경마장 설계 및 확장

• 이 탐구를 통해 학생들은 레이스코스를 스케치하고 설계하여 단위의 크기 조절 및 변환 방법을 배우게 됩니다. 학생들은 그룹으로 나뉘어 자신의 학습 과정을 배치할 수 있는 영역을 찾습니다. 그런 다음 그들은 코스에 대한 면적을 측정하고 엔지니어링 노트북에 적절한 치수로 이 면적을 스케치합니다. 학생들이 실제 코스 크기에 대한 스케치를 얻으면 단위 변환을 사용하여 코스의 크기를 줄여 엔지니어링 노트북에 맞게 조정합니다.

• 과정의 규모가 축소되면. 또한 학생들은 자신의 코스에 Speedbot의 축소된 버전을 그려서 코스에 비해 로봇이 얼마나 크거나 작은지 시각화할 수 있습니다. 이는 로봇이 어떻게 경로를 탐색할 수 있는지 결정하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 회전 폭이 충분히 넓은가요? 로봇이 쉽게 통과할 수 있나요?

• 그룹이 축소된 코스를 설계한 후, 이 치수를 바탕으로 테이프나 다른 재료를 사용하여 실제 크기의 코스를 배치합니다. 그런 다음 운전자 프로그램을 사용하여 로봇을 코스 내에서 운전하여 측정 및 계산이 정확한지 테스트하고 확인합니다. 학생들은 자신이 적합하다고 생각하는 대로 과정의 크기를 테스트하고 편집하도록 권장됩니다.

• 여러 번 변환하는 대신 그래프 용지를 사용하여 크기를 조정할 수 있는 옵션도 있습니다.

• 이러한 기술은 로보 랠리 챌린지에서 성공하는 데 도움이 될 것입니다. 로보 랠리 챌린지에서 그들은 다른 그룹과 함께 코스를 주행하고 로봇을 새로운 통합 코스에서 가장 빠른 속도로 운전해야 합니다!

경주로를 설계할 때 로봇의 치수를 사용하여 로봇이 코스의 선을 넘지 않고 움직이고 회전할 수 있는 충분한 공간을 확보하도록 합니다.

가능하다면 교실 내에서 여러 그룹이 서로 다른 공간을 사용하도록 허용하세요. 하지만 사용 가능한 공간이 하나뿐이라면 같은 공간을 사용할 수 있습니다. 그룹이 각자의 차선을 다시 테이프로 붙이도록 하여 동일한 공간을 다른 구성으로 사용할 수 있도록 하는 것을 고려하세요.

모든 축척된 거리를 측정하는 대신 그래프 용지를 사용하여 축척된 경로를 더 쉽게 그리는 방법도 있습니다.

학생들의 엔지니어링 노트북에 있는 그래프 용지를 사용하여 기록한 측정값을 사용하여 스케치한 영역의 축척된 버전을 만들도록 요청합니다. 시작하기 전에 영역을 재현할 눈금을 미터 단위로 결정하십시오. 예를 들어, 그래프 용지의 각 사각형은 1제곱미터를 나타낼 수 있습니다. 위의 예에서 1제곱미터는 그래프 용지에서 4칸 x 4칸입니다.

크기를 선택할 때는 그래프 용지의 크기를 고려해야 합니다. 너무 큰 규모는 사용하는 그래프 용지에 맞지 않을 수 있습니다. 그래프 용지에 VEX V5 Speedbot의 축소된 버전을 추가하여 생성한 축소된 영역과 축소된 크기를 비교하여 시각화하는 데 도움을 줍니다.

학생들에게 로봇의 센티미터 측정값을 소수점 단위의 미터로 변환하거나, 공간의 미터 측정값을 센티미터로 변환하여 표준 측정 단위로 변환하도록 합니다. 더 쉽게 척도를 만들려면 표준 측정 단위를 사용하세요.

Speedbot의 대략적인 치수는 앞면이 30cm, 측면이 24cm입니다.

30cm = 300mm = 0.3m
24cm = 240mm = 0.24m

그래프 용지를 사용하여 코스를 스케치할 수도 있습니다.

학생들에게 엔지니어링 노트에 그린 축척된 영역 안에 경주로를 스케치해 보라고 합니다. VEX V5 Speedbot의 크기와 그들이 사용한 척도로 어떻게 표현되는지 염두에 두십시오. 로봇은 경주로의 측면을 벗어나지 않고도 코스를 탐색할 수 있어야 합니다.

여러 개의 턴과 직선 코스를 추가하여 코스를 최대한 창의적으로 구성해 보세요. 화살표 또는 기타 기호를 사용하여 경마장에서 로봇이 이동해야 하는 방향을 나타냅니다. 또한 기호 또는 선을 사용하여 시작 및 마무리 선의 위치를 표시하십시오.

학생들에게 VEX V5 Speedbot에 대한 기호나 그림을 추가하게 하여 수업 규모가 로봇을 수용할 수 있는지 여부를 인식하도록 돕습니다.

학생들은 축소된 버전을 기반으로 실제 크기의 수업 버전을 만드는 데 가장 어려운 부분은 정확한 측정이 필요하다는 것이라고 말할 가능성이 높습니다. 이 경험은 측정 시 발생하는 인적 오류, 특히 측정을 한 번만 수행할 때 발생하는 오류를 강조합니다. 계획을 세울 때 측정 오류를 줄이는 한 가지 방법은 여러 번 측정하고 여러 번의 시도에 걸쳐 측정한 값의 평균을 구하는 것입니다. 이런 방식을 사용하면 가장 길고 가장 짧은 측정값이 부정확할 수 있지만, 보다 정확한 값으로 조정됩니다.

학생들에게 다음 사항을 위한 시간을 주세요.

• 경마장을 테스트하세요

• 필요한 크기/치수 변경 사항을 기록하세요

• 스케치하고 크기를 조정하여 변경 사항을 적용하세요.

• 다시 테스트하세요.

학생들이 경마장을 테스트하고 필요한 개선을 한 후, 수업 토론에 참여하세요. 학생들에게 전체 학급 토론에 참여하도록 요청하기 전에 먼저 파트너나 소그룹과 경험을 공유하게 하세요.

다음과 같은 질문을 통해 토론을 촉진하세요.

• 경마장의 원래 디자인에서 어떤 부분이 크기가 적절하게 정해졌나요? 어떤 부분의 크기를 조정해야 했고, 그 이유는 무엇입니까?

• 경마장의 규모를 조정하면서 어떻게 더 쉽게 규모를 변경할 수 있었나요?

• 레이스코스의 축소판에 축소된 스피드봇의 크기를 그린 것이 로봇의 움직임을 결정하는 데 도움이 되었나요? 왜 그럴까? 아니면 왜 그렇지 않을까?

• 이 활동을 다시 한다면 다르게 했을 부분이 있나요?