Инструментарий учителя
-
План занятия
Это исследование позволит учащимся применить базовые методы программирования, которые они изучили, для создания сложного поведения при движении по заданному маршруту. Нажмите одну из следующих ссылок ,ознакомиться с описанием этого мероприятия (Google Doc.pdf). -
Роли учащихся в исследовании
Перед началом исследования организуйте учащихся в группы. При участии в исследовании студенты могут быть организованы в группы по два-четыре человека. Каждый ученик должен взять на себя 1 (или более) роли. Роли опыта: строитель, программист, водитель и регистратор. Для получения дополнительной информации о ролях, советах и критериях совместной работы щелкните одну из следующих ссылок (Google Doc).
Строитель в каждой группе должен получить необходимое оборудование. Регистратор должен получить инженерный блокнот группы. Программист должен открыть VEXcode IQ.
Количество | Необходимые материалы |
---|---|
1 |
Автопилот Робот |
1 |
Заряженная батарея робота |
1 |
VEXcode IQ |
1 |
USB-кабель (при использовании компьютера) |
1 |
Инженерный блокнот |
1 |
Большая бумага для картографирования |
1 |
Маркеры |
1 на группу |
Блок для использования в качестве препятствия (необязательно) |
Набор инструментов для учителя
Цель этой лаборатории STEM — применить привод для и для блоков для решения реальной проблемы. Для достижения этой цели учащиеся должны спроектировать путь, по которому будет двигаться робот.
-
Разделите класс на группы — каждый член группы должен выбрать хотя бы одну роль, которую он будет выполнять в ходе опыта.
-
Всем классом быстро просмотрите проблему, а также требования, рекомендации и модули, которые вы вместе определили.
-
Дайте учащимся 5–10 минут на то, чтобы в своих инженерных тетрадях набросать маршрут движения робота.
-
Когда каждая группа завершает работу над дизайном, вам следует проверить его, чтобы убедиться, что он соответствует необходимым требованиям и готов к переносу на большой лист бумаги.
-
Перенесите карту на большой лист бумаги, чтобы робот мог путешествовать. (Используйте линейки и обязательно делайте измерения на карте, соответствующие согласованным единицам/параметрам.)
-
По мере того как каждая группа завершает крупномасштабную карту, вам следует проверить ее, чтобы убедиться, что она соответствует требованиям и готова к кодированию.
Прежде чем учащиеся начнут программировать, им необходимо будет принять решение и набросать дизайн, который соответствует перечисленным выше требованиям (и любым дополнительным требованиям учителя). На этапе проектирования пройдитесь и убедитесь, что каждый член группы участвует в этом процессе и работает в рамках своих ролей в группе. Обратите внимание на любые проблемы, возникающие при устранении неполадок в процессе проектирования, которые можно исправить на раннем этапе, чтобы учащиеся могли написать успешную программу.
Например:
Что будет в вашем проекте?
Вы создадите план или чертеж для своего робота-переработчика, а затем создадите проект для его выполнения. Хотя ваш робот на самом деле не будет передвигаться по вашей школе, создание плана меньшего масштаба все равно требует точности. Для этого каждый план и проект должны включать следующее:
-
Ваш класс — это «база», откуда он уйдет и вернется в
-
Робот должен войти и выйти из 3 классов.
-
Проект должен включать в себя четыре команды: ехать вперед, ехать назад, повернуть налево и повернуть направо. (Успешный проект будет включать в себя несколько таких команд.)
-
Показатель того, что переработка была получена (т.е. Сенсорный светодиод загорится; подождите 3 секунды; и т. д.)
Когда ваша группа вместе работает над планом проектирования, строитель и регистратор должны убедиться, что всем этим требованиям соответствует проектируемый вами путь.
Советы учителям
-
Как это далеко? — Совместное определение расстояний
Если вы ищете способ упростить процесс проектирования, определение некоторых параметров вместе с учащимися может помочь.Например:
-
Вход/выход из класса = 8 дюймов/203 мм.
-
Короткий коридор = 12 дюймов/305 мм.
-
Длинный коридор = 24 дюйма/610 мм.
Это не только даст пример необходимой специфичности, но также поможет легче продвинуть этап проектирования и избежать путаницы учащихся при измерениях. Вы можете провести мозговой штурм заранее или вместе с классом, если позволяет время. (Нажмите одну из следующих ссылок, чтобы просмотреть таблицу «предлагаемых единиц измерения параметров» (Google Doc/.docx/.pdf).) Держите их на видном месте, чтобы учащиеся могли ими пользоваться во время работы.
-
-
Выделите роли в действии
Хотя каждый учащийся в группе должен принимать участие в планировании, у секретаря должен быть окончательный вариант проекта для группы. Пока учащиеся работают, вы можете указать на сильные стороны записывающего устройства при составлении точных планов проектирования и спросить других членов команды, чем они могут помочь в рамках своих ролей. Например, строитель и программист могут помечать и отслеживать измерения и шаги, нарисованные Регистратором, в то время как Водитель будет думать о направлении и углах поворота.
Советы учителю задавайте вопросы, чтобы дать обратную связь
Когда учащиеся интересуются у вас своими картами, постарайтесь сформулировать свой отзыв в форме вопроса, а не предлагать решение. Спрашивать что-то вроде: «У вас только две остановки, где вы можете добавить третью?» или «Как ваш робот обходит препятствие?» или «В каком направлении здесь движется робот?» дать учащимся возможность практиковать навыки критического мышления и сохранять свободу действий при решении проблем.
Шаг 1. решение: пространственное мышление в действии
Теперь, когда вы знаете требования и параметры, нарисуйте карту в своей инженерной тетради, чтобы показать три остановки, которые ваш робот сделает, чтобы забрать вторсырье в школе.
-
Обязательно отметьте начальную и конечную точки, а также отметьте важные классы или места.
-
Используйте стрелки, чтобы показать направление и порядок движения робота.
-
Используйте пример эскиза в качестве руководства. Помните, что это план, поэтому он не обязательно должен быть точным, но вы можете добавить для себя примечания или напоминания, которые помогут вам, когда вы начнете программировать.
-
Когда у вас в тетради будет готовая карта, обратитесь к учителю. У Регистратора должна быть окончательная версия, которой можно поделиться с учителем и использовать ее в качестве основы для своей большой карты.
-
Когда ваш учитель одобрит ваш эскиз карты, используйте большой лист бумаги, маркеры и линейки, чтобы перенести эту карту в более крупный масштаб, по которому сможет ездить робот. Не забудьте измерить расстояния, которые вы рисуете, чтобы они соответствовали обсуждаемым параметрам и единицам измерения. Таким образом, ваш код будет соответствовать вашей карте, чтобы помочь вашему роботу успешно управлять автомобилем.
дискуссию Сформулируйте свое мышление
В: Подумайте о плане, который вы составили, почему вы решили перемещаться по местам именно в таком порядке? Какие факторы вы учитывали, выбирая, куда поехать? (Студенты могут ответить на этот вопрос письменно в своей инженерной тетради или просто в устной дискуссии, если позволяет время.)
A: Ответы могут быть разными, но могут включать в себя такие вопросы, как, например, кому придется извлечь больше или меньше всего, как полностью избежать препятствия, какой код будет кратчайшим и т. д.
Вопрос: Как вы думаете, почему наличие единообразного масштаба важно для переноса плана из блокнота на лист большего размера?
А: Масштаб важен для того, чтобы взять небольшой план и перенести его в большее пространство. Последовательный масштаб позволит сохранить одинаковое расположение всех пространств по отношению друг к другу.