Menjelajahi Kecepatan - C++

• Garis Besar Aktivitas
  Eksplorasi ini pertama-tama akan memperkenalkan siswa pada pengaturan kecepatan saat mengemudi dan kemudian meminta mereka untuk mengeksplorasi bagaimana kecepatan robot memengaruhi momentumnya. Klik di sini (Google / .docx / .pdf) untuk garis besar kegiatan ini. Memahami momentum robot akan menjadi konsep penting untuk diterapkan pada permainan bowling Strike Challenge.

• Apa yang Akan Diprogramkan Siswa
  Menggunakan proyek templat Speedbot (Drivetrain 2-motor, Tanpa Gyro) memungkinkan siswa mengubah pengaturan kecepatan Speedbot hanya dengan menambahkan instruksi setDriveVelocity (50, persen) ke instruksi driveFor (1, inci). Bagian kegiatan yang dipandu meminta siswa menggerakkan Speedbot dengan kecepatan berbeda dan di akhir kegiatan meminta mereka menerapkan keterampilan pemrograman kecepatan untuk menguji momentum dan perpindahan energi.

Berikut ini ikhtisar Antarmuka Pengguna VEXcode V5. Siswa akan diperkenalkan dengan tab/tombol ini selama aktivitas di Lab STEM Momentum Alley ini. Tautan juga disediakan di seluruh Lab STEM untuk memberikan informasi lebih lanjut tentang tab/tombol ini.

Jika ini adalah pertama kalinya siswa menggunakan VEXcode V5, mereka dapat merujuk Tutorial kapan saja selama eksplorasi ini. Tutorial ada di bilah alat.

Modelkan setiap langkah pemecahan masalah untuk siswa.

• Nama Proyek dapat memiliki spasi di antara atau setelah kata-kata.

  

• Anda dapat meminta siswa untuk menambahkan inisial mereka atau nama kelompok mereka ke nama proyek. Ini akan membantu membedakan proyek jika Anda meminta siswa untuk menyerahkannya.
• Karena ini merupakan aktivitas pemrograman pertama yang mungkin dicoba oleh siswa Anda, Anda harus memodelkan langkah-langkahnya, lalu meminta siswa untuk menyelesaikan tindakan yang sama. Guru kemudian harus memantau siswa untuk memastikan bahwa mereka mengikuti langkah-langkah dengan benar.
• Pastikan siswa telah memilih Buka Contoh dari menu File.
• Pastikan siswa telah memilih proyek templat Speedbot (Drivetrain 2-motor, Tanpa Gyro).
• Anda dapat menunjukkan kepada siswa bahwa ada beberapa pilihan untuk dipilih pada halaman Contoh. Saat mereka membangun dan menggunakan robot lain, mereka akan memiliki kesempatan untuk menggunakan templat yang berbeda.

• Tunjukkan bahwa ketika mereka pertama kali membuka VEXcode V5, jendelanya diberi label Proyek VEXcode. Proyek VEXcode adalah nama proyek default saat VEXcode V5 pertama kali dibuka. Setelah proyek diubah namanya menjadi Drive dan disimpan, tampilan diperbarui untuk menampilkan nama proyek baru. Dengan menggunakan jendela ini di bilah alat, mudah untuk memeriksa apakah siswa menggunakan proyek yang benar.

• Beritahukan siswa bahwa mereka sekarang siap untuk memulai proyek pertama mereka. Jelaskan kepada siswa bahwa hanya dengan mengikuti beberapa langkah sederhana, mereka akan dapat membuat dan menjalankan proyek yang akan memajukan Speedbot.

• Ingatkan siswa untuk menyimpan proyek mereka saat mereka mengerjakannya. BagianC++dari Pustaka VEX menjelaskan praktik penyimpanan dalam VEXcode V5.

Ini adalah saat yang tepat untuk berhenti sejenak dan meminta siswa meninjau kembali langkah-langkah yang baru saja diselesaikan dalam memulai proyek baru di VEXcode V5 secara individu atau kelompok. Mintalah siswa untuk melakukan refleksi secara individu sebelum membagikannya dalam kelompok atau ke seluruh kelas.

Anda mungkin memperhatikan fungsi pelengkapan otomatis saat Anda mulai mengetik instruksi. Gunakan tombol “Atas” dan “Bawah” untuk memilih nama yang Anda inginkan, lalu tekan “Tab” atau (Enter/Return) pada keyboard Anda untuk membuat pilihan. Untuk informasi lebih lanjut tentang fitur ini lihat artikelC++.

Perhatikan bahwa instruksi kedua dan ketiga (Baris 29 dan 30) sama dengan instruksi keempat dan kelima (Baris 31 dan 32) tetapi dengan parameter kecepatan yang berbeda. Setelah menambahkan instruksi ketiga, siswa dapat menyorot Baris 29 dan 30 untuk menyalin dan menempel baris di bawahnya sehingga menjadi Baris 31 dan 32. Mereka kemudian dapat mengubah kecepatan di Garis 31 menjadi 75 persen.

• Ingatkan siswa untuk melepaskan kabel USB dari Robot Brain. Menghubungkan robot ke komputer saat menjalankan proyek dapat menyebabkan robot menarik kabel koneksi.

• Berhenti dan Diskusikan
  Minta siswa untuk memprediksi apa yang menurut mereka akan terjadi ketika proyek ini diunduh dan dijalankan pada robot Speedbot. Mintalah siswa untuk mencatat prediksi mereka di buku catatan teknik mereka. Jika waktu memungkinkan, mintalah setiap kelompok untuk berbagi prediksi mereka.

  Siswa harus memperkirakan bahwa Speedbot akan bergerak maju terlebih dahulu pada kecepatan default-nya (50%), kemudian lebih lambat (25%) dari kecepatan default, dan kemudian lebih cepat (75%) dari kecepatan default.

• Model Pertama
  Model menjalankan proyek di depan kelas sebelum meminta semua siswa mencobanya sekaligus. Kumpulkan siswa di satu area dan sisakan cukup ruang bagi Speedbot untuk bergerak jika diletakkan di lantai.

  Beritahukan siswa bahwa sekarang giliran mereka untuk menjalankan proyek mereka. Pastikan mereka memiliki jalur yang jelas dan tidak ada Speedbot yang bertabrakan satu sama lain.

• Untuk mengubah perintahdriveFordariforwardkereverse, cukup ubah parameter pertama ke reverse. Ini akan membuat motor pada drivetrain bergerak ke arah yang berlawanan.
• Jumlah mm dapat diubah, tetapi untuk contoh ini kita akan membiarkannya pada 150 mm seperti yang ditetapkan pada langkah sebelumnya.
• Ingatkan siswa untuk melepaskan kabel USB dari Robot Brain sebelum menjalankan proyek.
• Ingatkan siswa untuk menyimpan proyek mereka saat mereka mengerjakannya. Pustaka VEX memiliki bagian untukC++yang menjelaskan praktik penyimpanan dalam VEXcode V5.

Minta tim untuk berbagi area pengujian dan bola jika perlu, tetapi beberapa area pengujian yang masing-masing memiliki bola sendiri juga dapat disiapkan. Putuskan apakah Anda ingin menyiapkan area pengujian, atau Anda ingin siswa yang melakukannya.

• Pengumpulan dan analisis data, bahkan pengenalan pola sederhana, adalah keterampilan sains yang mendasar. Aktivitas ini menambahkan struktur pada analisis data tersebut dengan mencegah kesalahan umum.

• Perhatikan bahwa instruksi tidak memberi tahu siswa untuk mengubah jarak tempuh robot sekaligus mengubah kecepatan robot. Ini adalah penerapan yang disengaja dari apa yang oleh para ilmuwan pembelajaran disebut Strategi Pengendalian Variabel. Mengajarkan penyelidik pemula untuk memanipulasi satu variabel pada satu waktu (misalnya, kecepatan dalam kasus ini) untuk menentukan pengaruhnya pada variabel kedua (misalnya, jarak yang ditempuh bola setelah tumbukan) adalah penting karena pendekatan ini belum tentu akan diadopsi siswa secara spontan dibandingkan dengan pendekatan tebak-dan-periksa. Pendekatan tebak-tebakan yang umum sering kali memanipulasi lebih dari satu variabel pada satu waktu (misalnya, mengubah kecepatan dan jarak yang ditempuh robot) dan mengamati dampak pertemuan tersebut pada jarak yang ditempuh bola setelah rotasi. Kegiatan ini mencoba membimbing siswa menjauh dari hal itu karena hubungan antara variabel kemudian menjadi ambigu. Apakah kecepatan robot yang lebih tinggi, jarak tempuh robot yang lebih jauh, atau keduanya yang menyebabkan bola melaju lebih jauh? Kita tidak dapat menjawabnya jika kita memanipulasi kedua variabel secara bersamaan.

• Namun, tim mungkin secara spontan mencoba mengendarai robot pada jarak yang berbeda. Jika Anda mengamati hal ini, mintalah mereka untuk hanya mengubah jarak tetapi pertahankan kecepatan yang sama seperti pada percobaan dengan jarak awal 500 mm. Dengan cara itu, mereka dapat membandingkan kecepatan yang sama dengan jarak tempuh yang berbeda untuk melihat apakah jarak tempuh robot juga menjadi faktor dalam seberapa jauh bola melaju.

• Siapkan area agar bola memantul ke berbagai arah dan jarak. Tutup pintu dan/atau jendela sesuai kebutuhan.

• Tabel untuk Menjelajahi Kecepatan dapat disimpan di bawah, atau siswa dapat membuat ulang tabel tersebut di buku catatan teknik mereka.

• Rubrik untuk mengevaluasi buku catatan teknik tim dapat ditemukan di sini (Google / .docx / .pdf), dan rubrik untuk mengevaluasi buku catatan individual dapat ditemukan di sini (Google / .docx / .pdf). Kapan pun Anda berencana mengevaluasi pekerjaan siswa dengan rubrik, pastikan untuk membagikan rubrik tersebut kepada mereka sebelum mereka mulai mengerjakan proyek.

1. Pergerakan bola merupakan bukti bahwa robot mentransfer energi selama tabrakan. Siswa juga dapat menggambarkan kecepatan bola setelah benturan atau arah pergerakannya sebagai bukti.

2. Jarak yang ditempuh bola bergantung pada massa/berat bola yang digunakan dan kecepatan yang ditetapkan untuk robot.

3. Siswa harus menyadari bahwa kecepatan yang lebih tinggi membuat bola melaju lebih jauh daripada kecepatan yang lebih rendah. Hubungkan ini secara eksplisit dengan momentum robot. Soroti bahwa berat robot tidak berubah, hanya kecepatannya, tetapi keduanya berkontribusi terhadap momentum robot. Tanyakan kepada mereka apakah menurut mereka bola akan melaju sejauh itu jika robotnya lebih berat. Mungkin begitulah adanya. Ada informasi lebih lanjut mengenai pengaruh massa bola selama tumbukan pada bacaan berikutnya.

4. Kelompok siswa mungkin telah memilih kecepatan yang sangat bervariasi, tetapi tujuan pembelajaran secara keseluruhan adalah agar siswa menyadari bahwa kecepatan yang lebih tinggi menghasilkan momentum yang lebih besar yang mentransfer lebih banyak energi ke bola selama tumbukan.