Набор инструментов учителя
План занятия
В этом задании учащимся предлагается сконструировать приспособление для своего робота, чтобы он мог лучше вести футбольный мяч.
Схема деятельности следующая:
-
Попробуйте вести мяч с готовым роботом и засеките, сколько времени ему понадобится, чтобы закончить. Этот опыт помогает определить проблему.
-
Спроектируйте потенциальные приспособления, зарисовав и детализировав их. Затем получите отзывы от коллег о том, какие проекты они считают лучшими и как их улучшить.
-
Создайте оптимальное приспособление, которое должно позволить роботу вести мяч более эффективно, чем без него.
-
Проверьте насадку и подумайте, улучшило ли она ведение мяча и сократило ли время завершения игры, если да, то каким образом.
| Количество | Необходимые материалы |
|---|---|
| 1 |
Стартовый комплект VEX V5 для занятий в классе |
| 3 |
Конусы или стаканчики |
| 1 |
Контроллер V5 276-4820 |
| 1 |
Секундомер |
| 1 |
Футбольный мяч или мяч аналогичного размера. |
| 1 |
Рулон ленты |
| 1 |
Инженерный блокнот |
Советы учителям
Обратите внимание, что для этого упражнения используется проект Drive , который уже установлен в Robot Brain.
Советы учителям
Решите, хотите ли вы, чтобы учащиеся создали свои курсы, или вы сами хотите настроить курсы.
Шаг 1. Создание курса дриблинга

Установите все три конуса (или чашки) на прямую линию. Убедитесь, что между каждым конусом достаточно места, чтобы робот мог пройти. Если расположить конусы дальше друг от друга, сложность уменьшится. Выберите место за пределами гольф-поля (возле одного из конусов на конце) и с помощью скотча нарисуйте в этом месте на земле букву «X». Поместите футбольный мяч (или мяч аналогичного размера) на букву «X».
Советы учителям
Попросите любого учащегося, у которого возникли проблемы с включением питания, сопряжением контроллера V5 или запуском программы Drive, щелкнуть соответствующие ссылки на соответствующие процедуры.
Шаг 2: Подготовка робота

Включите робот-мозг V5, убедитесь, что он сопряжен с контроллером V5, , и запустите проект Drive на роботе-мозге V5, чтобы вы могли управлять своим роботом по беспроводной сети с помощью контроллера.
Шаг 3: Ведение мяча на поле: Часть 1

Расположите своего робота рядом с мячом. Перед стартом никакая часть робота не должна касаться мяча. Ваша цель — вести (толкать) мяч между первым и вторым конусами, а затем между вторым и третьим конусами. После этого вам нужно провести мяч вокруг третьего конуса и сделать еще один пас по полю, еще раз проведя мяч через оба набора конусов. Используйте секундомер, чтобы определить, насколько быстро вы сможете пройти дистанцию. Секундомер следует запустить, когда вы впервые коснетесь мяча своим роботом. Секундомер следует остановить, как только мяч полностью пройдет через последний набор конусов во время второго прохода по гольф-полю. Пройдите курс несколько раз, чтобы увидеть, как ваше время улучшается с практикой. Запишите результаты в свой инженерный блокнот.
Ответьте на вопросы ниже в своей инженерной тетради:
-
Какое время на курсе было для вас лучшим?
-
Какие стратегии вы использовали, чтобы улучшить свое время?
Инструменты учителя
-
Ответы
-
Учащиеся должны указать время, не превышающее примерно одной минуты или даже одной минуты и 30 секунд. Время, превышающее это значение, указывает на то, что у учащегося возникают трудности, и ему следует помочь улучшить управление роботом на более высоких скоростях.
-
Ответы могут различаться, но следует упомянуть, что они контролировали скорость робота, наклоняли робота под углом, чтобы мяч не укатывался, или держали повороты плотно и близко к конусам, чтобы минимизировать пройденное расстояние.
Советы учителям
Попросите учащихся предоставить обратную связь в виде общего впечатления от дизайна и предложений по его улучшению.
Шаг 4: Проектирование ради определенной цели

В своем инженерном блокноте нарисуйте несколько идей для навесного оборудования, которое можно было бы добавить к вашему роботу VEX V5 Speedbot, чтобы улучшить его способность вести мяч. Поделитесь своими дизайнерскими идеями с другими, пока вы работаете над своими проектами.
Помните, что вы разрабатываете эту технологию творчески, чтобы ваш робот лучше играл в футбол. Подобные инновации в технологиях часто возникают из-за необходимости усовершенствовать технологии. Есть много творческих способов улучшить вашего робота в футболе. Выберите те, которые вы считаете лучшими.
Ответьте на вопросы ниже в своей инженерной тетради:
-
Какие положительные отзывы вы получили о своих проектах?
-
Какие негативные отзывы о своих проектах вы получили от других?
-
Какие отзывы вы учитывали в своих проектах? Объясни, как ты это сделал.
-
Помогло ли то, что вы поделились своими проектами с другими, улучшить их? Почему или почему нет?
Инструменты учителя
-
Ответы
-
Положительные отзывы могут варьироваться от того, что конструкция насадки классная/уникальная, до того, что конструкция насадки кажется эффективной для ведения мяча. Лучшим отзывом будет то, что конструкция приспособления кажется эффективной для сохранения контроля над мячом при движении и поворотах робота.
-
Сообщаемые отрицательные отзывы могут варьироваться от конструкции насадки, которая выглядит как копия чужой (или в целом скучной), до конструкции насадки, которая в целом кажется неэффективной для ведения мяча.
-
Ответы могут различаться, но они должны включать конкретное предложение другого учащегося и описание того, как оно повлияло на дизайн приложения. Например, можно было бы предложить сделать насадку меньше, чтобы роботу не приходилось так далеко объезжать конусы, чтобы их очистить. Затем студент должен был объяснить, как первоначальный дизайн был уменьшен с учетом этой обратной связи.
-
В идеале ответ на этот вопрос должен быть утвердительным и подтверждать преимущества получения новых точек зрения и мнений о ваших проектах. Однако не все студенты могут так думать. Некоторые могут сказать, что сокурсники не смогли предоставить обратную связь, которую можно было бы эффективно реализовать.
Советы учителям
Выделите ресурсы и время для создания как можно большего количества вложений для тестирования, описанных ниже в шаге 6. Если ресурсы и время не доступны каждому учащемуся для создания своего проекта, попросите команды выбрать один или два лучших проекта.
Шаг 5: дизайна

Просмотрите свои эскизы и выберите тот, который, по вашему мнению, лучше всего улучшит способность вашего робота вести мяч. Соберите выбранную конструкцию и прикрепите ее к своему роботу.
Шаг 6. Ведение мяча на поле: Часть 2

Расположите робота с новым приспособлением на X. Перед запуском ни одна часть робота не должна касаться мяча. Используя секундомер, ведите мяч по трассе, следуя той же траектории, что и в предыдущих испытаниях без насадки. Секундомер следует запустить, когда вы впервые коснетесь мяча своим роботом. Секундомер следует остановить, как только мяч полностью пройдет через последний набор конусов во время второго прохода по гольф-полю.
Ответьте на вопросы ниже в своей инженерной тетради:
-
Помог ли ваш дизайн сократить время, необходимое вам для прохождения курса? Почему или почему нет?
-
Что в вашем дизайне вы могли бы изменить, чтобы улучшить его? Объясните, как и почему это улучшит ситуацию.
-
Столкнулись ли вы с чем-нибудь неожиданным при использовании насадки? Если да, то?
Инструменты учителя
-
Ответы
-
Будем надеяться, что студенты ответят утвердительно, что приложение сократило время прохождения курса. Однако возможно, что насадка ухудшилась в разы из-за того, что стала громоздкой или отсоединилась во время работы.
-
Перед этим тестом учащиеся улучшили концепцию своих проектов посредством обратной связи. Теперь, после физического тестирования сборки, представления учащихся о том, что улучшить в конструкции, должны быть более конкретными. Пока не позволяйте учащимся совершенствовать и тестировать свои сборки. У них будет еще одна возможность сделать это, прежде чем играть в Робофутбол позже в этой лаборатории STEM.
-
Этот вопрос частично затрагивает первые два вопроса. Этот вопрос, вероятно, побудит к дальнейшим объяснениям того, что сработало, а что нет и что студенты хотели бы улучшить.
Мотивация обсуждения
и обратная связь
В: Что вам понравилось в том, чтобы попросить коллег высказать свое мнение?
А: Вероятно, были хорошие предложения по улучшению. Также полезно объяснять свои дизайнерские идеи другим.
В: Что вам не понравилось в том, чтобы попросить коллег высказать свое мнение?
А: Может быть неудобно просить объективную обратную связь, потому что вы гордитесь своими разработками, а затем кого-то просят их раскритиковать. Это может заставить дизайнера почувствовать себя уязвимым или даже обиженным. Это совершенно нормальные чувства, которые мы все испытываем, но мы должны отбросить их, всегда принимать и давать конструктивные положительные отзывы вместо резкой критики, а также наслаждаться сотрудничеством, которое помогает сделать наши проекты лучше.