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Progetto Capstone: Pulizia della barriera corallina

Presentazione della sfida di pulizia della barriera corallina 

Ogni anno, da 8 a 12 milioni di tonnellate di rifiuti di plastica nocivi inquinano gli oceani di tutto il mondo. In questa sfida, codificherai il robot VR per pulire la barriera corallina, rendendo l'oceano un habitat più sano e sicuro per la vita marina. 

Guarda il video qui sotto per scoprire di più sulla Coral Reef Cleanup Challenge.

Dettagli della sfida

  • Il Robot VR è dotato di un caricabatterie solare e di una batteria. 
  • La carica della batteria dura solo pochi minuti. È necessario raccogliere quanta più spazzatura possibile prima che la batteria si scarichi completamente.
  • Il robot non deve entrare in collisione con la barriera corallina. In tal caso, la missione terminerà immediatamente.
  • Il robot VR è inoltre dotato di un sensore di distanza, un sensore oculare, un sensore paraurti e un sensore di posizione.
  • Una volta scaricata la batteria, il robot VR smetterà di muoversi e verrà visualizzata la quantità totale di rifiuti raccolti.

 

Questo documento della sfida fornisce dettagli importanti sulla sfida di pulizia della barriera corallina.

Risorse disponibili

Rubrica Sfida

Le prestazioni del tuo team saranno valutate utilizzando una rubrica contenente le seguenti categorie: pianificazione e brainstorming, pseudocodifica, codifica ed esecuzione, lavoro di squadra e collaborazione e successo della missione.

Rubrica Sfida Pulizia della barriera corallina

 

Di seguito viene fornito un riepilogo di ciascuna categoria, insieme a una panoramica del lavoro esemplare in ciascuna categoria.

Un'icona di una matita che scrive note su un pezzo di carta, indicando la pianificazione.

Pianificazione e Brainstorming

Un piano solido è essenziale per codificare con successo il robot VR per ripulire quanta più spazzatura possibile dal fondo dell'oceano.

Esempio pianificazione e brainstorming:

  • Risultati in un elenco di diverse idee innovative e complete per risolvere la sfida.
  • Mostra che il gruppo ha discusso in modo collaborativo i pro e i contro di ciascuna idea.
  • Riflette le diverse prospettive di tutti i membri del team.

Un'icona di un elenco puntato che indica la pseudocodifica.

Pseudocodifica

La pseudocodifica è il processo di scomposizione delle tue idee per ripulire la spazzatura con il robot VR in passaggi leggibili dall'uomo prima di iniziare a programmare. 

La pseudocodifica esemplificativa include:

  • Incorporando molte funzionalità del robot VR in modo che sia utilizzato al massimo delle sue potenzialità.
  • Pianificazione del percorso accurata ed efficiente.
  • Commenti dettagliati.
  • Passi che sono in ordine logico.
     

Un'icona dei contorni dei blocchi di codice che indica la costruzione e il collaudo di un progetto.

Codifica ed Esecuzione

La categoria Codifica ed esecuzione valuta il successo del tuo progetto di codifica.

Esemplare Codifica ed esecuzione significa il progetto:

  • Pulisce quanta più spazzatura possibile dal fondo dell'oceano.
  • È altamente efficiente.
  • Include commenti per ogni sezione.
  • È stato accuratamente testato.
     

Un'icona di tre persone con una lampadina incandescente sopra di loro, che indica il lavoro di squadra e la collaborazione.

Lavoro di squadra e collaborazione

Il lavoro di squadra e la collaborazione sono il modo in cui il tuo team comunica e lavora insieme.

Esemplare lavoro di squadra e collaborazione significa:

  • I membri del team si sostengono attivamente a vicenda.
  • Tutti i membri del team contribuiscono alla discussione e svolgono un ruolo nella risoluzione della sfida.
  • La comunicazione è continua, chiara e produttiva.

Un'icona di un distintivo di riconoscimento che indica il completamento con successo di una missione.

Missione riuscita

Questa categoria considera come il tuo gruppo ha ottimizzato il tuo progetto di codifica per il robot VR per raccogliere i rifiuti.

Un successo esemplare della missione significa:

  • È stata raccolta una grande quantità di rifiuti, compresi pezzi difficili da raggiungere.
  • La strategia avanzata per la raccolta dei rifiuti è evidente.
  • Il progetto VEXcode è ottimizzato per includere una pianificazione del percorso e un processo decisionale efficienti. 

Fase 1: Pianificazione

La sfida di pulizia della barriera corallina può essere risolta utilizzando un processo in tre fasi. La prima fase è la pianificazione. L'obiettivo di questa fase è un elenco di diverse idee che potresti utilizzare per codificare il robot VR per ripulire il più possibile la spazzatura.

  • Rivedi il documento della sfida con il tuo team. Assicurati che tutti comprendano appieno gli obiettivi e i requisiti della sfida prima di fare brainstorming sulle idee. Se hai domande sulla sfida, chiedi ad altri gruppi o al tuo insegnante.
  • Collabora con il tuo team per elaborare un elenco di diverse idee per la codifica del robot VR per ripulire più spazzatura possibile. Registra le tue idee in modo da poterle esaminare in seguito.
  • Restringi l'elenco del tuo team alle idee migliori.
  • La pianificazione e il brainstorming del tuo team saranno valutati in base al modo in cui lavorate insieme per creare un elenco dettagliato di soluzioni creative.

Viene mostrata una pagina di esempio del taccuino con le idee elencate. Ci sono diversi colori e schizzi e linee ondulate per indicare la scrittura. Frecce, crocette ed evidenziazioni mostrano la natura iterativa della fase di pianificazione.

Quando il tuo gruppo ha finito, contatta il tuo insegnante condividendo la tua lista di idee. Non passare alla fase successiva fino a quando il tuo insegnante non ha approvato le tue idee. 

Fase 2: Pseudocodifica

Dopo che il tuo piano è stato esaminato dal tuo insegnante, la fase successiva è la pseudocodifica.

  • Inizia registrando i passaggi di alto livello necessari per risolvere la sfida in un linguaggio leggibile dall'uomo. 
    • Questi passaggi dovrebbero diventare i commenti nel tuo progetto di codifica.
  • Suddividi i tuoi passaggi di alto livello nei comportamenti individuali che il Robot VR dovrà completare per ripulire il più possibile la spazzatura.
  • La tua pseudocodifica verrà valutata in base a quanto chiaramente è scritta, se i passaggi sono dettagliati e nell'ordine corretto e se stai utilizzando alcune delle funzioni principali del robot VR (come la gestione della durata della batteria).

Un diagramma scritto a mano e uno pseudocodice per guidare il robot VR a raccogliere la spazzatura. Il diagramma mostra un robot nella posizione iniziale con un percorso direzionale che indica il movimento in avanti, una svolta a destra e poi di nuovo in avanti. Sotto il diagramma, lo pseudocodice recita: "Start. 1. Vai al primo pezzo di spazzatura. a. Guida in avanti. 2. Vai al prossimo pezzo di spazzatura. a. Gira a destra. b. Guidare in avanti." I passaggi sono chiaramente contrassegnati e corrispondono al percorso del robot mostrato nello schema.

Quando il tuo gruppo ha finito, contatta il tuo insegnante condividendo il tuo pseudocodice. Non passare alla fase successiva fino a quando il tuo insegnante non l'avrà approvata. 

Fase 3: Costruzione e Collaudo

La fase successiva del processo è la costruzione e il test del tuo progetto.

  • Usa il tuo pseudocodice per costruire e testare ogni comportamento che il robot VR deve completare per ripulire più spazzatura possibile.
  • Mettiti alla prova mentre procedi! Non provare a costruire l'intero progetto in una sola volta prima del test. In questo modo sarà più facile risolvere eventuali problemi.
  • Ripeti frequentemente il tuo progetto per aumentare la quantità di spazzatura che il Robot VR può ripulire. 
    • Perfeziona il tuo piano e lo pseudocodice secondo necessità per migliorare la tua capacità di ripulire il fondo dell'oceano.
  • La codifica e l'esecuzione del tuo team saranno valutate in base alla quantità di spazzatura che il robot VR pulisce con il minor numero di errori e il maggior numero possibile di ottimizzazioni. 

Un programma VEXcode VR di esempio inizia con un" blocco all' "avvio, seguito da un blocco di commenti che legge "Drive al primo pezzo di spazzatura" e un blocco per avanzare di 800 mm. Il commento successivo dice Drive to the next piece of trash with blocks to turn right for 90 degrees and drive forward for 700 mm. Sul lato destro viene visualizzata un'icona a forma di segno di spunta verde, che indica che il comando è stato convalidato o completato correttamente.

Revisione finale

Una volta che il tuo team ha codificato il robot VR per raccogliere più spazzatura possibile, incontra il tuo insegnante per rivedere i tuoi progressi durante tutte le fasi della sfida. Completerete insieme la rubrica. Valuterà la pianificazione, lo pseudocodice, il progetto di codifica, la collaborazione e il successo della missione del tuo team.

Rubrica Sfida Pulizia della barriera corallina

Riflessione sul riepilogo

Una volta completata la sfida di pulizia della barriera corallina, è il momento di riflettere sul processo e sui progressi. Per prima cosa, rispondi alle domande seguenti nel tuo quaderno di ingegneria. Quindi, incontratevi di nuovo come una squadra per condividere e discutere le vostre risposte l'una con l'altra.

  1. Quanti chilogrammi di spazzatura sei riuscito a raccogliere nella sfida? Quali azioni o decisioni ritieni abbiano contribuito a questo risultato? Quali miglioramenti potresti apportare al tuo progetto?
  2. Quale ruolo hai svolto nel tuo gruppo durante la risoluzione della sfida? Quali contributi hai apportato che hanno aiutato il tuo team a risolvere la sfida? Cosa potresti fare per essere un membro del gruppo migliore?
  3. Cosa hai imparato su come hai imparato quando hai risolto questa sfida? 
  4. Come potresti applicare le conoscenze e le competenze acquisite da questa sfida per risolvere i problemi in futuro?