Nell'unità STEM Lab Unit di Ocean Science Exploration, gli studenti impareranno a conoscere i diversi elementi del campo e competeranno nel concorso Ocean Science Exploration.  Mentre affrontano il processo di apprendimento dei diversi elementi di punteggio nella competizione, gli studenti possono esplorare diversi elementi coinvolti nell'esplorazione scientifica dell'oceano.

Libro di fiabe PDF sull'esplorazione scientifica dell'oceano

Presenta il concorso sull'esplorazione delle scienze oceaniche ai tuoi studenti utilizzando il libro di fiabe in PDF Ocean Science Exploration! Il libro racconta un diario delle avventure subacquee del Col. Jo con Hero the Robot, come parte dell'equipaggio dell'Ocean Science Exploration, contestualizzando i compiti della competizione per gli studenti attraverso le esperienze del Col. Jo in una storia divertente e coinvolgente. Segui il Col. Jo attraverso vari compiti durante l'esplorazione scientifica dell'oceano. Leggi la storia agli studenti, stampane una copia per la biblioteca della tua classe e ritorna alla storia durante il ciclo del concorso. Potresti chiedere agli studenti di creare i propri registri di esplorazione per tenere traccia dei loro progressi nelle attività di competizione insieme al Col. Jo!

MBARI 2016 Ricerca sull'oceano

Nel 2016, il Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) ha lanciato un veicolo a comando remoto (ROV), denominato Doc Ricketts, in una spedizione di tre settimane sulle coste dell'Oregon e di Washington. Il lavoro ha coinvolto la mappatura delle zone di rift, la raccolta di campioni di colate di lava vulcanica sottomarina, l’analisi delle composizioni dei campioni e l’osservazione degli effetti degli ecosistemi sottomarini intorno a queste aree.

Il robot dell'Ocean Science Exploration è modellato per replicare alcuni dei compiti che il veicolo a comando remoto (ROV) svolge nella ricerca oceanica.

Collegamento tra le attività di esplorazione scientifica dell'oceano e la missione di ricerca MBARI 2016

Mentre gli studenti lavorano su vari compiti, potrebbero essere interessati a sapere come le azioni del loro robot eroe si collegano alla ricerca e alle tecnologie che si svolgono nell'oceano. Di seguito è riportata una tabella che confronta gli elementi di punteggio della competizione con porzioni dell'attuale esplorazione scientifica dell'oceano.

Competizioni 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 della competizione nelle loro classi. Organizzare il concorso in classe ti aiuterà a garantirne il successo e ad assicurarti che tu e i tuoi studenti siate sulla stessa lunghezza d'onda durante la lezione.

Preparazione per le competizioni VEX GO

Mentre attraversi l'Unità, vedrai che il campo da competizione VEX GO può essere costruito in più fasi. Ciò aiuta gli studenti a concentrarsi sui compiti individuali sul campo in modo che possano mettere in pratica le proprie abilità. Dopo aver costruito e fatto pratica su tutte e quattro le fasi, gli studenti avranno avuto esperienza con ogni metodo di punteggio sul campo di gara finale. Prima di iniziare, dovresti decidere se vuoi costruire i palcoscenici da solo o se vuoi che gli studenti ti aiutino a costruire il Campo. La costruzione del campo offrirà agli studenti un'introduzione al lavoro con le istruzioni di costruzione, esperienza nella costruzione in squadra ed esperienza nel lavoro con le parti VEX GO.

Se scegli di far costruire il Campo agli studenti, ti preghiamo di concedere più tempo (stimato in un'ora aggiuntiva per fase). Le strategie di facilitazione in ciascun laboratorio (nella pagina Coinvolgimento) elencano le opzioni consigliate su come dividere le istruzioni di compilazione per team. Di seguito è riportato un esempio di tale ripartizione.

Strategie di facilitazione

• Concedi tempo extra nella sezione Coinvolgi se scegli di far costruire agli studenti Fase 1 del Campo di esplorazione scientifica dell'oceano insieme a te. Per aiutare gli studenti a rimanere organizzati, dividi le istruzioni di costruzione per squadra. I suggerimenti su come eseguire questa operazione includono:
  • Il team 1 completa le istruzioni di costruzione dell'Underwater Lab
  • Il Team 2 completa le istruzioni di costruzione di Ocean Wildlife 1
  • Il team 3 completa le istruzioni di costruzione di Ocean Wildlife 2
  • Il Team 4 completa le istruzioni per la creazione dell'array di telecamere
  • Il Team 5 completa le istruzioni per la costruzione del sensore di pressione
  • La squadra 6 completa la costruzione delle tessere del campo della Fase 1 con i muri del campo

Gestire una competizione VEX GO

Crea un ordine di corrispondenza

Le partite possono svolgersi più agevolmente se tu e i tuoi studenti sapete quando dovrebbero essere pronti a competere. La maggior parte delle partite dura 1 minuto, ma dovrai concedere del tempo per l'impostazione e la pulizia, in modo che gli studenti possano spostarsi facilmente nello spazio della classe. Quindi, impostare un programma che consenta circa 5 minuti per partita, dovrebbe tenere conto del movimento, della preparazione e della pulizia degli studenti.

Pubblica il programma con le squadre o stampalo e distribuiscilo agli studenti in modo che possano vedere chiaramente quando dovrebbero essere pronti. Un esempio di ordine di corrispondenza è collegato nel Riepilogo dei laboratori. Di seguito è riportato un esempio di ordine di corrispondenza.

Ti consigliamo di organizzare più round della competizione in modo che gli studenti possano ripetere la loro strategia e costruire tra una partita e l'altra, quindi stabilire un calendario ti aiuterà a pianificare il tempo della lezione per consentire una lezione di competizione di successo. Avere un programma predeterminato ti consentirà anche di annunciare le partite durante la lezione, in modo che la tua attenzione possa rimanere sul punteggio e sui tempi sul campo di gara.

Presenta una classifica

Pubblica o proietta il programma della partita sulla lavagna della tua classe e lascia spazio agli studenti per scrivere i punti totali e identificare il vincitore di ogni partita. Questo registro visibile delle partite può fornire motivazione agli studenti mentre continuano a ripetere, oltre a dare loro un'idea di altre squadre da esplorare mentre sviluppano strategie di gioco.

Puoi anche utilizzare la classifica VEX GO nella tua classe. Per ulteriori informazioni sulla classifica VEX GO e su come utilizzarla, consulta questo articolo. (disponibile a breve)

Prepara uno spazio per la competizione

Ci sono tre aree principali che dovresti designare nel tuo spazio per il concorso in classe:

• Un campo di gara: dispone di un campo di gara centrale dove si svolgeranno tutte le partite. Dovrebbe essere facilmente accessibile a tutti gli studenti e avere spazio sufficiente per consentire agli studenti che non sono in partita di osservare, in modo che possano osservare altre squadre. Questa sarà la responsabilità principale dell'insegnante durante lo svolgimento delle tue partite, poiché sarai responsabile del punteggio e del mantenimento del tempo, quindi è ottimale disporre di uno spazio situato in posizione centrale dove puoi comunque supervisionare i tuoi studenti.
• Un'area di pratica: dispone di un campo aggiuntivo, o di uno spazio delimitato, che gli studenti possono utilizzare per esercitarsi in vista delle partite della competizione. Se lo spazio lo consente, potresti voler avere più di un'area pratica, in modo che più squadre possano esercitarsi contemporaneamente.
• Spazi per riunioni e preparazione della squadra: tieni a disposizione diversi tavoli o spazi per riunioni che le alleanze possono utilizzare come "base di partenza" o "fossa" durante la competizione. Ciò darà spazio per documentare nel proprio taccuino di ingegneria, incontrarsi per sviluppare strategie di gioco o costruire e iterare sui propri robot.

Un esempio di disposizione di uno spazio in classe potrebbe includere un campo di gara situato in posizione centrale, con banchi spinti lungo un lato dell'aula come spazi per riunioni di squadra e uno spazio di pratica designato sull'altro lato della stanza. Dovrai determinare cosa funziona meglio per il tuo ambiente, in base ai tuoi vincoli di spazio e alle esigenze dei tuoi studenti. Il layout di esempio riportato di seguito presenta un'area per la competizione, la pratica, spazi per le riunioni del team e un luogo in cui pubblicare la classifica.

Potresti volere che i tuoi studenti si siedano tutti attorno al campo durante le partite e osservino le partite, oppure potresti seguire un flusso come il seguente: 

• L'insegnante si baserà 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 puliscono e resettano il Campo di Gara per la partita successiva.
• L'insegnante annuncia i prossimi gruppi che gareggeranno, dando loro un “avviso di 2 minuti” prima dell'inizio della partita.
• Una volta che il campo è stato ripulito, gli studenti che hanno finito di gareggiare riportano il loro robot nello spazio di incontro per elaborare la strategia per il turno successivo, e gli studenti che si avvicinano per giocare possono riunirsi nel campo di gara dallo spazio di pratica e/o dallo spazio di incontro.

Facilitare una competizione VEX GO 

Esistono numerose strategie di facilitazione che puoi utilizzare per garantire che le tue competizioni abbiano successo e che tu e i tuoi studenti stiate sfruttando al meglio questa esperienza di apprendimento.

Creare squadre equilibrate

Alcune competizioni si svolgeranno in squadre, dove gli studenti lavoreranno insieme per la competizione. L'insegnante dovrebbe assegnare le squadre prima della lezione di competizione. Quando assegni le partnership tra team, considera i punti di forza e di debolezza dei tuoi studenti, per essere sicuro che i team siano equilibrati in tutta la classe. L’abbinamento di gruppi più esperti con gruppi meno esperti offre agli studenti la possibilità di imparare gli uni dagli 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 e preparazione del robot, agli allenamenti fino alla partita stessa, nella loro squadra. Per facilitare ciò, assicurati che gli studenti abbiano facile accesso ai compiti del loro team pubblicando l'elenco in un punto visibile in classe oppure stampandolo e distribuendolo agli studenti.

Suggerimenti e trucchi per facilitare una competizione

Esistono molti modi in cui puoi impostare e organizzare le gare in classe e, nel tempo, troverai ciò che funziona meglio per te e i tuoi studenti. Di seguito sono riportate alcune considerazioni che possono aiutare te e i tuoi studenti ad avere una competizione in classe di successo.

• Per aiutare gli studenti a rimanere concentrati e coinvolti durante la lezione del concorso, potresti chiedere loro di assegnare ruoli all'interno dei loro team in base ai ruoli e alle routine nella presentazione delle immagini del laboratorio. 
• Concedere ampio tempo per la pratica e lo sviluppo della strategia di gioco. Soprattutto per gli studenti che sono nuovi al contesto competitivo, lavorare in squadra e pensare profondamente alla strategia di gioco richiederà tempo e pratica. Per garantire che i tuoi studenti ottengano il massimo dall'esperienza del concorso in classe, concedi più tempo per giocare alla Parte 1 di ogni laboratorio in cui gli studenti metteranno in pratica le loro abilità. Potresti voler introdurre l'idea della strategia di gioco come una discussione di tutta la classe, in modo che gli studenti possano avere lo stesso punto di partenza su cui lavorare prima di entrare nei loro team.
• Fornire agli studenti strategie per prendere decisioni in una squadra. Questi possono essere pubblicati su una bacheca o condivisi con i gruppi quando incontrano disaccordi sulla strategia. Concordare una soluzione di spareggio prima di iniziare il lavoro di gruppo può aiutare gli studenti ad andare avanti durante una competizione.

La Parte 2 di ciascun laboratorio include anche suggerimenti di facilitazione su cosa chiedere agli studenti prima, durante e dopo una partita di competizione. Usali 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 propria strategia di gioco e apportare eventuali modifiche al robot. L'EDP è una serie di passaggi che gli ingegneri seguono per trovare soluzioni ai problemi. Spesso la soluzione prevede la progettazione di un prodotto che soddisfi determinati criteri o svolga un determinato compito.

Gli standard scientifici di prossima generazione suddividono l'EDP nelle seguenti fasi: DEFINIRE → SVILUPPARE SOLUZIONI → OTTIMIZZARE. Questo è un processo ciclico. Gli studenti possono continuare a lavorare su questo ciclo ancora e ancora mentre cercano di ottenere il punteggio più alto.

• Definire i problemi implica definire il problema da risolvere nel modo più chiaro possibile in termini di criteri di successo e vincoli o limiti. Per un concorso, ciò prevedeva la definizione dei seguenti elementi:
  • Punteggio 
  • Regole del gioco
  • Progettazione di robot
  • Strategia di gioco
• La progettazione delle soluzioni inizia con la generazione di un numero di diverse soluzioni possibili, quindi la valutazione delle soluzioni potenziali per vedere quali soddisfano meglio i criteri e i vincoli del problema. All'interno di questa opzione di progettazione possono essere presenti passaggi per raccogliere dati che possono essere utilizzati come parte del processo decisionale.
  • Test
  • Competere
  • Valutare
  • Osservare
• L'ottimizzazione della soluzione di progettazione implica un processo in cui le soluzioni vengono sistematicamente testate e perfezionate e il progetto finale viene migliorato scambiando caratteristiche meno importanti con quelle che sono più importanti.
  • Controlla le regole
  • Strategia di gioco
  • Progettazione di robot

L’EDP è di natura ciclica o iterativa. È un processo di creazione, test, analisi e perfezionamento di un prodotto o processo. Sulla base dei risultati dei test, vengono create nuove iterazioni e continuano a essere modificate finché il team non è soddisfatto dei risultati. L’EDP fa molto affidamento su una buona comunicazione tra i membri del team. Vedere la sezione seguente per informazioni su come incoraggiare gli studenti a prendere decisioni collaborative durante questa Unità.

Processo decisionale collaborativo

Mentre gli studenti lavorano attraverso il 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, utilizzali per suggerire idee strategiche, ascoltarsi a vicenda e raggiungere un accordo sulla strategia che vogliono provare durante il ciclo successivo dell'EDP. 

Che aspetto ha un buon processo decisionale collaborativo? 

• Ascolto attivo: Tutti i membri del team dovrebbero avere la possibilità di parlare. I membri del team dovrebbero porre domande sulle altre idee e fare a turno.
  • Se gli studenti non sono sicuri di comprendere le idee dei loro compagni di squadra, chiedi loro di ripetere quale pensano sia l'idea. Quindi il compagno di squadra può chiarire tutte le parti necessarie.
• Decisioni basate sui dati: Gli studenti dovrebbero utilizzare le informazioni raccolte durante i test e le esercitazioni per prendere una decisione. Quanto tempo ha richiesto questa strategia? Quanti punti ha segnato? Hai segnato più punti nell'altro modo? Incoraggia gli studenti a registrare queste informazioni sui fogli di raccolta dati o sui fogli di lavoro del progetto in modo che abbiano numeri a cui fare riferimento durante le conversazioni del team.
• Disaccordo in modo produttivo e rispettoso: Ci saranno momenti in cui i membri del team non riescono a raggiungere un chiaro consenso. È importante che, pur essendo in disaccordo, lo facciano in modo 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: I team probabilmente arriveranno a una strategia condivisa che è una combinazione delle parti più forti di tutte le idee. Incoraggia gli studenti a continuare a fare a turno e ad ascoltarsi a vicenda finché non riescono a trovare un compromesso.

Non tutti gli studenti e i team saranno in grado di raggiungere un accordo chiaro. Se è necessario risolvere eventuali controversie, predisporre in anticipo un metodo chiaramente definito per gli studenti. Ad esempio, chiedi agli studenti di provare entrambe le strategie iniziando dalla persona che ha il ruolo di "Costruttore" dalla Lista di controllo dei ruoli e delle routine. Quindi entrambi gli studenti capiranno che ciascuno potrà provare la propria strategia e vedere come si comportano nei test. Quindi possono utilizzare i dati di tali test per prendere una decisione.

Scheda Unità in VEXcode GO

La scheda Guida in VEXcode GO viene utilizzata per guidare il Competition Advance Hero Robot utilizzando i controlli del joystick. Consulta questa pagina per ulteriori informazioni sull'accesso a VEXcode GO sul tuo dispositivo. 

All'interno della scheda Drive ci sono diverse opzioni per controllare l'Hero Robot. Queste sono note anche come configurazioni di guida o modalità di guida. Seleziona una modalità di guida scegliendo uno dei pulsanti mostrati qui. 

Controllare il braccio della competizione Robot avanzato

Per controllare il movimento del braccio del robot Competition Advance, la porta deve essere impostata su "MOTORE" nella scheda Azionamento. Poiché il motore del braccio è collegato alla porta 2, cambia la porta 2 per controllare il braccio dell'Hero Robot.

Per controllare il motore del braccio, selezionare le frecce rossa e verde. Tieni presente che questo controlla la direzione in cui gira il motore, non necessariamente la direzione in cui si muove il braccio. Gli studenti dovranno premere la freccia rossa per spostare il braccio del robot verso l'alto e la freccia verde per spostare il braccio verso il basso.