Voordat u begint
Essentiële vraag: Hoe hangen precieze bewegingen samen met ons vermogen om problemen effectief op te lossen?
Eenheidsbegrip:
- De taak van de robot bepaalt welk pad hij moet volgen en welke oriëntatie hij nodig heeft.
- De robot kan absolute en relatieve bewegingen maken.
- Hoe bereken je de koers van de robot en bepaal je welke koers hij moet varen.
Normenuitlijning
Vereniging van Leraren in de Informatica (CSTA)
- 1B-CS-02: Modelleer hoe computerhardware en -software samenwerken als een systeem om taken uit te voeren.
- 1B-DA-07: Gebruik gegevens om oorzaak-en-gevolgrelaties te benadrukken of voor te stellen, uitkomsten te voorspellen of een idee te communiceren.
- 1B-AP-08: Vergelijk en verfijn meerdere algoritmen voor dezelfde taak en bepaal welke het meest geschikt is.
- 1B-AP-10: Maak programma's die sequenties, gebeurtenissen, lussen en voorwaarden bevatten.
- 1B-AP-11: Problemen opsplitsen (opsplitsen) in kleinere, beheersbare subproblemen om het programmaontwikkelingsproces te vergemakkelijken.
- 1B-AP-15: Een programma of algoritme testen en debuggen (fouten identificeren en verhelpen) om ervoor te zorgen dat het werkt zoals bedoeld.
- 2-AP-15: Vraag om feedback van teamleden en gebruikers en verwerk deze om een oplossing te verfijnen die voldoet aan de behoeften van de gebruiker.
- 2-AP-19: Documenteer programma's zodat ze gemakkelijker te volgen, testen en debuggen zijn.
- 3A-AP-22: Ontwerp en ontwikkel computationele artefacten in teamverband met behulp van samenwerkingshulpmiddelen.
Benodigde materialen (per groep):
- VEX AIM-coderingsrobot
- Eén stick-controller
- 3 oranje vaten
- 3 blauwe vaten
- AprilTag ID 0, 1, 2, 3 en 4
- AIM-veld (4 tegels en 8 muren)
- VEXcode AIM
- Een computer
- Robot Gradenboog (per leerling)
- Tijdschrift (per student)
Aanbevolen tijd voor deze eenheid: 6-9 sessies
Hoewel het tempo per klaslokaal verschilt, kunnen de voorgestelde timing u helpen effectief te plannen. Een sessie duurt ongeveer 45-50 minuten. U kent uw leerlingen het beste. Pas daarom de timing indien nodig aan om zo goed mogelijk in te spelen op de behoeften van uw leerlingen in uw situatie.
- Inleiding: 1 sessie
- Les 1: 1-2 sessies
- Les 2: 1 sessie
- Les 3: 1-2 sessies
- Eenheidsuitdaging: 2-3 sessies
In deze unit wordt uw precisie op de proef gesteld terwijl u de VEX AIM-coderingsrobot codeert om vracht op te halen en af te leveren. U leert om specifieke richtingen in te slaan, zodat uw robot heel precies kan bewegen en specifieke richtingen op het veld kan inslaan. Aan het eind van de module kunt u uw robot programmeren om vaten op verschillende plekken op het veld op te halen en ze naar hun eindbestemming te brengen.
Bekijk de onderstaande video om meer te weten te komen over de uitdaging van jouw eenheid: het programmeren van je robot om snel vaten te verzamelen en te verplaatsen! Je moet alle vier de vaten verzamelen en zo snel mogelijk terugbrengen naar AprilTag ID 0 voor levering.
Nadat u de video hebt bekeken, voert u een discussie met de klas. Noteer uw antwoorden op de volgende vragen in uw dagboek, zodat u ze tijdens de discussie kunt delen:
- Vergelijk de bewegingen in deze video met de bewegingen van de robot in eerdere lessen. Wanneer is de richting waarin de robot kijkt van belang? Wanneer maakt die richting niet uit? Hoe pakt de robot de vaten op en plaatst ze?
- Speelt precisie een rol bij deze uitdaging? Leg uit wat u denkt.
- Welke vragen heeft u over het coderen van de robot om specifieke richtingen te bepalen met VEXcode AIM?
- Welke vaardigheden en inzichten moet je ontwikkelen om de uitdaging tot een goed einde te brengen?
Nadat u de video hebt bekeken, voert u een discussie met de klas. Noteer uw antwoorden op de volgende vragen in uw dagboek, zodat u ze tijdens de discussie kunt delen:
- Vergelijk de bewegingen in deze video met de bewegingen van de robot in eerdere lessen. Wanneer is de richting waarin de robot kijkt van belang? Wanneer maakt die richting niet uit? Hoe pakt de robot de vaten op en plaatst ze?
- Speelt precisie een rol bij deze uitdaging? Leg uit wat u denkt.
- Welke vragen heeft u over het coderen van de robot om specifieke richtingen te bepalen met VEXcode AIM?
- Welke vaardigheden en inzichten moet je ontwikkelen om de uitdaging tot een goed einde te brengen?
Nadat de leerlingen de video hebben bekeken, leid een discussie met de hele klas de observaties van de leerlingen te achterhalen en hen voor te bereiden op het gezamenlijk creëren van leerdoelen voor de eenheid.
- Vraag de leerlingen om hun observaties en ideeën op basis van de video te delen en moedig hen aan om deze te onderbouwen met argumenten. Herinner de leerlingen eraan dat ze wat ze eerder hebben geleerd over de manier waarop de robot omgaat met objecten, zoals de magneet en de schop, moeten toepassen om hun uitleg te verduidelijken.
- Terwijl leerlingen hun vragen en ideeën delen, helpt u hen hun gedachten te formuleren als productieve wetenschappelijke vragen. Zorg ervoor dat alle leerstof van deze eenheid wordt behandeld.
- Laat leerlingen nadenken over de vaardigheden en inzichten die ze nodig hebben om de uitdaging tot een goed einde te brengen. Deze vaardigheden en inzichten zullen ze gebruiken bij het gezamenlijk creëren leerdoelen.
Help de leerlingen vervolgens om een verbinding te maken met de echte wereld met de inhoud van deze unit en om hun voorkennis te gebruiken aan de hand van de volgende vraag: Wat zijn enkele voorbeelden van industrieën die robots kunnen gebruiken voor precieze navigatie?
- In een drukkere stad herkennen studenten misschien wel autonome bezorgrobots.
- In gemeenschappen met ziekenhuizen zijn ze mogelijk bekend met het idee van robotchirurgie-assistenten.
- In een landbouwgebied zijn ze misschien bekend met tractoren met GPS-navigatie of drones voor gewasbewaking.
Studenten kunnen teruggrijpen naar de eerdere eenheid waarin precisie werd besproken. Deze voorbeelden en verbanden kunnen ook gebruikt worden om een link te leggen naar de eerdere leerervaringen van de studenten.
Samen leerdoelen creëren
Nu u de video hebt bekeken, weet u dat u de robot gaat coderen om vaten te transporteren met behulp van VEXcode AIM. Denk na over wat je moet weten en leren om dit te kunnen doen. Samen met je groep en je docent stel je leerdoelen vast, zodat jullie een gezamenlijk beeld hebben van de leerdoelen voor deze eenheid.
Noteer uw leerdoelen in uw dagboek. U komt later in de module terug op deze leerdoelen om uw voortgang te evalueren en plannen te maken voor toekomstig leren.
Nu u de video hebt bekeken, weet u dat u de robot gaat coderen om vaten te transporteren met behulp van VEXcode AIM. Denk na over wat je moet weten en leren om dit te kunnen doen. Samen met je groep en je docent stel je leerdoelen vast, zodat jullie een gezamenlijk beeld hebben van de leerdoelen voor deze eenheid.
Noteer uw leerdoelen in uw dagboek. U komt later in de module terug op deze leerdoelen om uw voortgang te evalueren en plannen te maken voor toekomstig leren.
Begeleid leerlingen als hele klas door het proces van het gezamenlijk creëren van leerdoelen.
- Denk met de leerlingen na over wat ze moeten weten om de activiteiten in de video hierboven uit te voeren. Formuleer ze als ‘ik kan’-uitspraken.
- Voorbeelden van “ik kan”-uitspraken voor deze eenheid zijn:
- Ik kan VEXcode AIM gebruiken om mijn robot te programmeren om in een specifieke richting te draaien.
- Ik kan een pad plannen waarlangs mijn robot vaten kan verzamelen en plaatsen.
- Voorbeelden van “ik kan”-uitspraken voor deze eenheid zijn:
- Creëer samen leerdoelen op basis van die lijst.
Voor meer over het samen met uw leerlingen creëren van leerdoelen, zie dit VEX-bibliotheekartikel.