Menjelajahi Kecepatan - Python

• Garis Besar Aktivitas
  Eksplorasi ini pertama-tama akan memperkenalkan siswa pada pengaturan kecepatan untuk 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 Diprogram Siswa
  Menggunakan proyek templat Speedbot (Penggerak 2 motor, Tanpa Gyro) memungkinkan siswa untuk mengubah pengaturan kecepatan Speedbot hanya dengan menambahkanset_drive_velocitykedrive_for instruksi. Bagian terbimbing dari aktivitas ini melibatkan siswa untuk menggerakkan Speedbot dengan kecepatan berbeda, dan di akhir aktivitas mereka diminta untuk menerapkan keterampilan pemrograman kecepatan mereka pada pengujian momentum dan transfer energi.

Berikut adalah gambaran umum antarmuka pengguna VEXcode V5. Para siswa akan diperkenalkan dengan tab/tombol ini selama kegiatan di Laboratorium STEM Momentum Alley ini. Tautan juga disediakan di seluruh Lab STEM untuk memberikan informasi lebih lanjut tentang tab/tombol ini.

Jika ini adalah kali pertama siswa menggunakan VEXcode V5, mereka dapat merujuk ke Tutorial kapan saja selama eksplorasi ini. Tutorial-tutorial tersebut terletak di Toolbar.

Peragakan setiap langkah pemecahan masalah kepada para siswa.

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

  

• Anda dapat meminta siswa untuk menambahkan inisial mereka atau nama kelompok mereka ke nama proyek. Ini akan membantu membedakan proyek-proyek tersebut jika Anda meminta siswa untuk mengirimkannya.
• Karena ini adalah aktivitas pemrograman pertama yang mungkin dicoba siswa Anda, Anda harus mencontohkan langkah-langkahnya, lalu meminta siswa untuk melakukan 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 yang dapat mereka pilih di halaman Contoh. Saat mereka membangun dan menggunakan robot lain, mereka akan memiliki kesempatan untuk menggunakan berbagai templat.

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

• Beritahu para 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 menggerakkan Speedbot ke depan.

• Ingatkan siswa untuk menyimpan proyek mereka saat mengerjakannya. Bagian Pythondari VEX Library menjelaskan praktik penyimpanan di 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 berkelompok. Mintalah siswa untuk merenung secara individu sebelum berbagi dalam kelompok mereka atau di depan seluruh kelas.

Perhatikan bahwa instruksi kedua dan ketiga (Baris 33 dan 34 pada gambar di atas) sama dengan instruksi keempat dan kelima (Baris 35 dan 36 di atas), tetapi dengan parameter kecepatan yang berbeda. Setelah menambahkan instruksi ketiga, siswa dapat menandai baris yang perlu diulang dan menyalin serta menempelkannya untuk menyelesaikan proyek. Mereka kemudian dapat mengubah kecepatan pada baris keempat menjadi 75 persen. 

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

• Berhenti dan Diskusikan
  Mintalah 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 membagikan prediksi mereka.

  Siswa harus memprediksi bahwa Speedbot akan bergerak maju terlebih dahulu dengan kecepatan defaultnya (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 mencoba sekaligus. Kumpulkan para siswa di satu area dan sisakan ruang yang cukup agar Speedbot dapat bergerak jika diletakkan di lantai.

  Beritahu para siswa bahwa sekarang giliran mereka untuk menjalankan proyek mereka. Pastikan mereka memiliki jalur yang jelas dan tidak ada Speedbot yang saling bertabrakan.

• Untuk mengubah perintah drive_fordarimajumenjadimundur, cukup ubah parameter pertama menjadi REVERSE. Ini akan menyebabkan motor-motor pada sistem penggerak bergerak ke arah yang berlawanan.

• Angka dalam mm dapat diubah, tetapi untuk contoh ini kita akan membiarkannya tetap 150 mm seperti yang telah ditetapkan pada langkah sebelumnya.

• Ingatkan siswa untuk mencabut kabel USB dari Robot Brain sebelum menjalankan proyek.

• Ingatkan siswa untuk menyimpan proyek mereka saat mengerjakannya. Pustaka VEX memiliki bagian untukyang menjelaskan praktik penyimpanan di VEXcode V5.

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

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

• Perhatikan bahwa instruksi tersebut tidak memberitahu siswa untuk memvariasikan jarak tempuh robot bersamaan dengan memvariasikan kecepatan robot. Ini adalah penerapan yang disengaja dari apa yang disebut oleh para ilmuwan pembelajaran sebagai Strategi Pengendalian Variabel. Mengajari para peneliti pemula untuk memanipulasi satu variabel pada satu waktu (yaitu, kecepatan dalam kasus ini) untuk menentukan pengaruhnya terhadap variabel kedua (yaitu, jarak yang ditempuh bola setelah tumbukan) sangat penting karena pendekatan ini belum tentu diadopsi siswa secara spontan dibandingkan dengan pendekatan coba-coba. Pendekatan coba-coba yang umum sering kali memanipulasi lebih dari satu variabel sekaligus (misalnya, mengubah kecepatan dan jarak yang ditempuh robot) dan mengamati dampak gabungan keduanya terhadap jarak yang ditempuh bola setelah rotasi. Aktivitas ini mencoba mengarahkan siswa untuk menghindari hal tersebut karena hubungan antar variabel menjadi ambigu. Apakah kecepatan robot yang lebih tinggi, jarak yang lebih jauh yang ditempuh robot, atau keduanya yang menyebabkan bola menempuh jarak lebih jauh? Kita tidak bisa menjawab pertanyaan itu ketika kita memanipulasi kedua variabel secara bersamaan.

• Namun, tim mungkin secara spontan mencoba mengemudikan robot pada jarak yang berbeda. Jika Anda mengamati hal ini, mintalah mereka hanya mengubah jarak tetapi mempertahankan 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 memengaruhi seberapa jauh bola tersebut meluncur.

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

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

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

1. Pergerakan bola tersebut merupakan bukti bahwa robot mentransfer energi selama tumbukan. Siswa juga dapat mendeskripsikan 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 menyebabkan bola bergerak lebih jauh daripada kecepatan yang lebih rendah. Hubungkan hal ini secara eksplisit dengan momentum robot. Tekankan bahwa berat robot tidak berubah, hanya kecepatannya saja, tetapi keduanya berkontribusi pada momentum robot. Tanyakan kepada mereka apakah menurut mereka bola akan terbang sejauh itu jika robotnya lebih berat. Kemungkinan besar memang begitu. Penjelasan lebih lanjut mengenai pengaruh massa bola selama tumbukan akan dibahas pada bacaan selanjutnya.

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.