Thiết kế và mở rộng trường đua ngựa

• Khám phá này sẽ giới thiệu cho học sinh cách tính tỷ lệ và chuyển đổi đơn vị bằng cách phác thảo và thiết kế một trường đua ngựa. Học sinh sẽ làm việc theo nhóm để tìm ra khu vực mà họ có thể trình bày khóa học của mình. Sau đó, họ sẽ đo diện tích dành cho khóa học và phác thảo diện tích này với kích thước phù hợp vào sổ tay kỹ thuật của mình. Khi sinh viên đã phác thảo được quy mô thực tế của khóa học, họ sẽ sử dụng công cụ chuyển đổi đơn vị để thu nhỏ khóa học sao cho phù hợp với sổ ghi chép kỹ thuật của mình.

• Sau khi khóa học được thu hẹp lại. Họ cũng sẽ vẽ một phiên bản thu nhỏ của Speedbot trên đường đua của mình để có thể hình dung được robot lớn/nhỏ như thế nào so với đường đua của họ. Điều này sẽ giúp họ quyết định cách robot có thể di chuyển theo lộ trình. Ví dụ, các khúc cua có đủ rộng không? Liệu robot có thể dễ dàng vượt qua được không?

• Sau khi nhóm đã thiết kế xong đường đua thu nhỏ của mình, họ sẽ sử dụng những kích thước này để thiết kế đường đua có kích thước thực tế bằng băng dính hoặc các vật liệu khác. Sau đó, họ sẽ lái robot của mình qua đường đua bằng Chương trình điều khiển để kiểm tra và đảm bảo các phép đo và tính toán của họ là chính xác. Sinh viên sẽ được khuyến khích thử nghiệm và chỉnh sửa kích thước khóa học theo ý muốn.

• Có tùy chọn sử dụng giấy kẻ ô thay vì phải thực hiện nhiều phép chuyển đổi.

• Những kỹ năng này sẽ giúp các em thành công trong Thử thách Robo Rally, nơi các em sẽ phải kết hợp đường đua của mình với một nhóm khác và lái robot qua đường đua kết hợp mới nhanh nhất!

Sử dụng các phép đo của robot khi thiết kế đường đua để đảm bảo rằng robot có đủ không gian để di chuyển và rẽ mà không vượt qua vạch của đường đua.

Cho phép các nhóm sử dụng nhiều không gian khác nhau trong lớp học khi có thể, nhưng vẫn có thể sử dụng cùng một không gian nếu chỉ có một không gian trống. Hãy cân nhắc việc cho phép sử dụng cùng một không gian theo nhiều cách khác nhau bằng cách yêu cầu các nhóm dán lại làn đường của mình.

Một lựa chọn khác thay vì đo tất cả các khoảng cách theo tỷ lệ là sử dụng giấy kẻ ô để vẽ đường đi theo tỷ lệ dễ hơn.

Sử dụng giấy kẻ ô trong vở kỹ thuật của học sinh, yêu cầu các em tạo phiên bản theo tỷ lệ của khu vực bạn đã phác thảo bằng cách sử dụng các phép đo đã ghi lại. Trước khi bắt đầu, hãy quyết định quy mô mà bạn muốn tạo lại khu vực tính bằng mét. Ví dụ, mỗi ô vuông trên giấy kẻ ô có thể biểu thị một mét vuông. Trong ví dụ trên, một mét vuông là 4 ô x 4 ô trên giấy kẻ ô.

Bạn nên cân nhắc kích thước của giấy kẻ ô khi chọn tỷ lệ. Tỷ lệ quá lớn có thể không vừa với giấy kẻ ô mà bạn đang sử dụng. Thêm phiên bản thu nhỏ của VEX V5 Speedbot vào biểu đồ của bạn để giúp hình dung kích thước thu nhỏ của nó so với khu vực thu nhỏ mà bạn đã tạo.

Bắt đầu bằng cách yêu cầu học sinh chuyển đổi sang đơn vị đo lường chuẩn bằng cách chuyển đổi số đo centimet của rô-bốt sang mét (theo hệ thập phân) hoặc bằng cách chuyển đổi số đo mét của không gian sang centimet. Sử dụng đơn vị đo lường chuẩn để tạo thang đo dễ dàng hơn.

Kích thước gần đúng của Speedbot là 30 cm ở phía trước và 24 cm ở phía bên.

30 cm = 300 mm = 0,3 m
24 cm = 240 mm = 0,24 m

Bạn cũng có thể phác thảo lộ trình bằng giấy kẻ ô:

Yêu cầu học sinh phác thảo đường đua trong phạm vi diện tích được ghi trong vở kỹ thuật. Hãy ghi nhớ kích thước của VEX V5 Speedbot và cách nó được thể hiện theo thang đo mà họ sử dụng. Robot phải có khả năng di chuyển trên đường đua mà không rời khỏi hai bên đường đua.

Cố gắng sáng tạo nhất có thể với đường đua bằng cách thêm nhiều khúc cua và đường thẳng. Sử dụng mũi tên hoặc các biểu tượng khác để chỉ ra hướng đi của robot trên đường đua. Ngoài ra, hãy chỉ ra vị trí của các vạch bắt đầu và kết thúc bằng cách sử dụng một biểu tượng hoặc các vạch.

Yêu cầu học sinh thêm một biểu tượng hoặc hình vẽ cho VEX V5 Speedbot theo tỷ lệ thực tế để giúp các em nhận biết liệu quy mô sân chơi có phù hợp với robot hay không.

Sinh viên có thể sẽ báo cáo rằng phần khó nhất khi tạo phiên bản đầy đủ của khóa học dựa trên phiên bản thu nhỏ là nhu cầu đo lường chính xác. Kinh nghiệm này sẽ làm nổi bật những sai sót của con người khi thực hiện phép đo, đặc biệt là khi phép đo chỉ được thực hiện một lần. Đối với mục đích lập kế hoạch, một cách để giảm lỗi đo lường là đo nhiều lần và tính trung bình các phép đo được thực hiện trong nhiều lần thử đó. Bằng cách này, các phép đo dài nhất và ngắn nhất của bạn, cả hai đều có thể không chính xác, sẽ được điều chỉnh thành giá trị chính xác hơn.

Cho học sinh thời gian để:

• Kiểm tra đường đua của họ

• Lưu ý những thay đổi về kích thước/kích thước cần thiết

• Thực hiện những thay đổi đó bằng cách phác thảo và thay đổi tỷ lệ

• Kiểm tra lại.

Sau khi học sinh đã thử nghiệm Đường đua của mình và thực hiện những cải tiến cần thiết, hãy lôi kéo các em vào một cuộc thảo luận trên lớp. Đầu tiên, hãy để học sinh chia sẻ kinh nghiệm của mình với bạn học hoặc nhóm nhỏ trước khi yêu cầu học sinh tham gia thảo luận toàn lớp.

Thúc đẩy cuộc thảo luận bằng cách hỏi:

• Những phần nào trong thiết kế ban đầu của Trường đua ngựa của bạn có kích thước chính xác? Những bộ phận nào cần thay đổi kích thước và tại sao?

• Việc mở rộng quy mô trường đua ngựa giúp bạn thay đổi kích thước dễ dàng hơn như thế nào?

• Việc vẽ kích thước của Speedbot theo tỷ lệ trên phiên bản thu nhỏ của Trường đua ngựa có giúp bạn quyết định cách robot nên di chuyển không? Tại sao nên hoặc không nên?

• Nếu bạn làm lại hoạt động này, có điều gì bạn muốn làm khác đi không?