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Introduzione ai comportamenti dei robot

Icona della cassetta degli attrezzi dell'insegnante Toolbox per l'insegnante - Lo scopo di questa sezione

L'obiettivo della sezione Gioco è che gli studenti imparino a programmare il robot Autopilot per procedere in avanti e indietro utilizzando il blocco [guida]. Per iniziare la sezione Gioco, agli studenti vengono presentati i comportamenti di programmazione. Successivamente, gli studenti faranno un'esplorazione in cui impareranno come programmare il pilota automatico per andare avanti e indietro. Leggete questa pagina insieme agli studenti prima di passare all'esplorazione Avanti e Indietro. Utilizzare le domande Motivate a Discussion ( Google Doc / .docx / .pdf ) per rivedere con gli studenti quali sono i comportamenti di base e perché sono gli elementi costitutivi per la programmazione di un robot.

Icona della cassetta degli attrezzi dell'insegnante Toolbox per insegnanti - Comportamenti dei robot

I "comportamenti" sono un modo molto comodo per parlare di ciò che il robot sta facendo e di ciò che deve fare. Andare avanti, fermarsi, girare, cercare un ostacolo… questi sono tutti comportamenti.

Quando gli studenti iniziano il compito di programmazione, dovrebbero anche cominciare a pensare alle azioni del robot in termini di comportamento. Quando gli studenti programmano, dovrebbero seguire questi passaggi:

  • Per prima cosa, elaborano un piano affinché il robot esegua l'azione desiderata.

  • Successivamente, traducono il piano in un programma che il robot può seguire.

Il piano consisterà semplicemente nella sequenza di comportamenti che il robot dovrà seguire e il programma consisterà semplicemente nella traduzione di tali comportamenti in blocchi VEXcode IQ.

Suddividere i compiti in comportamenti più piccoli e poi elaborare soluzioni con tali comportamenti è un'abilità che può essere applicata a molti argomenti diversi. Anche questo è un esempio di pensiero computazionale. Per maggiori informazioni sul pensiero computazionale, vedere qui: https://k12cs.org/computational-thinking/

Diagramma che illustra una gamma di comportamenti del robot, da semplici (a destra) a complessi (a sinistra). I comportamenti, dal più semplice al più complesso, sono: "girare il motore", muovere il braccio del robot, aprire/chiudere l'artiglio del robot, muovere le ruote del robot, afferrare un oggetto, muoversi in avanti per 5 secondi, girare il robot di 90 gradi, raggiungere una posizione e raccogliere un oggetto, consegnare medicine in ospedale e azionare un veicolo a guida autonoma, i più complessi.

Complessità di programmazione

I robot possono essere progettati per svolgere molti tipi diversi di compiti. Alcune di queste operazioni sono molto semplici, come aprire una porta automatica. Altri non sono così semplici, come un robot che si muove in un magazzino per raccogliere gli articoli per un ordine. Non importa quanto sia complicato il compito, è possibile suddividerlo in compiti più semplici. Questi compiti sono noti come comportamenti e rappresentano gli elementi costitutivi della programmazione della robotica.

Un comportamento è il modo in cui agisce un robot e può variare da elementare a complesso, a seconda di come il robot è costruito o programmato. Un semplice robot mobile come l'Autopilot ha solo due motori, quindi il suo comportamento consisterà nell'azionare tali motori per raggiungere i suoi obiettivi. Con più progettazione e codifica, è possibile partire da questo comportamento di base e adottare comportamenti più complessi.

Icona di discussione motivata Motivare Discussione - Guida di base

D: Guidare in avanti e indietro sono comportamenti di base che è importante padroneggiare. Guidare in avanti e in retromarcia potrebbe essere la prima cosa che impari quando guidi un'auto. Perché ritieni sia importante imparare prima questi comportamenti?
A: Gli studenti potrebbero dare diverse risposte, ma l'idea è che i comportamenti di base siano importanti da apprendere prima di provare a mettere in pratica quelli più difficili. È possibile paragonarlo all'apprendimento delle nozioni matematiche di base su addizione e sottrazione prima di imparare come usare il prestito e il riporto quando si sommano numeri più grandi.

D: Elenca i tipi di unità che potresti voler utilizzare per misurare la distanza percorsa dal tuo robot, sia in avanti che in retromarcia. Nota: è accettabile qualsiasi tipo di unità!
A: Gli studenti possono rispondere utilizzando qualsiasi unità di misura con cui hanno familiarità, come pollici, centimetri, piedi o metri. Gli studenti potrebbero anche rispondere con unità di misura quali la lunghezza di un banco, di un quaderno o dell'aula.

Estendi la tua icona di apprendimento Amplia il tuo apprendimento - Confronto delle unità di misura

Ecco un esempio di attività matematica aggiuntiva. Scrivi alla lavagna tutte le unità di misura a cui gli studenti rispondono. Chiedere agli studenti di ordinare le unità sulla lavagna dalla più piccola alla più grande. Ad esempio, pensa che un pollice è più grande di un centimetro, ma un piede è più piccolo di una scrivania. Questo esempio dimostra l'importanza delle relazioni di misurazione. Grazie a questi esempi, più avanti in questo laboratorio gli studenti potranno fare stime e giudizi migliori sulle distanze.

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