• โครงร่างกิจกรรม
  การสำรวจนี้จะแนะนำให้นักเรียนตั้งค่าความเร็วในการขับขี่ก่อน จากนั้นขอให้พวกเขาสำรวจว่าความเร็วของหุ่นยนต์ส่งผลต่อโมเมนตัมของมันอย่างไร คลิกที่นี่ (Google / .docx / .pdf) เพื่อดูโครงร่างของกิจกรรมนี้ การทำความเข้าใจโมเมนตัมของหุ่นยนต์จะเป็นแนวคิดสำคัญในการนำไปใช้กับเกมโบว์ลิ่ง Strike Challenge

• สิ่งที่นักเรียนจะตั้งโปรแกรม
  การใช้โปรเจ็กต์เทมเพลต Speedbot (ระบบขับเคลื่อน 2 มอเตอร์ ไม่มีไจโร) ช่วยให้นักเรียนเปลี่ยนการตั้งค่าความเร็วของ Speedbot เพียงเพิ่ม set_drive_velocity ไปยัง drive_for คำสั่ง ส่วนที่แนะนำของกิจกรรมคือให้นักเรียนเคลื่อน Speedbot ด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน และเมื่อสิ้นสุดกิจกรรมขอให้พวกเขาใช้ทักษะในการเขียนโปรแกรมความเร็วเพื่อทดสอบโมเมนตัมและการถ่ายโอนพลังงาน

นี่คือภาพรวมของ User Interface ของ VEXcode V5 นักเรียนจะได้รู้จักกับแท็บ/ปุ่มเหล่านี้ระหว่างกิจกรรมใน Momentum Alley STEM Lab นี้ นอกจากนี้ยังมีลิงก์ให้ทั่วทั้ง STEM Lab เพื่อให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแท็บ/ปุ่มเหล่านี้ 

หากนี่เป็นครั้งแรกของนักเรียนที่ใช้ VEXcode V5 พวกเขาสามารถอ้างอิงบทช่วยสอนได้ตลอดเวลาระหว่างการสำรวจนี้ บทช่วยสอนจะอยู่ในแถบเครื่องมือ 

จำลองขั้นตอนการแก้ปัญหาแต่ละขั้นตอนให้กับนักเรียน

• ชี้ให้เห็นว่าเมื่อพวกเขาเปิด VEXcode V5 เป็นครั้งแรก หน้าต่างจะมีป้ายกำกับว่า VEXcode Project โครงการ VEXcode เป็นชื่อโครงการเริ่มต้นเมื่อเปิด VEXcode V5 ครั้งแรก เมื่อเปลี่ยนชื่อโปรเจ็กต์เป็น Drive และบันทึกแล้ว จอแสดงผลก็ได้รับการอัปเดตเพื่อแสดงชื่อโปรเจ็กต์ใหม่ การใช้หน้าต่างนี้ในแถบเครื่องมือทำให้ง่ายต่อการตรวจสอบว่านักเรียนกำลังใช้โครงงานที่ถูกต้อง

• บอกนักเรียนว่าพวกเขาพร้อมที่จะเริ่มโครงงานแรกแล้ว อธิบายให้นักเรียนฟังว่าเพียงทำตามขั้นตอนง่ายๆ ไม่กี่ขั้นตอน ก็จะสามารถสร้างและดำเนินโครงการที่จะขับเคลื่อน Speedbot ไปข้างหน้าได้

• เตือนนักเรียนให้บันทึกโครงงานของตนขณะทำงาน ส่วน Python จาก VEX Library อธิบายแนวทางปฏิบัติในการบันทึกใน VEXcode V5

นี่เป็นจุดที่ดีที่จะหยุดชั่วคราวและให้นักเรียนทบทวนขั้นตอนที่เพิ่งเสร็จสิ้นในการเริ่มโปรเจ็กต์ใหม่ใน VEXcode V5 เป็นรายบุคคลหรือเป็นกลุ่ม ขอให้นักเรียนไตร่ตรองเป็นรายบุคคลก่อนแบ่งปันภายในกลุ่มหรือกับทั้งชั้นเรียน

คุณอาจสังเกตเห็นฟังก์ชันเติมข้อความอัตโนมัติเมื่อคุณเริ่มพิมพ์คำสั่ง ใช้ปุ่ม "ขึ้น" และ "ลง" เพื่อเลือกชื่อที่คุณต้องการ จากนั้นกด "Tab" หรือ (Enter/Return) บนแป้นพิมพ์เพื่อทำการเลือก สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัตินี้ โปรดดูบทความ Python  

โปรดสังเกตว่าคำสั่งที่สองและสาม (บรรทัดที่ 33 และ 34 ในภาพด้านบน) เหมือนกับคำสั่งที่สี่และห้า (บรรทัดที่ 35 และ 36 ด้านบน) แต่มีพารามิเตอร์ความเร็วที่แตกต่างกัน หลังจากเพิ่มคำสั่งที่สามแล้ว นักเรียนสามารถเน้นบรรทัดที่จะทำซ้ำและคัดลอกและวางเพื่อทำให้โครงงานเสร็จสมบูรณ์ จากนั้นจึงเปลี่ยนความเร็วในเส้นที่สี่เป็น 75 เปอร์เซ็นต์ 

• เตือนผู้เรียนให้ถอดสาย USB ออกจาก Robot Brain การมีหุ่นยนต์เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ในขณะที่ดำเนินโครงการอาจทำให้หุ่นยนต์ดึงสายเชื่อมต่อ

• หยุดและอภิปราย
  ขอให้นักเรียนคาดการณ์สิ่งที่พวกเขาคิดว่าจะเกิดขึ้นเมื่อมีการดาวน์โหลดและรันโปรเจ็กต์นี้บนหุ่นยนต์ Speedbot บอกให้นักเรียนบันทึกคำทำนายลงในสมุดบันทึกทางวิศวกรรม หากมีเวลา ขอให้แต่ละกลุ่มแบ่งปันคำทำนายของตน

  นักเรียนควรคาดการณ์ว่า Speedbot จะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าในขั้นแรกด้วยความเร็วเริ่มต้น (50%) จากนั้นจะช้ากว่า (25%) จากความเร็วเริ่มต้น และเร็วขึ้น (75%) จากความเร็วเริ่มต้น

• โมเดลแรก
  โมเดลดำเนินโครงการหน้าชั้นเรียนก่อนที่จะให้นักเรียนทุกคนลองทำพร้อมกัน รวบรวมนักเรียนไว้ในบริเวณเดียวและปล่อยให้มีที่เพียงพอให้สปีดบอทเคลื่อนที่ได้หากวางอยู่บนพื้น

  บอกนักเรียนว่าตอนนี้ถึงคราวที่พวกเขาต้องทำโครงงานแล้ว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพวกเขามีเส้นทางที่ชัดเจน และไม่มีสปีดบอทมาชนกัน

• หากต้องการเปลี่ยนคำสั่ง drive_for จาก ไปข้างหน้า เป็น ย้อนกลับเพียงเปลี่ยนพารามิเตอร์แรกเป็น REVERSE ซึ่งจะทำให้มอเตอร์ในระบบขับเคลื่อนเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม

• จำนวน มม. สามารถเปลี่ยนแปลงได้ แต่สำหรับตัวอย่างนี้ เราจะปล่อยให้มันอยู่ที่ 150 มม. ตามที่ตั้งไว้ในขั้นตอนก่อนหน้า

• เตือนให้นักเรียนถอดสาย USB ออกจาก Robot Brain ก่อนดำเนินโครงการ

• เตือนนักเรียนให้บันทึกโครงงานของตนขณะทำงาน VEX Library มีส่วนสำหรับ Python ที่อธิบายแนวทางปฏิบัติในการบันทึกใน VEXcode V5

ขอให้ทีมแบ่งปันพื้นที่ทดสอบและลูกบอลหากจำเป็น แต่สามารถจัดเตรียมพื้นที่ทดสอบหลายแห่งด้วยลูกบอลของตัวเองได้เช่นกัน ตัดสินใจว่าคุณต้องการตั้งค่าพื้นที่ทดสอบหรือต้องการให้นักเรียนทำเช่นนั้น

• การรวบรวมและการวิเคราะห์ข้อมูล แม้แต่การจดจำรูปแบบง่ายๆ ก็เป็นทักษะพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ กิจกรรมนี้จะเพิ่มโครงสร้างให้กับการวิเคราะห์ข้อมูลโดยการป้องกันข้อผิดพลาดทั่วไป

• โปรดสังเกตว่าคำแนะนำไม่ได้บอกให้นักเรียนเปลี่ยนระยะการขับเคลื่อนของหุ่นยนต์พร้อมกับการเปลี่ยนแปลงความเร็วของหุ่นยนต์ นี่เป็นการประยุกต์ใช้สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์การเรียนรู้เรียกว่ากลยุทธ์การควบคุมตัวแปรโดยเจตนา การสอนผู้ตรวจสอบมือใหม่ให้จัดการตัวแปรทีละตัวในแต่ละครั้ง (กล่าวคือ ความเร็วในกรณีนี้) เพื่อกำหนดอิทธิพลของมันต่อตัวแปรตัวที่สอง (เช่น ระยะทางที่ลูกบอลเคลื่อนที่หลังจากการชน) มีความสำคัญเนื่องจากไม่จำเป็นว่าจะต้องเป็นแนวทางที่นักเรียนจะนำมาใช้ ด้วยวิธีเดาและตรวจสอบอย่างเป็นธรรมชาติ วิธีการเดาและตรวจสอบโดยทั่วไปมักจะจัดการกับตัวแปรมากกว่าหนึ่งตัวในแต่ละครั้ง (เช่น การเปลี่ยนแปลงทั้งความเร็วและระยะทางที่หุ่นยนต์เคลื่อนที่) และการสังเกตผลกระทบของจุดบรรจบกับระยะทางที่ลูกบอลเคลื่อนที่หลังการหมุน กิจกรรมนี้พยายามแนะนำนักเรียนให้ห่างจากสิ่งนั้น เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรมีความคลุมเครือ มันเป็นความเร็วที่สูงกว่าของหุ่นยนต์ ระยะทางที่หุ่นยนต์ขับเคลื่อนได้ไกลขึ้น หรือทั้งสองอย่างที่ทำให้ลูกบอลเคลื่อนที่ได้ไกลขึ้นหรือไม่? เราไม่สามารถตอบได้ว่าเมื่อเราจัดการตัวแปรทั้งสองในเวลาเดียวกัน

• อย่างไรก็ตาม ทีมอาจลองขับหุ่นยนต์ในระยะทางที่ต่างกันออกไปอย่างเป็นธรรมชาติ หากคุณสังเกตสิ่งนี้ ให้ขอให้พวกเขาเปลี่ยนระยะทางแต่รักษาความเร็วเท่าเดิมในการทดลองโดยใช้ระยะ 500 มม. เดิม ด้วยวิธีนี้ พวกเขาสามารถเปรียบเทียบความเร็วเดียวกันกับระยะการขับเคลื่อนที่แตกต่างกัน เพื่อดูว่าระยะการขับเคลื่อนของหุ่นยนต์ยังส่งผลต่อระยะทางที่ลูกบอลเคลื่อนที่หรือไม่

• เตรียมพื้นที่ให้ลูกบอลกระเด้งไปในทิศทางต่างๆ ตามระยะทางที่ต่างกัน ปิดประตูและ/หรือหน้าต่างตามความจำเป็น

• คุณสามารถบันทึกตารางสำหรับการสำรวจความเร็วได้จากด้านล่าง หรือนักเรียนสามารถสร้างตารางใหม่ในสมุดบันทึกด้านวิศวกรรมของตนเองได้

• คุณสามารถดูรูบริกสำหรับการประเมินสมุดบันทึกด้านวิศวกรรมของทีมได้ที่นี่ (Google / .docx / .pdf) และสามารถดูรูบริกสำหรับการประเมินสมุดบันทึกแต่ละรายการได้ที่นี่ (Google / .docx / )). เมื่อใดก็ตามที่คุณวางแผนประเมินงานของนักเรียนโดยใช้เกณฑ์การให้คะแนน อย่าลืมแบ่งปันเกณฑ์การให้คะแนนกับนักเรียนก่อนที่นักเรียนจะเริ่มโครงงาน

1. การเคลื่อนที่ของลูกบอลเป็นหลักฐานว่าหุ่นยนต์ถ่ายโอนพลังงานระหว่างการชน นักเรียนอาจอธิบายความเร็วของลูกบอลหลังจากการชนหรือทิศทางการเคลื่อนที่เพื่อเป็นหลักฐาน

2. ระยะทางที่ลูกบอลเคลื่อนที่ขึ้นอยู่กับมวล/น้ำหนักของลูกบอลที่ใช้และความเร็วที่ตั้งไว้สำหรับหุ่นยนต์

3. นักเรียนควรตระหนักว่าความเร็วสูงจะทำให้ลูกบอลเคลื่อนที่ได้ไกลกว่าความเร็วที่ต่ำกว่า เชื่อมต่อสิ่งนี้กับโมเมนตัมของหุ่นยนต์อย่างชัดเจน เน้นย้ำว่าน้ำหนักของหุ่นยนต์ไม่ได้เปลี่ยนแปลง มีเพียงความเร็วเท่านั้น แต่ทั้งสองส่วนมีส่วนช่วยในโมเมนตัมของหุ่นยนต์ ถามพวกเขาว่าพวกเขาคิดว่าลูกบอลจะเคลื่อนที่ได้ไกลหรือไม่หากหุ่นยนต์หนักกว่า มันก็คงจะ.. จะมีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของมวลของลูกบอลระหว่างการชนในการอ่านครั้งต่อไป

4. กลุ่มนักเรียนอาจเลือกความเร็วที่แปรผันได้อย่างกว้างขวาง แต่วัตถุประสงค์การเรียนรู้โดยรวมคือเพื่อให้นักเรียนรับรู้ว่าความเร็วที่สูงกว่าจะนำไปสู่โมเมนตัมที่มากขึ้น ซึ่งจะถ่ายเทพลังงานไปยังลูกบอลมากขึ้นในระหว่างการชน