Notas
3+ (8+ anos)
Hora
40 minutos por laboratório
Pergunta(s) Essencial (is) da Unidade
- O que é um sensor?
- O que são dados?
- Como podemos usar os dados para nos ajudar a resolver problemas?
Compreensões da Unidade
Os seguintes conceitos serão abordados ao longo desta Unidade:
- Um sensor produz dados sobre o mundo real
- Como usar eficazmente o sensor ocular para recolher dados
- Como entender os dados fornecidos pelo sensor ocular
- Como fazer uma hipótese e testá-la usando dados
Resumo do laboratório
Clique nas guias a seguir para obter um resumo do que os alunos farão e aprenderão em cada laboratório.
Laboratório 1 - Compreendendo os Dados
Pergunta de foco principal: O que é o sensor ocular e quais dados ele relata?
- Os alunos construirão o Code Base - Eye Down.
- Eles serão apresentados ao sensor ocular, como ele funciona e como ele relata os dados como valor de matiz.
- Os alunos moverão a Base de Código sobre a superfície rachada de uma ponte com a luz dos olhos apagada e observarão e registrarão os dados relatados pelo Sensor de Olhos no Monitor VEXcode GO.
- Os alunos preverão se acender a luz dos olhos afetará os dados do sensor relatados.
- Os alunos moverão a base de código sobre a superfície da ponte com a luz acesa e observarão e registrarão os dados relatados pelo sensor ocular no monitor VEXcode GO.
- Eles compararão seus conjuntos de dados para confirmar ou refutar suas previsões e discutirão como e por que os conjuntos de dados diferem.
Laboratório 2 - Coleta de Dados
Pergunta de Foco Principal: Como posso recolher dados com um sensor?
- Os alunos serão informados de que um cidadão relatou que pode haver uma ponte insegura em sua cidade. Eles atuarão como inspetores de pontes e aprenderão os critérios para pontes seguras, em risco e perigosas, a fim de investigar esta reivindicação.
- Os alunos usarão o sensor ocular na base de código para coletar dados sobre a parte inferior da ponte.
- Eles registrarão os dados de distância e valor de matiz relatados em intervalos regulares em seus relatórios de inspeção da ponte.
- Os alunos usarão os dados para representar graficamente o valor da tonalidade e a distância percorrida pelo robô.
Laboratório 3 - Analisando Dados
Pergunta de Foco Principal: Como posso analisar dados de um sensor?
- Os alunos continuarão sua investigação a partir do Laboratório 2 para determinar se uma rachadura está presente na parte inferior da ponte e o tamanho e a localização de qualquer rachadura.
- Em seguida, eles codificarão seus dados com base no que aprenderam sobre os valores de matiz no Laboratório 1.
- Eles analisarão os dados coletados com base nos critérios para determinar se a ponte é segura, em risco ou perigosa.
Laboratório 4 - Fazendo uma Hipótese
Pergunta de Foco Principal: Como posso usar dados para resolver um problema autêntico?
- Os alunos aprenderão sobre os fatores que podem afetar a estrutura das pontes e fazê-las rachar, incluindo o clima, a extensão da ponte e a quantidade de tráfego da ponte.
- Os alunos receberão conjuntos de dados sobre várias pontes e usarão os dados para determinar quais pontes devem ser priorizadas para inspeção e reparo.
- Como existem tantas pontes, nem todas podem ser inspecionadas de uma só vez. Os alunos decidirão de forma colaborativa qual ponte tem maior probabilidade de ser quebrada e precisa ser inspecionada, com base no que aprenderam.
- Os alunos formularão uma hipótese sobre qual ponte é "perigosa" e testarão essa hipótese no Laboratório 4.
Laboratório 5 - Testando uma hipótese
Pergunta de Foco Principal: Como posso usar dados para testar uma hipótese?
- Com base na hipótese que os alunos fizeram no Laboratório 3, eles usarão o Sensor Ocular na Base de Código para coletar dados sobre a ponte escolhida em intervalos regulares.
- Eles registrarão e analisarão seus dados para testar a hipótese que formaram no Laboratório 3.
- Os alunos criarão um relatório de inspeção de ponte resumindo suas descobertas e como os dados apoiam ou refutam sua hipótese. Eles compartilharão os relatórios com a turma.
Padrões da Unidade
Os Padrões da Unidade serão abordados em todos os Laboratórios da Unidade.
Associação de Professores de Ciência da Computação (CSTA)
1B-DA-06 : Organizar e apresentar os dados coletados visualmente para destacar as relações e apoiar uma reivindicação.
Como o padrão é alcançado: no Laboratório 1, os alunos preveem se o uso da luz ocular afeta a maneira como o sensor ocular relata os dados. Eles coletam dados do sensor ocular sobre as cores na ponte, com e sem a luz dos olhos. Eles organizam os dados em uma tabela e os usam para apoiar ou refutar a previsão que fizeram. No Laboratório 2, os alunos testam uma alegação de que uma ponte em sua cidade não é segura. Eles registram os intervalos de distância e os valores de matiz relatados pelo sensor ocular em uma tabela. Os alunos usam esses dados e os apresentam em um gráfico para ver a localização da potencial rachadura. No Laboratório 3, os alunos usam os dados coletados para mostrar a relação entre o valor da tonalidade e a localização e o tamanho das rachaduras em sua ponte, para determinar a veracidade de sua reivindicação.
No Laboratório 4, os alunos recebem um conjunto de dados sobre várias pontes e analisam os dados para criar uma hipótese sobre qual ponte é a mais perigosa e precisa ser inspecionada. No Laboratório 5, eles testam sua hipótese a partir do Laboratório 3, coletando dados sobre a ponte escolhida. Os alunos organizam e apresentam seus dados e como os dados apoiam suas hipóteses em seus relatórios de inspeção de pontes.
Associação de Professores de Ciência da Computação (CSTA)
1B-DA-07: Usar dados para destacar ou propor relações de causa e efeito, prever resultados ou comunicar uma ideia.
Como o padrão é alcançado: no Laboratório 1, os alunos usam os dados coletados para destacar a relação de causa e efeito entre a luz ocular e como o valor da tonalidade é relatado pelo sensor ocular. No Laboratório 2, os alunos coletam dados digitalizando a ponte usando o Sensor de Olhos na Base de Código. Em seguida, eles usam esses dados para comunicar padrões nos dados por meio de um gráfico. No Laboratório 3, os alunos usam os dados coletados para comunicar o tamanho e a localização das rachaduras na ponte.
No Laboratório 4, os alunos usam dados para formar e propor uma hipótese para a qual a ponte é perigosa e precisa ser inspecionada. No Laboratório 5, eles testam sua hipótese, coletando dados sobre a ponte escolhida e usando dados para comunicar suas ideias sobre a segurança da ponte no relatório de inspeção da ponte.