Hızı Keşfetmek - C++

• Etkinlik Planı
  Bu keşif, öncelikle öğrencilere sürüş için hızı ayarlamayı tanıtacak ve ardından onlardan robotun hızının momentumunu nasıl etkilediğini keşfetmelerini isteyecektir. Bu etkinliğin ana hatları için buraya (Google / .docx / .pdf) tıklayın. Robotun momentumunu anlamak, Strike Challenge bowling oyununa uygulanacak önemli bir kavram olacak.

• Öğrencilerin Programlayacağı Şeyler
  Speedbot (Aktarma Organları 2 Motorlu, Jiroskop Yok) şablon projesini kullanmak, öğrencilerin setDriveVelocity (yüzde 50) talimatını driveFor (1, inç) talimatına ekleyerek Speedbot'un hız ayarlarını kolayca değiştirmelerine olanak tanır. Etkinliğin rehberli kısmında öğrencilerden Speedbot'u farklı hızlarda hareket ettirmeleri istenirken, etkinliğin sonunda öğrencilerden hız programlama becerilerini momentum ve enerji transferi testlerinde uygulamaları isteniyor.

İşte VEXcode V5 Kullanıcı Arayüzünün genel bir görünümü. Öğrencilere bu sekmeler/düğmeler Momentum Alley STEM Laboratuvarı'ndaki aktiviteler sırasında tanıtılacak. Bu sekmeler/butonlar hakkında daha fazla bilgi sağlamak için STEM Lab genelinde bağlantılar da sağlanmıştır.

Eğer öğrenci VEXcode V5'i ilk kez kullanıyorsa, bu keşif sırasında istediği zaman Eğitimlere başvurabilir. Eğitimler araç çubuğunda yer almaktadır.

Öğrenciler için sorun giderme adımlarının her birini modelleyin.

• Proje Adları kelimeler arasında veya kelimelerden sonra boşluk içerebilir.

  

• Öğrencilerden proje ismine kendi adlarının baş harflerini veya gruplarının adını eklemelerini isteyebilirsiniz. Öğrencilerden projelerini sunmalarını istemeniz, projelerin farklılaştırılmasına yardımcı olacaktır.
• Bu, öğrencilerinizin programlama ile ilgili deneyebilecekleri ilk etkinlik olduğundan, adımları modellemeli ve ardından öğrencilerden aynı eylemleri tamamlamalarını istemelisiniz. Öğretmen daha sonra öğrencilerin adımları doğru bir şekilde takip ettiğinden emin olmak için onları izlemelidir.
• Öğrencilerin Dosya menüsünden Örnekleri Aç seçeneğini seçtiğinden emin olun.
• Öğrencilerin Speedbot (Aktarma Organları 2 Motorlu, Jiroskop Yok) şablon projesini seçtiğinden emin olun.
• Öğrencilere Örnekler sayfasında seçebilecekleri birkaç seçenek olduğunu belirtebilirsiniz. Başka robotlar inşa edip kullandıkça farklı şablonları kullanma şansına sahip olacaklar.

• VEXcode V5'i ilk açtıklarında pencerenin VEXcode Projesi olarak etiketlendiğini belirtin. VEXcode V5 ilk açıldığında varsayılan proje adı VEXcode Projesi'dir. Proje Drive olarak yeniden adlandırılıp kaydedildikten sonra, ekran yeni proje adını gösterecek şekilde güncellendi. Araç çubuğundaki bu pencereyi kullanarak öğrencilerin doğru projeyi kullanıp kullanmadıklarını kontrol etmek kolaydır.

• Öğrencilere artık ilk projelerine başlamaya hazır olduklarını söyleyin. Öğrencilere, sadece birkaç basit adımı izleyerek Speedbot'u ileriye taşıyacak bir proje oluşturabileceklerini ve çalıştırabileceklerini açıklayın.

• Öğrencilere projelerini çalışırken kaydetmelerini hatırlatın. VEX Kütüphanesi'ndekiC++bölümü VEXcode V5'teki kaydetme uygulamalarını açıklıyor.

Bu, öğrencilerin VEXcode V5'te yeni bir projeye bireysel olarak veya gruplar halinde başlarken tamamladıkları adımları gözden geçirmeleri için iyi bir noktadır. Öğrencilerden, grup içinde veya tüm sınıfla paylaşmadan önce bireysel olarak düşünmelerini isteyin.

Talimatı yazmaya başladığınızda otomatik tamamlama fonksiyonunu fark edebilirsiniz. İstediğiniz ismi seçmek için “Yukarı” ve “Aşağı” tuşlarını kullanın, ardından seçimi yapmak için klavyenizdeki “Tab” veya (Enter/Return) tuşuna basın. Bu özellik hakkında daha fazla bilgi içinC++makalesine göz atın.

İkinci ve üçüncü talimatlarda (Satır 29 ve 30) dördüncü ve beşinci talimatlardaki (Satır 31 ve 32) ile aynı hız parametresinin bulunduğunu ancak farklı bir hız parametresinin bulunduğunu unutmayın. Üçüncü talimatı ekledikten sonra öğrenciler 29. ve 30. satırları vurgulayarak alttaki satırları kopyalayıp yapıştırabilirler ve böylece 31. ve 32. satırlar elde edilebilir. Daha sonra 31. Hat'taki hızı yüzde 75'e kadar değiştirebilirler.

• Öğrencilere Robot Beyninden USB kablosunu çıkarmalarını hatırlatın. Bir projeyi çalıştırırken robotun bilgisayara bağlı olması, robotun bağlantı kablosunu çekmesine neden olabilir.

• Durun ve Tartışın
  Öğrencilerden, bu proje Speedbot robotuna indirildiğinde ve çalıştırıldığında ne olacağını tahmin etmelerini isteyin. Öğrencilere tahminlerini mühendislik defterlerine kaydetmelerini söyleyin. Eğer zaman kalırsa, her gruptan tahminlerini paylaşmalarını isteyin.

  Öğrenciler, Speedbot'un önce varsayılan hızında (%50) ilerleyeceğini, sonra varsayılan hızdan daha yavaş (%25) ve sonra varsayılan hızdan daha hızlı (%75) hareket edeceğini tahmin etmelidir.

• Model İlk
  Tüm öğrencilerin aynı anda denemesini sağlamadan önce projeyi sınıfın önünde çalıştıran model. Öğrencileri bir alanda toplayın ve Speedbot yere konulduğunda hareket edebilmesi için yeterli alan bırakın.

  Öğrencilere projelerini yürütme sırasının artık onlarda olduğunu söyleyin. Onlara açık bir yol olduğundan ve hiçbir Speedbot'un birbirine çarpmayacağından emin olun.

• driveForkomutunuforwardreversedeğiştirmek için ilk parametreyi reverse olarak değiştirmeniz yeterlidir. Bu, aktarma organlarındaki motorların ters yönde hareket etmesini sağlayacaktır.
• mm sayısı değiştirilebilir, ancak bu örnekte bir önceki adımda ayarladığımız gibi mm'yi 150 mm'de bırakacağız.
• Öğrencilere projeyi çalıştırmadan önce Robot Beyninden USB kablosunu çıkarmaları gerektiğini hatırlatın.
• Öğrencilere projelerini çalışırken kaydetmelerini hatırlatın. VEX Kütüphanesi'nde VEXcode V5'teki kaydetme uygulamalarını açıklayanC++bölümü bulunmaktadır.

Gerekirse takımlardan test alanını ve topu paylaşmalarını isteyin, ancak her biri kendi topuna sahip birden fazla test alanı da kurulabilir. Test alanını kendiniz mi kurmak istiyorsunuz yoksa öğrencilerin mi kurmasını istiyorsunuz karar verin.

• Veri toplama ve analizi, hatta basit örüntü tanıma bile temel bilim becerileridir. Bu etkinlik, yaygın yanlış adımları önleyerek veri analizine yapı kazandırır.

• Talimatlarda öğrencilere robotun hızını değiştirirken sürüş mesafesini de değiştirmeleri söylenmediğine dikkat edin. Bu, öğrenen bilim insanlarının Değişkenlerin Kontrolü Stratejisi adını verdiği stratejinin kasıtlı bir uygulamasıdır. Acemi araştırmacılara, bir seferde bir değişkeni (örneğin, bu durumda hızı) manipüle ederek bunun ikinci bir değişken (örneğin, çarpışmadan sonra topun kat ettiği mesafe) üzerindeki etkisini belirlemeyi öğretmek önemlidir, çünkü bu, öğrencilerin tahmin ve kontrol yaklaşımına göre kendiliğinden benimseyecekleri bir yaklaşım değildir. Tipik tahmin ve kontrol yaklaşımları genellikle aynı anda birden fazla değişkeni (yani hem hızı hem de robotun kat ettiği mesafeyi) değiştirir ve birleşmenin, topun dönüşten sonra kat ettiği mesafe üzerindeki etkisini gözlemler. Bu etkinlik, öğrencileri bu durumdan uzaklaştırmaya çalışır çünkü değişkenler arasındaki ilişkiler bu durumda belirsizleşir. Robotun daha yüksek hızı mı, daha uzun mesafe kat etmesi mi, yoksa her ikisi de topun daha uzağa gitmesine sebep oluyor mu? Her iki değişkeni aynı anda manipüle ettiğimizde bu sorunun cevabını veremeyiz.

• Ancak ekipler spontan olarak robotu farklı mesafelere sürmeyi deneyebilirler. Eğer bunu gözlemlerseniz, onlardan sadece mesafeyi değiştirmelerini ancak hızı orijinal 500mm mesafeyle yapılan denemedeki gibi tutmalarını isteyin. Bu şekilde, aynı hızı farklı sürüş mesafeleriyle karşılaştırarak robotun sürüş mesafesinin topun ne kadar uzağa gittiğinde bir etken olup olmadığını görebilirler.

• Topun farklı yönlerde ve farklı mesafelerde sekmesi için alanı hazırlayın. Gerektiğinde kapıları ve/veya pencereleri kapatın.

• Hızı Keşfetme tablosu aşağıdan kaydedilebilir veya öğrenciler mühendislik defterlerinde tabloyu yeniden oluşturabilirler.

• Takım mühendisliği not defterlerini değerlendirmek için bir değerlendirme ölçütü burada (Google / .docx / .pdf) ve bireysel not defterlerini değerlendirmek için bir değerlendirme ölçütü burada (Google / .docx / .pdf) bulunabilir. Öğrenci çalışmalarını bir veya birden fazla ölçüt ile değerlendirmeyi planladığınızda, projeye başlamadan önce ölçütü onlarla paylaştığınızdan emin olun.

1. Topun hareketi, robotun çarpışma sırasında enerji aktardığının kanıtıdır. Öğrenciler ayrıca topun çarpmadan sonraki hızını veya hareket yönünü de kanıt olarak tanımlayabilirler.

2. Topun kat edeceği mesafe, kullanılan topun kütlesine/ağırlığına ve robot için ayarlanan hıza bağlıdır.

3. Öğrenciler, daha yüksek hızların topun daha düşük hızlara göre daha uzağa gitmesine neden olduğunu bilmelidir. Bunu robotun momentumuna açıkça bağlayın. Robotun ağırlığının değişmediğini, sadece hızının değiştiğini, ikisinin de robotun momentumuna katkıda bulunduğunu vurgulayın. Robot daha ağır olsaydı topun bu kadar uzağa gidebileceğini düşünüp düşünmediklerini sorun. Muhtemelen öyle olurdu. Çarpışma sırasında topun kütlesinin etkileri hakkında daha fazla bilgiyi bir sonraki okumada bulabilirsiniz.

4. Öğrenci grupları çok değişken hızlar seçmiş olabilirler ancak genel öğrenme hedefi, öğrencilerin daha yüksek hızların daha büyük bir momentuma yol açtığını ve çarpışmalar sırasında topa daha fazla enerji aktardığını anlamalarıdır.