VEX GO toepassen
Verbinding met VEX GO
Het Data Detectives: Bridge Challenge STEM Lab biedt studenten een praktische ervaring waarin ze leren wat data is, hoe VEX GO Eye Sensor-data verzameld en geïnterpreteerd kan worden, hoe ze een authentiek probleem kunnen oplossen met behulp van data door een bewering te doen en hoe ze de data kunnen verzamelen en analyseren om die bewering te ondersteunen of te weerleggen. In dit lab nemen studenten de rol aan van bruginspecteurs en voeren ze een reeks activiteiten uit waarin ze gegevens over de veiligheid van bruggen in een stad verzamelen, ordenen, analyseren en interpreteren.
In Lab 1 leren leerlingen hoe de Eye Sensor gegevens verzamelt door de GO Code Base over het oppervlak van een brug te bewegen om te zien welke gegevens de sensor rapporteert als deze over verschillende gekleurde VEX GO-balken (die scheuren in een brug voorstellen) beweegt. Ze doen dit eerst met het ooglicht uit en registreren de gegevens die de sensor rapporteert, waaronder de positie op de brug, de status van het ooglicht, de tintwaarde die de sensor rapporteert en de bijbehorende kleur zoals bepaald met behulp van de tintentabel. Ze voorspellen of het inschakelen van het ooglicht invloed heeft op de gegevens die de sensor rapporteert en verplaatsen de robot opnieuw over het oppervlak van de brug. Hierbij zorgen ze ervoor dat de robot zo wordt gepositioneerd en geleid dat de sensor de gegevens nauwkeurig kan verzamelen. Vervolgens analyseren de studenten hun gegevens om te zien of het toevoegen van ooglicht de tintwaarde die de sensor rapporteert, verandert.
In Lab 2 bouwen ze voort op wat ze hebben geleerd om gegevens te verzamelen waarmee ze de bewering dat er een onveilige brug in hun stad is, kunnen ondersteunen of ontkrachten. Ze leren de veiligheidscriteria voor bruggen van de stad kennen en voeren een VEXcode GO-project uit om gegevens te verzamelen over de onderkant van de brug. Ze verwerken deze gegevens in een tabel en een grafiek, zodat ze patronen kunnen vaststellen en kunnen nagaan of er een scheur in de brug zit en waar de scheur zich bevindt. In Lab 3 analyseren de leerlingen de verzamelde gegevens om de grootte van de scheur in de brug te bepalen. Ze vergelijken hun gegevens uit dit lab, en ook uit lab 2, met de veiligheidscriteria voor bruggen om de bewering dat de brug onveilig is te ondersteunen of te ontkrachten.
In Lab 4 zijn leerlingen klaar om hun eigen beweringen te doen, terwijl ze data toepassen om een authentiek probleem op te lossen. Eerst maken ze kennis met factoren die het oppervlak van bruggen beïnvloeden en scheuren kunnen veroorzaken, zoals het klimaat, de overspanning van de brug en de hoeveelheid brugverkeer. Ze krijgen een dataset over de staat van verschillende bruggen in de stad. Deze analyseren ze in hun groepen om te bepalen welke brug het onveiligst is en dus geïnspecteerd moet worden. In Lab 5 testen ze hun bewering door het VEXcode GO-project uit te voeren. Daarmee scannen ze de onderkant van de door hen gekozen brug en verzamelen ze gegevens over de grootte en locatie van eventuele scheuren. Ze gebruiken de gegevens om te bepalen of hun bewering wordt ondersteund of weerlegd. Vervolgens presenteren ze hun gegevens in een inspectierapport van de brug.
Terwijl de leerlingen de activiteiten van elk lab uitvoeren, gebruiken ze de verzamelde gegevens om ruimtelijke relaties te beschrijven. Ze verzamelen gegevens over de locatie en de grootte van de scheuren in de brug. Ze maken ook op verschillende manieren gebruik van ruimtelijke communicatie, bijvoorbeeld bij het bouwen van de Code Base aan de hand van de bouwinstructies in Lab 1, bij het leiden van de Code Base met de oogsensor naar beneden over de scheuren in de brug en bij het visualiseren waar de scheuren zich kunnen bevinden in Lab 2 en 5, bij het verzamelen van gegevens van de onderkant van de brug.
Lesgeven in coderen
In deze module maken studenten kennis met verschillende coderingsconcepten, zoals decompositie en sequentie. De labs binnen deze unit volgen een vergelijkbaar format:
- Erbij betrekken:
- Leraren helpen leerlingen om een persoonlijke connectie te maken met de concepten die in het Lab worden behandeld.
- Studenten zullen het bouwwerk afmaken.
- Toneelstuk:
- Instructie: Leraren introduceren de codeeruitdaging. Zorg ervoor dat de leerlingen het doel van de uitdaging begrijpen.
- Model: Leraren introduceren opdrachten die ze zullen gebruiken bij het maken van hun project om de uitdaging te voltooien. Modelleer de opdrachten door VEXcode (GO/123) te projecteren of door fysieke weergave (weergave van de blokken/Coder-kaarten). Voor labs met pseudocode laat u studenten zien hoe ze hun projecten kunnen plannen en de intentie ervan kunnen schetsen.
- Faciliteren: Leraren krijgen opdrachten om met leerlingen een discussie aan te gaan over de doelen van hun project, het ruimtelijk redeneren dat bij de uitdaging hoort en hoe ze onverwachte uitkomsten van hun projecten kunnen oplossen. Tijdens deze bespreking wordt ook gecontroleerd of de leerlingen het doel van de uitdaging begrijpen en hoe ze de opdrachten correct kunnen gebruiken.
- Herinnering: Leraren zullen leerlingen eraan herinneren dat de eerste poging om hun oplossing te maken, niet altijd correct zal zijn of niet meteen goed zal verlopen. Moedig leerlingen aan om meerdere keren te oefenen en herinner hen eraan dat vallen en opstaan een onderdeel is van het leerproces.
- Vraag: Leraren betrekken leerlingen bij een discussie waarin ze de concepten uit het lab koppelen aan toepassingen in de echte wereld. Enkele voorbeelden hiervan zijn: "Heb je ooit ingenieur willen worden?" of "Waar heb je in je leven robots gezien?"
- Delen: Studenten krijgen de kans om hun leerproces op verschillende manieren te communiceren. Met behulp van het keuzebord krijgen leerlingen een stem en keuze voor de manier waarop zij hun leerproces het beste tot uitdrukking brengen.