• Schema dell'attività
  Questa esplorazione introdurrà innanzitutto gli studenti all'impostazione della velocità di guida e poi chiederà loro di esplorare come la velocità del robot influisce sul suo slancio. Clicca qui (Google / .docx / .pdf) per la descrizione di questa attività. Comprendere lo slancio del robot sarà un concetto importante da applicare al gioco di bowling Strike Challenge.

• Cosa programmeranno gli studenti
  L'utilizzo del progetto modello Speedbot (Drivetrain 2-motors, No Gyro) consente agli studenti di modificare le impostazioni di velocità del blocco [Drive for] semplicemente aggiungendo un blocco [Set drive speed] a un pila. La parte guidata dell'attività prevede che gli studenti lavorino con il blocco [Imposta velocità di guida] e alla fine dell'attività si chiede loro di applicare le loro competenze di programmazione della velocità a test di trasferimento di quantità di moto e di energia.

Se è la prima volta che lo studente utilizza VEXcode V5, può fare riferimento ai tutorial in qualsiasi momento durante questa esplorazione. I Tutorial si trovano nella barra degli strumenti.

• Modella ciascuno dei passaggi per verificare che lo Speedbot sia pronto in modo che gli studenti prendano l'abitudine di farlo.

• Assicurati che gli studenti abbiano selezionato il progetto modello Speedbot (Drivetrain 2-motors, No Gyro).

• Puoi far notare agli studenti che ci sono diversi modelli tra cui scegliere nella pagina Esempi . Man mano che costruiscono e utilizzano altri robot, avranno la possibilità di utilizzare modelli diversi.

• Salvataggio di progetti
  Fai notare che quando hanno aperto VEXcode V5 per la prima volta, la finestra era etichettata VEXcode Project e non è stata salvata (indicato sulla barra degli strumenti). VEXcode Project è il nome del progetto predefinito alla prima apertura di VEXcode V5. Una volta rinominato il progetto Drive Velocity e salvato, il display si aggiorna in Saved. Utilizzando questa finestra nella barra degli strumenti, è facile verificare che gli studenti stiano utilizzando il progetto corretto e che questo sia salvato.

  Una volta salvato inizialmente un progetto, VEXcode V5 salva automaticamente tutte le modifiche successive, come indicato dal messaggio accanto al nome del progetto.

  Spiega agli studenti che ora sono pronti per iniziare il loro primo progetto. Spiega agli studenti che seguendo alcuni semplici passaggi saranno in grado di creare ed eseguire un progetto che imposterà la velocità della trasmissione dello Speedbot.

• Fermati e discuti
  Questo è un buon punto per fare una pausa e chiedere agli studenti di rivedere i passaggi appena completati all'inizio di un nuovo progetto in VEXcode V5 individualmente o in gruppi. Chiedi agli studenti di riflettere individualmente prima di condividere con il loro gruppo o con l'intera classe.

Notare che in questa pila il secondo e il terzo blocco sono uguali al quarto e al quinto blocco. Dopo aver aggiunto il terzo blocco, lo studente può fare clic con il pulsante destro del mouse o fare clic a lungo sul secondo blocco e scegliere Duplica per aggiungere il quarto e il quinto blocco. Quindi la velocità del quarto blocco può essere modificata al 75%.

• Fermati e discuti
  Chiedi agli studenti di prevedere cosa pensano che accadrà quando il progetto verrà scaricato ed eseguito sul robot Speedbot. Chiedi agli studenti di registrare le loro previsioni sui loro quaderni di ingegneria. Se il tempo lo consente, chiedi a ciascun gruppo di condividere la propria previsione.

  Gli studenti dovrebbero prevedere che lo Speedbot si muoverà prima in avanti alla sua velocità predefinita (50%), poi più lentamente (25%) rispetto alla velocità predefinita e quindi più velocemente (75%) rispetto alla velocità predefinita.

• Opzione per modellare prima
  Modellare eseguendo il progetto davanti alla classe prima di farlo provare a tutti gli studenti contemporaneamente. Riunisci gli studenti in un'area e lascia abbastanza spazio affinché lo Speedbot possa spostarsi di 450 mm se è posizionato sul pavimento.

  Spiega agli studenti che ora è il loro turno di portare avanti il ​​loro progetto. Assicurati che abbiano un percorso libero e che nessun robot possa incontrarsi.

• Non è necessario salvare nuovamente il progetto perché VEXcode V5 verrà salvato automaticamente.

• Per modificare il blocco [Drive for] da avanti a indietro, è sufficiente fare clic sul menu a discesa e selezionare indietro.

• Se gli studenti utilizzano un computer, chiedi loro di scollegare il cavo USB dal cervello del robot. Se il robot è collegato a un computer durante l'esecuzione di un progetto, il robot potrebbe tirare il cavo di connessione.

• Poiché non stiamo selezionando un nuovo slot, il nuovo progetto verrà scaricato nello Slot 1 e sostituirà il progetto precedente.

Chiedi alle squadre di condividere l'area di test e la palla, se necessario, ma potrebbero anche essere allestite più aree di test, ciascuna con la propria palla. Decidi se vuoi impostare le aree di prova o se vuoi che lo facciano gli studenti.

La raccolta e l’analisi dei dati, anche il semplice riconoscimento di modelli, sono competenze scientifiche fondamentali. Questa attività aggiunge struttura all'analisi dei dati prevenendo passi falsi comuni. Si noti che le istruzioni non dicono agli studenti di variare la distanza di guida del robot insieme alla variazione della velocità del robot. Questa è un'applicazione intenzionale di ciò che gli scienziati dell'apprendimento chiamano la strategia di controllo delle variabili. Insegnare agli investigatori alle prime armi a manipolare una variabile alla volta (ad esempio, la velocità in questo caso) per determinare la sua influenza su una seconda variabile (ad esempio, la distanza percorsa dalla palla dopo la collisione) è importante perché non è necessariamente un approccio che gli studenti adotteranno. spontaneamente rispetto ad un approccio "ipotesi e verifica". I tipici approcci di "ipotesi e verifica" spesso manipolano più di una variabile alla volta (ad esempio, modificando sia la velocità che la distanza percorsa dal robot) e osservando l'impatto della confluenza sulla distanza percorsa dalla palla dopo la rotazione. Questa attività cerca di allontanare gli studenti da ciò perché le relazioni tra le variabili diventano ambigue. È la maggiore velocità del robot, la maggiore distanza percorsa dal robot o entrambi che portano la palla a viaggiare più lontano? Non possiamo rispondere quando manipoliamo entrambe le variabili contemporaneamente.

Tuttavia, i team potrebbero provare spontaneamente a guidare il robot per distanze diverse. Se osservi ciò, chiedi loro solo di modificare la distanza ma di mantenere la stessa velocità di una prova con la distanza originale di 500 mm. In questo modo, possono confrontare la stessa velocità con diverse distanze di guida per vedere se la distanza di guida del robot influisce anche sulla distanza percorsa dalla palla.

• Prepara l'area affinché la palla rimbalzi in diverse direzioni per diverse distanze. Chiudere porte e/o finestre secondo necessità.

• La tabella per Exploring Velocity può essere salvata dal basso oppure gli studenti possono ricrearla nei loro quaderni di ingegneria.

• Una rubrica per la valutazione dei taccuini di ingegneria del team è disponibile qui (Google ), mentre una rubrica per la valutazione dei taccuini individuali può essere trovata qui (Google ). Ogni volta che prevedi di valutare il lavoro degli studenti con una o più rubriche, assicurati di condividere la griglia con loro prima che inizino a lavorare sul progetto.

1. Il movimento della palla è la prova che il robot ha trasferito energia durante la collisione. Gli studenti potrebbero anche descrivere la velocità della palla dopo l'impatto o la direzione del suo viaggio come prova.

2. La distanza percorsa dalla palla dipende dalla massa/peso della palla utilizzata e dalla velocità impostata per il robot.

3. Gli studenti dovrebbero riconoscere che velocità più elevate portano la palla a viaggiare più lontano rispetto a velocità più basse. Collega esplicitamente questo allo slancio del robot. Evidenziare che il peso del robot non è cambiato, solo la sua velocità, ma che entrambi contribuiscono allo slancio del robot. Chiedi loro se pensano che la palla viaggerebbe così lontano se il robot fosse più pesante. Presumibilmente lo farebbe. Scopriremo di più sugli effetti della massa della palla durante la collisione nella prossima lettura.

4. I gruppi di studenti potrebbero aver selezionato velocità ampiamente variabili, ma l'obiettivo di apprendimento complessivo è che gli studenti riconoscano che velocità più elevate portano a una maggiore quantità di moto che trasferisce più energia alla palla durante le collisioni.