教師ツールボックス
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アクティビティ概要
このアクティビティでは、ロボットがサッカーボールをより上手にドリブルできるように、ロボット用のアタッチメントを設計するよう生徒に求めます。
活動の概要は以下のとおりです。
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組み立てたロボットでドリブルを試し、完了するまでにかかる時間を計測します。 この経験は問題を定義するのに役立ちます。
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潜在的な添付ファイルをスケッチして詳細を記述して設計します。 次に、どのデザインが最適か、またそれをどのように改善できるかについて、同僚からフィードバックを受け取ります。
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ロボットがアタッチメントなしの場合よりも効果的にボールをドリブルできるようにする最適なアタッチメントを構築します。
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アタッチメントをテストし、アタッチメントによってドリブルが改善され、フィニッシュ時間が短縮されたかどうか、またどのように改善されたかを振り返ります。
| 量 | 必要な材料 |
|---|---|
| 1 |
VEX V5 教室スターターキット |
| 3 |
コーンまたはカップ |
| 1 |
V5 コントローラー 276-4820 |
| 1 |
ストップウォッチ |
| 1 |
サッカーボールまたは同等の大きさのボール |
| 1 |
テープのロール |
| 1 |
エンジニアリングノートブック |
教師のヒント
このアクティビティに使用されるプロジェクトは、Robot Brain にすでにインストールされている Drive プロジェクト であることに注意してください。
教師のヒント
学生にコースを設定させるか、教師がコースを設定するかを決定します。
ステップ1: ドリブルコースの作成

3 つのコーン (またはカップ) をすべて一直線に並べます。 各コーンの間にロボットが通れるだけの十分なスペースがあることを確認します。 コーンの間隔を広げると難易度が下がります。 コースの外側(端にあるコーンの 1 つ)で場所を選び、その場所の地面にテープで「X」を描きます。 サッカーボール(または同様の大きさのボール)を「X」の上に置きます。
教師のヒント
電源の投入、V5 コントローラーのペアリング、またはドライブ プログラムの実行で問題が発生している生徒には、該当する手順へのリンクをクリックするように指示します。
ステップ2: ロボットの準備

V5 Robot Brain の電源を入れ、V5 コントローラーとペア れていることを確認し、 V5 Robot Brain で Drive プロジェクト を実行して、コントローラーを使用してロボットをワイヤレスで操作できるようにします。
ステップ3: コースをドリブルする: パート1

ロボットをボールの隣に配置します。 開始前にロボットのどの部分もボールに触れてはいけません。 あなたの目標は、ボールを最初のコーンと 2 番目のコーンの間、そして 2 番目のコーンと 3 番目のコーンの間をドリブル (押し出す) することです。 その後、3 番目のコーンの周りをボールをドリブルし、もう一度両方のコーンセットをドリブルしてコースをもう一度通過する必要があります。 ストップウォッチを使用して、コースをどれだけ早く完了できるかを計測します。 ロボットがボールに初めて触れたときにストップウォッチを開始する必要があります。 ボールがコースの 2 回目の通過で最後のコーンセットを完全に通過したら、ストップウォッチを停止する必要があります。 コースを複数回走って、練習によってタイムがどのくらい向上するかを確認します。 結果をエンジニアリング ノートに記録します。
エンジニアリング ノートブックで以下の質問に回答してください。
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コースを通して最も良かったタイムはいつでしたか?
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タイムを改善するためにどのような戦略を使いましたか?
教師ツールボックス
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回答
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生徒はおよそ 1 分以内、または 1 分 30 秒以内の時間を報告する必要があります。 これより長い時間は、生徒が困難を抱えていることを示しており、より速い速度でロボットをより良く制御する練習をするために支援を受ける必要があります。
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答えはさまざまですが、ロボットの速度を制御したり、ボールが転がらないようにロボットの角度を調整したり、コーンの近くでタイトに曲がって移動距離を最小限に抑えたりしたことを述べる必要があります。
教師のヒント
学生に、デザインの全体的な印象とデザインを改善するための提案の両方の形でフィードバックを提供するように指示します。
ステップ4: 目的に合わせた設計

エンジニアリング ノートの中に、VEX V5 Speedbot に追加してボールをドリブルする能力を向上させるアタッチメントのアイデアをいくつかスケッチします。 デザインを繰り返しながら、デザインのアイデアを他のユーザーと共有します。
ロボットのサッカーの腕を磨くために、創造性を通じてこの技術を開発していることに留意してください。 このような技術革新は、多くの場合、技術をより良くする必要性から始まりま す。 ロボットのサッカー能力を向上させるための創造的な方法はたくさんあります。 あなたにとってベストだと思うものを選択してください。
エンジニアリング ノートブックで以下の質問に回答してください。
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あなたのデザインに対して、どのような肯定的なフィードバックを受け取りましたか?
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あなたのデザインに対して、他の人からどのような否定的なフィードバックを受けましたか?
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どのようなフィードバックをデザインに取り入れましたか? どうやってそれをやったのか説明してください。
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デザインを他の人と共有することで、デザインの改善に役立ちましたか? なぜそうなのか、そうではないのか?
教師ツールボックス
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回答
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報告された肯定的なフィードバックは、「アタッチメントのデザインがクール/ユニーク」から「アタッチメントのデザインはボールのドリブルに効果的であるようだ」までの範囲にわたります。 最も良いフィードバックは、ロボットが移動したり回転したりするときにボールのコントロールを維持するのにアタッチメントの設計が効果的であると思われることです。
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報告された否定的なフィードバックは、アタッチメントのデザインが他の人のデザインのコピーのように見える(または全体的に独創性に欠ける)ものから、アタッチメントのデザインがボールをドリブルするのに全体的に効果がないように見えるものまで多岐にわたります。
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回答はさまざまですが、他の学生による具体的な提案と、それが添付ファイルのデザインにどのように影響したかについての説明を含める必要があります。 たとえば、ロボットがコーンをクリアするためにそれほど遠くまで走行しなくても済むように、アタッチメントを小さくするという提案があったかもしれません。 学生は、そのフィードバックを取り入れるために元のデザインをどのように縮小したかを説明する必要があります。
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理想的には、この質問に対する答えは「はい」であり、デザインに関する新しい視点や意見を得ることのメリットを認めるべきです。 しかし、すべての学生がこのように感じるわけではないかもしれません。 仲間の学生が効果的に実行できるフィードバックを提供できなかったと言う人もいるかもしれません。
教師のヒント
以下の手順 6 で、テスト用にできるだけ多くの添付ファイルを構築するためのリソースと時間を確保します。 すべての生徒がデザインを構築するためのリソースと時間がない場合は、チームに上位 1 つまたは 2 つのデザインを選択させます。
ステップ5: デザインの構築

スケッチを確認し、ロボットのボールドリブル能力を最も向上させると思われるスケッチを選択します。 選択したデザインを組み立ててロボットに取り付けます。
ステップ 6: コースをドリブルする: パート 2

新しく設計したアタッチメントを取り付けたロボットを X 上に配置します。開始前にロボットのどの部分もボールに触れないようにしてください。 ストップウォッチを使用して、アタッチメントなしでの以前のトライアルと同じ経路をたどって、コースでボールをドリブルします。 ロボットがボールに初めて触れたときにストップウォッチを開始する必要があります。 ボールがコースの 2 回目の通過で最後のコーンセットを完全に通過したら、ストップウォッチを停止する必要があります。
エンジニアリング ノートブックで以下の質問に回答してください。
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あなたのデザインは、コースを完了するのにかかる時間を短縮するのに役立ちましたか? なぜそうなのか、そうではないのか?
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デザインをさらに改善するために、何を変えればよいでしょうか? それがどのように、そしてなぜ改善されるのか説明してください。
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アタッチメントの使用中に予期せぬ事態に遭遇しましたか? もしそうなら、何ですか?
教師ツールボックス
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回答
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学生の答えはおそらく「はい」で、添付ファイルによってコース修了までの時間が短縮されたということになるでしょう。 しかし、装着が煩わしかったり、操作中に外れたりして、装着が悪化する可能性もあります。
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このテストの前に、学生たちはフィードバックを通じてデザインのコンセプトを改善しました。 ビルドを物理的にテストした後、デザイン内で何を改善すべきかについての学生のアイデアはより具体的になるはずです。 まだ、生徒にビルドのさらなる改善やテストを許可しないでください。 後ほどこの STEM ラボでロボサッカーをプレイする前に、もう一度そうする機会が与えられます。
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この質問は最初の 2 つの質問の一部に該当します。 この質問により、何がうまくいったか、何がうまくいかなかったか、そして学生が何を改善したいかについてのさらなる説明が促される可能性があります。
議論を促す
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コラボレーションとフィードバック
Q: 同僚にフィードバックを求めることで良かったことは何ですか?
A: 改善のための良い提案があったと思われます。 自分のデザインのアイデアを他の人に説明するのも良い練習になります。
質問: 同僚にフィードバックを求める際に気に入らなかった点は何ですか?
回答: 自分のデザインに誇りを持っているのに、それを批評するよう求められると、客観的なフィードバックを求めるのは気まずいかもしれません。 デザイナーは不安を感じたり、気分を害したりする可能性があります。 これらは私たち全員が経験する完全に正常な感情ですが、それを脇に置いて、厳しい批判ではなく、常に建設的な肯定的なフィードバックを受け入れて提供し、デザインをより良くするためのコラボレーションを楽しむ必要があります。