• Esboço da Atividade
  Esta exploração apresentará primeiro aos alunos a definição da velocidade de condução e depois pedir-lhes-á que explorem como a velocidade do robô afeta o seu momento. Clique aqui (Google ) para ver o esboço desta atividade. Compreender o impulso do robô será um conceito importante a ser aplicado ao jogo de boliche Strike Challenge.

• O que os alunos irão programar
  Usar o projeto modelo Speedbot (transmissão de 2 motores, sem giroscópio) permite que os alunos alterem as configurações de velocidade do Speedbot simplesmente adicionando uma instrução setDriveVelocity (50, por cento) ao driveFor ​​(1 , polegadas) instrução. A parte guiada da atividade faz com que os alunos movam o Speedbot em diferentes velocidades e o final da atividade pede que apliquem suas habilidades de programação de velocidade em testes de momento e transferência de energia.

Aqui está uma visão geral da interface do usuário do VEXcode V5. Os alunos serão apresentados a essas guias/botões durante as atividades neste Laboratório STEM do Momentum Alley. Links também são fornecidos em todo o Laboratório STEM para fornecer mais informações sobre essas guias/botões.

Se esta for a primeira vez que o aluno usa o VEXcode V5, ele poderá consultar os Tutoriais a qualquer momento durante esta exploração. Os Tutoriais estão localizados na barra de ferramentas.

Modele cada uma das etapas de solução de problemas para os alunos.

• Os nomes dos projetos podem ter espaços entre ou após as palavras.

  

• Você pode pedir aos alunos que adicionem suas iniciais ou o nome do grupo ao nome do projeto. Isso ajudará a diferenciar os projetos se você pedir aos alunos que os enviem.

• Como esta é a primeira atividade de programação que seus alunos podem tentar, você deve modelar as etapas e depois pedir aos alunos que concluam as mesmas ações. O professor deve então monitorar os alunos para garantir que eles estão seguindo as etapas corretamente.

• Certifique-se de que os alunos tenham selecionado Abrir Exemplos no menu Arquivo.

• Certifique-se de que os alunos tenham selecionado o projeto modelo Speedbot (Drivetrain 2-motor, No Gyro).

• Você pode mostrar aos alunos que há diversas opções para escolher na página de Exemplos. À medida que constroem e usam outros robôs, eles terão a oportunidade de usar modelos diferentes.

• Saliente que quando eles abriram o VEXcode V5 pela primeira vez, a janela estava rotulada como VEXcode Project. Projeto VEXcode é o nome do projeto padrão quando o VEXcode V5 é aberto pela primeira vez. Depois que o projeto foi renomeado como Drive e salvo, a exibição foi atualizada para mostrar o novo nome do projeto. Utilizando esta janela da barra de ferramentas, é fácil verificar se os alunos estão utilizando o projeto correto.

• Diga aos alunos que agora eles estão prontos para iniciar seu primeiro projeto. Explique aos alunos que, seguindo apenas alguns passos simples, eles serão capazes de criar e executar um projeto que fará avançar o Speedbot.

• Lembre os alunos de salvar seus projetos enquanto trabalham. A seção C++ da Biblioteca VEX explica as práticas de salvamento no VEXcode V5.

Este é um bom ponto para fazer uma pausa e fazer com que os alunos revisem as etapas que acabaram de ser concluídas ao iniciar um novo projeto no VEXcode V5 individualmente ou em grupos. Peça aos alunos que reflitam individualmente antes de compartilhar com o grupo ou com toda a turma.

Você pode notar uma função de preenchimento automático ao começar a digitar a instrução. Use as teclas “Para cima” e “Para baixo” para selecionar o nome desejado e pressione “Tab” ou (Enter/Return) no teclado para fazer a seleção. Para obter mais informações sobre esse recurso, consulte o artigo C++ .

Observe que a segunda e a terceira instruções (Linhas 29 e 30) são iguais às quarta e quinta instruções (Linhas 31 e 32), mas com um parâmetro de velocidade diferente. Após adicionar a terceira instrução, os alunos podem destacar as Linhas 29 e 30 para copiar e colar as linhas abaixo formando as Linhas 31 e 32. Eles podem então alterar a velocidade na Linha 31 para 75 por cento.

• Lembre os alunos de desconectarem o cabo USB do Cérebro Robô. Ter o robô conectado a um computador durante a execução de um projeto pode fazer com que o robô puxe o cabo de conexão.

• Pare e discuta
  Peça aos alunos para preverem o que eles acham que acontecerá quando este projeto for baixado e executado no robô Speedbot. Peça aos alunos para registrarem suas previsões em seus cadernos de engenharia. Se o tempo permitir, peça a cada grupo que partilhe a sua previsão.

  Os alunos devem prever que o Speedbot avançará primeiro na velocidade padrão (50%), depois mais lento (25%) que a velocidade padrão e depois mais rápido (75%) que a velocidade padrão.

• Modelo Primeiro
  Modelo executando o projeto na frente da turma antes de todos os alunos tentarem ao mesmo tempo. Reúna os alunos em uma área e deixe espaço suficiente para o Speedbot se mover se for colocado no chão.

  Diga aos alunos que agora é a vez deles executarem o projeto. Certifique-se de que eles tenham um caminho livre e que nenhum Speedbots se esbarre.

• Para alterar o comando driveFor de forward para reverse, basta alterar o primeiro parâmetro para -150. Isso fará com que os motores do trem de força se movam na direção oposta.

• O número de mm pode ser alterado, mas para este exemplo deixaremos em 150 mm conforme definido no passo anterior.

• Lembre os alunos de desconectarem o cabo USB do Robot Brain antes de executar o projeto.

• Lembre os alunos de salvar seus projetos enquanto trabalham. A Biblioteca VEX possui uma seção para C++ que explica as práticas de salvamento no VEXcode V5.

Peça às equipes para compartilharem a área de teste e a bola, se necessário, mas também podem ser criadas várias áreas de teste, cada uma com sua própria bola. Decida se deseja configurar a(s) área(s) de teste ou se deseja que os alunos o façam.

• A coleta e análise de dados, até mesmo o simples reconhecimento de padrões, são habilidades científicas fundamentais. Esta atividade adiciona estrutura à análise de dados, evitando erros comuns.

• Observe que as instruções não dizem aos alunos para variar a distância percorrida pelo robô juntamente com a variação da velocidade do robô. Esta é uma aplicação intencional do que os cientistas da aprendizagem chamam de Estratégia de Controle de Variáveis. Ensinar investigadores novatos a manipular uma variável de cada vez (ou seja, a velocidade, neste caso) para determinar sua influência sobre uma segunda variável (ou seja, a distância que a bola percorre após a colisão) é importante porque não é necessariamente uma abordagem que os alunos adotarão. espontaneamente através de uma abordagem de adivinhar e verificar. Abordagens típicas de adivinhação e verificação geralmente manipulam mais de uma variável por vez (ou seja, alterando a velocidade e a distância que o robô percorre) e observando o impacto da confluência na distância que a bola percorre após a rotação. Esta atividade tenta afastar os alunos disso porque as relações entre as variáveis ​​são então ambíguas. É a maior velocidade do robô, a distância que o robô percorre ou ambos que levam a bola a percorrer uma distância maior? Não podemos responder a isso quando manipulamos as duas variáveis ​​ao mesmo tempo.

• No entanto, as equipes podem tentar espontaneamente conduzir o robô por diferentes distâncias. Se você observar isso, peça-lhes apenas para alterar a distância, mas manter a velocidade igual à de um teste com a distância original de 500 mm. Dessa forma, eles podem comparar a mesma velocidade com diferentes distâncias percorridas para ver se a distância percorrida pelo robô também influencia a distância percorrida pela bola.

• Prepare a área para a bola quicar em direções variadas e distâncias variadas. Feche portas e/ou janelas conforme necessário.

• A tabela para Explorando a Velocidade pode ser salva abaixo ou os alunos podem recriar a tabela em seus cadernos de engenharia.

• Uma rubrica para avaliar notebooks de engenharia equipe pode ser encontrada aqui (Google ), e uma rubrica para avaliar notebooks individuais pode ser encontrada aqui (Google . pdf). Sempre que você planejar avaliar o trabalho dos alunos com uma(s) rubrica(s), certifique-se de compartilhar a rubrica com eles antes de começarem a trabalhar no projeto.

1. O movimento da bola é uma evidência de que o robô transferiu energia durante a colisão. Os alunos também podem descrever a velocidade da bola após o impacto ou a direção de deslocamento como evidência.

2. A distância que a bola percorre depende da massa/peso da bola utilizada e da velocidade definida para o robô.

3. Os alunos devem reconhecer que velocidades mais altas levam a bola a viajar mais longe do que velocidades mais baixas. Conecte isso explicitamente ao momento do robô. Destaque que o peso do robô não mudou, apenas a sua velocidade, mas que ambos contribuem para o impulso do robô. Pergunte-lhes se acham que a bola viajaria tão longe se o robô fosse mais pesado. Provavelmente sim. Há mais informações sobre os efeitos da massa da bola durante a colisão na próxima leitura.

4. Os grupos de alunos podem ter seleccionado velocidades amplamente variáveis, mas o objectivo geral de aprendizagem é que os alunos reconheçam que velocidades mais elevadas levam a um maior impulso, o que transfere mais energia para a bola durante as colisões.