Áp dụng VEX GO

Kết nối với VEX GO

Phòng thí nghiệm STEM Data Detectives: Bridge Challenge cung cấp cho học sinh trải nghiệm thực hành, giúp học sinh hiểu dữ liệu là gì, cách thu thập và diễn giải dữ liệu cảm biến mắt VEX GO, cách giải quyết vấn đề thực tế bằng dữ liệu bằng cách đưa ra khiếu nại, cũng như cách thu thập và phân tích dữ liệu để hỗ trợ hoặc bác bỏ khiếu nại đó. Trong Phòng thí nghiệm này, sinh viên sẽ vào vai thanh tra cầu và thực hiện một loạt các hoạt động để thu thập, sắp xếp, phân tích và diễn giải dữ liệu về độ an toàn của cầu trong thành phố.

Trong Phòng thí nghiệm 1, học sinh sẽ tìm hiểu cách Cảm biến mắt thu thập dữ liệu bằng cách di chuyển Cơ sở mã GO trên bề mặt cầu để xem dữ liệu nào được báo cáo khi đi qua các Dầm GO VEX có màu khác nhau (biểu thị các vết nứt trên cầu). Đầu tiên, họ thực hiện việc này khi tắt đèn mắt và ghi lại dữ liệu do cảm biến báo cáo, bao gồm vị trí trên cầu, trạng thái của đèn mắt, giá trị sắc độ do cảm biến báo cáo và màu tương ứng được xác định bằng biểu đồ sắc độ. Họ dự đoán xem việc bật đèn mắt có ảnh hưởng đến dữ liệu do cảm biến báo cáo hay không và di chuyển robot trên bề mặt cầu một lần nữa, đảm bảo định vị và hướng dẫn robot sao cho cảm biến có thể thu thập dữ liệu chính xác. Sau đó, học sinh phân tích dữ liệu của mình để xem liệu việc thêm ánh sáng mắt có làm thay đổi giá trị màu sắc do cảm biến báo cáo hay không.

Trong Phòng thí nghiệm 2, các em sẽ dựa trên những gì đã học để thu thập dữ liệu nhằm hỗ trợ hoặc bác bỏ tuyên bố rằng có một cây cầu không an toàn trong thành phố của họ. Họ tìm hiểu các tiêu chuẩn an toàn cầu của thành phố và thực hiện dự án VEXcode GO để thu thập dữ liệu về đáy cầu. Họ lấy dữ liệu này và biểu diễn chúng dưới dạng bảng cũng như biểu đồ để họ có thể bắt đầu xác định các mô hình và xem liệu có vết nứt trên cầu hay không và vết nứt nằm ở đâu. Trong Phòng thí nghiệm 3, học sinh sẽ lấy dữ liệu đã thu thập được và phân tích để xác định kích thước vết nứt trên cầu. Họ so sánh dữ liệu từ Phòng thí nghiệm này, cũng như Phòng thí nghiệm 2, với tiêu chuẩn an toàn của cầu để ủng hộ hoặc bác bỏ tuyên bố rằng cây cầu không an toàn.

Trong Phòng thí nghiệm 4, học sinh sẽ sẵn sàng đưa ra lập luận của riêng mình khi áp dụng dữ liệu để giải quyết một vấn đề thực tế. Đầu tiên, các em sẽ tìm hiểu về các yếu tố ảnh hưởng đến bề mặt cầu và có thể gây ra các vết nứt, chẳng hạn như khí hậu, nhịp cầu và lưu lượng giao thông trên cầu. Họ được cung cấp một tập dữ liệu về tình trạng của nhiều cây cầu trong thành phố, sau đó họ phân tích dữ liệu theo nhóm để đưa ra tuyên bố về cây cầu nào không an toàn nhất và cần được kiểm tra. Trong Phòng thí nghiệm 5, họ kiểm tra tuyên bố của mình bằng cách chạy dự án VEXcode GO để quét đáy cây cầu mà họ đã chọn, thu thập dữ liệu về kích thước và vị trí của bất kỳ vết nứt nào hiện có. Họ sẽ sử dụng dữ liệu để xác định khiếu nại của họ có được chấp nhận hay bác bỏ, sau đó trình bày dữ liệu trong báo cáo kiểm tra cầu.

Khi học sinh thực hiện các hoạt động của từng Phòng thí nghiệm, các em sẽ sử dụng dữ liệu thu thập được để mô tả các mối quan hệ không gian khi thu thập dữ liệu về vị trí và kích thước của các vết nứt trên cầu. Họ cũng sử dụng giao tiếp không gian theo nhiều cách khác nhau, bao gồm khi xây dựng Cơ sở mã bằng cách sử dụng hướng dẫn xây dựng trong Phòng thí nghiệm 1, khi họ hướng dẫn Cơ sở mã với Cảm biến mắt hướng xuống qua các vết nứt trên cầu và khi họ hình dung vị trí các vết nứt có thể nằm trong Phòng thí nghiệm 2 và 5, khi thu thập dữ liệu từ mặt dưới của cầu. 

Dạy lập trình

Trong suốt Đơn vị này, học sinh sẽ được tìm hiểu các khái niệm mã hóa khác nhau như phân tích và sắp xếp. Các phòng thí nghiệm trong đơn vị này sẽ tuân theo một định dạng tương tự:

• Đính hôn:
  • Giáo viên sẽ giúp học sinh tạo mối liên hệ cá nhân với các khái niệm sẽ được dạy trong Phòng thí nghiệm.
  • Học sinh sẽ hoàn thành việc xây dựng.
• Chơi:
  • Hướng dẫn: Giáo viên sẽ giới thiệu thử thách lập trình. Đảm bảo rằng học sinh hiểu được mục tiêu của thử thách.
  • Mẫu: Giáo viên sẽ giới thiệu các lệnh sẽ được sử dụng trong quá trình tạo dự án để hoàn thành thử thách. Mô hình hóa các lệnh bằng cách chiếu VEXcode (GO/123) hoặc bằng cách hiển thị vật lý (biểu diễn các khối/thẻ Coder). Đối với các phòng thí nghiệm có mã giả, hãy làm mẫu cho sinh viên cách lập kế hoạch và phác thảo mục đích cho các dự án của họ.
  • Thúc đẩy: Giáo viên sẽ được nhắc nhở để thu hút học sinh vào cuộc thảo luận về mục tiêu của dự án, lý luận không gian liên quan đến thử thách và cách khắc phục những kết quả không mong muốn của dự án. Cuộc thảo luận này cũng sẽ xác minh rằng học sinh hiểu mục đích của thử thách và cách sử dụng lệnh đúng cách.
  • Nhắc nhở: Giáo viên sẽ nhắc nhở học sinh rằng lần giải đầu tiên của các em sẽ không chính xác hoặc không chạy đúng ngay lần đầu tiên. Khuyến khích học sinh lặp lại nhiều lần và nhắc nhở học sinh rằng thử nghiệm và sai sót là một phần của việc học.
  • Hỏi: Giáo viên sẽ thu hút học sinh vào một cuộc thảo luận nhằm kết nối các khái niệm trong Phòng thí nghiệm với các ứng dụng trong thế giới thực. Một số ví dụ có thể bao gồm, "bạn đã bao giờ muốn trở thành kỹ sư chưa?" hoặc "bạn đã nhìn thấy robot ở đâu trong đời?"
• Chia sẻ: Học sinh có cơ hội truyền đạt kiến thức của mình theo nhiều cách. Khi sử dụng Bảng lựa chọn, học sinh sẽ được trao “quyền lên tiếng và lựa chọn” về cách thể hiện việc học của mình tốt nhất.