VEX IQ - STEM Labs - Lab 5 - Draaien - Links en rechts draaien

Teacher Toolbox - Het doel van deze sectie

Het doel van het gedeelte Afspelen is dat studenten leren om de Autopilot-robot te programmeren om naar links of rechts te draaien met behulp van de draai voor blok. Om te beginnen met de sectie Afspelen, maken studenten kennis met programmeergedrag. Vervolgens doen studenten een onderzoek waarin ze leren hoe ze de Autopilot kunnen programmeren om links en rechts te draaien. Lees deze pagina met studenten voordat je verder gaat met de verkenning van Draaien. Gebruik de vragen Motiveer een discussie (Google / .docx / .pdf) om met studenten te bekijken wat basisgedrag is en waarom ze de bouwstenen zijn voor het programmeren van een robot.

Teacher Toolbox - Robotgedrag

Gedrag is een zeer handige manier om te praten over wat de robot doet en wat hij moet doen. Vooruitgaan, stoppen, draaien, op zoek naar een obstakel - dit zijn allemaal gedragingen.

Naarmate leerlingen beginnen met programmeren, moeten ze ook beginnen na te denken over de acties van de robot in termen van gedrag. Wanneer studenten programmeren, moeten ze deze stappen volgen:

Eerst formuleren ze een plan voor de robot om de gewenste actie uit te voeren.
Vervolgens vertalen ze dat plan naar een programma dat de robot kan volgen.

Het plan is gewoon de opeenvolging van gedragingen die de robot moet volgen, en het programma is gewoon dat gedrag dat wordt vertaald in VEXcode IQ-blokken.

Taken opsplitsen in kleinere gedragingen en vervolgens oplossingen bouwen met die gedragingen is een vaardigheid die op veel verschillende onderwerpen kan worden toegepast. Dit is ook een voorbeeld van Computational Thinking. Voor meer informatie over Computational Thinking, zie hier: https://k12cs.org/computational-thinking/

Denken als een robot

Mensen zijn zeer complex en kunnen op zeer complexe manieren denken. Soms denken we bewust en soms onbewust over dingen na. Moet je ooit nadenken over ademhalen om jezelf te laten ademen? Hoe zit het met het doen van een wiskundig probleem? Bedenk nu hoe je van de deur van het klaslokaal naar je stoel bent gekomen. Heb je aan elke stap en bocht gedacht, of dacht je aan iets anders?

Robots denken niet over veel dingen na en ze hebben geen onderbewustzijn om hen te helpen zoals mensen dat doen. Robots kunnen alleen doen waarvoor ze geprogrammeerd zijn. Alle robottaken kunnen worden opgesplitst in eenvoudigere taken, en deze eenvoudigere taken staan bekend als gedrag - de bouwstenen van het programmeren van robotica.

Een gedrag is een manier waarop een robot werkt en kan variëren van eenvoudig tot complex, afhankelijk van hoe de robot is gebouwd of geprogrammeerd. Een eenvoudige mobiele robot zoals de Autopilot heeft slechts twee motoren, dus zijn gedrag omvat het draaien van die motoren om zijn doelen te bereiken. De automatische piloot zal eenvoudig gedrag gebruiken, zoals vooruit, achteruit en draaien om grotere taken uit te voeren.

Dus hoe denk je als een robot? Stel je een taak voor die je de robot wilt laten doen. Stel je nu elke stap voor die de robot zou moeten doen om die taak uit te voeren. Dat zijn de gedragingen die je zou moeten programmeren om de taak te bereiken.

Motiveer discussie - Draaien tijdens het rijden

V: Net als vooruit en achteruit rijden, is draaien een basisgedrag dat belangrijk is om onder de knie te krijgen. Waarom denk je dat het belangrijk is om dit gedrag eerst te leren?
A: Studenten kunnen antwoorden met verschillende antwoorden, maar het idee is dat basisgedrag belangrijk is om eerst te leren voordat moeilijker gedrag wordt geprobeerd. Je kunt het vergelijken met het leren van elementaire wiskundige feiten over optellen en aftrekken voordat je leert lenen en meenemen bij het toevoegen van grotere getallen.

V: Hoe vaak schat u dat u zich omdraait terwijl u zich gedurende de dag verplaatst?
A: Studenten kunnen met elk getal antwoorden, maar het is waarschijnlijk een zeer groot getal! Draaien is een basisbeweging die we allemaal heel vaak doen.

V: Hoeveel taken kun je opsommen die je kunt doen zonder erover na te denken?
A: Studenten kunnen antwoorden met elke activiteit, zoals ademen of een hartslag hebben die ze niet bewust beheersen. Studenten kunnen ook antwoorden met delen van hun routine waar ze niet veel over nadenken, zoals's ochtends tandenpoetsen. Wijs erop dat volwassenen dit ook doen, met voorbeelden als rijden naar het werk. Je kunt er ook op wijzen dat studenten veel dingen tegelijk kunnen doen, zoals mee neuriën met een liedje terwijl ze een wiskundeprobleem doen.

Breid je leerproces uit - denk als een robot

Zonder te draaien, kon je nergens komen! Laat de leerlingen naar de deur van het klaslokaal gaan en tellen hoeveel stappen en draaien ze nodig hebben om aan hun bureau te zitten. Studenten moeten elk deel van hun pad van de deur naar hun stoel vastleggen in hun technische notitieboekjes en proberen een gelabeld diagram te tekenen. Een voorbeeld hiervan kan zijn:

Begin bij de deur
Loop 8 stappen vooruit
90 graden naar links draaien
Loop rechtdoor 4 stappen
90 graden naar rechts draaien
Ga zitten

Als studenten hun pad in kleine stappen volgen, zullen ze nadenken over hoe een robot kan worden geprogrammeerd om te bewegen en te draaien om ook een doel te bereiken.