Fundo

Na Unidade de Laboratório STEM da Mars Math Expedition, os alunos aprenderão sobre os diferentes elementos da área e competirão na competição Mars Math Expedition. À medida que avançam no processo de aprendizagem dos diferentes elementos de pontuação da competição, os alunos podem explorar diferentes elementos das missões que estão a ser lideradas em Marte.

Livro de histórias em PDF da Expedição Matemática a Marte

Apresente a Competição da Expedição Matemática a Marte aos seus alunos usando o Livro de histórias em PDF da Expedição Matemática a Marte! O livro apresenta um diário do Coronel Jo como parte da tripulação da Mars Math Expedition e contextualiza tarefas de competição para alunos por meio das experiências do Coronel Jo em uma história divertida e envolvente. Acompanha o Coronel Jo em várias tarefas durante a Expedição Matemática a Marte. Leia a história aos alunos, imprima uma cópia para a biblioteca da sala de aula e regresse à história ao longo do ciclo da competição. Poderá querer que os alunos criem os seus próprios Registos de Expedição para acompanhar o seu progresso nas tarefas de competição ao lado do Coronel Jo!

Missão Marte 2020 da NASA

A missão Mars 2020 da NASA aborda objetivos científicos de alta prioridade para a exploração de Marte: vida, clima, geologia e humanos. O rover Perseverance completará operações de superfície para recolher dados que ajudarão a informar a investigação no Planeta Vermelho. O robô da Mars Math Expedition foi modelado para ajudar o rover em algumas das suas tarefas, como recolher amostras, mover materiais como células de combustível e limpar detritos de um local de aterragem.

Relacionar as tarefas da expedição matemática a Marte com a missão Mars 2020

À medida que os alunos trabalham em diversas tarefas, podem ficar interessados em saber como as ações do seu Robô Herói se relacionam com as missões que decorrem em Marte. Abaixo está uma tabela que compara os elementos de pontuação da competição com partes da missão Mars 2020.

Competições VEX GO

As competições em sala de aula trazem a emoção das competições de robótica para o seu ambiente de aprendizagem, permitindo aos professores tirar partido da criatividade e motivação do ambiente de competição nas suas salas de aula. Organizar a sua competição na sala de aula ajudará a garantir o seu sucesso e a garantir que você e os seus alunos estão em sintonia durante a aula.

Preparar-se para competições VEX GO

Ao percorrer a Unidade, verá que o Campo de Competição VEX GO pode ser construído por etapas. Isto ajuda os alunos a concentrarem-se em tarefas individuais no campo para que possam praticar as suas capacidades. Depois de construir e praticar em todos os quatro estágios, os alunos terão experiência com todos os métodos de pontuação no campo final da competição. Antes de começar, deve decidir se pretende construir os estágios sozinho ou se pretende que os alunos ajudem a construir o Campo. A construção do campo dará aos alunos uma introdução ao trabalho com instruções de construção, experiência na construção em equipa e experiência no trabalho com peças VEX GO.

Se optar que os alunos construam o Campo, reserve mais tempo (estimado em uma hora adicional por etapa). As Estratégias de Facilitação em cada Laboratório (na página Envolver) listam as opções recomendadas sobre como dividir as instruções de construção por equipas. Um exemplo desta divisão é mostrado abaixo.

Realização de uma competição VEX GO

Crie uma ordem de correspondência

As partidas podem ser mais tranquilas se você e os seus alunos souberem quando estarão prontos para competir. A maioria das partidas dura 1 minuto, mas terá de reservar tempo para a configuração e limpeza, para que os alunos possam navegar facilmente pelo espaço da sala de aula. Assim sendo, definir um horário que permita cerca de 5 minutos por partida deve ter em conta a movimentação, preparação e limpeza dos alunos.

Publique o horário com as equipas ou imprima-o e distribua-o aos alunos para que possam ver claramente quando deverão estar prontos. Um exemplo de uma ordem de correspondência está ligado ao Resumo dos Laboratórios. Um exemplo de uma ordem de correspondência é apresentado abaixo.

Vai querer ter várias rondas da competição para que os alunos possam repetir a sua estratégia e construir entre as partidas, pelo que estabelecer um horário irá ajudá-lo a planear o horário da aula para permitir uma aula de competição bem-sucedida. Ter um horário pré-determinado também lhe permitirá anunciar as partidas durante a aula, para que o seu foco se mantenha na pontuação e no tempo no campo de competição.

Apresentar uma tabela de classificação

Publique ou projete o horário dos jogos no quadro branco da sua sala de aula e dê espaço aos alunos para escreverem o total de pontos e identificarem o vencedor de cada jogo. Este registo visível de jogos pode proporcionar motivação aos alunos à medida que continuam a iterar, bem como dar-lhes uma ideia de outras equipas a observar à medida que desenvolvem estratégias de jogo.

Também pode usar o Tabela de classificação VEX GO no seu sala de aula. Para mais informações sobre o Tabela de classificação VEX GO e como utilizá-lo, consulte este artigo. (em breve)

Crie um espaço para a competição

Existem três áreas principais que deve designar no seu espaço para a competição em sala de aula:

• Um Campo de Competição - Tenha um Campo de Competição central onde se realizarão todas as partidas. Este deverá ser facilmente acessível a todos os alunos e ter espaço suficiente para que os alunos que não estejam no jogo possam observar, para que possam observar outras equipas. Esta será a principal responsabilidade do professor durante os jogos, pois será responsável por marcar e marcar o tempo, por isso, é ideal colocar um espaço localizado centralmente onde ainda possa supervisionar os seus alunos.
• Uma área de treino - Tenha um campo adicional, ou espaço isolado, que os alunos possam utilizar para praticar nos seus jogos de competição. Se o espaço permitir, pode querer ter mais do que uma área de prática, para que várias equipas possam praticar em simultâneo.
• Espaços de Reunião e Preparação da Equipa - Tenha várias mesas ou espaços de reunião disponíveis para as alianças utilizarem como 'base', ou 'pit', durante a competição. Isto dará espaço para documentar no seu Caderno de Engenharia, reunir-se para desenvolver estratégia de jogo ou construir e iterar nos seus robôs.

Um exemplo de um layout de espaço de sala de aula poderia incluir um campo de competição localizado centralmente, com carteiras colocadas ao longo de um lado da sala de aula como espaços de reunião de equipa e um espaço de prática designado no outro lado da sala. Terá de determinar o que funciona melhor para o seu ambiente, com base nas restrições de espaço e nas necessidades dos alunos. O layout de exemplo abaixo tem uma área para competição, treino, espaços para reuniões de equipa e um local para afixar a tabela de classificação.

Pode querer que todos os seus alunos se sentem à volta do campo durante as partidas e observem as partidas, ou pode seguir um fluxo como este: 

• O professor ficaria baseado entre o Campo de Competição e a Tabela de Classificação.
• No final do jogo, o professor anuncia o vencedor e regista a pontuação na Tabela de Classificação, enquanto os dois grupos que competiram limpam e zeram o Campo de Competição para o jogo seguinte.
• O professor anuncia os próximos grupos a competir, dando-lhes um “aviso de 2 minutos” para o início da partida.
• Assim que o Campo for libertado, os alunos que terminaram a competição regressam o seu robô ao Espaço de Encontro para delinear estratégias para a ronda seguinte, e os alunos que chegam para jogar podem reunir-se no Campo de Competição a partir do Espaço de Prática e/ ou Espaço de Encontro.

Facilitar uma competição VEX GO 

Há uma série de estratégias de facilitação que pode utilizar para ajudar a garantir que as suas competições são bem-sucedidas e que você e os seus alunos tiram o máximo partido desta experiência de aprendizagem.

Criando equipas equilibradas

Algumas competições terão lugar em equipas, onde os alunos trabalharão em conjunto para a competição. O professor deverá designar as equipas antes da aula de competição. Ao atribuir parcerias de equipa, considere os pontos fortes e fracos dos seus alunos, para garantir que as equipas estão equilibradas em toda a sala de aula. A combinação de grupos mais experientes com grupos menos experientes dá aos alunos a oportunidade de aprender uns com os outros de uma forma autêntica.

Ao entrarem na sala de aula, os alunos deverão começar no seu agrupamento de equipa, e participar em toda a competição, desde a estratégia de jogo e preparação do robô até ao treino até à partida propriamente dita, na sua equipa. Para ajudar a facilitar isto, certifique-se de que os alunos têm acesso fácil às tarefas da sua equipa, publicando a listagem num local visível da sala de aula ou imprimindo-a e distribuindo-a aos alunos.

Dicas e truques para facilitar uma competição

Há muitas formas de configurar e organizar competições em sala de aula, e descobrirá o que funciona melhor para si e para os seus alunos ao longo do tempo. A seguir, apresentamos algumas considerações que podem ajudá-lo a si e aos seus alunos a terem uma competição em sala de aula bem-sucedida.

• Para ajudar os alunos a manterem-se focados e envolvidos durante a Lição da Competição, pode pedir-lhes que atribuam funções dentro das suas equipas com base nas Funções e Rotinas da Apresentação de Diapositivos de Imagens do Laboratório. 
• Reserve tempo suficiente para praticar e desenvolver a estratégia de jogo. Especialmente para os estudantes que são novos no ambiente de competição, trabalhar em equipa e pensar profundamente sobre a estratégia de jogo exigirá tempo e prática. Para garantir que os seus alunos tiram o máximo partido da experiência de competição em sala de aula, reserve tempo extra para a Parte 1 de cada Laboratório, onde os alunos praticarão as suas capacidades. Pode apresentar a ideia de estratégia de jogo como uma discussão com toda a turma, para que os alunos possam ter o mesmo ponto de entrada para trabalhar antes de se juntarem às suas equipas.
• Forneça aos alunos estratégias para tomar decisões em equipa. Estas podem ser publicadas num quadro de avisos ou partilhadas com grupos à medida que se deparam com divergências em torno da estratégia. Chegar a acordo sobre um “desempate” antes de iniciar o trabalho de grupo pode ajudar os alunos a avançar durante uma competição.

A Parte 2 de cada laboratório inclui também instruções de facilitação sobre o que perguntar aos alunos antes, durante e depois de um jogo de competição. Utilize-os para ajudar a manter os alunos envolvidos durante a competição.

O Processo de Projecto de Engenharia

Os alunos utilizarão o Engineering Design Process (EDP) para criar a sua estratégia de jogo, bem como para fazer quaisquer modificações no robô. O EDP é uma série de passos que os engenheiros seguem para encontrar soluções para os problemas. Muitas vezes, a solução envolve a conceção de um produto que cumpra determinados critérios ou realize uma determinada tarefa.

Os Padrões Científicos da Próxima Geração dividem o EDP nas seguintes etapas: DEFINIR → DESENVOLVER SOLUÇÕES → OTIMIZAR. Este é um processo cíclico. Os alunos podem continuar a trabalhar neste ciclo repetidamente enquanto tentam obter a pontuação mais elevada.

• Definir problemas implica declarar o problema a resolver o mais claramente possível em termos de critérios de sucesso e restrições ou limites. Para uma competição, isto envolveu a definição dos seguintes elementos:
  • Pontuação 
  • Regras do jogo
  • Projeto de robô
  • Estratégia de jogo
• Conceber soluções começa com a geração de diversas soluções possíveis e, em seguida, a avaliação das potenciais soluções para ver quais delas satisfazem melhor os critérios e restrições do problema. Pode haver passos nesta opção de design para recolher dados que podem ser utilizados como parte do processo de tomada de decisão.
  • Teste
  • Competir
  • Avaliar
  • Observar
• A otimização da solução de design envolve um processo no qual as soluções são sistematicamente testadas e refinadas e o design final é melhorado através da troca de características menos importantes por aquelas que são mais importantes.
  • Verifique as regras
  • Estratégia de jogo
  • Projeto de robô

A EDP é de natureza cíclica ou iterativa. É um processo de fabrico, teste, análise e refinamento de um produto ou processo. Com base nos resultados dos testes, novas iterações são criadas e continuam a ser modificadas até que a equipa esteja satisfeita com os resultados. A EDP depende fortemente de uma boa comunicação entre os membros da equipa. Consulte a secção seguinte para obter informações sobre como ajudar a incentivar os alunos a tomar decisões colaborativas durante esta Unidade.

Tomada de decisão colaborativa

À medida que os alunos avançam no processo de projeto de engenharia, terão de comunicar com os membros da equipa. Uma boa comunicação e uma tomada de decisão colaborativa são uma excelente forma de garantir que os alunos têm conversas produtivas sobre estratégia e desenvolvem as suas competências como bons comunicadores. À medida que os alunos tomam decisões, incentive-os a começar por partilhar dados em conjunto, a utilizar os dados para sugerir ideias estratégicas, a ouvirem-se uns aos outros e a chegarem a um acordo sobre a estratégia que pretendem experimentar durante o próximo ciclo da EDP. 

Como é uma boa tomada de decisão colaborativa? 

• Escuta ativa: Todos os elementos da equipa devem ter a oportunidade de falar. Os membros da equipa devem fazer perguntas sobre as outras ideias e revezar-se.
  • Se os alunos não tiverem a certeza de que compreenderam as ideias dos colegas de equipa, peça-lhes que repitam o que acham que é a ideia. Em seguida, o colega de equipa pode esclarecer todas as peças necessárias.
• Decisões baseadas em dados: Os alunos devem utilizar as informações recolhidas durante os testes e a prática para tomar uma decisão. Quanto tempo durou esta estratégia? Quantos pontos marcou? Marcou mais pontos do outro lado? Incentive os alunos a registar esta informação em folhas de recolha de dados ou folhas de projeto para que tenham números para referência durante as conversas em equipa.
• Discordar de forma produtiva e respeitosa: Haverá momentos em que os membros da equipa não conseguirão chegar a um consenso claro. É importante que, embora discordem, o façam de uma forma que se respeite um ao outro. Eis alguns exemplos de como discordar de forma produtiva: 
  • Utilize um tom de voz calmo e gentil
  • Faça perguntas com calma
• Continuar a partilhar ideias estratégicas: É provável que as equipas cheguem a uma estratégia partilhada que seja uma combinação das partes mais fortes de todas as ideias. Incentive os alunos a continuarem a revezar-se e a ouvirem-se uns aos outros até conseguirem chegar a um acordo.

Nem todos os alunos e equipas conseguirão chegar a um acordo claro. Se precisar de resolver alguma disputa, tenha um método que esteja claramente definido para os alunos com antecedência. Por exemplo, diga aos alunos para experimentarem ambas as estratégias, começando pela pessoa que tem o papel de “Construtor” da Lista de Verificação de Papéis e Rotinas. De seguida, os dois alunos compreenderão que cada um tentará a sua estratégia e verá o seu desempenho nos testes. Depois podem usar os dados desses testes para tomar uma decisão.

Separador Drive no VEXcode GO

O separador Drive no VEXcode GO é utilizado para conduzir o Competition Advance Hero Robot utilizando os controlos de joystick. See this page for more information on accessing VEXcode GO on your device. 

Dentro do separador Drive, existem várias opções para controlar o Hero Robot. São também conhecidos como configurações de drive ou modos de drive. Selecione um modo Drive escolhendo um dos botões aqui apresentados. 

Controlar o braço da competição Advanced 2.0 Hero Robot

Para controlar o movimento do braço do robô Competition Advanced, a Porta precisa de ser definida como 'MOTOR' no separador Drive. Como o motor do braço está ligado à Porta 2, muda a Porta 2 para controlar o braço do Hero Robot.

Para controlar o motor do braço, selecione as setas vermelha e verde. Note que isto controla a direção em que o motor gira, não necessariamente a direção em que o braço se move. Os alunos terão de premir a seta vermelha para mover o braço do robô para cima e a seta verde para mover o braço para baixo.