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教師門戶
  • 8 - 15 歲
  • 45 分鐘 - 3 小時 15 分鐘
  • 中間的
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描述

  • 要求學生對他們的機器人進行編程，使其根據條件執行操作並創建使用者介面 (UI)。

關鍵概念

  • 程式設計條件

  • 機器人行為

  • 分析思維

目標

  • 在多步驟過程中應用建置方向來組裝 VEX IQ Clawbot 以完成特定任務。

  • 確定在專案中使用條件程式結構的好處。

  • 決定 [If then] 和 [If then else] 區塊如何影響程式流程。

  • 識別使用者介面 (UI) 的類型。

  • 解釋 [If then else] 塊的每個分支的布林條件。

  • 將偽代碼應用到他們的專案設計中，以整理出介面程式設計的演算法。

  • 應用條件編程創建一個解決方案，以應對讓使用者透過三個按鈕介面（向上箭頭、向下箭頭和檢查）控制 Clawbot 的挑戰，以便從桌子上拾取物品。

所需材料

  • 1 個或多個 VEX IQ 超級套件

  • 鋁罐、空水瓶和其他用於提升的耐用物體

  • 工程筆記本

  • 秒錶或任何可以記錄一分鐘時間的設備

便利說明

  • 在開始此 STEM 實驗室之前，請確保建造所需的所有零件均可用。

  • 確保教室中有足夠的空間來測量和貼上使用者介面挑戰的佈局。

  • 確保您的機器人配置正確。 如果您的機器人配置不同，您可以在 VEXcode IQ 的機器人配置視圖中進行調整。

  • 如果多個學生將他們保存的項目下載到同一個機器人，請讓學生將他們的首字母縮寫添加到保存的項目的名稱中（例如“Forward and Backward_MW”）。 這樣學生就可以找到並調整他們的專案而不是其他專案。

  • 工程筆記本可以像文件夾或活頁夾中的橫格紙一樣簡單。 所示筆記本是一個更複雜的範例，可透過 VEX Robotics 取得。

  • 在創建回饋專案之前，學生可以與老師分享他們的偽代碼以獲取回饋。

  • Stem Lab 每個部分的大致進度如下：Seek - 65 分鐘，Play - 45 分鐘，Apply - 15 分鐘，Rethink - 65 分鐘，Know - 5 分鐘。

進一步學習

  • 許多實體（按鈕驅動）使用者介面 (UI) 已被圖形使用者介面 (GUI) 取代。 讓學生研究已從按鈕驅動的 UI 轉變為圖示驅動的 GUI 的常用裝置（鍵盤、電話、計算器、電腦）。 有什麼好處/成本？

教育標準

技術素養標準 (STL)

  • 9.H 建模、測試、評估和修改用於將想法轉化為實際解決方案（重新思考）

  • 11.我製作一個產品或系統並記錄解決方案（重新思考）

下一代科學標準 (NGSS)

  • HS-ETS1-2 透過將複雜的現實問題分解為更小、更易於管理的問題來設計解決方案，這些問題可以透過工程解決（專案分解 - 重新思考）

電腦科學教師協會 (CSTA)

  • 1B-AP-10 建立包含序列、事件、循環和條件的程式（播放和重新思考）

  • 2-AP-10 使用流程圖和/或偽代碼作為演算法來解決複雜問題（重新思考）

  • 2-AP-12 設計和迭代開發結合控制結構的程序，包括嵌套循環和複合條件（重新思考）

  • 2-AP-19 記錄程式以使它們更易於遵循、測試和調試（重新思考）

  • 3A-AP-13：利用學生先前的知識和個人興趣，創造使用演算法解決計算問題的原型。

  • 3A-AP-16：設計和迭代開發計算工件，以實現實際意圖、個人表達，或透過使用事件啟動指令來解決社會問題。

  • 3A-AP-17：透過系統分析，使用流程、模組和/或物件等結構，將問題分解為更小的組件。

  • 3A-AP-22：使用協作工具設計和開發以團隊角色工作的計算工件。

共同核心國家標準 (CCSS)

  • 1B-AP-10 建立包含序列、事件、循環和條件的程式（播放和重新思考）

  • 2-AP-10 使用流程圖和/或偽代碼作為演算法來解決複雜問題（重新思考）

  • 2-AP-12 設計和迭代開發結合控制結構的程序，包括嵌套循環和複合條件（重新思考）

  • 2-AP-19 記錄程式以使它們更易於遵循、測試和調試（重新思考）

  • 3A-AP-13：利用學生先前的知識和個人興趣，創造使用演算法解決計算問題的原型。

  • 3A-AP-16：設計和迭代開發計算工件，以實現實際意圖、個人表達，或透過使用事件啟動指令來解決社會問題。

  • 3A-AP-17：透過系統分析，使用流程、模組和/或物件等結構，將問題分解為更小的組件。

  • 3A-AP-22：使用協作工具設計和開發以團隊角色工作的計算工件。

德州基本知識與技能 (TEKS)

  • 126.40.c.5.A 開發控制機器人的演算法，包括應用指令、收集感測器資料和執行簡單任務。

  • 126.40.c.5.C 創建提供與機器人互動的演算法。

  • 126.40.c.5.G 在製定解決方案時應用決策策略。

  • 126.40.c.3.G 記錄最終設計和解決方案。

  • 126.40.c.3.H 提出最終設計、測試結果和解決方案。

澳洲標準

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