- 8 - 15 лет
- 45 минут – 3 часа 15 минут
- Средний
Описание
-
Студентам предлагается запрограммировать своего робота на выполнение условий и создать пользовательский интерфейс (UI).
Ключевые идеи
-
Программирование условий
-
Поведение роботов
-
Аналитическое мышление
Цели
-
Применяйте инструкции по сборке в рамках многоэтапной процедуры, чтобы собрать робота VEX IQ Clawbot для выполнения конкретной задачи.
-
Определите преимущества использования структур условного программирования в проекте.
-
Определите, как блоки [If then] и [If then else] влияют на ход выполнения программы.
-
Определить типы пользовательских интерфейсов (UI).
-
Объясните логическое условие каждой ветви блока [If then else] .
-
Применить псевдокод к дизайну своего проекта, чтобы разобраться в алгоритме программирования интерфейса.
-
Примените условное программирование, чтобы решить проблему, позволяющую пользователям управлять Clawbot с помощью трехкнопочного интерфейса (стрелка вверх, стрелка вниз и проверка), чтобы брать предметы со стола.
Необходимые материалы
-
1 или несколько супернаборов VEX IQ
-
Алюминиевая банка, пустая бутылка из-под воды и другие прочные предметы для подъема.
-
Инженерный блокнот
-
Секундомер или любое устройство, способное отслеживать минуты времени.
Замечания по проведению семинаров
-
Прежде чем приступить к STEM Lab, убедитесь, что все необходимые детали для сборки доступны.
-
Убедитесь, что в классе достаточно места, чтобы измерить и записать на пленку макет задания пользовательского интерфейса.
-
Убедитесь, что ваш робот настроен правильно. Если ваш робот настроен по-другому, вы можете внести изменения в представлении «Конфигурация робота» в VEXcode IQ.
-
Если несколько учащихся будут загружать сохраненный проект в один и тот же робот, попросите учащихся добавить свои инициалы к имени сохраненного проекта (например, «Вперед и Назад_MW»). Таким образом, студенты смогут находить и вносить коррективы в свои проекты, а не в другие.
-
Инженерный блокнот может представлять собой простую линованную бумагу в папке или переплете. Показанный ноутбук представляет собой более сложный пример, доступный через VEX Robotics.
-
Учащиеся могут поделиться своим псевдокодом с преподавателем для получения обратной связи перед созданием проекта для обратной связи.
-
Примерный темп каждого раздела Stem Lab следующий: «Искать» — 65 минут, «Играть» — 45 минут, «Применять» — 15 минут, «Переосмысливать» — 65 минут, «Знать» — 5 минут.
Дальнейшее обучение
-
Многие физические (управляемые кнопками) пользовательские интерфейсы (UI) были заменены графическими пользовательскими интерфейсами (GUI). Предложите учащимся изучить часто используемые устройства (клавиатуры, телефоны, калькуляторы, компьютеры), которые перешли от пользовательского интерфейса, управляемого кнопками, к графическому интерфейсу, управляемому значками. Каковы выгоды/затраты?
Образовательные стандарты
Стандарты технологической грамотности (STL)
-
9.H Моделирование, тестирование, оценка и модификация используются для преобразования идей в практические решения (переосмысление).
-
11. Я создаю продукт или систему и документирую решение (переосмысление).
Научные стандарты следующего поколения (NGSS)
-
HS-ETS1-2 Разработайте решение сложной реальной проблемы, разбив ее на более мелкие, более управляемые проблемы, которые можно решить с помощью инженерии (декомпозиция проекта - переосмысление)
Ассоциация учителей информатики (CSTA)
-
1B-AP-10 Создавайте программы, включающие последовательности, события, циклы и условные выражения (Играйте и переосмысливайте)
-
2-AP-10 Используйте блок-схемы и/или псевдокод для решения сложных проблем в виде алгоритмов (переосмысление)
-
2-AP-12 Проектирование и итеративная разработка программ, сочетающих структуры управления, включая вложенные циклы и сложные условные выражения (переосмысление)
-
2-AP-19 Документируйте программы, чтобы их было легче отслеживать, тестировать и отлаживать (переосмыслить)
-
3A-AP-13: Создавайте прототипы, использующие алгоритмы для решения вычислительных задач, используя предыдущие знания учащихся и личные интересы.
-
3A-AP-16: Проектируйте и итеративно разрабатывайте вычислительные артефакты для практических целей, личного самовыражения или решения социальных проблем, используя события для инициирования инструкций.
-
3A-AP-17: Разложите проблемы на более мелкие компоненты посредством систематического анализа, используя такие конструкции, как процедуры, модули и/или объекты.
-
3A-AP-22: Проектируйте и разрабатывайте вычислительные артефакты, работая в команде, используя инструменты для совместной работы.
Общие базовые государственные стандарты (CCSS)
-
1B-AP-10 Создавайте программы, включающие последовательности, события, циклы и условные выражения (Играйте и переосмысливайте)
-
2-AP-10 Используйте блок-схемы и/или псевдокод для решения сложных проблем в виде алгоритмов (переосмысление)
-
2-AP-12 Проектирование и итеративная разработка программ, сочетающих структуры управления, включая вложенные циклы и сложные условные выражения (переосмысление)
-
2-AP-19 Документируйте программы, чтобы их было легче отслеживать, тестировать и отлаживать (переосмыслить)
-
3A-AP-13: Создавайте прототипы, использующие алгоритмы для решения вычислительных задач, используя предыдущие знания учащихся и личные интересы.
-
3A-AP-16: Проектируйте и итеративно разрабатывайте вычислительные артефакты для практических целей, личного самовыражения или решения социальных проблем, используя события для инициирования инструкций.
-
3A-AP-17: Разложите проблемы на более мелкие компоненты посредством систематического анализа, используя такие конструкции, как процедуры, модули и/или объекты.
-
3A-AP-22: Проектируйте и разрабатывайте вычислительные артефакты, работая в команде, используя инструменты для совместной работы.
Основные знания и навыки Техаса (ТЕКС)
-
126.40.c.5.A Разработать алгоритмы управления роботом, включая применение инструкций, сбор данных датчиков и выполнение простых задач.
-
126.40.c.5.C Создать алгоритмы, обеспечивающие взаимодействие с роботом.
-
126.40.c.5.G Применяйте стратегии принятия решений при разработке решений.
-
126.40.c.3.G Задокументируйте окончательный проект и решение.
-
126.40.c.3.H Представить окончательную конструкцию, результаты испытаний и решение.
Австралийские стандарты