การสำรวจห้องปฏิบัติการ STEM แบบเปิด: การออกแบบ

• โครงร่างกิจกรรม การสำรวจ
  นี้จะช่วยให้นักเรียนประยุกต์ใช้พฤติกรรมการเขียนโปรแกรมพื้นฐานที่ได้เรียนรู้เพื่อสร้างพฤติกรรมที่ซับซ้อนในการขับเคลื่อนเส้นทางที่ระบุ คลิกหนึ่งในลิงก์ต่อไปนี้ เพื่อดูโครงร่างของกิจกรรมนี้(GoogleDoc/.docx/.pdf)

• บทบาทการสำรวจ ของนักเรียน
  จัดนักเรียนเป็นกลุ่มก่อนเริ่มการสำรวจ นักเรียนสามารถจัดเป็นกลุ่มๆละสองถึงสี่คนเมื่อเข้าร่วมในการสำรวจ นักเรียนแต่ละคนควรรับ 1 บทบาท (หรือมากกว่า) บทบาทสำหรับเอ็กซ์พีเรียนซ์คือ: Builder, Programmer, Driver และ Recorder สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทบาทและเคล็ดลับการทำงานร่วมกันและรู บริกให้คลิกลิงก์ใดลิงก์หนึ่งต่อไปนี้ (GoogleDoc/.docx /.pdf)

เป้าหมายของห้องปฏิบัติการ STEM นี้คือการใช้ ได รฟ์และ เปิด บล็อกเพื่อแก้ปัญหาในโลกแห่งความเป็นจริง เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้นักเรียนจะต้องออกแบบเส้นทางให้หุ่นยนต์เดินทาง

• แบ่งชั้นเรียนออกเป็นกลุ่มๆสมาชิกแต่ละคนในกลุ่มควรเลือกอย่างน้อย 1 บทบาทเพื่อเติมเต็มประสบการณ์
• ในชั้นเรียนให้ทบทวนปัญหาและข้อกำหนดแนวทางและหน่วยที่คุณกำหนดร่วมกันอย่างรวดเร็ว
• ให้เวลานักเรียน 5 -10 นาทีในการร่างเส้นทางที่ออกแบบมาเพื่อให้หุ่นยนต์เดินทางในสมุดบันทึกวิศวกรรมของพวกเขา
• เมื่อแต่ละกลุ่มทำการออกแบบเสร็จแล้วคุณควรตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดที่จำเป็นและพร้อมที่จะถ่ายโอนไปยังกระดาษขนาดใหญ่
• ถ่ายโอนแผนที่ไปยังกระดาษขนาดใหญ่เพื่อให้หุ่นยนต์เดินทางต่อไปได้ (ใช้ไม้บรรทัดและตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ทำการวัดบนแผนที่ที่ตรงกับหน่วย/พารามิเตอร์ที่ตกลงกันไว้)
• เมื่อแต่ละกลุ่มทำแผนที่ขนาดใหญ่เสร็จแล้วคุณควรตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดและพร้อมสำหรับการเขียนโค้ด

ก่อนที่นักเรียนจะเริ่มเขียนโปรแกรมพวกเขาจะต้องตัดสินใจและร่างการออกแบบที่ตรงตามข้อกำหนดที่ระบุไว้ข้างต้น (และข้อกำหนดของครูเพิ่มเติม) ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบให้เดินไปรอบๆเพื่อให้แน่ใจว่าสมาชิกแต่ละคนในกลุ่มมีส่วนร่วมในกระบวนการนี้และทำงานภายในบทบาทในกลุ่ม สังเกตปัญหาการแก้ไขปัญหาใดๆในระหว่างกระบวนการออกแบบที่สามารถแก้ไขได้ตั้งแต่เนิ่นๆเพื่อให้นักเรียนเขียนโปรแกรมที่ประสบความสำเร็จ

ตัวอย่างเช่น:

• มันไกลแค่ไหน? - การกำหนดระยะทางร่วมกัน
  หากคุณกำลังมองหาวิธีปรับปรุงกระบวนการออกแบบการกำหนดพารามิเตอร์บางอย่างกับนักเรียนสามารถช่วยได้

  ตัวอย่างเช่น:

  • เข้า/ออกห้องเรียน = 8 นิ้ว/203 มม.

  • ทางเดินสั้นๆ = 12 นิ้ว/305 มม.

  • ทางเดินยาว = 24 นิ้ว/610 มม.

  สิ่งนี้ไม่เพียงแต่จะยกตัวอย่างชนิดของความจำเพาะที่จำเป็นเท่านั้นแต่ยังช่วยให้ขั้นตอนการออกแบบไปข้างหน้าพร้อมยิ่งขึ้นและหลีกเลี่ยงความสับสนของนักเรียนเกี่ยวกับการวัด ท่านสามารถระดมความคิดเหล่านี้ล่วงหน้าหรือร่วมกับชั้นเรียนได้หากมีเวลา (คลิกหนึ่งในลิงก์ต่อไปนี้เพื่อดูแผนภูมิของ "หน่วยพารามิเตอร์ที่แนะนำ"(GoogleDoc/.docx /.pdf)) มองเห็นสิ่งเหล่านี้เพื่อความสะดวกในการอ้างอิงสำหรับนักเรียนขณะทำงาน

• เน้นบทบาทในการดำเนินการ ใน
  ขณะที่นักเรียนทุกคนในกลุ่มควรมีส่วนร่วมในการวางแผนผู้บันทึกควรมีร่างสุดท้ายของการออกแบบสำหรับกลุ่ม ขณะที่นักเรียนกำลังทำงานท่านอาจต้องการชี้ให้เห็นจุดแข็งของเครื่องบันทึกในการวางแผนการออกแบบที่ถูกต้องและถามสมาชิกคนอื่นๆในทีมว่าพวกเขาจะช่วยได้อย่างไรภายใต้บทบาทของพวกเขา ตัวอย่างเช่นผู้สร้างและโปรแกรมเมอร์อาจต้องการติดป้ายกำกับและติดตามการวัดและขั้นตอนที่ผู้บันทึกวาดไว้ในขณะที่ผู้ขับจะคิดถึงทิศทางและมุมเลี้ยว

เมื่อนักเรียนเช็คอินกับท่านเกี่ยวกับแผนที่ให้พยายามตีกรอบข้อเสนอแนะของท่านในรูปแบบของคำถามแทนที่จะให้คำตอบ ถามสิ่งต่างๆเช่น "คุณมีจุดแวะเพียงสองจุดคุณสามารถเพิ่มจุดที่สามได้ที่ไหน" หรือ "หุ่นยนต์ของคุณไปรอบๆสิ่งกีดขวางได้อย่างไร" หรือ "หุ่นยนต์เดินทางมาที่นี่ในทิศทางใด" ช่วยให้นักเรียนได้ฝึกทักษะการคิดเชิงวิพากษ์และเพื่อรักษาสิทธิ์เสรีในการแก้ปัญหา 

ถาม: ลองนึกถึงแผนที่คุณวางไว้ทำไมคุณถึงเลือกที่จะย้ายไปยังสถานที่ตามลำดับ? ท่านพิจารณาปัจจัยใดบ้างขณะเลือกว่าจะไปที่ไหน? (นักเรียนสามารถตอบคำถามนี้เป็นลายลักษณ์อักษรในสมุดบันทึกวิศวกรรมของตนหรือในการอภิปรายด้วยวาจาหากมีเวลา)

ตอบ: คำตอบจะแตกต่างกันไปแต่อาจรวมถึงสิ่งต่างๆเช่นใครจะมีมากที่สุดหรือน้อยที่สุดในการดึงข้อมูลวิธีหลีกเลี่ยงอุปสรรคทั้งหมดสิ่งที่จะทำให้รหัสสั้นที่สุดฯลฯ

ถาม: เหตุใดคุณจึงคิดว่าการมีสเกลที่สอดคล้องกันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการย้ายแผนของคุณจากสมุดบันทึกไปยังกระดาษขนาดใหญ่?

ตอบ: สเกลเป็นสิ่งสำคัญในการใช้แผนขนาดเล็กและถ่ายโอนไปยังพื้นที่ขนาดใหญ่ มาตราส่วนที่สอดคล้องกันจะทำให้ที่พักทุกแห่งมีความสัมพันธ์กันเท่าๆกัน