• План заняття
  Це дослідження спочатку познайомить студентів із встановленням швидкості для водіння, а потім попросить їх дослідити, як швидкість робота впливає на його імпульс. Натисніть тут (Google / .docx / .pdf), щоб переглянути схему цієї діяльності. Розуміння імпульсу робота буде важливою концепцією для застосування в грі в боулінг Strike Challenge.

• Що будуть програмувати учні
  Використання шаблону проекту Speedbot (Drivetrain 2-motor, No Gyro) дозволяє учням змінювати налаштування швидкості Speedbot, просто додаючи set_drive_velocity до drive_for інструкція. Під час контрольної частини вправи учні переміщують Speedbot з різними швидкостями, а в кінці вправи їм пропонується застосувати свої навички програмування швидкості для тестування імпульсу та передачі енергії.

Ось огляд інтерфейсу користувача VEXcode V5. Студенти познайомляться з цими вкладками/кнопками під час занять у цій лабораторії STEM на Momentum Alley. Посилання також надаються в STEM Lab, щоб надати більше інформації про ці вкладки/кнопки. 

Якщо учень вперше використовує VEXcode V5, він може звернутися до посібників у будь-який час під час цього дослідження. Підручники розташовані на панелі інструментів. 

Змоделюйте для учнів кожен із кроків усунення несправностей.

• У назвах проектів між словами або після них можуть бути пробіли.

  

• Ви можете попросити учнів додати свої ініціали або назву своєї групи до назви проекту. Це допоможе відрізнити проекти, якщо ви попросите студентів подати їх.

• Оскільки це перша діяльність із програмування, яку можуть спробувати ваші студенти, вам слід змоделювати кроки, а потім попросити студентів виконати ті самі дії. Після цього вчитель повинен спостерігати за учнями, щоб переконатися, що вони правильно виконують кроки.

• Переконайтеся, що учні вибрали «Відкрити приклади» в меню «Файл».

• Переконайтеся, що учні вибрали шаблонний проект Speedbot (2-моторний двигун, без гіроскопа).

• Ви можете звернути увагу учнів на те, що на сторінці прикладів можна вибрати кілька варіантів. У міру створення та використання інших роботів вони матимуть можливість використовувати різні шаблони.

• Зверніть увагу, що коли вони вперше відкрили VEXcode V5, вікно було позначено VEXcode Project. Проект VEXcode — це назва проекту за умовчанням, коли VEXcode V5 відкривається вперше. Після того, як проект було перейменовано на Диск і збережено, на дисплеї було оновлено нову назву проекту. Використовуючи це вікно на панелі інструментів, легко перевірити, чи студенти використовують правильний проект.

• Скажіть учням, що тепер вони готові розпочати свій перший проект. Поясніть учням, що лише виконавши кілька простих кроків, вони зможуть створити та запустити проект, який просуне Speedbot вперед.

• Нагадайте учням зберігати свої проекти під час роботи. У розділі Python бібліотеки VEX пояснюється практика збереження у VEXcode V5.

Це хороший момент, щоб зробити паузу та попросити студентів переглянути кроки, які щойно було виконано під час запуску нового проекту у VEXcode V5 окремо або в групах. Попросіть студентів поміркувати окремо перед тим, як поділитися зі своєю групою чи всім класом.

Ви можете помітити функцію автозаповнення, коли починаєте вводити інструкцію. Використовуйте клавіші «Вгору» та «Вниз», щоб вибрати потрібне ім’я, потім натисніть «Tab» або (Enter/Return) на клавіатурі, щоб зробити вибір. Щоб дізнатися більше про цю функцію, перегляньте статтю Python . 

Зверніть увагу, що друга і третя інструкції (рядки 33 і 34 на зображенні вище) такі ж, як четверта і п’ята інструкції (рядки 35 і 36 вище), але з іншим параметром швидкості. Після додавання третьої інструкції студенти можуть виділити рядки, які потрібно повторити, і скопіювати та вставити їх, щоб завершити проект. Потім вони можуть змінити швидкість у четвертому рядку до 75 відсотків. 

• Нагадайте учням від’єднати кабель USB від мозку робота. Підключення робота до комп’ютера під час виконання проекту може призвести до того, що робот потягне за з’єднувальний кабель.

• Зупиніться та обговоріть
  Попросіть учнів передбачити, що, на їхню думку, станеться, коли цей проект буде завантажено та запущено на роботі Speedbot. Скажіть учням записати свої передбачення у своїх інженерних зошитах. Якщо дозволяє час, попросіть кожну групу поділитися своїм прогнозом.

  Студенти повинні передбачити, що Speedbot спочатку рухатиметься вперед зі швидкістю за замовчуванням (50%), потім повільніше (25%), ніж швидкість за замовчуванням, а потім швидше (75%), ніж швидкість за замовчуванням.

• Спочатку змоделюйте
  Змоделюйте виконання проекту перед класом, перш ніж спробувати всі учні одночасно. Зберіть учнів в одній зоні та залиште достатньо місця для руху Speedbot, якщо він стоїть на підлозі.

  Скажіть учням, що тепер їхня черга виконувати свій проект. Переконайтеся, що вони мають вільний шлях і що швидкісні боти не зіткнуться один з одним.

• Щоб змінити команду drive_for з вперед на назад, просто змініть перший параметр на REVERSE. Це змусить двигуни трансмісії рухатися в протилежному напрямку.

• Кількість мм можна змінити, але для цього прикладу ми залишимо їх на рівні 150 мм, як було встановлено на попередньому кроці.

• Нагадайте учням від’єднати кабель USB від мозку робота перед запуском проекту.

• Нагадайте учням зберігати свої проекти під час роботи. У бібліотеці VEX є розділ для Python , у якому пояснюється практика збереження у VEXcode V5.

Попросіть команди розділити зону для тестування та м’яч, якщо це необхідно, але також можна створити кілька зон для тестування, кожна зі своїм м’ячем. Вирішіть, чи хочете ви створити зону(и) тестування, чи хочете, щоб це зробили студенти.

• Збір і аналіз даних, навіть просте розпізнавання образів, є основними науковими навичками. Ця дія додає структуру аналізу даних, запобігаючи поширеним помилкам.

• Зауважте, що в інструкціях студентам не наказано змінювати відстань руху робота разом із зміною швидкості робота. Це навмисне застосування того, що дослідники називають стратегією контролю змінних. Навчати дослідників-початківців маніпулювати однією змінною за раз (тобто швидкістю в даному випадку) для визначення її впливу на другу змінну (тобто відстань, яку м’яч проходить після зіткнення) важливо, оскільки це не обов’язково той підхід, який приймуть студенти. спонтанно за принципом «здогадайся і перевір». Типові підходи «пригадай і перевір» часто маніпулюють декількома змінними одночасно (тобто змінюють як швидкість, так і відстань, яку проходить робот), і спостерігають за впливом злиття на відстань, яку м’яч проходить після обертання. Ця діяльність намагається відвернути студентів від цього, оскільки зв’язки між змінними тоді неоднозначні. Більша швидкість робота, більша відстань, яку робот проїжджає, чи те й інше спонукає м’яч рухатися далі? Ми не можемо відповісти на це, якщо маніпулюємо обома змінними одночасно.

• Однак команди можуть спонтанно спробувати проїхати робота на різні відстані. Якщо ви помітили це, попросіть їх лише змінити відстань, але зберегти швидкість такою ж, як у випробуванні з початковою дистанцією 500 мм. Таким чином вони можуть порівнювати ту саму швидкість з різними дистанціями, щоб побачити, чи відстань робота також впливає на те, наскільки далеко м’яч подолає.

• Підготуйте зону, щоб м’яч відскакував у різних напрямках на різні відстані. За необхідності закрийте двері та/або вікна.

• Таблицю для вивчення швидкості можна зберегти знизу, або учні можуть відтворити таблицю у своїх зошитах з техніки.

• Рубрику для оцінювання блокнотів для командного проектування можна знайти тут (Google / .docx / .pdf), а рубрику для оцінювання окремих блокнотів можна знайти тут (Google / .docx / ). pdf). Щоразу, коли ви плануєте оцінювати роботу студентів за допомогою рубрики, обов’язково повідомте їм цю рубрику, перш ніж вони почнуть працювати над проектом.

1. Рух м'яча є свідченням того, що робот передав енергію під час зіткнення. Учні також можуть описати швидкість м’яча після удару або напрямок його руху як доказ.

2. Відстань, яку проходить м’яч, залежить від маси/ваги використовуваного м’яча та швидкості, встановленої для робота.

3. Учні повинні розуміти, що вищі швидкості змушують м’яч рухатися далі, ніж нижчі швидкості. Явно зв’яжіть це з імпульсом робота. Підкресліть, що вага робота не змінилася, змінилася лише його швидкість, але обидва впливають на імпульс робота. Запитайте їх, чи вони думають, що м’яч полетів би так далеко, якби робот був важчим. Мабуть, так і буде. Більше про вплив маси м’яча під час зіткнення – у наступному читанні.

4. Групи студентів могли вибрати різні швидкості, але загальна мета навчання полягає в тому, щоб студенти визнали, що вищі швидкості призводять до більшого імпульсу, який передає більше енергії м’ячу під час зіткнення.