Achtergrond

In de STEM Lab Unit van Mars Math Expedition maken leerlingen kennis met de verschillende elementen van het vakgebied en nemen ze deel aan de Mars Math Expedition-wedstrijd. Terwijl de leerlingen de verschillende puntentellingonderdelen van de competitie leren kennen, kunnen ze verschillende elementen van de missies op Mars verkennen.

Mars Wiskunde Expeditie PDF Verhalenboek

Introduceer de Mars Math Expedition Competition bij je leerlingen met behulp van het Mars Math Expedition PDF Storybook! Het boek vertelt het dagboek van Kolonel Jo als onderdeel van de Mars Math Expedition-bemanning en plaatst de taken van de wedstrijd in een context aan de hand van de ervaringen van Kolonel Jo in een leuk en boeiend verhaal. Volg Kolonel Jo tijdens de verschillende opdrachten van de Mars Math Expedition. Lees het verhaal voor aan de leerlingen, print een exemplaar uit voor de klasbibliotheek en bespreek het verhaal opnieuw tijdens de wedstrijdcyclus. U kunt uw leerlingen hun eigen expeditielogboeken laten maken om hun voortgang bij te houden tijdens de opdrachten van de wedstrijd, samen met kolonel Jo!

NASA's Mars 2020-missie

De Mars 2020-missie van NASA is gericht op wetenschappelijke doelen met hoge prioriteit voor de exploratie van Mars: leven, klimaat, geologie en mensen. De Perseverance-rover zal de oppervlaktewerkzaamheden voltooien om gegevens te verzamelen voor onderzoek op de Rode Planeet. De robot in de Mars Math Expedition is bedoeld om de rover te assisteren bij een aantal taken, zoals het verzamelen van monsters, het verplaatsen van materialen zoals brandstofcellen en het opruimen van puin van een landingsplaats.

Het relateren van taken voor de Mars Math Expeditie aan de Mars 2020-missie

Terwijl leerlingen aan verschillende opdrachten werken, vinden ze het misschien interessant om te horen hoe de acties van hun heldenrobot verband houden met de missies op Mars. Hieronder vindt u een tabel waarin de puntentelling van de wedstrijd wordt vergeleken met die van de Mars 2020-missie.

VEX GO-wedstrijden

Met wedstrijden in het klaslokaal haalt u de spanning van roboticawedstrijden naar uw leeromgeving. Zo kunnen docenten de creativiteit en motivatie van de wedstrijdomgeving in hun klaslokalen benutten. Door een klassikale wedstrijd te organiseren, vergroot u de kans op succes. Bovendien zorgt u ervoor dat u en uw leerlingen tijdens de les op één lijn zitten.

Voorbereiding op VEX GO-wedstrijden

Naarmate u de module verder doorloopt, zult u zien dat het VEX GO-wedstrijdveld in fasen kan worden gebouwd. Hierdoor kunnen leerlingen zich concentreren op individuele taken op het veld, zodat ze hun vaardigheden kunnen oefenen. Nadat ze op alle vier de podia hebben gebouwd en geoefend, hebben studenten ervaring met elke beoordelingsmethode op het uiteindelijke wedstrijdveld. Voordat u begint, moet u beslissen of u de podia zelf gaat bouwen of dat u studenten wilt inhuren om te helpen bij het bouwen van het veld. Door het bouwen van het veld maken studenten kennis met het werken met bouwinstructies, krijgen ze ervaring met het bouwen in een team en leren ze werken met VEX GO-onderdelen.

Als je ervoor kiest om studenten het veld te laten bouwen, houd dan rekening met meer tijd (geschat op een extra uur per fase). De faciliteringsstrategieën in elk lab (op de pagina Betrokkenheid) geven een lijst met aanbevolen opties voor het verdelen van de bouwinstructies over teams. Een voorbeeld van die uitsplitsing is hieronder weergegeven.

Een VEX GO-wedstrijd organiseren

Een matchbestelling aanmaken

Wedstrijden kunnen soepeler verlopen als jij en je studenten weten wanneer ze naar verwachting klaar zijn om te concurreren. De meeste wedstrijden duren 1 minuut, maar je moet tijd vrijmaken voor het instellen en opruimen, zodat studenten gemakkelijk door de klasruimte kunnen navigeren. Dus het opstellen van een schema dat ongeveer 5 minuten per wedstrijd mogelijk maakt, moet rekening houden met de beweging, installatie en opruiming van studenten.

Plaats het schema bij de teams, of print het uit en geef het aan studenten zodat ze duidelijk kunnen zien wanneer ze verwacht worden klaar te zijn. Een voorbeeld van een matchorder is gekoppeld in de Samenvatting van de Labs. Hieronder staat een voorbeeld van een matchvolgorde.

Je wilt meerdere rondes van de competitie hebben, zodat studenten hun strategie kunnen herhalen en tussen de wedstrijden door kunnen bouwen, dus door een tijdschema op te stellen, kun je je lestijd plannen om een succesvolle wedstrijdles mogelijk te maken. Het hebben van een vooraf bepaald schema stelt u ook in staat om de wedstrijden tijdens de les aan te kondigen, zodat uw focus kan blijven liggen op scoren en timing op het competitieve veld.

Presenteer een klassement

Plaats of projecteer het wedstrijdschema op het whiteboard in je klaslokaal en geef studenten de ruimte om puntentotalen in te schrijven en de winnaar van elke wedstrijd te identificeren. Dit zichtbare record van wedstrijden kan studenten motiveren terwijl ze doorgaan met herhalen, en hen een idee geven van andere teams om te scouten terwijl ze spelstrategieën ontwikkelen.

U kunt het VEX GO Leaderboard ook in uw klas gebruiken. Bekijk dit artikel voor meer informatie over het VEX GO-klassement en hoe u het kunt gebruiken. (binnenkort beschikbaar)

Maak een ruimte voor de wedstrijd

Er zijn drie hoofdgebieden die je binnen je ruimte moet aanwijzen voor je klassikale wedstrijd:

• Een wedstrijdveld - Zorg voor één centraal wedstrijdveld waar alle wedstrijden zullen plaatsvinden. Dit moet gemakkelijk toegankelijk zijn voor alle studenten en voldoende ruimte hebben voor studenten die niet in de wedstrijd zitten om te observeren, zodat ze andere teams kunnen scouten. Dit is de belangrijkste verantwoordelijkheid van de leraar terwijl je wedstrijden plaatsvinden, omdat je verantwoordelijk bent voor het scoren en bijhouden van de tijd, dus het is optimaal om een centraal gelegen ruimte in te stellen waar je je studenten nog steeds kunt begeleiden.
• Een oefengebied - Zorg voor een extra veld of afgeplakte ruimte die studenten kunnen gebruiken om te oefenen voor hun wedstrijdwedstrijden. Als de ruimte het toelaat, wil je misschien meer dan één oefengebied hebben, zodat meerdere teams tegelijkertijd kunnen oefenen.
• Teamvergader- en voorbereidingsruimtes - Zorg dat er verschillende tafels of vergaderruimtes beschikbaar zijn voor allianties om te gebruiken als hun ‘thuisbasis’ of ‘pit’ tijdens de wedstrijd. Dit geeft ruimte om te documenteren in hun Engineering Notebook, te vergaderen om een spelstrategie te ontwikkelen of om hun robots te bouwen en te herhalen.

Een voorbeeldindeling van een klaslokaalruimte kan een centraal gelegen wedstrijdveld omvatten, met bureaus die langs de ene kant van het klaslokaal worden geschoven als teamvergaderruimtes en een oefenruimte die aan de andere kant van de kamer is aangewezen. Je moet bepalen wat het beste werkt voor je omgeving, op basis van je ruimtebeperkingen en de behoeften van je studenten. De onderstaande voorbeeldlay-out heeft een ruimte voor competitie, oefenen, teamvergaderruimtes en een plek om het scorebord te plaatsen.

U kunt ervoor kiezen om uw studenten tijdens de wedstrijden allemaal rondom het veld te laten zitten en de wedstrijden te observeren. U kunt ook een voorbeeld volgen, zoals hieronder: 

• De leraar zou zich bevinden tussen het wedstrijdveld en het klassement.
• Aan het einde van een wedstrijd maakt de leraar de winnaar bekend en schrijft de scores op het klassement, terwijl de twee groepen die deelnamen het wedstrijdveld wissen en opnieuw instellen voor de volgende wedstrijd.
• De leraar kondigt de volgende groepen aan om deel te nemen en geeft ze een "waarschuwing van 2 minuten" voor het begin van hun wedstrijd.
• Zodra het veld is leeggemaakt, brengen de studenten die klaar zijn met concurreren hun robot terug naar de ontmoetingsruimte om strategieën te bedenken voor de volgende ronde, en de studenten die naar boven komen om te spelen kunnen zich verzamelen op het wedstrijdveld vanuit de oefenruimte en/of ontmoetingsruimte.

Het faciliteren van een VEX GO-competitie 

Er zijn een aantal faciliterende strategieën die je kunt gebruiken om ervoor te zorgen dat je wedstrijden succesvol zijn en dat jij en je studenten het beste uit deze leerervaring halen.

Gebalanceerde teams creëren

Sommige wedstrijden vinden plaats in teams, waar studenten samenwerken voor wedstrijden. De leraar moet de teams toewijzen voorafgaand aan de wedstrijdklasse. Houd bij het toewijzen van teampartnerschappen rekening met de sterke en zwakke punten van je studenten, om er zeker van te zijn dat teams in het klaslokaal in balans zijn. Het koppelen van meer ervaren groepen aan minder ervaren groepen geeft studenten de kans om op een authentieke manier van en met elkaar te leren.

Wanneer studenten de klas binnenkomen, moeten ze beginnen in hun teamgroep en deelnemen aan de hele competitie, van spelstrategie en robotvoorbereiding tot oefenen tot de wedstrijd zelf, in hun team. Om dit te vergemakkelijken, moet je ervoor zorgen dat studenten gemakkelijk toegang hebben tot hun teamopdrachten door de advertentie ergens zichtbaar in de klas te plaatsen of deze af te drukken en onder studenten te verspreiden.

Tips en trucs voor het faciliteren van een wedstrijd

Er zijn veel manieren waarop je je klassikale wedstrijden kunt opzetten en organiseren, en je zult na verloop van tijd ontdekken wat het beste werkt voor jou en je studenten. Hieronder volgen enkele overwegingen die jou en je studenten kunnen helpen om een succesvolle klassikale competitie te hebben.

• Om leerlingen te helpen geconcentreerd en betrokken te blijven tijdens de les over de competitie, kunt u ze rollen binnen hun teams laten toewijzen op basis van de rollen en routines in de diavoorstelling met labafbeeldingen. 
• Neem ruim de tijd om te oefenen en spelstrategie te ontwikkelen. Vooral voor studenten die nieuw zijn in de competitiesetting, zal het werken in een team en diep nadenken over de spelstrategie tijd en oefening kosten. Om ervoor te zorgen dat je studenten het meeste uit de klassikale wedstrijdervaring halen, moet je extra tijd vrijmaken voor Play Part 1 van elk Lab, waar studenten hun vaardigheden zullen oefenen. Misschien wil je het idee van spelstrategie als een hele klasdiscussie introduceren, zodat studenten hetzelfde toegangspunt hebben om te werken voordat ze inbreken in hun teams.
• Geef studenten strategieën voor het nemen van beslissingen in een team. Deze kunnen op een prikbord worden geplaatst of met groepen worden gedeeld als ze meningsverschillen over de strategie tegenkomen. Het afspreken van een 'tie-breaker' voordat je met groepswerk begint, kan studenten helpen om tijdens een wedstrijd vooruit te blijven gaan.

Deel 2 van elk Lab bevat ook faciliterende aanwijzingen voor wat studenten voor, tijdens en na een wedstrijdwedstrijd moeten vragen. Gebruik deze om studenten gedurende de wedstrijd betrokken te houden.

Het engineering ontwerpproces

Studenten zullen het Engineering Design Process (EDP) gebruiken om hun spelstrategie te maken en eventuele wijzigingen aan de robot aan te brengen. De EDP is een reeks stappen die ingenieurs volgen om oplossingen voor problemen te bedenken. Vaak gaat de oplossing om het ontwerpen van een product dat aan bepaalde criteria voldoet of een bepaalde taak volbrengt.

Next Generation Science Standards splitst de EDP op in de volgende stappen: DEFINIEER → ONTWIKKEL OPLOSSINGEN → OPTIMALISEER. Dit is een cyclisch proces. Studenten kunnen deze cyclus keer op keer blijven doorlopen terwijl ze proberen hun hoge score te behalen.

• Het definiëren van problemen houdt in dat het op te lossen probleem zo duidelijk mogelijk wordt aangegeven in termen van succescriteria en beperkingen of limieten. Voor een wedstrijd betrof dat het definiëren van de volgende elementen:
  • Scoren 
  • Spelregels
  • Robotontwerp
  • Spelstrategie
• Het ontwerpen van oplossingenbegint met het genereren van een aantal verschillende mogelijke oplossingen. Vervolgens worden potentiële oplossingen geëvalueerd om te zien welke het beste voldoen aan de criteria en beperkingen van het probleem. Deze ontwerpoptie kan stappen bevatten om gegevens te verzamelen die kunnen worden gebruikt als onderdeel van het besluitvormingsproces.
  • Test
  • Concurreren
  • Evalueren
  • Observeren
• Het optimaliseren van de ontwerpoplossing omvat een proces waarin oplossingen systematisch worden getest en verfijnd en het uiteindelijke ontwerp wordt verbeterd door minder belangrijke functies in te ruilen voor functies die belangrijker zijn.
  • Controleer de regels
  • Spelstrategie
  • Robotontwerp

De EDP is cyclisch of iteratief van aard. Het is een proces van het maken, testen en analyseren en verfijnen van een product of proces. Op basis van de testresultaten worden nieuwe iteraties gemaakt en blijven deze worden aangepast totdat het team tevreden is met de resultaten. De EDP is sterk afhankelijk van goede communicatie tussen teamleden. Zie het volgende gedeelte voor informatie over hoe je studenten kunt aanmoedigen om samen te werken tijdens deze unit.

Collaboratieve besluitvorming

Terwijl studenten het technische ontwerpproces doorlopen, moeten ze communiceren met hun teamleden. Goede communicatie en gezamenlijke besluitvorming zorgen ervoor dat studenten productieve gesprekken voeren over strategie en dat ze hun communicatieve vaardigheden ontwikkelen. Moedig leerlingen aan om bij het nemen van beslissingen eerst gegevens met elkaar te delen, de gegevens te gebruiken om strategische ideeën voor te stellen, naar elkaar te luisteren en tot overeenstemming te komen over de strategie die ze tijdens hun volgende cyclus door het EDP willen uitproberen. 

Hoe ziet goede gezamenlijke besluitvorming eruit? 

• Actief luisteren: iedereen in het team moet de kans krijgen om te spreken. Teamleden moeten om de beurt vragen stellen over de andere ideeën.
  • Als studenten niet zeker weten of ze de ideeën van hun teamgenoot begrijpen, laat ze dan herhalen wat ze denken dat het idee is. Dan kan de teamgenoot alle benodigde onderdelen verduidelijken.
• Beslissingen op basis van gegevens:Studenten moeten de informatie die ze tijdens het testen en oefenen hebben verzameld, gebruiken om een beslissing te nemen. Hoe lang duurde die strategie? Hoeveel punten scoorde het? Heb je meer punten gescoord de andere kant op? Moedig studenten aan om deze informatie op te nemen in gegevensverzamelingsbladen of blauwdrukwerkbladen, zodat ze nummers hebben om naar te verwijzen tijdens de teamgesprekken.
• Op een productieve en respectvolle manier het oneens zijn:Er zullen momenten zijn waarop teamleden niet tot een duidelijke consensus kunnen komen. Het is belangrijk dat ze, terwijl ze het oneens zijn, dit doen op een manier die respectvol is voor elkaar. Hier zijn enkele voorbeelden van hoe je het op een productieve manier oneens kunt zijn: 
  • Gebruik een rustige en vriendelijke toon
  • Stel rustig vragen
• Strategie-ideeën blijven delen: Teams zullen waarschijnlijk tot een gedeelde strategie komen die een combinatie is van de sterkste delen van alle ideeën. Moedig studenten aan om om beurten naar elkaar te blijven luisteren totdat ze een compromis kunnen vinden.

Niet alle studenten en teams zullen in staat zijn om tot een duidelijke overeenkomst te komen. Als je geschillen moet beslechten, zorg dan voor een methode die van tevoren duidelijk is gedefinieerd voor studenten. Vertel de studenten bijvoorbeeld om beide strategieën te proberen, te beginnen met de persoon die de rol van 'Bouwer' heeft uit de checklist voor rollen en routines. Dan zullen beide studenten begrijpen dat ze elk hun strategie kunnen uitproberen en zien hoe ze presteren in de tests. Dan kunnen ze de gegevens uit die tests gebruiken om een beslissing te nemen.

Tabblad Drive in VEXcode GO

De Drive Tab in VEXcode GO wordt gebruikt om de Competition Advance Hero Robot aan te drijven met behulp van joystickbedieningen. Zie deze pagina voor meer informatie over toegang tot VEXcode GO op uw apparaat. 

Binnenin het tabblad Drive zijn er meerdere opties voor het besturen van de Hero Robot. Deze staan ook bekend als aandrijfconfiguraties of aandrijfmodi. Selecteer een rijmodus door een van de hier weergegeven knoppen te kiezen. 

De arm van de geavanceerde 2.0 heldenrobot van de competitie besturen

Om de beweging van de arm voor de Competition Advanced-robot te regelen, moet de poort in het tabblad Drive op 'MOTOR' worden ingesteld. Aangezien de armmotor is aangesloten op poort 2, schakelt u poort 2 om om de arm van de Hero Robot te bedienen.

Om de armmotor te bedienen, selecteert u de rode en groene pijlen. Merk op dat dit de richting bepaalt waarin de motor draait, niet noodzakelijk de richting waarin de arm beweegt. Studenten moeten op de rode pijl drukken om de arm van de robot omhoog te bewegen en de groene pijl om de arm naar beneden te bewegen.