Gradi
3+ (età 8+)
Tempo
40 minuti per laboratorio
Domanda/e essenziale/i dell'unità
- Cos'è un sensore?
- Cosa sono i dati?
- Come possiamo utilizzare i dati per aiutarci a risolvere i problemi?
Comprensione dell'unità
In questa Unità verranno trattati i seguenti concetti:
- Un sensore produce dati sul mondo reale
- Come utilizzare efficacemente l'Eye Sensor per raccogliere dati
- Come interpretare i dati forniti dall'Eye Sensor
- Come formulare un'ipotesi e testarla utilizzando i dati
Riepilogo del laboratorio
Fare clic sulle seguenti schede per un riepilogo di ciò che gli studenti faranno e impareranno in ogni laboratorio.
Lab 1 - Comprensione dei dati
Domanda principale: Che cos'è l'Eye Sensor e quali dati riporta?
- Gli studenti creeranno la base di codice - Eye Down.
- Verrà loro presentato il sensore oculare, come funziona e come riporta i dati sotto forma di valore di tonalità.
- Gli studenti sposteranno la base di codice sulla superficie incrinata di un ponte con la luce degli occhi spenta e osserveranno e registreranno i dati riportati dal sensore oculare nel monitor VEXcode GO
- Gli studenti dovranno prevedere se l'accensione della luce oculare influirà sui dati dei sensori segnalati.
- Gli studenti sposteranno quindi la base di codice sulla superficie del ponte con la luce oculare accesa e osserveranno e registreranno i dati riportati dal sensore oculare nel monitor VEXcode GO.
- Confronteranno i loro set di dati per confermare o confutare le loro previsioni e discuteranno come e perché i set di dati differiscono.
Lab 2 - Raccolta dati
Domanda principale: Come posso raccogliere dati con un sensore?
- Agli studenti verrà comunicato che un cittadino ha segnalato che nella loro città potrebbe esserci un ponte non sicuro. Svolgeranno il ruolo di ispettori dei ponti apprenderanno i criteri per distinguere i ponti sicuri, a rischio e pericolosi, al fine di indagare su questa affermazione.
- Gli studenti utilizzeranno il sensore oculare sulla base di codice per raccogliere dati sulla parte inferiore del ponte.
- Registreranno i dati relativi alla distanza e al valore della tonalità riportati a intervalli nei loro rapporti di ispezione dei ponti.
- Gli studenti utilizzeranno quindi i dati per rappresentare graficamente il valore della tonalità e la distanza percorsa dal robot.
Lab 3 - Analisi dei dati
Domanda principale: Come posso analizzare i dati provenienti da un sensore?
- Gli studenti proseguiranno le loro indagini dal Lab 2 per determinare se è presente una crepa nella parte inferiore del ponte e quali siano le dimensioni e la posizione di eventuali crepe.
- Quindi codificano a colori i loro dati in base a ciò che hanno imparato sui valori di tonalità nel Lab 1.
- Analizzeranno dati raccolti in base a criteri per determinare se il loro ponte è sicuro, a rischio o pericoloso.
Lab 4 - Formulare un'ipotesi
Domanda principale: Come posso usare i dati per risolvere un problema autentico?
- Gli studenti apprenderanno i fattori che possono influenzare la struttura dei ponti e causarne la formazione di crepe, tra cui il clima, la campata del ponte e la quantità di traffico sul ponte.
- Agli studenti verranno forniti set di dati su diversi ponti e li utilizzeranno per determinare quali ponti debbano essere sottoposti prioritariamente a ispezione e riparazione.
- Poiché i ponti sono così numerosi, non è possibile ispezionarli tutti contemporaneamente. Sulla base di ciò che hanno imparato, gli studenti decideranno in modo collaborativo ponte ha maggiori probabilità di essere incrinato e necessita di essere ispezionato.
- Gli studenti formuleranno un'ipotesi su quale ponte sia "pericoloso" e testeranno tale ipotesi nel Lab
Lab 5 - Testare un'ipotesi
Domanda principale: Come posso usare i dati per testare un'ipotesi?
- Sulla base dell'ipotesi formulata dagli studenti nel Lab 3, utilizzeranno l'Eye Sensor sulla Code Base per raccogliere dati sul ponte scelto a intervalli regolari.
- Registreranno e analizzeranno i loro dati per testare l'ipotesi formulata nel Lab
- Gli studenti creeranno un rapporto di ispezione del ponte in cui si riassumeranno i risultati delle loro ricerche e in che modo i dati supportano o confutano le loro ipotesi. Condivideranno i resoconti con la classe.
Standard unitari
Gli standard dell'unità saranno affrontati in ogni laboratorio dell'unità.
Associazione degli insegnanti di informatica (CSTA)
1B-DA-06 : Organizzare e presentare visivamente i dati raccolti per evidenziare le relazioni e supportare un'affermazione.
Come si raggiunge lo standard: Nel laboratorio 1, gli studenti prevedono se l'uso della luce oculare influisce sul modo in cui il sensore oculare riporta i dati. Raccolgono dati dal sensore oculare sui colori presenti sul ponte, sia con che senza la luce degli occhi. Organizzano i dati in una tabella e li utilizzano per supportare o confutare la previsione fatta. Nel laboratorio 2, gli studenti testano l'affermazione secondo cui un ponte nella loro città non è sicuro. Registrano in una tabella gli intervalli di distanza e i valori di tonalità segnalati dall'Eye Sensor. Gli studenti utilizzano questi dati e li presentano in un grafico per individuare la posizione della potenziale crepa. Nel laboratorio 3, gli studenti utilizzano i dati raccolti per dimostrare la relazione tra il valore della tonalità e la posizione e le dimensioni delle crepe nel ponte, per determinare la veridicità della loro affermazione.
Nel laboratorio 4, agli studenti viene fornito un set di dati su vari ponti e li analizzano per formulare un'ipotesi su quale ponte sia il più pericoloso e debba essere ispezionato. Nel Lab 5 mettono alla prova le ipotesi del Lab 3 raccogliendo dati sul ponte scelto. Gli studenti organizzano e presentano i loro dati e il modo in cui i dati supportano le loro ipotesi nei loro rapporti di ispezione del ponte.
Associazione degli insegnanti di informatica (CSTA)
1B-DA-07: Utilizzare i dati per evidenziare o proporre relazioni causa-effetto, prevedere risultati o comunicare un'idea.
Come si raggiunge lo standard: Nel laboratorio 1, gli studenti utilizzano i dati raccolti per evidenziare la relazione causa-effetto tra la luce dell'occhio e il modo in cui il valore della tonalità viene segnalato dal sensore oculare. Nel laboratorio 2, gli studenti raccolgono dati scansionando il ponte utilizzando il sensore oculare sulla base di codice. Utilizzano poi tali dati per comunicare modelli nei dati stessi attraverso un grafico. Nel laboratorio 3, gli studenti utilizzano i dati raccolti per comunicare le dimensioni e la posizione delle crepe sul ponte.
Nel laboratorio 4, gli studenti utilizzano i dati per formulare e proporre un'ipotesi secondo cui il ponte è pericoloso e necessita di ispezione. Nel laboratorio 5, mettono alla prova la loro ipotesi raccogliendo dati sul ponte scelto e utilizzandoli per comunicare le loro idee sulla sicurezza del ponte nel rapporto di ispezione del ponte.