Thăm dò phòng thí nghiệm STEM kết thúc mở: Thiết kế

• Sơ lược về hoạt động Khám phá
  này sẽ cho phép học sinh áp dụng các hành vi lập trình cơ bản mà các em đã học được để tạo ra một hành vi phức tạp khi lái một con đường cụ thể. Nhấp vào một trong các liên kết sau để xem đề cương của hoạt động này (Google Doc/.docx/.pdf).

• Vai trò khám phá của học sinh
  Tổ chức học sinh thành các nhóm trước khi bắt đầu khám phá. Học sinh có thể được tổ chức thành các nhóm từ hai đến bốn học sinh khi tham gia khám phá. Mỗi học sinh nên đảm nhận 1 (hoặc nhiều) vai trò. Vai trò của trải nghiệm là: Builder, Programmer, Driver và Recorder. Để biết thêm thông tin về vai trò và mẹo cộng tác, hãy nhấp vào một trong các liên kết sau (Google Doc/.docx/.pdf).

Mục tiêu của phòng thí nghiệm STEM này là áp dụng động lực và biến đổi các khối để giải quyết một vấn đề trong thế giới thực. Để đạt được mục tiêu này, học sinh phải thiết kế một con đường cho robot đi du lịch.

• Chia lớp thành các nhóm-mỗi thành viên trong nhóm nên chọn ít nhất 1 vai trò để hoàn thành cho trải nghiệm này.
• Cùng với cả lớp, hãy nhanh chóng xem lại vấn đề và các yêu cầu, hướng dẫn và đơn vị bạn đã xác định cùng nhau.
• Cho học sinh 5–10 phút để phác thảo một con đường được thiết kế để robot di chuyển trong sổ ghi chép kỹ thuật của họ.
• Khi mỗi nhóm hoàn thành một thiết kế, bạn nên kiểm tra để đảm bảo nó đáp ứng các yêu cầu cần thiết và sẵn sàng để được chuyển sang giấy lớn.
• Chuyển bản đồ sang giấy lớn để robot di chuyển. (Sử dụng thước kẻ và đảm bảo thực hiện các phép đo trên bản đồ phù hợp với các đơn vị/thông số đã thỏa thuận.)
• Khi mỗi nhóm hoàn thành bản đồ quy mô lớn, bạn nên kiểm tra để đảm bảo nó đáp ứng các yêu cầu và sẵn sàng để viết mã.

Trước khi học sinh bắt đầu lập trình, các em sẽ cần phải quyết định và phác thảo một thiết kế đáp ứng các yêu cầu được liệt kê ở trên (và bất kỳ yêu cầu bổ sung nào của giáo viên). Trong giai đoạn thiết kế, hãy đi xung quanh để đảm bảo rằng mỗi thành viên trong nhóm đều tham gia vào quá trình này và làm việc trong các vai trò trong nhóm. Lưu ý bất kỳ vấn đề khắc phục sự cố nào trong quá trình thiết kế có thể được khắc phục sớm, để sinh viên viết một chương trình thành công.

Ví dụ:

• Khoảng cách đó là bao xa?- Xác định khoảng cách với nhau
  Nếu bạn đang tìm cách hợp lý hóa quy trình thiết kế, việc xác định một số thông số với học viên có thể giúp ích.

  Ví dụ:

  • Vào/ra khỏi lớp học = 8 inch/203 mm

  • Hành lang ngắn = 12 inch/305 mm

  • Hành lang dài = 24 inch/610 mm

  Điều này sẽ không chỉ đưa ra một ví dụ về loại độ đặc hiệu cần thiết, mà còn giúp di chuyển giai đoạn thiết kế về phía trước dễ dàng hơn và tránh nhầm lẫn cho học sinh về các phép đo. Bạn có thể suy nghĩ trước về những điều này hoặc cùng với cả lớp nếu thời gian cho phép. (Nhấp vào một trong các liên kết sau để xem biểu đồ “các đơn vị tham số được đề xuất” (Google Doc/.docx /.pdf).) Giữ những điều này hiển thị để dễ dàng tham khảo cho học viên khi các em làm việc.

• Làm nổi bật vai trò trong hành động
  Trong khi mọi học sinh trong nhóm nên tham gia vào việc lập kế hoạch, Người ghi âm nên có bản nháp cuối cùng của thiết kế cho nhóm. Khi học viên đang làm việc, anh chị em có thể muốn chỉ ra những điểm mạnh của máy ghi âm trong việc lập kế hoạch thiết kế chính xác và hỏi các thành viên khác trong nhóm xem họ có thể giúp đỡ như thế nào, trong vai trò của họ. Ví dụ, Người xây dựng và Lập trình viên có thể muốn gắn nhãn và theo dõi các phép đo và các bước mà Máy ghi đã vẽ, trong khi Người lái xe sẽ suy nghĩ về hướng và góc quay.

Khi học viên hỏi thăm anh chị em về bản đồ của các em, hãy cố gắng đóng khung phản hồi của anh chị em dưới dạng một câu hỏi, thay vì đưa ra một giải pháp. Hỏi những câu như, "Bạn chỉ có hai điểm dừng, bạn có thể thêm điểm dừng thứ ba ở đâu?" hoặc "Robot của bạn đi xung quanh chướng ngại vật như thế nào?" hoặc "Robot đi theo hướng nào ở đây?" cho phép sinh viên thực hành các kỹ năng tư duy phản biện và duy trì sự tự chủ trong việc giải quyết vấn đề. 

Hỏi: Hãy nghĩ về kế hoạch bạn đã thực hiện, tại sao bạn chọn di chuyển đến các địa điểm theo thứ tự đó? Em đã xem xét những yếu tố nào khi đưa ra lựa chọn về nơi cần đến? (Học sinh có thể trả lời điều này bằng văn bản trong sổ ghi chép kỹ thuật của họ, hoặc chỉ trong một cuộc thảo luận bằng lời nói, nếu thời gian cho phép.)

A: Câu trả lời sẽ khác nhau, nhưng có thể bao gồm những thứ như ai sẽ có nhiều nhất hoặc ít nhất để lấy, làm thế nào để tránh chướng ngại vật hoàn toàn, điều gì sẽ tạo ra mã ngắn nhất, v.v.

Q: Tại sao bạn nghĩ rằng việc có một quy mô nhất quán là quan trọng để chuyển kế hoạch của bạn từ máy tính xách tay của bạn sang một tờ giấy lớn hơn?

A: Quy mô rất quan trọng để có một kế hoạch nhỏ và chuyển nó sang một không gian lớn hơn. Một quy mô nhất quán sẽ giữ cho tất cả các không gian được đặt bằng nhau trong mối quan hệ với nhau.