• Activiteitenoverzicht
  Deze verkenning laat leerlingen eerst kennismaken met het instellen van de rijsnelheid en vraagt ​​hen vervolgens om te onderzoeken hoe de snelheid van de robot zijn momentum beïnvloedt. Klik hier (Google / .docx / .pdf) voor het overzicht van deze activiteit. Het begrijpen van het momentum van de robot zal een belangrijk concept zijn om toe te passen op het bowlingspel Strike Challenge.

• Wat de leerlingen gaan programmeren
  Met behulp van het Speedbot-sjabloonproject (Aandrijflijn 2-motor, Geen Gyro) kunnen de leerlingen de snelheidsinstellingen van de Speedbot wijzigen door simpelweg set_drive_velocity toe te voegen aan de drive_for instructie. Tijdens het begeleide deel van de activiteit moeten leerlingen de Speedbot met verschillende snelheden bewegen en aan het einde van de activiteit wordt hen gevraagd hun vaardigheden op het gebied van het programmeren van snelheid toe te passen op tests van momentum en energieoverdracht.

Hier is een overzicht van de gebruikersinterface van VEXcode V5. Studenten maken kennis met deze tabbladen/knoppen tijdens de activiteiten in dit Momentum Alley STEM Lab. Er zijn ook koppelingen beschikbaar in het STEM Lab die meer informatie geven over deze tabbladen/knoppen. 

Als dit de eerste keer is dat de student VEXcode V5 gebruikt, kan hij of zij op elk moment tijdens deze verkenning de Tutorials raadplegen. De zelfstudies bevinden zich in de werkbalk. 

Modelleer elk van de stappen voor probleemoplossing voor de leerlingen.

• Projectnamen kunnen spaties tussen of na de woorden bevatten.

  

• Je kunt leerlingen vragen om hun initialen of de naam van hun groep aan de projectnaam toe te voegen. Dit helpt de projecten te differentiëren als je de leerlingen vraagt ​​ze in te dienen.

• Omdat dit de eerste activiteit met programmeren is die uw leerlingen kunnen proberen, moet u de stappen modelleren en vervolgens de leerlingen vragen dezelfde acties uit te voeren. De docent moet vervolgens de leerlingen controleren om er zeker van te zijn dat ze de stappen correct volgen.

• Zorg ervoor dat de leerlingen Voorbeelden openen hebben geselecteerd in het menu Bestand.

• Zorg ervoor dat de leerlingen het sjabloonproject Speedbot (Aandrijflijn 2-motor, Geen Gyro) hebben geselecteerd.

• Op de pagina Voorbeelden kunt u de leerlingen erop wijzen dat er verschillende keuzes zijn waaruit ze kunnen kiezen. Terwijl ze andere robots bouwen en gebruiken, krijgen ze de kans om verschillende sjablonen te gebruiken.

• Wijs erop dat toen ze VEXcode V5 voor het eerst openden, het venster de naam VEXcode Project had. VEXcode Project is de standaard projectnaam wanneer VEXcode V5 voor het eerst wordt geopend. Nadat het project de naam Drive had gekregen en was opgeslagen, werd het scherm bijgewerkt om de nieuwe projectnaam weer te geven. Met dit venster in de werkbalk kunt u eenvoudig controleren of de leerlingen het juiste project gebruiken.

• Vertel de leerlingen dat ze nu klaar zijn om aan hun eerste project te beginnen. Leg de leerlingen uit dat ze door slechts een paar eenvoudige stappen te volgen een project kunnen creëren en uitvoeren dat de Speedbot vooruit zal helpen.

• Herinner de leerlingen eraan dat ze hun projecten moeten opslaan terwijl ze eraan werken. In de sectie Python van de VEX-bibliotheek worden de opslagpraktijken in VEXcode V5 uitgelegd.

Dit is een goed moment om even te pauzeren en de leerlingen individueel of in groepen de stappen te laten herhalen die zojuist zijn voltooid bij het starten van een nieuw project in VEXcode V5. Vraag de leerlingen om individueel na te denken voordat ze dit binnen hun groep of aan de hele klas delen.

Mogelijk ziet u een functie voor automatisch aanvullen wanneer u de instructie begint te typen. Gebruik de toetsen “Omhoog” en “Omlaag” om de gewenste naam te selecteren en druk vervolgens op “Tab” of (Enter/Return) op uw toetsenbord om de selectie te maken. Voor meer informatie over deze functie, bekijk het Python artikel. 

Merk op dat de tweede en derde instructies (regels 33 en 34 in de afbeelding hierboven) hetzelfde zijn als de vierde en vijfde instructies (regels 35 en 36 hierboven), maar met een andere snelheidsparameter. Na het toevoegen van de derde instructies kunnen leerlingen de regels markeren die moeten worden herhaald en deze kopiëren en plakken om het project te voltooien. Vervolgens kunnen ze de snelheid in de vierde regel wijzigen naar 75 procent. 

• Herinner de leerlingen eraan om de USB-kabel los te koppelen van het Robotbrein. Als de robot tijdens het uitvoeren van een project op een computer is aangesloten, kan het zijn dat de robot aan de aansluitkabel trekt.

• Stop en bespreek
  Vraag de leerlingen om te voorspellen wat zij denken dat er zal gebeuren als dit project wordt gedownload en uitgevoerd op de Speedbot-robot. Vertel de leerlingen dat ze hun voorspellingen in hun technische notitieboekjes moeten noteren. Als de tijd het toelaat, vraag dan elke groep om hun voorspelling te delen.

  De leerlingen moeten voorspellen dat de Speedbot eerst vooruit zal gaan met de standaardsnelheid (50%), dan langzamer (25%) dan de standaardsnelheid en dan sneller (75%) dan de standaardsnelheid.

• Model eerst
  Model voert het project uit voor de klas voordat alle leerlingen het in één keer proberen. Verzamel de leerlingen in één gebied en laat voldoende ruimte over voor de Speedbot om te bewegen als deze op de grond wordt geplaatst.

  Vertel de leerlingen dat het nu hun beurt is om hun project uit te voeren. Zorg ervoor dat ze een duidelijk pad hebben en dat er geen Speedbots tegen elkaar aanlopen.

• Om de opdracht drive_for te wijzigen van forward naar reverse, wijzigt u eenvoudigweg de eerste parameter in REVERSE. Hierdoor bewegen de motoren in de aandrijflijn in de tegenovergestelde richting.

• Het aantal mm kan worden gewijzigd, maar voor dit voorbeeld laten we ze op 150 mm staan, zoals ingesteld in de vorige stap.

• Herinner de leerlingen eraan dat ze de USB-kabel van het Robotbrein moeten loskoppelen voordat ze het project uitvoeren.

• Herinner de leerlingen eraan dat ze hun projecten moeten opslaan terwijl ze eraan werken. De VEX-bibliotheek heeft een sectie voor Python waarin de opslagpraktijken in VEXcode V5 worden uitgelegd.

Vraag teams om indien nodig het testgebied en de bal te delen, maar er kunnen ook meerdere testgebieden met elk hun eigen bal worden ingericht. Bepaal of je de toetsruimte(s) wilt inrichten, of dat je wilt dat studenten dit doen.

• Het verzamelen en analyseren van gegevens, zelfs eenvoudige patroonherkenning, zijn fundamentele wetenschappelijke vaardigheden. Deze activiteit voegt structuur toe aan die data-analyse door veelvoorkomende misstappen te voorkomen.

• Merk op dat de instructies de leerlingen niet vertellen dat ze de rijafstand van de robot moeten variëren en ook de snelheid van de robot. Dit is een doelbewuste toepassing van wat leerwetenschappers de Controle van Variabelen Strategie noemen. Het is belangrijk om beginnende onderzoekers te leren één variabele tegelijk te manipuleren (dat wil zeggen de snelheid in dit geval) om de invloed ervan op een tweede variabele (dat wil zeggen de afstand die de bal aflegt na een botsing) te bepalen, omdat dit niet noodzakelijkerwijs een benadering is die studenten zullen volgen. spontaan over op een gok-en-check-aanpak. Typische gis-en-controle-benaderingen manipuleren vaak meer dan één variabele tegelijk (dat wil zeggen, het veranderen van zowel de snelheid als de afstand die de robot aflegt) en het observeren van de impact van de samenvloeiing op de afstand die de bal aflegt na rotatie. Deze activiteit probeert leerlingen daarvan weg te leiden, omdat de relaties tussen de variabelen dan dubbelzinnig zijn. Is het de hogere snelheid van de robot, de grotere afstand die de robot aflegt, of zijn het beide die ervoor zorgen dat de bal verder reist? Daar kunnen we geen antwoord op geven als we beide variabelen tegelijkertijd manipuleren.

• Teams kunnen echter spontaan proberen de robot over verschillende afstanden te laten rijden. Als u dit waarneemt, vraag hen dan alleen om de afstand te veranderen, maar de snelheid hetzelfde te houden als bij een proef met de oorspronkelijke afstand van 500 mm. Op die manier kunnen ze dezelfde snelheid vergelijken met verschillende rijafstanden om te zien of de rijafstand van de robot ook van invloed is op de afstand die de bal aflegt.

• Bereid het gebied voor zodat de bal over verschillende afstanden in verschillende richtingen kan stuiteren. Sluit indien nodig deuren en/of ramen.

• De tabel voor Exploring Velocity kan van onderaf worden opgeslagen, of leerlingen kunnen de tabel opnieuw maken in hun technische notitieboekjes.

• Een rubriek voor het evalueren van teamengineering-notebooks kunt hier vinden (Google ), en een rubriek voor het evalueren van individuele notebooks kunt u hier vinden (Google .). Wanneer u van plan bent het werk van leerlingen met een of meer rubrieken te evalueren, zorg er dan voor dat u de rubriek met hen deelt voordat ze aan het project beginnen te werken.

1. De beweging van de bal is een bewijs dat de robot tijdens de botsing energie heeft overgedragen. De leerlingen kunnen ook de snelheid van de bal na de botsing of de bewegingsrichting als bewijs omschrijven.

2. De afstand die de bal aflegt is afhankelijk van de massa/gewicht van de gebruikte bal en de snelheid die voor de robot is ingesteld.

3. De leerlingen moeten inzien dat hogere snelheden ertoe leiden dat de bal verder reist dan lagere snelheden. Verbind dit expliciet met het momentum van de robot. Benadruk dat het gewicht van de robot niet is veranderd, alleen de snelheid, maar dat beide bijdragen aan het momentum van de robot. Vraag hen of ze denken dat de bal net zo ver zou reizen als de robot zwaarder was. Vermoedelijk wel. In de volgende lezing leest u meer over de effecten van de massa van de bal tijdens de botsing.

4. Studentengroepen hebben misschien sterk variabele snelheden gekozen, maar het algemene leerdoel is dat studenten herkennen dat hogere snelheden leiden tot een groter momentum, waardoor er tijdens botsingen meer energie naar de bal wordt overgebracht.