VEX GO 적용

VEX GO에 연결

데이터 탐정: 브릿지 챌린지 STEM 랩은 학생들에게 데이터가 무엇인지, VEX GO Eye Sensor의 데이터를 수집하고 해석하는 방법, 주장을 제기하고 해당 주장을 뒷받침하거나 반박하기 위해 데이터를 수집하고 분석하는 방법을 가르쳐 주는 실습 경험을 제공합니다. 이 연구실에서 학생들은 교량 검사관의 역할을 맡아 도시 내 교량의 안전에 대한 데이터를 수집, 정리, 분석, 해석하는 일련의 활동을 진행합니다.

랩 1에서 학생들은 Eye Sensor가 GO 코드 베이스를 다리 표면 위로 움직여 다양한 색상의 VEX GO 빔(다리의 균열을 나타냄)을 지나갈 때 어떤 데이터를 보고하는지 확인하여 데이터를 수집하는 방법을 배웁니다. 먼저 눈 조명을 끈 상태에서 센서에서 보고된 데이터를 기록합니다. 여기에는 다리 위의 위치, 눈 조명의 상태, 센서에서 보고된 색상 값, 색상 차트를 사용하여 결정된 해당 색상이 포함됩니다. 그들은 눈 조명을 켜면 센서가 보고하는 데이터에 영향을 미칠지 예측하고, 로봇을 다시 다리 표면 위로 이동시키며 센서가 데이터를 정확하게 수집할 수 있도록 로봇의 위치와 안내를 확실히 합니다. 그런 다음 학생들은 데이터를 분석하여 눈의 빛을 추가하면 센서가 보고한 색상 값이 바뀌는지 확인합니다.

2번째 랩에서는 학습한 내용을 바탕으로 도시에 안전하지 않은 다리가 있다는 주장을 뒷받침하거나 반증하기 위한 데이터를 수집합니다. 그들은 도시의 교량 안전 기준을 배우고 VEXcode GO 프로젝트를 운영하여 교량 바닥에 대한 데이터를 수집합니다. 그들은 이 데이터를 수집하여 표와 그래프로 표현하고 이를 통해 패턴을 파악하고 다리에 균열이 있는지, 그리고 균열의 위치를 파악할 수 있습니다. 3번째 실험에서 학생들은 수집된 데이터를 분석하여 다리의 균열 크기를 결정합니다. 그들은 이 연구실과 연구실 2에서 얻은 데이터를 다리 안전 기준과 비교하여 다리가 안전하지 않다는 주장을 뒷받침하거나 반박합니다.

4번째 랩에서 학생들은 실제 문제를 해결하기 위해 데이터를 적용하면서 자신의 주장을 내세울 준비를 합니다. 그들은 먼저 교량 표면에 영향을 미치고 균열을 일으킬 수 있는 요인, 즉 기후, 교량 경간, 교량 교통량 등에 대해 배웁니다. 그들은 도시 내 다양한 다리의 상태에 대한 데이터 세트를 받고, 그룹별로 이를 분석하여 어느 다리가 가장 안전하지 않고 검사가 필요한지에 대한 주장을 내립니다. 5번째 연구실에서는 VEXcode GO 프로젝트를 실행하여 선택한 다리의 바닥을 스캔하고 존재하는 균열의 크기와 위치에 대한 데이터를 수집하여 주장을 시험합니다. 그들은 이 데이터를 사용해 자신의 주장이 뒷받침되거나 반박되는지 판단한 다음, 그 데이터를 다리 검사 보고서에 제시합니다.

학생들이 각 랩의 활동을 진행하면서 수집된 데이터를 활용하여 공간적 관계를 설명하고, 다리 균열의 위치와 크기에 대한 데이터를 수집합니다. 또한 랩 1에서 빌드 지침을 사용하여 코드 베이스를 구축할 때, 다리의 균열을 따라 눈 센서를 아래로 향하게 하여 코드 베이스를 안내할 때, 랩 2와 5에서 다리 아랫면에서 데이터를 수집할 때 균열이 어디에 위치할지 시각화할 때 등 다양한 방식으로 공간적 대화를 사용합니다. 

코딩 교육

이 단원 전체에서 학생들은 분해, 시퀀싱과 같은 다양한 코딩 개념을 접하게 됩니다. 이 단원 내의 실험실은 비슷한 형식을 따릅니다.

• 관계를 맺다:
  • 교사는 학생들이 실험실에서 배울 개념과 개인적인 연결을 형성할 수 있도록 도와줍니다.
  • 학생들이 빌드를 완성하게 됩니다.
• 놀다:
  • 지도: 교사가 코딩 과제를 소개합니다. 학생들이 도전의 목표를 이해했는지 확인하세요.
  • 모델: 교사는 과제를 완료하기 위한 프로젝트 생성에 사용될 명령어를 소개합니다. VEX코드(GO/123)를 투사하거나 블록/코더 카드의 물리적 표현을 보여 명령을 모델링합니다. 의사코드가 포함된 랩의 경우, 학생들에게 프로젝트의 의도를 계획하고 개략적으로 설명하는 방법을 모델로 제시합니다.
  • 진행: 교사는 학생들이 프로젝트의 목표, 과제에 관련된 공간적 추론, 프로젝트의 예상치 못한 결과에 대한 문제 해결 방법 등에 관해 토론하도록 유도할 수 있는 주제를 받게 됩니다. 또한 이 토론을 통해 학생들이 도전 과제의 목적과 명령어를 올바르게 사용하는 방법을 이해하고 있는지 확인할 수 있습니다.
  • 상기시키기: 교사는 학생들에게 해결책을 처음 시도할 때는 정답이 나오지 않거나 처음에는 제대로 실행되지 않을 수 있음을 상기시킵니다. 여러 번 반복하도록 장려하고, 학생들에게 시행착오도 학습의 일부라는 점을 상기시켜주세요.
  • 질문: 교사는 학생들과 실험실 개념을 현실 세계 응용 프로그램과 연결하는 토론을 진행합니다. 몇 가지 예로는 "엔지니어가 되고 싶었던 적이 있나요?" 또는 "인생에서 로봇을 본 적이 있나요?"가 있습니다.
• 공유: 학생들은 다양한 방법으로 학습 내용을 전달할 기회를 얻습니다. 선택 보드를 사용하면 학생들은 학습 내용을 가장 잘 표현할 수 있는 "발언권과 선택권"을 갖게 됩니다.