Connessione a VEX GO
Il laboratorio STEM Data Detectives: Bridge Challenge offre agli studenti un'esperienza pratica che insegna loro cosa sono i dati, come raccogliere e interpretare i dati del sensore oculare VEX GO, come risolvere un problema autentico utilizzando i dati avanzando un'affermazione e come raccogliere e analizzare i dati per supportare o confutare tale affermazione. In questo laboratorio, gli studenti assumono il ruolo di ispettori di ponti e svolgono una serie di attività in cui raccolgono, organizzano, analizzano e interpretano dati sulla sicurezza dei ponti di una città.
Nel laboratorio 1, gli studenti imparano come l'Eye Sensor raccoglie i dati spostando la GO Code Base sulla superficie di un ponte per vedere quali dati segnala mentre passa su travi VEX GO Beam di diversi colori (che rappresentano le crepe in un ponte). Inizialmente eseguono questa operazione con la luce oculare spenta e registrano i dati segnalati dal sensore, tra cui la posizione sul ponte, lo stato della luce oculare, il valore della tonalità segnalato dal sensore e il colore corrispondente determinato utilizzando la tabella delle tonalità. Prevedono se l'accensione della luce oculare influenzerà i dati segnalati dal sensore e spostano nuovamente il robot sulla superficie del ponte, assicurandosi di posizionare e guidare il robot in modo che il sensore sia in grado di raccogliere i dati con precisione. Gli studenti analizzano quindi i dati per verificare se aggiungendo la luce oculare si modifica il valore della tonalità segnalato dal sensore.
Nel Lab 2, i ragazzi si basano su quanto appreso per raccogliere dati che supportino o confutino l'affermazione secondo cui nella loro città ci sarebbe un ponte pericoloso. Apprendono i criteri di sicurezza dei ponti della città e gestiscono un progetto VEXcode GO per raccogliere dati sulla base del ponte. Prendono questi dati e li rappresentano sia in una tabella che in un grafico, in modo da poter iniziare a determinare degli schemi e vedere se c'è una crepa sul ponte e dove si trova. Nel laboratorio 3, gli studenti prendono i dati raccolti e analizzano per determinare la dimensione della crepa nel ponte. Confrontano i dati di questo laboratorio e del laboratorio 2 con i criteri di sicurezza del ponte per supportare o confutare l'affermazione secondo cui il ponte non è sicuro.
Nel laboratorio 4, gli studenti sono pronti a formulare le proprie affermazioni, applicando i dati per risolvere un problema autentico. Per prima cosa apprendono i fattori che influiscono sulla superficie dei ponti e possono causare crepe, come il clima, la campata del ponte e la quantità di traffico sul ponte. Viene fornito loro un set di dati sulle condizioni di vari ponti della città, che i ricercatori analizzano nei loro gruppi per stabilire quale ponte sia il più pericoloso e necessiti di ispezione. Nel Lab 5, mettono alla prova la loro affermazione eseguendo il progetto VEXcode GO per scansionare la parte inferiore del ponte scelto, raccogliendo dati sulle dimensioni e sulla posizione delle eventuali crepe presenti. Utilizzeranno i dati per determinare se la loro affermazione è supportata o confutata e poi presenteranno i dati in un rapporto di ispezione del ponte.
Mentre gli studenti svolgono le attività di ogni laboratorio, utilizzano i dati raccolti per descrivere le relazioni spaziali, mentre raccolgono dati sulla posizione e sulle dimensioni delle crepe del ponte. Utilizzano inoltre il linguaggio spaziale in vari modi, ad esempio quando costruiscono la base di codice utilizzando le istruzioni di compilazione nel Lab , quando guidano la base di codice con il sensore oculare rivolto verso il basso attraverso le crepe del ponte e quando visualizzano dove potrebbero trovarsi le crepe nei Lab 2 e 5, quando raccolgono dati dalla parte inferiore del ponte.
Insegnare la codifica
Nel corso di questa unità, gli studenti si cimenteranno in diversi concetti di codifica, come la decomposizione e il sequenziamento. I laboratori di questa unità seguiranno un formato simile:
- Ingaggiare:
- Gli insegnanti aiuteranno gli studenti a stabilire un collegamento personale con i concetti che verranno insegnati nel laboratorio.
- Gli studenti completeranno la costruzione.
- Giocare:
- Istruzione: Gli insegnanti introdurranno la sfida di codifica. Assicurarsi che gli studenti comprendano l'obiettivo della sfida.
- Modello: Gli insegnanti introdurranno i comandi che verranno utilizzati nella creazione del loro progetto per completare la sfida. Modellare i comandi proiettando VEXcode (GO/123) o mostrandone la fisica (rappresentazioni dei blocchi/schede Coder). Per i laboratori che includono pseudocodice, fornire agli studenti un modello su come pianificare e delineare l'intento dei loro progetti.
- Facilitazione: Agli insegnanti verranno forniti spunti per coinvolgere gli studenti in una discussione sugli obiettivi del loro progetto, sul ragionamento spaziale coinvolto nella sfida e su come risolvere i risultati imprevisti dei loro progetti. Questa discussione servirà anche a verificare che gli studenti abbiano compreso lo scopo della sfida e come utilizzare correttamente i comandi.
- Promemoria: Gli insegnanti ricorderanno agli studenti che il primo tentativo della loro soluzione non sarà corretto o non funzionerà correttamente la prima volta. Incoraggiate le iterazioni multiple e ricordate agli studenti che il processo di tentativi ed errori fa parte dell'apprendimento.
- Chiedi: Gli insegnanti coinvolgeranno gli studenti in una discussione che collegherà i concetti del Lab ad applicazioni nel mondo reale. Alcuni esempi potrebbero includere: "Hai mai desiderato diventare un ingegnere?" o "Dove hai visto i robot nella tua vita?"
- Condividi: Gli studenti hanno l'opportunità di comunicare ciò che hanno imparato in diversi modi. Utilizzando la Choice Board, agli studenti verrà data "voce e scelta" su come meglio mostrare il loro apprendimento.