Na Unidade de Laboratório STEM da Competição de Construção de Engenharia de Aldeia, os alunos aprenderão sobre os diferentes elementos do Campo e competirão na Competição de Construção de Engenharia de Aldeia. À medida que passam pelo processo de aprendizagem dos diferentes elementos de pontuação na competição, os alunos podem explorar tecnologias emergentes que estão envolvidas na engenharia da aldeia e na construção de obras públicas que apoiam a comunidade. 

Livro de História em PDF da Village Engineering Construction

Apresente a Competição de Construção de Engenharia de Aldeia aos seus alunos usando o Livro de Histórias em PDF de Construção de Engenharia de Aldeia! O livro dá um relato diário dos esforços do Coronel Jo para construir uma aldeia sustentável modelo com Hero the Robot, como parte da equipe de Construção de Engenharia de Aldeia, contextualizando as tarefas de competição para os alunos através das experiências do Coronel Jo em uma história divertida e envolvente. Acompanhe o Coronel Jo através de várias tarefas ao longo do projeto de Construção de Engenharia da Aldeia. Leia a história para os alunos, imprima uma cópia para sua biblioteca de sala de aula e retorne à história durante todo o ciclo da competição. Você pode pedir aos alunos que criem seus próprios Registros de Construção para acompanhar seu progresso nas tarefas da competição ao lado do Cel. Jo! 

Construção de Aldeias e Obras Públicas

Há uma variedade de planos, colaboração e tecnologias necessárias para fornecer todas as necessidades de uma aldeia, incluindo abrigo, água, comida e energia, à medida que uma aldeia está a ser desenvolvida. As tarefas que o Robô Herói fará na Competição de Construção de Engenharia de Aldeias são inspiradas em muitos dos esforços do mundo real que ocorrem à medida que bairros, aldeias e cidades são desenvolvidos, como a construção de casas, a construção de torres de água e o desenvolvimento de infraestrutura.

Relacionando as Tarefas da Competição de Construção de Engenharia de Aldeia com Ações do Mundo Real

À medida que os alunos trabalham em várias tarefas, podem estar interessados em saber como as ações do seu Hero Robot se relacionam com as ações de construção e obras públicas do mundo real. Abaixo está uma tabela que compara os elementos de pontuação da competição com as atividades e tarefas dos urbanistas à medida que as aldeias estão a ser desenvolvidas.

Competições VEX GO

As competições em sala de aula trazem a emoção das competições de robótica para o seu ambiente de aprendizagem, permitindo que os professores aproveitem a criatividade e a motivação do ambiente de competição em suas salas de aula. Organizar a sua competição em sala de aula ajudará a garantir o seu sucesso e garantirá que você e os seus alunos estejam em sintonia durante a aula.

Preparação para as competições VEX GO

Ao passar pela Unidade, você verá que o Campo de Competição VEX GO pode ser construído em etapas. Isso ajuda os alunos a se concentrarem em tarefas individuais no Campo para que possam praticar suas habilidades. Depois de construir e praticar em todas as quatro etapas, os alunos terão experiência com todos os métodos de pontuação no campo final da competição. Antes de começar, você deve decidir se deseja construir as etapas por conta própria ou se deseja que os alunos ajudem a construir o Campo. Construir o campo dará aos alunos uma introdução ao trabalho com instruções de construção, construção de experiência em equipe e experiência em trabalhar com peças VEX GO.

Se você optar por fazer com que os alunos construam o Campo, aguarde mais tempo (estimado em uma hora adicional por estágio). As Estratégias de Facilitação em cada Laboratório (na página Engajar) listam as opções recomendadas sobre como dividir as instruções de construção pelas equipes. Um exemplo dessa repartição é mostrado abaixo.

Realização de uma Competição VEX GO

Criar uma Ordem de Correspondência

As partidas podem ser mais tranquilas se você e seus alunos souberem quando devem estar prontos para competir. A maioria das partidas dura 1 minuto, mas você precisará de tempo para configuração e limpeza, para que os alunos possam navegar facilmente pelo espaço da sala de aula. Portanto, a criação de um cronograma que permita cerca de 5 minutos por partida deve levar em conta o movimento, a configuração e a limpeza do aluno.

Publique a programação com as equipes ou imprima-a e entregue aos alunos para que eles possam ver claramente quando devem estar prontos. Uma ordem de correspondência de amostra está vinculada no Resumo dos Laboratórios. Um exemplo de ordem de correspondência é mostrado abaixo.

Você desejará ter várias rodadas da competição para que os alunos possam iterar sua estratégia e construir entre as partidas, portanto, estabelecer um cronograma ajudará você a planejar o tempo da aula para permitir uma aula de competição bem-sucedida. Ter um cronograma predeterminado também permitirá que você anuncie as partidas durante a aula, para que seu foco possa permanecer na pontuação e no tempo no Campo da competição.

Apresentar uma tabela de classificação

Publique ou projete o cronograma da partida no quadro branco da sua sala de aula e dê espaço para que os alunos escrevam os totais de pontos e identifiquem o vencedor de cada partida. Este registro visível de partidas pode fornecer motivação para os alunos à medida que continuam a iterar, bem como dar-lhes uma ideia de outras equipes para explorar à medida que desenvolvem estratégias de jogo.

Você também pode usar o Tabela de classificação VEX GO na sua sala de aula. Para obter mais informações sobre o Tabela de classificação VEX GO e como usá-lo, consulte este artigo. 

Crie um espaço para a competição

Existem três áreas principais que deve designar dentro do seu espaço para a sua competição em sala de aula:

• Um Campo de Competição - Tenha um Campo de competição central onde todas as partidas serão realizadas. Isso deve ser facilmente acessível a todos os alunos e ter espaço suficiente para os alunos que não estão na partida observarem, para que possam observar outras equipes. Esta será a principal responsabilidade do professor à medida que suas partidas acontecem, pois você será responsável por marcar e manter o tempo, portanto, é ideal colocar um espaço localizado centralmente onde você ainda possa supervisionar seus alunos.
• Uma Área de Prática - Tenha um Campo adicional, ou espaço gravado, que os alunos possam usar para praticar em suas partidas de competição. Se o espaço permitir, você pode querer ter mais de uma área de prática, para que várias equipes possam praticar simultaneamente.
• Espaços de Reunião e Preparação de Equipas - Ter várias mesas ou espaços de reunião disponíveis para as alianças usarem como sua ‘base’, ou ‘pit’, durante toda a competição. Isso dará espaço para documentar em seu Caderno de Engenharia, reunir-se para desenvolver a estratégia do jogo ou construir e iterar em seus robôs.

Um exemplo de layout de um espaço de sala de aula pode incluir um Campo de competição localizado centralmente, com mesas empurradas ao longo de um lado da sala de aula como espaços de Reunião de Equipe e um espaço de prática designado do outro lado da sala. Você precisará determinar o que funciona melhor para o seu ambiente, com base nas suas restrições de espaço e nas necessidades dos seus alunos. O layout de exemplo abaixo tem uma área para competição, prática, espaços para reuniões de equipe e um lugar para postar a tabela de classificação.

Você pode querer que seus alunos se sentem ao redor do campo durante as partidas e observem as partidas, ou você pode seguir um fluxo como o seguinte: 

• O professor seria baseado entre o Campo de Competição e a Tabela de Classificação.
• No final de uma partida, o professor anuncia o vencedor e escreve as pontuações na Tabela de Classificação, enquanto os dois grupos que competiram limpam e redefinem o Campo de Competição para a próxima partida.
• O professor anuncia os próximos grupos a competir, dando-lhes um “aviso de 2 minutos” para o início da partida.
• Assim que o Campo estiver limpo, os alunos que terminaram de competir devolvem seu robô ao Espaço de Reunião para criar estratégias para a próxima rodada, e os alunos que se aproximam para jogar podem se reunir no Campo de Competição a partir do Espaço de Prática e/ou Espaço de Reunião.

Facilitar uma Competição VEX GO

Há uma série de estratégias de facilitação que você pode usar para ajudar a garantir que suas competições sejam bem-sucedidas e que você e seus alunos aproveitem ao máximo essa experiência de aprendizagem.

Criação de equipas equilibradas
Algumas competições ocorrerão em equipas, onde os alunos trabalharão juntos para a competição. O professor deve designar as equipes antes da aula de competição. Ao atribuir parcerias de equipa, considere os pontos fortes e fracos dos seus alunos, para ter a certeza de que as equipas estão equilibradas em toda a sala de aula. O emparelhamento de grupos mais experientes com grupos menos experientes dá aos alunos a oportunidade de aprender uns com os outros de uma forma autêntica.

Quando os alunos entram na sala de aula, eles devem começar em seu agrupamento de equipes e participar de toda a competição, desde a estratégia do jogo e preparação do robô até a prática da própria partida, em sua equipe. Para ajudar a facilitar isso, certifique-se de que os alunos tenham acesso fácil às tarefas da equipe, publicando a listagem em algum lugar visível na sala de aula ou imprimindo-a e distribuindo-a aos alunos.

Dicas e truques para facilitar uma competição
Existem muitas maneiras de configurar e organizar suas competições em sala de aula, e você encontrará o que funciona melhor para você e seus alunos ao longo do tempo. A seguir estão algumas considerações que podem ajudar você e seus alunos a ter uma competição em sala de aula bem-sucedida.

• Para ajudar os alunos a se manterem focados e engajados durante a Aula de Competição, convém que eles atribuam funções dentro de suas equipes com base nas Funções e Rotinas na Apresentação de Slides de Imagem de Laboratório. 
• Permita tempo suficiente para a prática e o desenvolvimento da estratégia do jogo. Especialmente para os alunos que são novos no cenário da competição, trabalhar em equipe e pensar profundamente sobre a estratégia do jogo levará tempo e prática. Para garantir que seus alunos aproveitem ao máximo a experiência de competição em sala de aula, reserve um tempo extra para jogar a Parte 1 de cada laboratório, onde os alunos praticarão suas habilidades. Você pode querer introduzir a ideia de estratégia de jogo como uma discussão de classe inteira, para que os alunos possam ter o mesmo ponto de entrada para trabalhar antes de entrarem em suas equipes.
• Proporcionar aos alunos estratégias para a tomada de decisões em equipe. Estes podem ser publicados num quadro de avisos ou partilhados com grupos à medida que se deparam com divergências em torno da estratégia. Concordar com um 'desempate' antes de iniciar o trabalho em grupo pode ajudar os alunos a continuar avançando durante uma competição.

A Parte 2 de cada Laboratório também inclui instruções de facilitação sobre o que perguntar aos alunos antes, durante e depois de uma partida de competição. Use-os para ajudar a manter os alunos envolvidos durante toda a competição.

O Processo de Projeto de Engenharia

Os alunos usarão o Processo de Projeto de Engenharia (EDP) para criar sua estratégia de jogo, bem como fazer quaisquer modificações no robô. O EDP é uma série de etapas que os engenheiros seguem para encontrar soluções para os problemas. Muitas vezes, a solução envolve projetar um produto que atenda a determinados critérios ou realize uma determinada tarefa.

Os Padrões de Ciência 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 repetidas vezes enquanto tentam obter sua pontuação mais alta.

• Definir problemas envolve declarar o problema a ser resolvido da forma mais clara possível em termos de critérios de sucesso e restrições ou limites. Para uma competição, isso envolveu a definição dos seguintes elementos:
  • Pontuação 
  • Regras do jogo
  • Design do robô
  • Estratégia de jogo
• O projeto de soluções começa com a geração de várias soluções possíveis diferentes e, em seguida, a avaliação de possíveis soluções para ver quais atendem melhor aos critérios e restrições do problema. Pode haver etapas dentro desta opção de design para coletar dados que podem ser usados como parte do processo de tomada de decisão.
  • Teste
  • Competir
  • Avaliar
  • Observar
• Otimizar a solução de design envolve um processo no qual as soluções são sistematicamente testadas e refinadas e o design final é melhorado trocando recursos menos importantes por aqueles que são mais importantes.
  • Verifique as regras
  • Estratégia de jogo
  • Design do robô

Processo

O EDP é de natureza cíclica ou iterativa. É um processo de fabricação, 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 equipe esteja satisfeita com os resultados. A EDP depende fortemente de uma boa comunicação entre os membros da equipa. Consulte a seção a seguir 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 trabalham no processo de design de engenharia, eles precisarão se comunicar com os membros da equipe. Uma boa comunicação e tomada de decisão colaborativa é uma ótima maneira de garantir que os alunos tenham conversas produtivas sobre estratégia e desenvolvam suas habilidades como bons comunicadores. À medida que os alunos tomam decisões, incentive-os a começar compartilhando dados juntos, use os dados para sugerir ideias de estratégia, ouçam uns aos outros e cheguem a um acordo sobre a estratégia que desejam experimentar durante o próximo ciclo através do EDP. 

Como é uma boa tomada de decisão colaborativa? 

• Escuta ativa: todos na equipa devem ter a oportunidade de falar. Os membros da equipe devem fazer perguntas sobre as outras ideias e revezar-se.
  • Se os alunos não tiverem certeza de que entendem as ideias de seus colegas de equipe, peça-lhes que repitam o que acham que é a ideia. Em seguida, o colega de equipe pode esclarecer quaisquer peças necessárias.
• Decisões com base em dados: os alunos devem usar as informações coletadas durante os testes e a prática para tomar uma decisão. Quanto tempo demorou essa estratégia? Quantos pontos marcou? Você marcou mais pontos do outro lado? Incentive os alunos a registrar essas informações em Folhas de Coleta de Dados ou Planilhas de Modelo para que tenham números para consultar durante as conversas da equipe.
• Discordar de forma produtiva e respeitosa: haverá momentos em que os membros da equipe não conseguirão chegar a um consenso claro. É importante que, ao discordarem, o façam de uma forma que respeite um ao outro. Aqui estão alguns exemplos de como discordar de maneira produtiva: 
  • Use um tom de voz calmo e gentil
  • Faça perguntas com calma
• Continue a compartilhar ideias de estratégia: as equipes provavelmente chegarão a uma estratégia compartilhada que é uma combinação das partes mais fortes de todas as ideias. Incentive os alunos a continuarem se revezando e ouvindo uns aos outros até que possam encontrar um compromisso.

Nem todos os alunos e equipas conseguirão chegar a um acordo claro. Se você precisar resolver qualquer disputa, tenha um método claramente definido para os alunos com antecedência. Por exemplo, diga aos alunos para tentarem ambas as estratégias começando com a pessoa que tem o papel de 'Construtor' da Lista de Verificação de Funções e Rotinas. Então, ambos os alunos entenderão que cada um deles experimentará sua estratégia e verá como eles se saem nos testes. Em seguida, eles podem usar os dados desses testes para tomar uma decisão.

Guia Drive no VEXcode GO

A guia Drive no VEXcode GO é usada para conduzir o Competition Advance Hero Robot usando controles de joystick. Consulte esta página para obter mais informações sobre como aceder ao VEXcode GO no seu dispositivo. 

Dentro da guia Drive, existem várias opções para controlar o Hero Robot. Estes também são conhecidos como configurações de unidade ou modos de unidade. Selecione um modo Drive ao escolher um dos botões mostrados aqui. 

Controlando o Braço do Robô Herói Avançado da Competição

Para controlar o movimento do braço para o Robô Herói Avançado de Competição, a Porta precisa ser definida como 'MOTOR' na Aba Drive. Como o motor do braço está conectado à Porta 2, mude a Porta 2 para controlar o braço do Robô Herói.

Para controlar o motor do braço, selecione as setas vermelhas e verdes. Observe que isso controla a direção em que o motor gira, não necessariamente a direção em que o braço se move. Os alunos precisarão pressionar a seta vermelha para mover o braço do robô para cima e a seta verde para mover o braço para baixo.

Utilizar o temporizador incorporado

Para utilizar o temporizador incorporado, selecione o botão "Iniciar temporizador" para iniciar o temporizador. Enquanto o temporizador estiver em execução, este botão mudará para 'Parar temporizador'. Selecione "Parar temporizador" para parar o temporizador e ver quanto tempo passou. Selecione "Repor temporizador" para repor o temporizador a zero. Observe que se 'Reset Timer' for selecionado enquanto o temporizador estiver em execução, o tempo decorrido será perdido.