Pengujian, Pengumpulan Data, dan Pengambilan Keputusan
Tips Guru
Berikan siswa waktu yang cukup untuk menguji dan mencatat beberapa kali pengujian robot beserta muatannya, lalu jawab pertanyaan-pertanyaan ini dengan meninjau data yang telah mereka kumpulkan. Tabel untuk data tersebut disediakan di bawah ini.
Di mana Anda akan menempatkan botol sebagai kargo?
Dalam Tantangan Lengan Cakar Anda akan mengangkut botol menggunakan V5 Clawbot. Itu akan mudah tetapi Anda perlu memacu robot Anda dengan lengan cakarnya yang diangkat ke ketinggian berbeda. Jadi untuk menjaga robot Anda agar tidak terjatuh, Anda perlu menentukan penempatan botol yang terbaik. Uji asumsi Anda dan jalankan beberapa percobaan dengan V5 Clawbot Anda.
Mulailah dengan menyelidiki pertanyaan-pertanyaan berikut:
- Di mana pusat gravitasi (CoG) V5 Clawbot?
- Apakah CoG-nya bergerak saat lengan cakar diangkat? Jika ya, ke arah mana?
- Seberapa cepat V5 Clawbot dapat berakselerasi dan tetap stabil saat lengannya diturunkan?
- Seberapa cepat V5 Clawbot dapat berakselerasi dan tetap stabil saat lengannya diangkat?
- Apakah posisi botol mempengaruhi stabilitas V5 Clawbot?
- Siapa yang seharusnya menjadi pembalap untuk masing-masing dari tiga putaran?
Kotak Peralatan Guru
Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini akan bergantung pada data yang dikumpulkan tentang berat dan posisi botol, panjang lengan penjepit, serta gaya pengemudi yang berbeda-beda. Analisis data oleh siswa harus menginformasikan jawaban mereka terhadap pertanyaan-pertanyaan ini.
Pencatatan data
Pencatatan data membantu Anda mengumpulkan informasi yang Anda perlukan untuk membuat keputusan yang tepat dan dapat dibenarkan.
Dengan menggunakan tabel contoh di bawah ini, catat hasil Anda dari setidaknya 9 uji coba. Tuliskan hasil setiap percobaan pada baris baru. Isilah setiap kolom sebagai berikut:
- Pengemudi: nama rekan satu tim yang mengemudikan robot
- Posisi Botol: lokasi Anda meletakkan botol pada robot
- Tinggi Lengan: ketinggian lengan robot diangkat
- Akselerasi: ukuran seberapa cepat Anda mempercepat robot di awal
- Percepatan = perubahan kecepatan / perubahan waktu
- Tetap Tegak: ya atau tidak
Setelah Anda merekam setiap uji coba, gunakan hasilnya untuk memilih posisi botol yang memungkinkan Anda berakselerasi dengan cepat dan tetap stabil.
Kotak Peralatan Guru
Tujuan dari kegiatan ini adalah agar siswa mengenali bagaimana analisis dasar data yang dicatat (misalnya, deteksi pola) dapat menginformasikan keputusan setelah pengujian sistematis. Idealnya, siswa harus menjalankan beberapa uji coba dengan teknik variabel kontrol yang digunakan dalam eksperimen sederhana dengan robot dalam kondisi berbeda dan memutuskan kondisi mana yang terbaik. Siswa akan menguji setiap variabel dengan semua variabel lainnya tetap konstan sehingga pada akhirnya, perbandingan yang adil di seluruh uji coba dapat dibuat. Akan tetapi, dalam suasana kelas hal itu mungkin tidak memungkinkan karena pengujian menyeluruh menggunakan metode ini akan memerlukan banyak percobaan. Jadi kompromi dalam metode pengujian dapat dilakukan. Apa pun metodenya, analisis siswa harus menyoroti pengaruh pusat gravitasi, posisi robot dan kargo, akselerasi, dan pengemudi terhadap kinerja di seluruh uji coba.
Memotivasi Diskusi
Kegiatan ini membantu siswa melalui uji coba sistematis robot mereka melalui eksperimen sederhana. Pertanyaan-pertanyaan ini mungkin membantu untuk memperjelas apa inti dari kegiatan ini.
T:Mengapa pendekatan ini lebih baik daripada sekadar menebak dan memeriksa melalui praktik?
J:Memori manusia tentang bagaimana dan mengapa sesuatu bekerja atau tidak bekerja terbatas dan rentan terhadap kesalahan. Jadi catat atau rekam kondisi setiap percobaan menggunakan fakta-fakta terorganisir dari data setiap uji coba sehingga polanya dapat terlihat. Ini lebih baik daripada mencari pola berdasarkan pengalaman saja karena bias dan keterbatasan memori menghalanginya.
T:Apakah menurut Anda para profesional benar-benar menguji hal-hal seperti ini? Mengapa mereka harus melakukannya?
A:Insinyur dan ilmuwan secara sistematis menguji desain dan teori mereka sepanjang waktu! Mereka mengumpulkan dan menganalisis data untuk mendukung keputusan dan rencana yang mereka buat. Mereka melakukan ini karena seringkali risiko finansial dan biologisnya tinggi. Mereka tidak dapat mengambil risiko kesalahan mahal pada robot, atau yang lebih buruk lagi pada kehidupan seseorang. Pengujian yang cermat melindungi dari hal ini dengan memastikan rencana didasarkan pada fakta tentang data yang telah mereka kumpulkan.