Trước khi bạn bắt đầu
Câu hỏi chính: Các chuyển động chính xác liên quan như thế nào đến khả năng giải quyết vấn đề hiệu quả của chúng ta?
Hiểu biết về đơn vị:
- Nhiệm vụ của robot là xác định đường đi mà nó phải đi theo và hướng mà nó cần.
- Robot có thể thực hiện các chuyển động tuyệt đối và tương đối.
- Cách tính hướng đi của robot và xác định hướng đi cần hướng tới.
Căn chỉnh tiêu chuẩn
Hiệp hội giáo viên khoa học máy tính (CSTA)
- 1B-CS-02: Mô hình hóa cách phần cứng và phần mềm máy tính hoạt động cùng nhau như một hệ thống để hoàn thành nhiệm vụ.
- 1B-DA-07: Sử dụng dữ liệu để làm nổi bật hoặc đề xuất mối quan hệ nhân quả, dự đoán kết quả hoặc truyền đạt một ý tưởng.
- 1B-AP-08: So sánh và tinh chỉnh nhiều thuật toán cho cùng một nhiệm vụ và xác định thuật toán nào phù hợp nhất.
- 1B-AP-10: Tạo các chương trình bao gồm chuỗi, sự kiện, vòng lặp và điều kiện.
- 1B-AP-11: Phân tích (chia nhỏ) các vấn đề thành các vấn đề con nhỏ hơn, dễ quản lý hơn để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phát triển chương trình.
- 1B-AP-15: Kiểm tra và gỡ lỗi (xác định và sửa lỗi) một chương trình hoặc thuật toán để đảm bảo chương trình chạy như mong muốn.
- 2-AP-15: Tìm kiếm và kết hợp phản hồi từ các thành viên trong nhóm và người dùng để tinh chỉnh giải pháp đáp ứng nhu cầu của người dùng.
- 2-AP-19: Ghi lại các chương trình để dễ theo dõi, kiểm tra và gỡ lỗi hơn.
- 3A-AP-22: Thiết kế và phát triển các sản phẩm tính toán làm việc theo nhóm bằng cách sử dụng các công cụ cộng tác.
Vật liệu cần thiết (cho mỗi nhóm):
- Robot mã hóa VEX AIM
- Bộ điều khiển một thanh
- 3 thùng màu cam
- 3 thùng màu xanh
- AprilTag ID 0, 1, 2, 3 và 4
- Sân AIM (4 ô và 8 bức tường)
- VEXcode AIM
- Một máy tính
- Robot thước đo góc (mỗi học sinh)
- Nhật ký (mỗi học sinh)
Thời gian đề xuất cho đơn vị này: 6-9 buổi
Mặc dù tốc độ học tập có thể khác nhau tùy theo từng lớp học, nhưng thời gian gợi ý có thể giúp bạn lập kế hoạch hiệu quả. Một 'buổi học' được coi là kéo dài khoảng 45-50 phút. Bạn là người hiểu rõ học sinh của mình nhất, vì vậy hãy điều chỉnh thời gian khi cần thiết để đáp ứng tốt nhất nhu cầu của học sinh trong môi trường của bạn.
- Giới thiệu: 1 buổi
- Bài 1: 1-2 buổi
- Bài 2: 1 buổi
- Bài 3: 1-2 buổi
- Thử thách đơn vị: 2-3 buổi
Trong đơn vị này, bạn sẽ kiểm tra độ chính xác của mình khi lập trình Robot lập trình VEX AIM để nhận và giao hàng. Bạn sẽ học cách chuyển hướng theo các hướng cụ thể, cho phép robot của bạn di chuyển chính xác và hướng về các hướng cụ thể trên sân. Đến cuối đơn vị, bạn sẽ có thể lập trình cho robot của mình để thu thập các thùng từ nhiều địa điểm khác nhau trên cánh đồng và giao chúng đến đích cuối cùng.
Hãy xem video bên dưới để tìm hiểu về thử thách của đơn vị bạn: lập trình cho robot của bạn để nhanh chóng thu thập và di chuyển thùng! Bạn sẽ cần phải thu thập từng thùng trong số bốn thùng và mang chúng trở lại AprilTag ID 0 để giao hàng nhanh nhất có thể.
Sau khi xem video, bạn sẽ có một cuộc thảo luận trong lớp về video đó. Ghi lại câu trả lời của bạn cho những câu hỏi sau vào nhật ký để bạn sẵn sàng chia sẻ trong cuộc thảo luận:
- So sánh các chuyển động trong video này với các chuyển động của robot trong các bài học trước. Khi nào hướng nhìn của robot có ý nghĩa quan trọng? Khi nào hướng đó không quan trọng? Robot nhặt và đặt thùng như thế nào?
- Độ chính xác có quan trọng đối với thử thách này không? Giải thích suy nghĩ của bạn.
- Bạn có thắc mắc gì về việc lập trình robot để hướng theo các hướng cụ thể bằng VEXcode AIM không?
- Bạn cần phát triển những kỹ năng và hiểu biết nào để hoàn thành thử thách?
Sau khi xem video, bạn sẽ có một cuộc thảo luận trong lớp về video đó. Ghi lại câu trả lời của bạn cho những câu hỏi sau vào nhật ký để bạn sẵn sàng chia sẻ trong cuộc thảo luận:
- So sánh các chuyển động trong video này với các chuyển động của robot trong các bài học trước. Khi nào hướng nhìn của robot có ý nghĩa quan trọng? Khi nào hướng đó không quan trọng? Robot nhặt và đặt thùng như thế nào?
- Độ chính xác có quan trọng đối với thử thách này không? Giải thích suy nghĩ của bạn.
- Bạn có thắc mắc gì về việc lập trình robot để hướng theo các hướng cụ thể bằng VEXcode AIM không?
- Bạn cần phát triển những kỹ năng và hiểu biết nào để hoàn thành thử thách?
Sau khi học sinh đã xem video, hướng dẫn toàn lớp thảo luận để thu thập ý kiến quan sát của học sinh và chuẩn bị cho các em cùng tạo ra mục tiêu học tập cho bài học.
- Yêu cầu học sinh chia sẻ những quan sát và ý tưởng của mình dựa trên video, khuyến khích các em đưa ra lý lẽ để chứng minh. Nhắc nhở học sinh áp dụng những gì đã học trước đó về cách robot tương tác với các vật thể, bao gồm nam châm và cần đẩy, để bổ sung thêm chi tiết vào lời giải thích của mình.
- Khi học sinh chia sẻ câu hỏi và ý tưởng của mình, hãy giúp học sinh định hình những thắc mắc của mình thành những câu hỏi khoa học hữu ích, đảm bảo rằng mỗi Hiểu biết của Đơn vị trong đơn vị này đều được đưa vào.
- Hướng dẫn học sinh xem xét các kỹ năng và hiểu biết mà các em có thể cần để hoàn thành thử thách, vì các em sẽ sử dụng những kỹ năng và hiểu biết này khi cùng nhau tạo ra các mục tiêu học tập.
Tiếp theo, hãy giúp học sinh tạo mối liên hệ thực tế với nội dung trong đơn vị này và vận dụng kiến thức đã học bằng cách sử dụng gợi ý sau: Một số ví dụ về các ngành công nghiệp có thể sử dụng robot để điều hướng chính xác là gì?
- Ở một thành phố đông đúc hơn, học sinh có thể nhận ra robot giao hàng tự động.
- Ở những cộng đồng có bệnh viện, họ có thể quen thuộc với ý tưởng về trợ lý phẫu thuật bằng robot.
- Ở một vùng nông nghiệp, họ có thể biết đến máy kéo được dẫn đường bằng GPS hoặc máy bay không người lái theo dõi mùa màng.
Học sinh có thể liên hệ lại bài học trước đó, trong đó thảo luận về độ chính xác. Những ví dụ và mối liên hệ đó cũng nên được sử dụng để tạo ra một chủ đề liên quan đến kiến thức trước đây của học sinh.
Đồng sáng tạo mục tiêu học tập
Bây giờ bạn đã xem video, bạn biết rằng bạn sẽ lập trình robot để vận chuyển thùng bằng VEXcode AIM. Hãy nghĩ về những điều bạn cần biết và học để làm được điều này. Bạn sẽ cùng nhóm và giáo viên của mình xây dựng mục tiêu học tập để có thể hiểu rõ hơn về mục tiêu học tập của bài học này.
Ghi lại mục tiêu học tập của bạn vào nhật ký. Bạn sẽ quay lại các mục tiêu học tập này sau trong bài học để xem xét tiến độ của mình và lập kế hoạch cho việc học trong tương lai.
Bây giờ bạn đã xem video, bạn biết rằng bạn sẽ lập trình robot để vận chuyển thùng bằng VEXcode AIM. Hãy nghĩ về những điều bạn cần biết và học để làm được điều này. Bạn sẽ cùng nhóm và giáo viên của mình xây dựng mục tiêu học tập để có thể hiểu rõ hơn về mục tiêu học tập của bài học này.
Ghi lại mục tiêu học tập của bạn vào nhật ký. Bạn sẽ quay lại các mục tiêu học tập này sau trong bài học để xem xét tiến độ của mình và lập kế hoạch cho việc học trong tương lai.
Hướng dẫn toàn thể học sinh trong quá trình cùng nhau xây dựng mục tiêu học tập.
- Cùng học sinh thảo luận những điều các em cần biết để hoàn thành các hoạt động được trình bày trong video ở trên. Hãy diễn đạt những điều này dưới dạng câu phát biểu “Tôi có thể”.
- Ví dụ về câu nói “Tôi có thể” cho đơn vị này bao gồm:
- Tôi có thể sử dụng VEXcode AIM để lập trình cho robot của mình rẽ theo một hướng cụ thể.
- Tôi có thể lập kế hoạch đường đi cho robot của mình để thu thập và đặt thùng.
- Ví dụ về câu nói “Tôi có thể” cho đơn vị này bao gồm:
- Cùng nhau tạo ra các mục tiêu học tập dựa trên danh sách đó.
Để biết thêm hướng dẫn về việc cùng nhau tạo mục tiêu học tập với học sinh của bạn, xem Bài viếtcủa Thư viện VEX này.