Genel Bakış
Notlar
3+ (Yaş 8+)
Zaman
Laboratuvar başına 40 dakika
Ünite Temel Soru(lar)
- Sensör nedir?
- Veri nedir?
- Sorunları çözmemize yardımcı olması için verileri nasıl kullanabiliriz?
Birim Anlayışları
Bu Ünitede aşağıdaki kavramlar ele alınacaktır:
- Bir sensör gerçek dünya hakkında veri üretir
- Göz Sensörünü veri toplamak için etkili bir şekilde nasıl kullanabilirsiniz?
- Göz Sensörü tarafından sağlanan veriler nasıl anlaşılır?
- Bir hipotez nasıl oluşturulur ve veriler kullanılarak nasıl test edilir
Laboratuvar Özeti
Öğrencilerin her laboratuvarda neler yapacakları ve öğreneceklerine ilişkin özet için aşağıdaki sekmelere tıklayın.
Laboratuvar 1 - Verileri Anlama
Ana Odak Soru: Göz Sensörü nedir ve hangi verileri rapor eder?
- Öğrenciler Code Base 2.0 - Eye Down'ı oluşturacaklar.
- Göz Sensörü'nün nasıl çalıştığı, renk tonu değeri olarak verilerin nasıl raporlandığı tanıtılacak.
- Öğrenciler, göz ışığı kapalıyken Kod Tabanını bir köprünün çatlak yüzeyi üzerinde hareket ettirecek ve VEXcode GO Monitöründeki Göz Sensörü tarafından bildirilen verileri gözlemleyip kaydedecekler.
- Öğrenciler göz ışığının açılmasının raporlanan sensör verilerini etkileyip etkilemeyeceğini tahmin edecekler.
- Öğrenciler daha sonra göz ışığı açıkken Kod Tabanını köprü yüzeyi üzerinde hareket ettirecek ve VEXcode GO Monitöründeki Göz Sensörü tarafından bildirilen verileri gözlemleyip kaydedecekler.
- Tahminlerini doğrulamak veya çürütmek için veri kümelerini karşılaştıracaklar ve veri kümelerinin nasıl ve neden farklılaştığını tartışacaklar.
Laboratuvar 2 - Veri Toplama
Ana Odak Soru: Bir sensörle nasıl veri toplayabilirim?
- Öğrencilere, bir vatandaşın kendi şehirlerinde güvenli olmayan bir köprü olabileceğini bildirdiği söylenecek. Bu iddiayı araştırmak için köprü müfettişleri olarak görev yapacaklar ve güvenli, riskli ve tehlikeli köprülerin kriterlerini öğrenecekler.
- Öğrenciler, köprünün tabanı hakkında veri toplamak için Kod Tabanındaki Göz Sensörünü kullanacaklar.
- Köprü denetim raporlarında düzenli aralıklarla bildirilen mesafe ve renk değeri verilerini kaydedecekler.
- Öğrenciler daha sonra bu verileri kullanarak renk tonu değerini ve robotun kat ettiği mesafeyi grafik haline getirecekler.
Laboratuvar 3 - Verilerin Analizi
Ana Odak Soru: Bir sensörden gelen verileri nasıl analiz edebilirim?
- Öğrenciler köprünün tabanında çatlak olup olmadığını tespit etmek için Lab 2'deki araştırmalarına devam edecekler.
- Öğrenciler Lab 2'de toplanan verileri kullanarak herhangi bir çatlağın boyutunu hesaplarlar.
- Topladıkları verileri, köprülerinin güvenli, riskli veya tehlikeli olup olmadığını belirlemek için kriterlere göre analiz edecekler.
Laboratuvar 4 - Hipotez Oluşturma
Ana Odak Soru: Gerçek bir problemi çözmek için verileri nasıl kullanabilirim?
- Öğrenciler, iklim, köprü açıklığı ve köprü trafiğinin miktarı gibi köprülerin yapısını etkileyebilecek ve çatlamasına neden olabilecek faktörleri öğrenecekler.
- Öğrencilere çeşitli köprülerle ilgili veri kümeleri verilecek ve bu verileri kullanarak hangi köprülerin inceleme ve onarım için önceliklendirilmesi gerektiğine karar verecekler.
- Çok sayıda köprü olduğu için hepsini birden incelemek mümkün olmuyor. Öğrenciler, öğrendikleri bilgilere dayanarak hangi köprünün çatlama olasılığının en yüksek olduğuna ve incelenmesi gerektiğine birlikte karar verecekler.
- Öğrenciler hangi köprünün 'tehlikeli' olduğuna dair bir hipotez oluşturacaklar ve bu hipotezi Lab 5'te test edecekler.
Laboratuvar 5 - Bir Hipotezi Test Etme
Ana Odak Soru: Bir hipotezi test etmek için verileri nasıl kullanabilirim?
- Öğrencilerin Lab 4'te oluşturdukları hipoteze dayanarak, Kod Tabanındaki Göz Sensörünü kullanarak seçtikleri köprü hakkında düzenli aralıklarla veri toplayacaklar.
- Lab 4'te oluşturdukları hipotezleri test edebilmek için verilerini kaydedip analiz edecekler.
- Öğrenciler bulgularını özetleyen ve verilerin hipotezlerini nasıl desteklediğini veya çürüttüğünü açıklayan bir köprü inceleme raporu hazırlayacaklar. Raporları sınıfla paylaşacaklar.
Birim Standartları
Birim Standartları, Birim içindeki her Laboratuvarda ele alınacaktır.
Bilgisayar Bilimleri Öğretmenleri Derneği (CSTA)
1B-DA-06 : İlişkileri vurgulamak ve bir iddiayı desteklemek için toplanan verileri görsel olarak düzenleyin ve sunun.
Standart Nasıl Elde Edilir: Laboratuvar 1'de öğrenciler, göz ışığının kullanılmasının Göz Sensörünün veri raporlama biçimini etkileyip etkilemediğini tahmin ederler. Göz Sensörü ile göz ışığı varken ve yokken köprüdeki renkler hakkında veri topluyorlar. Verileri bir tabloda düzenlerler ve yaptıkları öngörüyü desteklemek veya çürütmek için kullanırlar. Laboratuvar 2'de öğrenciler şehirlerindeki bir köprünün güvenli olmadığı iddiasını test ederler. Göz Sensörü tarafından bildirilen mesafe aralıklarını ve renk tonu değerlerini bir tabloda kaydederler. Öğrenciler bu verileri kullanarak olası çatlağın yerini görmek için bir grafikte sunarlar. Lab 3'te öğrenciler, topladıkları verileri kullanarak renk tonu değeri ile köprülerindeki çatlakların yeri ve boyutu arasındaki ilişkiyi gösterir ve iddialarının doğruluğunu belirlerler.
Lab 4'te öğrencilere çeşitli köprülerle ilgili bir veri seti verilir ve hangi köprünün en tehlikeli olduğu ve incelenmesi gerektiği konusunda bir hipotez oluşturmak için verileri analiz etmeleri istenir. 5. Laboratuvarda, seçtikleri köprü hakkında veri toplayarak, önceki Laboratuvardaki hipotezlerini test ederler. Öğrenciler köprü inceleme raporlarında verilerini düzenler ve sunarlar ve verilerin hipotezlerini nasıl desteklediğini açıklarlar.
Bilgisayar Bilimleri Öğretmenleri Derneği (CSTA)
1B-DA-07: Neden-sonuç ilişkilerini vurgulamak veya önermek, sonuçları tahmin etmek veya bir fikri iletmek için verileri kullanın.
Standart Nasıl Elde Edilir: Laboratuvar 1'de öğrenciler, toplanan verileri kullanarak göz ışığı ile renk tonu değerinin Göz Sensörü tarafından nasıl raporlandığı arasındaki neden-sonuç ilişkisini vurgularlar. Lab 2'de öğrenciler Kod Tabanındaki Göz Sensörü'nü kullanarak köprüyü tarayarak veri topluyorlar. Daha sonra bu verileri kullanarak, verilerdeki örüntüleri bir grafik aracılığıyla iletirler. Laboratuvar 3'te öğrenciler toplanan verileri kullanarak köprüdeki çatlakların boyutunu ve yerini bildirirler.
Lab 4'te öğrenciler verileri kullanarak hangi köprünün tehlikeli olduğunu ve incelenmesi gerektiğini belirten bir hipotez oluşturur ve önerirler. Lab 5'te, seçtikleri köprü hakkında veri toplayarak ve bu verileri kullanarak köprünün güvenliği hakkındaki fikirlerini köprü inceleme raporunda ileterek hipotezlerini test ederler.