Basis Kode berinteraksi dengan lingkungannya dan menjalankan putaran keputusan Sense Think Act.  Dalam proyek yang dibuat siswa, Elektromagnet akan menangkap Cakram dan Sensor Mata akan Merasakan warna Cakram, lalu VEXcode GO memerintahkan Think untuk membuat keputusan berdasarkan warna Cakram yang terdeteksi. Kemudian, Basis Kode akan Bertindak dengan mengarahkan ke lokasi tertentu dan menjatuhkan Disk berdasarkan warna yang terdeteksi.

Apa itu Elektromagnet? 

Elektromagnet adalah jenis magnet yang medan magnetnya dihasilkan oleh arus listrik. Elektromagnet VEX GO dapat mengangkat dan meletakkan Cakram yang berisi inti logam. Basis Kode - Bangunan Mata + Elektromagnet memiliki Elektromagnet di bagian depan robot.

 

Tampak depan GO Code Base - Elektromagnet Mata & yang telah selesai dibangun. Elektromagnet disorot dengan kotak merah.
Elektromagnet di Basis Kode - Mata + Elektromagnet

Blok [Energize electromagnet] digunakan untuk 'meningkatkan' dan 'menjatuhkan' Disk di VEXcode GO.

Blok Elektromagnet Energize VEXcode GO yang bertuliskan 'memberikan energi pada magnet untuk meningkatkan'.
[Berikan energi pada elektromagnet] blok

Pengaturan 'boost' memungkinkan Anda mengambil Disk.

Blok Elektromagnet Energize VEXcode GO yang bertuliskan 'memberikan energi pada magnet untuk meningkatkan'. Menu tarik-turun dibuka untuk menunjukkan bagaimana pengguna dapat mengubah antara 'boost' dan 'drop'.
Diatur ke 'Tingkatkan'

Pengaturan 'drop' memungkinkan Anda melepaskan Disk.

Blok Elektromagnet Energize VEXcode GO yang bertuliskan 'memberikan energi pada magnet untuk menjatuhkan'. Menu tarik-turun dibuka dan telah digunakan untuk mengubah magnet menjadi 'jatuh'.
Atur ke 'Jatuhkan'

Untuk informasi lebih lanjut tentang penggunaan Elektromagnet, lihatdengan Elektromagnet VEX GO VEX Library. 

Apa itu Sensor Mata?

Sensor Mata adalah sensor yang dapat menentukan tiga hal - keberadaan suatu objek, warnanya, dan kecerahan suatu objek atau permukaan. Pada Basis Kode - Mata + Elektromagnet, Sensor Mata terletak di belakang Elektromagnet, dan mengarah ke bawah. Ini akan memungkinkan Sensor Mata mendeteksi warna Disk sehingga dapat disortir berdasarkan warna. Untuk informasi lebih lanjut tentang berbagai penggunaan Sensor Mata, lihat Artikel Pengodean dengan Pustaka VEX Sensor Mata VEX GO.

Tampak depan GO Code Base - Elektromagnet Mata & yang telah selesai dibangun. Sensor Mata disorot dengan kotak merah, menghadap ke bawah.
Sensor Mata pada Basis Kode - Mata + Elektromagnet

Data yang dilaporkan oleh Sensor Mata dapat dilihat di Monitor Console, yang menawarkan kepada siswa representasi visual tentang apa yang 'dilihat' robot, dan dapat digunakan untuk membantu mereka membuat hubungan antara sensor dan perilaku robot. Untuk informasi lebih lanjut tentang penggunaan Monitor Console di VEXcode GO, lihat artikel VEX Library ini.

Cakram VEX GO

Cakram yang akan digunakan dalam Unit ini tersedia dalam tiga warna berbeda: hijau, merah, dan biru. Cakram tersebut memiliki inti logam dan dapat digunakan dengan Elektromagnet. Cakram juga dapat digunakan dengan Sensor Mata untuk deteksi warna dan objek. Untuk informasi lebih lanjut tentang Elektromagnet atau Cakram, lihat Poster Komponen Interaktif yang tertaut di Perpustakaan VEX.

Tiga Cakram VEX GO. Satu berwarna hijau, satu berwarna merah, dan satu berwarna biru.
Disk VEX GO

Penguraian

Dekomposisi melibatkan pemecahan masalah yang kompleks menjadi perilaku yang lebih mudah dikelola dan dipahami. Memecah masalah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil berarti setiap bagian dapat diperiksa lebih rinci dan dipecahkan dengan lebih mudah. Misalnya, jika seorang siswa ingin robotnya bergerak dalam kotak, mereka perlu memecahnya menjadi perintah-perintah yang lebih kecil. Penyempurnaan proses pemecahan penting untuk dipraktikkan oleh siswa, karena mereka mungkin tidak memecah perintah menjadi komponen yang lebih kecil pada awalnya:

Bergerak dalam rincian persegi 1 Bergerak dalam rincian persegi 2 Bergerak dalam rincian persegi 3
  1. Maju dan belok kanan empat kali
  1. Maju terus dan belok kanan
  2. Maju terus dan belok kanan
  3. Maju terus dan belok kanan
  4. Maju terus dan belok kanan
  1. Maju 50mm
  2. Belok kanan 90˚
  3. Maju 50mm
  4. Belok kanan 90˚
  5. Maju 50mm
  6. Belok kanan 90˚
  7. Maju 50mm
  8. Belok kanan 90˚

Kode semu

Pseudocode adalah notasi singkat untuk pengkodean yang menggabungkan deskripsi kode lisan dan tertulis.

Seringkali, siswa dapat "menebak dan memeriksa" cara mereka untuk menemukan solusi. Akan tetapi, hal ini tidak mengakibatkan mereka membangun pemahaman konseptual tentang konsep pengkodean. Penulisan pseudocode membantu siswa untuk bergerak melampaui pemahaman pengkodean pada tingkat permukaan, menuju pemahaman yang lebih konseptual. Pseudocode mengharuskan siswa untuk berpikir secara konseptual tentang solusi pengkodean mereka sebelum mereka mulai membuat pengkodean. Guru harus mendiskusikan pseudocode dengan siswa dengan menanyakan kepada siswa:

  • Apa yang ingin mereka capai dari proyek mereka?
  • Bagaimana Anda akan menjabarkan maksud dan tujuan proyek ke dalam pernyataan singkat dan spesifik?

Dalam contoh ini, jika siswa diminta membuat pseudocode agar robot bergerak maju, mendeteksi dinding, berbelok ke kanan, lalu bergerak maju lagi, maka pseudocode-nya adalah sebagai berikut:

  1. Dorong robot ke depan hingga berjarak 50 mm dari dinding
  2. Hentikan robotnya
  3. Putar robot 90 derajat
  4. Hentikan robotnya
  5. Dorong maju 600 mm 

Setelah pseudocode dibuat, siswa kemudian akan membuat kode untuk memberi instruksi kepada robot tentang cara menyelesaikan setiap langkah pseudocode mereka dengan sukses. Untuk informasi lebih lanjut tentang cara bekerja dengan pseudocode, lihat Tutorial Pseudocode di VEXcode GO.

Apa itu VEXcode GO?

VEXcode GO adalah lingkungan pengkodean yang digunakan untuk berkomunikasi dengan robot VEX GO. Siswa menggunakan antarmuka seret dan lepas untuk membuat proyek VEXcode GO yang mengendalikan tindakan robot mereka. Tujuan setiap blok dapat diidentifikasi menggunakan isyarat visual seperti bentuk, warna, dan labelnya. Untuk informasi lebih lanjut tentang cara bekerja dengan VEXcode GO, lihat Bagian VEXcode GO di Pustaka VEX.

Blok dalam VEXcode GO mewakili perintah robot yang digunakan untuk membuat proyek di VEXcode GO. Berikut adalah daftar blok utama yang digunakan selama Unit ini. Untuk informasi lebih lanjut tentang bentuk blok dan artinya, lihat artikel Memahami Bentuk Blok di VEXcode GO VEX Library. Anda dapat menemukan informasi tambahan tentang Blok Saya dan cara menggunakannya dalam suatu proyek di artikel Menggunakan Blok Saya di Pustaka VEX GO VEX. 

Blok VEXcode GO Perilaku
Blok VEXcode GO Saat Dimulai. Blok {When started} mulai menjalankan tumpukan blok terlampir saat proyek dimulai.
VEXcode GO Drive Untuk blok yang bertuliskan 'bergerak maju sejauh 100mm'. Blok [Drive] menggerakkan Drivetrain untuk jarak tertentu.
VEXcode GO Belok Untuk blok yang bertuliskan 'belok kanan sejauh 90 derajat'. Blok [Putar selama] memutar Drivetrain untuk jarak tertentu.
VEXcode GO Jika blok yang dapat berisi blok lain dan memiliki spasi untuk parameter boolean. Blok [If then] adalah Blok 'C' yang menjalankan blok di dalamnya jika kondisi Boolean dilaporkan BENAR.
Blok Elektromagnet Energize VEXcode GO yang bertuliskan 'memberikan energi pada magnet untuk meningkatkan'. Blok [Energize electromagnet] mengatur Elektromagnet VEX GO ke dua mode berbeda: meningkatkan atau menurunkan.
VEXcode GO Mendeteksi blok Warna yang bertuliskan 'mata mendeteksi warna merah?'. Blok <Detects color> melaporkan jika Sensor Mata mendeteksi warna tertentu suatu objek.
VEXcode GO Definisi Blok Saya. Blok ini digunakan untuk mendefinisikan perintah khusus. Blok Saya (Definisi) digunakan untuk mendefinisikan tumpukan blok.
VEXcode GO Blok Perintah Blok Saya. Blok ini digunakan untuk memanggil perintah khusus. Blok Blok Saya (Perintah) digunakan untuk mengeksekusi blok yang ditentukan.
Blok komentar VEXcode GO. Blok ini digunakan untuk menambahkan konteks ke program dan menjaga semuanya tetap teratur. Blok [Komentar] memungkinkan Anda menulis informasi untuk membantu menjelaskan apa yang Anda inginkan terjadi dalam proyek Anda.

Bagaimana cara kerja My Blocks?

Blok Saya digunakan untuk membuat rangkaian blok yang dapat digunakan berkali-kali dalam satu proyek. Daripada membuat ulang urutan yang sama setiap waktu, lebih mudah untuk mengelompokkan urutan blok menjadi satu blok tunggal. Dengan membuat Blok Saya, Anda hanya perlu membuat urutan tersebut satu kali, lalu Anda dapat menggunakannya kembali. Ini dapat membantu memecah proyek yang panjang agar lebih mudah dikerjakan. Tonton video di bawah untuk melihat cara menggunakan My Blocks dalam suatu proyek. Video tutorial berikut ditemukan di VEXcode GO dan menunjukkan cara menggunakan My Blocks dalam suatu proyek. Video ini juga disematkan di Lab 4 sehingga Anda dapat membagikannya dengan siswa Anda. (Anda dan siswa Anda dapat mengakses video ini, dan semua Tutorial VEXcode GO, kapan saja di VEXcode GO.)

Untuk informasi lebih lanjut tentang penggunaan Blok Saya, lihat artikel Menggunakan Blok Saya di Pustaka VEX GO VEX.

Mempersiapkan Tantangan Terbuka di Unit Ini

Dalam Unit ini, siswa akan diminta untuk menggunakan apa yang telah mereka pelajari sebelumnya untuk membuat proyek guna memecahkan tantangan. Karena penting untuk secara teratur menantang siswa untuk memecahkan masalah dan menerapkan keterampilan yang telah mereka pelajari dengan cara baru, kami mendorong Anda untuk menantang siswa Anda dan menggunakan strategi ini untuk membangun ketahanan dan membantu membimbing mereka melalui kegiatan Lab. Berikut adalah beberapa saran untuk membantu siswa saat mereka bereksperimen dengan proyek mereka: 

Berikan umpan balik tanpa memberikan solusi - Membuat kesalahan saat mengerjakan tantangan diharapkan dan didorong. “Kesalahan dalam pembelajaran dapat menciptakan peluang, [dan] dapat membantu mewujudkan hubungan.”2 Menciptakan proses pemecahan masalah yang familiar dengan siswa Anda dapat membantu mereka mempelajari cara mengidentifikasi masalah dan bergerak maju ketika mereka melakukan kesalahan, sehingga meminimalkan gangguan dan frustrasi. Cobalah menggunakan siklus pemecahan masalah berikut dengan siswa Anda untuk membantu mereka memecahkan masalah proyek mereka dan menemukan solusi mereka sendiri. 

Diagram Siklus Pemecahan Masalah Siswa. Panah menunjukkan bahwa siklus tersebut berulang. Siklusnya dimulai dengan 'Jelaskan masalahnya', lalu 'Kenali kapan dan di mana masalah bermula', lalu 'Lakukan dan uji suntingan', dan akhirnya 'Renungkan' sebelum mengulang.
Siklus Pemecahan Masalah Siswa
  • Jelaskan Masalahnya
    • Minta siswa untuk menjelaskan apa yang salah. Siswa harus mampu menghubungkan kesalahan kembali dengan tujuan bersama atau tantangan yang dihadapi.
      • Bagaimana Basis Kode bergerak dalam proyek mereka? Bagaimana seharusnya robot itu bergerak? 
  • Identifikasi Kapan dan Dimana Masalah Dimulai
    • Tanyakan kepada siswa kapan mereka pertama kali menyadari masalahnya.
      • Bagian mana dari proyek yang sedang dieksekusi?
    • Jika siswa mengalami kesulitan menentukan letak kesalahan dalam proyek, dorong mereka untuk menggunakan fitur Project Stepping di VEXcode GO. Isyarat visual yang disediakan dengan fitur Project Stepping dapat digunakan untuk membantu siswa memecahkan masalah proyek mereka dengan memiliki kemampuan untuk melihat blok yang dieksekusi satu per satu. Ini akan memberi mereka gambaran yang lebih baik tentang blok mana yang mungkin menyebabkan kesalahan, sehingga proses debugging dapat menjadi lebih terarah dan efisien. Untuk informasi lebih lanjut tentang cara menggunakan fitur Project Stepping, lihat Artikel Stepping Through a Project in VEXcode GO VEX Library. 
  • Lakukan & Suntingan Uji Coba
    • Saat siswa menemukan kesalahan, mereka harus mengedit proyek mereka. Siswa dapat menguji proyek pada setiap suntingan yang dibuat. Jika proyek berhasil, maka mereka dapat melanjutkan ke langkah berikutnya dalam siklus pemecahan masalah. Jika proyek tidak berhasil, mereka dapat kembali ke awal proses dan mencoba lagi.
  • Mencerminkan
    • Minta siswa untuk memikirkan kesalahan yang mereka buat dan atasi selama proses tersebut.
      • Apa kesalahannya? Apa yang Anda pelajari dari kesalahan ini? Bagaimana ini dapat membantu Anda saat membuat kode Basis Kode di lain waktu?
    • Dorong siswa untuk mengenali kesalahan mereka dan apa yang mereka pelajari dari proses tersebut untuk membantu mendorong pola pikir berkembang. Penekanan kuat pada pola pikir berkembang dapat membantu siswa belajar kapan dan bagaimana bertahan dan juga kapan meminta bantuan.3 Jika siswa dapat melihat proses mereka sebagai pendahulu pembelajaran baru, maka mereka dapat menggunakan langkah-langkah di sini untuk memajukan pembelajaran mereka sendiri serta memajukan pembelajaran teman-teman sekelasnya. Saat siswa menghadapi masalah ini dan merenungkan kesalahan mereka, dorong mereka untuk berbagi kesalahan dan proses tersebut dengan siswa lainnya. Dengan cara ini, siswa dapat menjadi “sumber belajar bagi satu sama lain.”4

Bantu siswa melampaui tebak-tebakan dan periksa - Pada awalnya, siswa akan menebak dan memeriksa untuk bereksperimen dengan berbagai blok dalam proyek mereka, tetapi Anda ingin mereka mulai membuat pilihan berdasarkan tujuan proyek. Mintalah siswa menjelaskan tujuan proyek mereka kepada Anda, lalu tanyakan apa dalam proyek mereka yang berhasil mencapai tujuan tersebut, apa yang kurang, dan mengapa. Mendorong siswa untuk membangun proyek dari tingkat konseptual tentang apa yang mereka inginkan agar robot lakukan, dan mengapa, akan membantu mereka untuk beralih dari sekadar menebak-nebak dan memeriksa serta mulai membuat kode dengan tujuan.

Lab 3 dan 4 dari Unit ini mencakup aktivitas yang dirancang untuk bersifat eksploratif dan akan meminta siswa Anda untuk bertekun dalam memecahkan tantangan. Siswa perlu mengubah parameter di blok Drivetrain dan membuat Blok Saya untuk mengumpulkan dan mendistribusikan Disk ke area berbeda berdasarkan warnanya. Mungkin diperlukan beberapa iterasi proyek untuk mengumpulkan dan memilah Disk. Gunakan saran yang diuraikan dalam bagian ini untuk mempersiapkan siswa menghadapi proses coba-coba, dan untuk membantu mereka memecahkan masalah proyek mereka guna mencapai tujuan tantangan. Bagian Fasilitasi dari Bagian Permainan 1 dan 2 berisi dukungan pengajaran tambahan untuk membimbing siswa melalui tantangan Lab ini. Memiliki rencana tentang bagaimana Anda akan memberikan dukungan untuk pemecahan masalah dan coba-coba yang diperlukan di Lab ini dapat membantu Anda memenuhi kebutuhan individu siswa Anda.

Lihat artikel Perpustakaan VEX tentang Membangun Ketahanan di Laboratorium STEM untuk informasi lebih lanjut tentang bagaimana umpan balik yang efektif dapat membantu siswa membangun ketahanan dan pola pikir berkembang saat belajar di Laboratorium STEM.

1 NASA, Ikhtisar Misi Mars 2020, https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/overview/, 2021.
2 Hattie, John, dan Shirley Clarke. Pembelajaran yang Terlihat: Umpan Balik. Routledge, Taylor & Francis Group, 2019.
3 Ibid.
4 Ibid, hlm. 121

< Kembali Kembali ke Lab Berikutnya >