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  • 活动大纲
    这种探索将允许学生应用他们所学到的基本编程行为来创建驾驶指定路径的复杂行为。 单击以下链接之一 了解本次活动的概要 (Google Doc/.docx/.pdf)。

  • 学生的探索角色
    在开始探索之前将学生分组。 参与探索时,学生可以分成两到四人的小组。 每个学生应该承担一个(或更多)角色。 体验的角色包括:构建者、程序员、驱动程序和记录者。 有关角色和协作提示及细则的更多信息,请单击 以下链接之一 (Google Doc/.docx/.pdf)。

每个组中的建造者应该获得所需的硬件。 记录员应该拿到小组的工程笔记本。 程序员应打开 VEXcode IQ。

所需材料:
数量 所需材料
1

自动驾驶机器人

1

充满电的机器人电池

1

VEXcode IQ

1

USB 电缆(如果使用计算机)

1

工程笔记本

1

大型测绘用纸

1

标记

每组 1 个

用作障碍物的块(可选)

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该 STEM 实验室的目标是应用 驱动器进行 和 圈驱动 模块来解决现实世界的问题。 为了实现这一目标,学生必须设计一条机器人行走的路径。

  • 将班级分成小组——小组中的每个成员都应选择至少 1 个角色来完成体验。

  • 作为一个班级,快速查看问题以及您一起定义的要求、指南和单元。

  • 给学生 5 到 10 分钟的时间,在工程笔记本上勾画出机器人行进的设计路径。

  • 当每个小组完成设计时,您应该检查它以确保它满足必要的要求并准备好转移到大纸张上。

  • 将地图转移到大纸上,供机器人行驶。 (使用标尺并确保在地图上进行的测量与商定的单位/参数相匹配。)

  • 当每个小组完成大比例地图时,您应该检查它以确保其满足要求并准备好进行编码。

在学生开始编程之前,他们需要决定并草拟出满足上述要求(以及任何其他教师要求)的设计。 在设计阶段,四处走动以确保小组的每个成员都参与到这个过程中,并在小组的角色内工作。 注意设计过程中可以尽早修复的任何故障排除问题,以便学生编写成功的程序。

例如:

您的项目中会有什么?

您将为回收机器人创建一个计划或蓝图,然后创建一个项目来执行它。 虽然您的机器人不会真正在您的学校周围行走,但制定较小规模的计划仍然需要精确度。 为此,每个计划和项目应包括以下内容:

  • 你的教室是“大本营”,它将离开并返回

  • 机器人必须进出3个教室

  • 该项目必须包含四个命令:向前行驶、向后行驶、向左转和向右转。 (一个成功的项目将包含其中每个命令中的几个。)

  • 回收已恢复的指标(即 触摸LED亮起;等待3秒; ETC。)

当您的团队一起制定设计计划时,构建者和记录者应确保您设计的路径满足所有这些要求。

教师提示图标 老师提示

  • 那有多远?—一起定义距离
    如果您正在寻找一种简化设计过程的方法,与学生一起定义一些参数会有所帮助。

    例如:

    • 进入/离开教室 = 8 英寸/203 毫米

    • 短走廊 = 12 英寸/305 毫米

    • 长走廊 = 24 英寸/610 毫米

    这不仅提供了所需特殊性的示例,而且还有助于更轻松地推进设计阶段,并避免学生对测量感到困惑。 您可以提前集思广益,或者如果时间允许的话与全班一起进行集思广益。 (单击以下链接之一查看“建议参数单位”图表 (Google Doc/.docx/.pdf)。) 将这些内容保持可见,以便学生在学习时轻松参考。

  • 突出行动中的角色
    虽然小组中的每个学生都应参与规划,但记录员应掌握小组设计的最终草案。 当学生工作时,您可能想要指出记录员在制定准确的设计计划方面的优势,并询问团队的其他成员在他们的角色范围内如何提供帮助。 例如,构建者和程序员可能想要标记并跟踪记录器绘制的测量值和步骤,而驾驶员将考虑方向性和转向角度。

教师提示图标 教师提示 - 提出问题以提供反馈

当学生向您询问他们的地图时,请尝试以问题的形式提出您的反馈,而不是给出解决方案。 问诸如“您只有两站,哪里可以添加第三站?”之类的问题。或“你的机器人如何绕过障碍物?”或“机器人正在向哪个方向行驶?”使学生能够练习批判性思维技能,并保持解决问题的能力。 

第 1 步:  制定解决方案 — 空间思维的实际运用

现在您已经了解了要求和参数,请在工程笔记本中绘制一张地图,以显示您的机器人在学校收集回收品时将经过的三个站点。

  • 请务必标记起点和终点,并标记重要的教室或地点。

  • 使用箭头显示机器人行进的方向和顺序。

  • 使用示例草图作为指导。 请记住,这是一个计划,因此不需要精确,但您可能需要为自己添加注释或提醒,以在开始编码时提供帮助。

  • 当你的笔记本上有一张完整的地图时,请与你的老师联系。 记录器应该有最终版本与老师分享,并作为您的大地图的基础。

  • 当老师批准你绘制的地图时,使用大纸、记号笔和尺子将该地图转换为机器人可以行驶的更大比例。 请记住测量您绘制的距离以匹配所讨论的参数和单位。 这样,您的代码将与您的地图相匹配,以帮助您的机器人成功驾驶。

激发讨论图标 激发讨论 - 阐明你的想法

问: 想想你制定的计划,为什么你选择按照这个顺序搬到地方? 当您选择去哪里时,您考虑了哪些因素? (学生可以在工程笔记本上以书面形式回答这个问题,或者如果时间允许,也可以通过口头讨论的方式回答这个问题。)

答: 答案会有所不同,但可能包括诸如谁能检索到的最多或最少、如何完全避开障碍物、如何生成最短的代码等内容。

问: 为什么您认为保持一致的比例对于将您的计划从笔记本转移到更大的纸张上很重要?

A: 为了将一个小计划转移到一个更大的空间,规模很重要。 一致的比例将使所有空间彼此平等放置。