개요
성적
3세 이상 (8세 이상)
시간
실험실당 40분
단원 필수 질문
- 로봇팔이란 무엇인가?
- 로봇팔은 어떻게 작동하나요?
단원 이해
이 단원에서는 다음과 같은 개념을 다룹니다.
- 로봇 팔이 작동하는 방식.
- 로봇 팔을 사용하여 작업을 완수하는 방법.
연구실 요약
다음 탭을 클릭하면 각 실험실에서 학생들이 무엇을 하고 배울 것인지에 대한 요약을 볼 수 있습니다.
랩 1 - 로봇 팔
주요 질문: 로봇 팔은 인간의 팔과 어떤 관련이 있나요?
이 랩에서는 로봇 팔의 개념을 인간의 팔과 연관시켜 소개합니다. 학생들에게 사람 팔의 각 부분에 대해 생각해보고, 그것이 로봇 팔이 어떻게 조립되는지와 연관지어 설명하도록 요구합니다. 그런 다음 학생들은 로봇 팔의 첫 번째 부분을 만듭니다.
학생들은 인간 팔의 일부에 무엇이 만들어졌는지 연관시키고, 완전한 로봇 팔을 만들기 위해 무엇이 더 추가되어야 하는지 묻습니다. 그런 다음 학생들은 로봇 팔을 완성하게 됩니다.
다음으로, 학생들은 로봇 팔이 어떤 용도로 사용될 수 있는지 논의하고, 디스크를 움직이는 실험을 하며, 디스크를 움직이는 데 필요한 단계를 작성합니다. 교사들은 한 그룹의 단계를 시도해 보고 그것이 효과적인지 확인함으로써 랩을 마무리합니다.
랩 2 - 모터화된 로봇 팔
주요 질문: 모터가 로봇 팔을 더 유용하게 만들 수 있는 방법은 무엇인가?
인간의 힘과 체력에는 한계가 있다는 점을 설명함으로써 동력화의 장점을 소개합니다. 학생들은 로봇 팔에 모터와 스위치를 추가하여 팔의 움직임을 제어하게 됩니다.
학생들은 모터를 사용하여 디스크를 움직이고, 과정을 개별 단계로 분해하기 위한 자세한 지침을 작성합니다. 그런 다음 학생들은 다른 그룹과 방향을 바꾸고 디스크를 옮기는 작업을 완료하기 위해 그들을 따라가려고 노력합니다. 그들은 지시사항을 수정하여 더욱 정확하게 만들 것입니다.
실험 3 - 전자석 사용하기
주요 질문: 코드를 사용하여 로봇 팔을 어떻게 제어할 수 있나요?
학생들에게 로봇 팔을 만지지 않고도 제어할 수 있는 방법을 물어보면서 로봇 팔을 코딩하는 개념을 소개합니다. 학생들은 로봇 팔에 뇌와 전자석을 추가하게 됩니다.
학생들은 VEXcode GO를 사용하여 로봇 팔의 움직임을 제어하고 타일의 4개 사분면으로 이동시키려고 노력합니다.
학생들은 전자석을 사용하여 타일의 새로운 위치로 디스크를 이동하도록 로봇 팔을 코딩합니다.
랩 4 - 눈 센서 사용
주요 질문: 눈 센서는 로봇 팔에 어떻게 도움이 되나요?
인간과 로봇이 사물을 보는 방식에 대한 토론을 통해 눈 센서를 소개합니다. 눈 센서를 인간의 눈과 비교하고 대조해보세요. 조건의 개념을 소개하고, 코딩에서 조건이 어떻게 센서 데이터를 어떻게 처리할지 알려주는지 알아봅니다.
학생들은 <Eye found object> 블록을 사용하여 디스크를 감지하고 이동하도록 로봇 팔을 코딩하여 눈 센서 앞에 무언가가 있는지 확인합니다. 중간 휴식 시간에 교사는 로봇 팔이 집어 올린 물건을 어떻게 처리해야 하는지 알려주는 방법에 대해 이야기합니다.
그런 다음 학생들은 로봇 팔에 암 모터와 베이스 모터를 모두 사용하여 디스크를 새로운 위치로 옮기도록 코딩합니다. 공유 부분에서는 학생들이 어떤 조건을 사용했는지, 그리고 Eye Sensor가 로봇 팔을 어떻게 더 유용하게 만들었는지에 대해 논의합니다.
랩 5 - 의사 결정하기
주요 질문: 로봇 팔은 어떻게 결정을 내릴 수 있을까?
학생들은 일상생활 속 집안일을 활용하여 로봇이 의사결정을 내리는 개념을 소개합니다. 교실에서 자료를 정리하는 방법을 어떻게 알 수 있나요? 아니면 집에 있는 옷? 인간은 사물을 분류할 때 사고하는 반면, 로봇은 패턴을 따라 결정을 내리는 방식에 대해 이야기해 보세요. 로봇 팔이 결정을 내릴 수 있도록 어떻게 코딩할 수 있을까?
학생들은 로봇 팔에 코드를 입력하여 색상에 따라 색깔이 있는 디스크 하나를 식별하고 특정 위치로 옮깁니다. 중간 휴식 시간에 학생들은 코드를 바탕으로 로봇 팔의 "좋아하는 색깔"을 추측해 봅니다. 그런 다음, 그들은 자신들이 옳은지 시험해 볼 것입니다.
그런 다음 학생들은 로봇 팔에 코드를 입력하여 세 개의 색깔 디스크를 모두 식별하고 분류한 후 색상에 따라 특정 위치로 이동합니다. 학생들은 로봇 팔이 분류할 수 있는 다른 물체에 대해 논의하고, 실제 로봇과의 연결(제품, 센서, 유사한 모양/외관에 따른 팔레타이징 등)을 알아봅니다.
단위 표준
단위 표준은 단위 내의 모든 연구실에서 다루어집니다.
국제 교육 기술 협회(ISTE)
ISTE - (7) 혁신적 디자이너 - 7c: 학생들은 공통 목표를 향해 효과적으로 일하기 위해 다양한 역할과 책임을 맡아 프로젝트 팀에 건설적으로 기여합니다.
표준 달성 방법: 단원의 각 랩에서 학생들은 로봇 역할 및 일상 체크리스트를 작성하여 다양한 역할을 파악하고 해당 매개변수를 따라 효과적으로 기능적 빌드를 만듭니다. 학생들은 또한 각 랩의 놀이 섹션에 설명된 활동을 완료하기 위해 프로젝트 팀과 협력합니다. 공유 섹션의 각 랩이 끝날 때마다 학생들은 팀으로서의 효율성과 협업 능력을 되돌아봅니다.