- 8-15 років
- 45 хвилин - 3 години 15 хвилин
- Проміжний
опис
-
Учням пропонується запрограмувати свого робота на дію з умовними умовами та створити інтерфейс користувача (UI).
Ключові поняття
-
Програмування умов
-
Поведінка роботів
-
Аналітичне мислення
Цілі
-
Застосуйте вказівки побудови в багатоетапній процедурі, щоб зібрати VEX IQ Clawbot для виконання певного завдання.
-
Визначте переваги використання структур умовного програмування в проекті.
-
Визначте, як блоки [If then] і [If then else] впливають на виконання програми.
-
Визначити типи інтерфейсів користувача (UI).
-
Поясніть логічну умову кожної гілки блоку [If then else] .
-
Застосовують псевдокод до дизайну свого проекту, щоб розібрати алгоритм програмування інтерфейсу.
-
Застосуйте умовне програмування, щоб розв’язати проблему дозволу користувачам керувати роботом Clawbot за допомогою інтерфейсу з трьома кнопками (стрілка вгору, стрілка вниз і галочка), щоб підбирати предмети зі столу.
Необхідні матеріали
-
1 або більше VEX IQ Super Kits
-
Алюмінієва банка, порожня пляшка з водою та інші міцні предмети для підйому
-
Інженерний блокнот
-
Секундомір або будь-який пристрій, який може відстежувати хвилину часу
Примітки для фасилітації
-
Перед початком цієї лабораторії STEM переконайтеся, що всі необхідні частини для збірки доступні.
-
Переконайтеся, що в класі є достатньо місця, щоб виміряти та заклеїти макет для завдання на інтерфейс користувача.
-
Переконайтеся, що ваш робот правильно налаштований. Якщо ваш робот налаштований по-іншому, ви можете внести зміни в перегляді Robot Config VEXcode IQ.
-
Якщо кілька студентів завантажуватимуть свій збережений проект до одного робота, попросіть студентів додати свої ініціали до назви збереженого проекту (наприклад, «Вперед і назад_MW»). Таким чином студенти можуть знаходити та вносити корективи в свої проекти, а не в інші.
-
Інженерний блокнот може бути таким же простим, як розлінований папір у папці або швидкозшивачі. Показаний блокнот є більш складним прикладом, доступним через VEX Robotics.
-
Студенти можуть поділитися своїм псевдокодом із викладачем для отримання зворотного зв’язку перед створенням проекту для зворотного зв’язку.
-
Приблизний темп кожного розділу Stem Lab такий: пошук – 65 хвилин, відтворення – 45 хвилин, застосування – 15 хвилин, переосмислення – 65 хвилин, знання – 5 хвилин.
Подальше навчання
-
Багато фізичних (керованих кнопками) інтерфейсів користувача (UI) були замінені графічним інтерфейсом користувача (GUI). Попросіть студентів дослідити пристрої, які зазвичай використовуються (клавіатури, телефони, калькулятори, комп’ютери), які перейшли від інтерфейсу користувача, керованого кнопками, до графічного інтерфейсу, керованого значками. Які вигоди/витрати?
Освітні стандарти
Стандарти технічної грамотності (STL)
-
9.H Моделювання, тестування, оцінка та модифікація використовуються для перетворення ідей у практичні рішення (переосмислення)
-
11.I Створюю продукт або систему та документую рішення (переосмислюю)
Наукові стандарти наступного покоління (NGSS)
-
HS-ETS1-2 Розробити рішення для складної проблеми реального світу, розбиваючи її на менші, більш керовані проблеми, які можна вирішити за допомогою інженерії (декомпозиція проекту – переосмислити)
Асоціація вчителів інформатики (CSTA)
-
1B-AP-10 Створення програм, які включають послідовності, події, цикли та умови (Відтворити та переосмислити)
-
2-AP-10 Використовуйте блок-схеми та/або псевдокод для вирішення складних проблем у вигляді алгоритмів (переосмислення)
-
2-AP-12 Проектування та ітеративна розробка програм, які поєднують керуючі структури, включаючи вкладені цикли та складені умови (переосмислення)
-
2-AP-19 Документуйте програми, щоб їх було легше контролювати, тестувати та налагоджувати (переосмислити)
-
3A-AP-13: Створюйте прототипи, які використовують алгоритми для вирішення обчислювальних задач, використовуючи попередні знання студента та особисті інтереси.
-
3A-AP-16: Проектуйте та ітеративно розробляйте обчислювальні артефакти для практичних намірів, особистого самовираження або для вирішення суспільної проблеми за допомогою подій для ініціювання інструкцій.
-
3A-AP-17: Розкладіть проблеми на менші компоненти шляхом систематичного аналізу, використовуючи такі конструкції, як процедури, модулі та/або об’єкти.
-
3A-AP-22: Проектуйте та розробляйте обчислювальні артефакти, працюючи в командних ролях за допомогою інструментів для спільної роботи.
Загальні основні державні стандарти (CCSS)
-
1B-AP-10 Створення програм, які включають послідовності, події, цикли та умови (Відтворити та переосмислити)
-
2-AP-10 Використовуйте блок-схеми та/або псевдокод для вирішення складних проблем у вигляді алгоритмів (переосмислення)
-
2-AP-12 Проектування та ітеративна розробка програм, які поєднують керуючі структури, включаючи вкладені цикли та складені умови (Переосмислити)
-
2-AP-19 Документуйте програми, щоб полегшити їх дотримання, тестування та налагодження (переосмислення)
-
3A-AP-13: Створюйте прототипи, які використовують алгоритми для вирішення обчислювальних задач, використовуючи попередні знання студента та особисті інтереси.
-
3A-AP-16: Проектуйте та ітеративно розробляйте обчислювальні артефакти для практичних намірів, особистого самовираження або для вирішення суспільної проблеми за допомогою подій для ініціювання інструкцій.
-
3A-AP-17: Розкладіть проблеми на менші компоненти шляхом систематичного аналізу, використовуючи такі конструкції, як процедури, модулі та/або об’єкти.
-
3A-AP-22: Проектуйте та розробляйте обчислювальні артефакти, працюючи в командних ролях за допомогою інструментів для спільної роботи.
Техаські основні знання та навички (TEKS)
-
126.40.c.5.A Розробити алгоритми для керування роботом, включаючи застосування інструкцій, збір даних датчиків і виконання простих завдань.
-
126.40.c.5.C Створити алгоритми, що забезпечують взаємодію з роботом.
-
126.40.c.5.G Застосовувати стратегії прийняття рішень під час розробки рішень.
-
126.40.c.3.G Задокументуйте остаточний проект і рішення.
-
126.40.c.3.H Представте остаточний дизайн, результати тестування та рішення.
Австралійські стандарти