Sfondo
Nell'unità STEM Lab della Mars Math Expedition, gli studenti apprenderanno i diversi elementi del settore e si sfideranno nella competizione della Mars Math Expedition. Man mano che apprendono i diversi elementi di punteggio della competizione, gli studenti possono esplorare diversi aspetti delle missioni condotte su Marte.
Spedizione matematica su Marte PDF Storybook
Introduce the Mars Math Expedition Competition to your students using the Mars Math Expedition PDF Storybook! The book gives a diary account of Col. Jo as part of the Mars Math Expedition crew, and contextualizes competition tasks for students through Col. Jo's experiences in a fun and engaging story. Segui il colonnello Jo nelle varie missioni della Mars Math Expedition. Leggi la storia agli studenti, stampane una copia per la biblioteca della tua classe e riprendila durante tutto il ciclo della competizione. Potresti chiedere agli studenti di creare i propri registri di spedizione per monitorare i loro progressi nelle attività di gara insieme al colonnello Jo!
Missione Mars 2020 della NASA
La missione Mars 2020 della NASA affronta obiettivi scientifici di alta priorità per l'esplorazione di Marte: vita, clima, geologia ed esseri umani. Il rover Perseverance completerà le operazioni sulla superficie per raccogliere dati utili alla ricerca sul Pianeta Rosso. Il robot della Mars Math Expedition è progettato per assistere il rover in alcuni dei suoi compiti, come la raccolta di campioni, lo spostamento di materiali come le celle a combustibile e la rimozione di detriti dal sito di atterraggio.

Correlazione delle attività della Mars Math Expedition con la missione Mars 2020
Mentre gli studenti lavorano su vari compiti, potrebbero essere interessati a sapere in che modo le azioni del loro Hero Robot si collegano alle missioni in corso su Marte. Di seguito è riportata una tabella che confronta gli elementi di punteggio della competizione con parti della missione Mars 2020.
Compito di spedizione matematica su Marte | Missione Mars 2020 della NASA |
---|---|
Raccogliere campioni dai crateri |
Il rover Perseverance raccoglierà campioni geologici nell'ambito delle sue operazioni in superficie. |
Spostare i campioni al laboratorio |
Il rover Perseverance seppellirà i campioni utilizzando il depot caching, in modo che una futura missione possa raccoglierli e riportarli sulla Terra. |
Spostare il pannello solare |
Il rover Perseverance e l'elicottero Ingenuity sono dotati di pannelli solari per il mantenimento dell'alimentazione. |
Liberare l'area di atterraggio e far atterrare l'elicottero |
L'elicottero marziano Ingenuity è giunto su Marte agganciato al ventre del rover Perseverance. Durante la missione effettuerà voli sperimentali, ma necessita di una zona libera per il decollo e l'atterraggio. |
Sollevare il razzo |
Anche se il rover Perseverance non lascerà la superficie di Marte, le future missioni necessiteranno di un razzo per decollare e iniziare il viaggio da Marte verso la Terra. |
Spostare le celle a combustibile |
Le future missioni su Marte richiederanno fonti di energia diverse dai pannelli solari per poter lanciare i razzi verso la Terra o per alimentare missioni più avanzate. Per fornire tale energia è possibile utilizzare le celle a combustibile. |
Concorsi VEX GO
Le competizioni in classe portano l'entusiasmo delle competizioni di robotica nel tuo ambiente di apprendimento, consentendo agli insegnanti di sfruttare la creatività e la motivazione dell'ambiente competitivo nelle loro classi. Organizzare una competizione in classe contribuirà a garantirne il successo e a far sì che tu e i tuoi studenti siate sulla stessa lunghezza d'onda durante la lezione.
Preparazione per le competizioni VEX GO
Proseguendo nell'Unità, scoprirai che il campo di gara VEX GO può essere costruito in più fasi. Ciò aiuta gli studenti a concentrarsi sui singoli compiti sul campo, in modo da poter mettere in pratica le proprie competenze. Dopo aver costruito e fatto pratica in tutte e quattro le fasi, gli studenti avranno acquisito esperienza con ogni metodo di punteggio nel campo di gara finale. Prima di iniziare, dovresti decidere se vuoi costruire i palchi da solo o se vuoi che gli studenti ti aiutino a costruire il campo. Costruire il campo fornirà agli studenti un'introduzione al lavoro con le istruzioni di costruzione, esperienza di costruzione in team e di lavoro con i componenti VEX GO.
Se si sceglie di far costruire il Campo agli studenti, si prega di prevedere più tempo (si stima un'ora in più per fase). Le strategie di facilitazione in ogni laboratorio (nella pagina Coinvolgi) elencano le opzioni consigliate su come suddividere le istruzioni di compilazione tra i team. Di seguito è riportato un esempio di tale ripartizione.
Gestire una competizione VEX GO
Crea un ordine di corrispondenza
Le partite possono svolgersi in modo più fluido se tu e i tuoi studenti sapete quando dovrete essere pronti a gareggiare. La maggior parte delle partite dura 1 minuto, ma sarà necessario prevedere del tempo per l'allestimento e la pulizia, in modo che gli studenti possano muoversi facilmente nell'aula. Quindi, impostando un programma che preveda circa 5 minuti per partita, si dovrebbe tenere conto del movimento degli studenti, della preparazione e della pulizia.
Affiggete il programma alle squadre oppure stampatelo e consegnatelo agli studenti in modo che sappiano chiaramente quando sono pronti. Un esempio di ordine di corrispondenza è collegato al Riepilogo dei laboratori. Di seguito è riportato un esempio di ordine di abbinamento.
Sarà opportuno organizzare più round della competizione in modo che gli studenti possano ripetere la loro strategia e migliorarla tra una partita e l'altra; stabilire un calendario ti aiuterà a pianificare il tempo a disposizione in modo da ottenere una lezione di competizione di successo. Avere un programma prestabilito ti consentirà anche di annunciare le partite durante la lezione, in modo che la tua attenzione possa concentrarsi sul punteggio e sul tempismo sul campo di gara.
Presenta una classifica
Esponi o proietta il programma delle partite sulla lavagna della tua classe e lascia spazio agli studenti per scrivere il punteggio totale e identificare il vincitore di ogni partita. Questa registrazione visibile delle partite può motivare gli studenti mentre continuano a ripetere l'esperienza, oltre a dare loro un'idea di altre squadre da osservare mentre sviluppano strategie di gioco.
You can also use the Classifica VEX GO in your classroom. Per maggiori informazioni sulla classifica VEX GO e su come utilizzarla, consulta questo articolo. (in arrivo)
Predisporre uno spazio per la competizione
Ci sono tre aree principali che dovresti designare all'interno del tuo spazio per la competizione in classe:
- Un campo di gara: avere un campo di gara centrale in cui si svolgeranno tutte le partite. Dovrebbe essere facilmente accessibile a tutti gli studenti e dovrebbe esserci abbastanza spazio per consentire agli studenti che non sono in partita di osservare, in modo che possano osservare le altre squadre. Questa sarà la responsabilità principale dell'insegnante durante le partite, poiché sarà lui a dover segnare e cronometrare i tempi. Per questo motivo, è consigliabile predisporre uno spazio centrale in cui poter comunque supervisionare gli studenti.
- Un'area di allenamento: avere un campo aggiuntivo o uno spazio delimitato che gli studenti possono utilizzare per allenarsi in vista delle partite di gara. Se lo spazio lo consente, potresti voler disporre di più di un'area di allenamento, in modo che più squadre possano allenarsi contemporaneamente.
- Spazi per riunioni e preparazione di squadra: metti a disposizione diversi tavoli o spazi per riunioni che le alleanze possono utilizzare come "base" o "box" durante la competizione. Ciò darà spazio alla documentazione nel loro quaderno di progettazione, alle riunioni per sviluppare strategie di gioco o alla costruzione e all'iterazione dei loro robot.
Un esempio di disposizione dello spazio di un'aula potrebbe includere un campo di gara situato al centro, con banchi disposti lungo un lato dell'aula come spazi per le riunioni di gruppo e uno spazio per gli allenamenti designato sull'altro lato dell'aula. Dovrai stabilire quale sia la soluzione più adatta al tuo ambiente, in base ai limiti di spazio e alle esigenze dei tuoi studenti. Il layout di esempio riportato di seguito presenta un'area per la competizione, l'allenamento, spazi per le riunioni di squadra e uno spazio in cui pubblicare la classifica.
Potresti chiedere ai tuoi studenti di sedersi tutti attorno al campo durante le partite e di osservarle, oppure potresti seguire un flusso come il seguente:
- L'insegnante opererebbe tra il campo di gara e la classifica.
- Al termine di una partita, l'insegnante annuncia il vincitore e scrive i punteggi sulla classifica, mentre i due gruppi che hanno gareggiato liberano e ripristinano il campo di gara per la partita successiva.
- L'insegnante annuncia i gruppi che si sfideranno, dando loro un "avviso di 2 minuti" prima dell'inizio della partita.
- Una volta sgomberato il campo, gli studenti che hanno terminato la gara riportano il loro robot nello spazio riunioni per elaborare strategie per il turno successivo, mentre gli studenti che stanno per giocare possono radunarsi al campo di gara dallo spazio di allenamento e/o dallo spazio riunioni.
Facilitazione di una competizione VEX GO
Esistono diverse strategie di facilitazione che puoi utilizzare per garantire che le tue competizioni abbiano successo e che tu e i tuoi studenti sfruttiate al meglio questa esperienza di apprendimento.
Creare team equilibrati
Alcune competizioni si svolgeranno a squadre, dove gli studenti lavoreranno insieme per competere. L'insegnante deve assegnare le squadre prima dell'inizio della gara. Quando si assegnano le collaborazioni in team, bisogna considerare i punti di forza e di debolezza degli studenti, per assicurarsi che i team siano equilibrati in tutta la classe. L'associazione di gruppi più esperti a gruppi meno esperti offre agli studenti la possibilità di imparare gli uni dagli altri e con gli altri in modo autentico.
Quando gli studenti entrano in classe, dovrebbero iniziare nel loro gruppo di squadra e partecipare all'intera competizione, dalla strategia di gioco alla preparazione del robot, fino alla pratica e alla partita vera e propria, nella loro squadra. Per facilitare questo compito, assicurati che gli studenti abbiano facile accesso ai compiti assegnati al loro team, pubblicando l'elenco in un punto ben visibile della classe oppure stampandolo e distribuendolo agli studenti.
Suggerimenti e trucchi per facilitare una competizione
Esistono molti modi per organizzare le competizioni in classe e, col tempo, scoprirai quale funziona meglio per te e per i tuoi studenti. Di seguito sono riportate alcune considerazioni che possono aiutare te e i tuoi studenti a organizzare una competizione in classe di successo.
- Per aiutare gli studenti a rimanere concentrati e coinvolti durante la lezione sulla competizione, potresti chiedere loro di assegnare dei ruoli all'interno dei loro team in base ai ruoli e alle routine nella presentazione di immagini di laboratorio.
- Concediti tutto il tempo necessario per esercitarti e sviluppare la strategia di gioco. Soprattutto per gli studenti alle prime armi con la competizione, lavorare in squadra e riflettere attentamente sulla strategia di gioco richiederà tempo e pratica. Per garantire che i tuoi studenti traggano il massimo dall'esperienza di competizione in classe, lascia più tempo per la Parte 1 di ogni laboratorio, in cui gli studenti metteranno in pratica le loro competenze. Potresti voler introdurre il concetto di strategia di gioco come discussione di gruppo, in modo che gli studenti possano avere lo stesso punto di partenza da cui partire prima di dividersi nei loro team.
- Fornire agli studenti strategie per prendere decisioni in team. Possono essere pubblicati su una bacheca o condivisi con altri gruppi man mano che si verificano disaccordi sulla strategia. Concordare uno "spacciamento" prima di iniziare il lavoro di gruppo può aiutare gli studenti ad andare avanti durante una competizione.
La seconda parte di ogni laboratorio include anche spunti di riflessione su cosa chiedere agli studenti prima, durante e dopo una partita competitiva. Utilizzateli per mantenere gli studenti coinvolti durante la competizione.
Il processo di progettazione ingegneristica
Gli studenti utilizzeranno il processo di progettazione ingegneristica (EDP) per creare la strategia di gioco e apportare modifiche al robot. L'EDP è una serie di passaggi che gli ingegneri seguono per trovare soluzioni ai problemi. Spesso la soluzione consiste nel progettare un prodotto che soddisfi determinati criteri o svolga un determinato compito.
Gli standard scientifici di nuova generazione suddividono l'EDP nei seguenti passaggi: DEFINIZIONE → SVILUPPO SOLUZIONI → OTTIMIZZAZIONE. Si tratta di un processo ciclico. Gli studenti possono continuare a ripetere questo ciclo più e più volte, cercando di ottenere il punteggio più alto.
- La definizione dei problemi implica la definizione del problema da risolvere nel modo più chiaro possibile in termini di criteri di successo, vincoli o limiti. Per una competizione, ciò implicava la definizione dei seguenti elementi:
- Punteggio
- Regole del gioco
- Progettazione del robot
- Strategia di gioco
- La progettazione delle soluzioni inizia con la generazione di un certo numero di possibili soluzioni diverse, quindi valuta le potenziali soluzioni per vedere quali soddisfano meglio i criteri e i vincoli del problema. Questa opzione di progettazione può prevedere fasi volte a raccogliere dati che possono essere utilizzati come parte del processo decisionale.
- Test
- Competere
- Valutare
- Osservare
- L'ottimizzazione della soluzione progettuale implica un processo in cui le soluzioni vengono sistematicamente testate e perfezionate e il progetto finale viene migliorato sostituendo le caratteristiche meno importanti con quelle più importanti.
- Controlla le regole
- Strategia di gioco
- Progettazione del robot

L'EDP è di natura ciclica o iterativa. Si tratta di un processo di creazione, test, analisi e perfezionamento di un prodotto o processo. Sulla base dei risultati dei test, vengono create nuove iterazioni, che continuano a essere modificate finché il team non è soddisfatto dei risultati. L'EDP si basa in larga misura sulla buona comunicazione tra i membri del team. Per informazioni su come incoraggiare gli studenti a prendere decisioni collaborative durante questa Unità, consultare la sezione seguente.
Decisioni collaborative
Mentre gli studenti lavorano sul processo di progettazione ingegneristica, dovranno comunicare con i membri del loro team. Una buona comunicazione e un processo decisionale collaborativo sono un ottimo modo per garantire che gli studenti abbiano conversazioni produttive sulla strategia e sviluppino le loro capacità di buoni comunicatori. Mentre gli studenti prendono decisioni, incoraggiali a iniziare condividendo i dati insieme, a utilizzare i dati per suggerire idee strategiche, ad ascoltarsi a vicenda e a giungere a un accordo sulla strategia che vogliono provare durante il loro prossimo ciclo attraverso l'EDP.
Come si presenta un buon processo decisionale collaborativo?
- Ascolto attivo: Tutti nel team dovrebbero avere la possibilità di parlare. I membri del team devono porre domande sulle altre idee e fare a turno.
- Se gli studenti non sono sicuri di aver capito le idee del loro compagno di squadra, chiedete loro di ripetere quale pensano sia l'idea. Quindi il compagno di squadra potrà chiarire eventuali parti necessarie.
- Decisioni basate sui dati: Gli studenti dovrebbero utilizzare le informazioni raccolte durante i test e gli esercizi per prendere una decisione. Quanto tempo ha richiesto questa strategia? Quanti punti ha segnato? Hai ottenuto più punti nel modo opposto? Incoraggiate gli studenti a registrare queste informazioni su fogli di raccolta dati o fogli di lavoro Blueprint, in modo che abbiano dei numeri a cui fare riferimento durante le conversazioni di gruppo.
- Esprimere disaccordo in modo produttivo e rispettoso: Ci saranno momenti in cui i membri del team non riusciranno a raggiungere un chiaro consenso. È importante che, pur non essendo d'accordo, lo facciano in un modo che sia rispettoso l'uno dell'altro. Ecco alcuni esempi di come esprimere il proprio disaccordo in modo produttivo:
- Usa un tono di voce calmo e gentile
- Fai domande con calma
- Continuare a condividere idee strategiche: È probabile che i team raggiungano una strategia condivisa che combina gli aspetti più forti di tutte le idee. Incoraggiate gli studenti a continuare a fare a turno e ad ascoltarsi a vicenda finché non trovano un compromesso.
Non tutti gli studenti e i team riusciranno a raggiungere un accordo chiaro. Se è necessario risolvere delle controversie, è opportuno definire in anticipo e in modo chiaro per gli studenti un metodo. Ad esempio, chiedete agli studenti di provare entrambe le strategie, iniziando dalla persona che ricopre il ruolo di "Costruttore" dalla Checklist dei ruoli e delle routine. Allora entrambi gli studenti capiranno che ognuno potrà provare la propria strategia e vedere come si comporta nei test. Possono quindi utilizzare i dati di quei test per prendere una decisione.
Scheda Drive in VEXcode GO
La scheda Drive in VEXcode GO viene utilizzata per guidare il robot Competition Advance Hero tramite i comandi joystick. See this page for more information on accessing VEXcode GO on your device.
All'interno della scheda Drive sono disponibili diverse opzioni per controllare l'Hero Robot. Sono anche note come configurazioni di unità o modalità di unità. Selezionare una modalità di guida scegliendo uno dei pulsanti mostrati qui.
Modalità di guida | Controlli del joystick |
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Trasmissione del carro armato |
Azionare il motore sinistro del robot utilizzando il joystick sinistro e il motore destro del robot utilizzando il joystick destro. |
Arcata sinistra |
Guida il robot in avanti, indietro, a sinistra e a destra utilizzando il joystick sinistro. |
Arcata di destra |
Guida il robot in avanti, indietro, a sinistra e a destra utilizzando il joystick destro. |
Arcade diviso |
Guida il robot a sinistra e a destra usando il joystick sinistro, e in avanti e indietro usando il joystick destro. |
Controllo del braccio del robot eroe Competition Advanced 2.0
Per controllare il movimento del braccio del robot Competition Advanced, è necessario impostare la porta su "MOTOR" nella scheda Drive. Poiché il motore del braccio è collegato alla porta 2, commutare la porta 2 per controllare il braccio dell'Hero Robot.
Per controllare il motore del braccio, selezionare le frecce rossa e verde. Si noti che questo controlla la direzione di rotazione del motore, non necessariamente la direzione di movimento del braccio. Gli studenti dovranno premere la freccia rossa per muovere il braccio del robot verso l'alto e la freccia verde per muoverlo verso il basso.