Проект за роботика на програмата за иновативна учебна лаборатория на Verizon
Спецификации
- Име на продукта: Програма за иновативна лаборатория за обучение на Verizon Изкуствен интелект и роботика
- Ръководство за фасилитатор на урока: Проект по роботика: Проектът приключиview
- Продължителност на урока: 1 час (приблизително 50 минути)
Продуктът е свършилview
Добре дошли във втория кръг от проекти в AIR! В този проект от модул 3 учениците ще имат възможност да избират от три различни варианта на проекти в областта на роботиката. Те ще приложат дизайнерско мислене, предприемачество и знания от курса по AI и роботика, за да създадат решение Sphero RVR за проблем от реалния свят, базирано на един от потребителите. Студентите ще получат подходяща основна информация за проблема, прецеденти на съществуващи роботизирани решения, поведение междуviews за картографиране на съпричастност, използвайте бюджетен работен лист за изграждане и накрая се включете в предизвикателство за програмиране, което може да бъде приложено и тествано в пространството на класната стая. В урок 1 учениците ще прочетат и трите проектаviews и след това избират проекта, по който искат да работят за оставащите уроци.
Избор на проект
Има три различни проекта от Unit 3, от които учениците могат да избират. Всеки проект има различна тема на проблема и потребител, но темите за процес, продукт и устойчивост за всеки избор са много сходни. Ето трите различни варианта за проект:
- Проект A: В този проект учениците ще проектират, скицират и изграждат RVR с прототип на приставка, способен да използва цветни сензори, за да разграничава пластмаса (рециклируема A) и хартия (рециклируема B) и да ги вземе.
- Проект B: В този проект студентите ще проектират, скицират и изграждат RVR с прототип на приставка, способен да използва цветни сензори за разграничаване между два вида риба – риба тон (устойчива) и камбала (ограничен ресурс) и да ги хване.
- Проект C: В този проект студентите ще проектират, скицират и изграждат RVR с прототип на приспособление, способен да използва цветни сензори за разграничаване между регенеративни миди и диви популации, след което да ги събират.
Цели на урока
- Определете „кой, какво и как“ за всичките три проекта за избор:
- A: Coastal Cleanup Bot
- B: Риболовен бот
- C: Земеделски бот
- Решете дали искат да работят по проект 3A, проект 3B или проект 3C.
Материали
За да завършат този урок, учениците ще трябва:
- Лаптоп/таблет
- Работен лист за ученик
Стандарти
- Общи основни държавни стандарти (CCSS) – ELA Анкери: R.9
- Общи основни държавни стандарти (CCSS) – Математическа практика: 1
- Научни стандарти от следващо поколение (NGSS) – Научни и инженерни практики: 1
- Международно общество за технологии в образованието (ISTE): 6
- Национални стандарти за съдържание за обучение по предприемачество (NCEE): 1
Ключов речник
- Съпричастност: разберете желанията и нуждите на потребителя от тяхната гледна точка view.
Преди да започнете
- Съберете необходимите материали (или осигурете достъп на отдалечени ученици до необходимите материали)
- Review „Урок 1: Проектът приключиview” презентации, рубрики и/или урочни модули. Имайте предвид, че има три различни презентации за този урок, тъй като има три различни избора на проекти.
- Помислете дали искате да възложите на учениците конкретен проект, дайте им време да прочетат и трите проекта и да направят избор или да работят върху един проект като клас!
o Предложение за улесняване: Насърчете учениците да завършат Урок 1 индивидуално и да изберат кой проект харесват, след което учителят може да разпредели учениците в групи според предпочитания проект (A, B или C). След това учениците могат да работят в екипи от 2-3, за да завършат оставащите уроци от проекта. - Този проект има компонент за изграждане на RVR и компонент за програмиране. За предизвикателството за програмиране е необходимо свободно пространство, за да се тества RVR движението. Всичките 3 различни опции за проекти ще работят с една карта на Samsonville, която може да бъде „построена“ на пода на класната ви стая с 3 специфични „зони“ за всяко предизвикателство. Ако сте ограничени в пространството, можете да изберете само един проект. Пълната карта е проектирана така, че да можете да я изградите с много ограничени доставки и материали под ръка. Освен това можете да включите учениците си в изграждането на етажната карта с отпечатани или рециклирани материали и да украсявате колкото желаете.
- Прикачените файлове, които учениците ще правят, няма да бъдат функционални или захранвани от робота. Напримерampето, ако студент иска да направи Coastal Clean Up Bot, той може да проектира гребло, лопатка или приставка тип нокти – но е важно да разбират, че това е „нефункциониращ“ прототип.
Процедури на урока
Добре дошли и представяне (2 минути)
Добре дошли ученици в клас. Използвайте включените презентации или насочете учениците към модула SCORM за самостоятелно насочване, ако е наличен във вашата система за управление на обучението. Обяснете на учениците, че днес ще проучат три различни варианта на проекта. До края на класа учениците ще изберат по кой проект (3A, 3B или 3C) биха искали да работят. Можете да изберете да имате студенти повторноview всеки проект приключиview индивидуално и тогава решавайте. Като алтернатива можете да повторитеview всеки проект приключиview като цял клас и след това накарайте учениците да направят своя избор в края.
Загряване, проекти A, B и C (по 2 минути)
Всеки проект приключиview започва с прост въпрос за загряване. Ето загрявките за всеки проектview:
- Проект A Warm up: Интересувате ли се от подобряване на безопасността и благосъстоянието на всички граждани на Samsonville, като проектирате Coastal Clean Up Bot със Sphero RVR, за да помогнете за почистването на замърсените плажове?
- Проект B Подгряване: Интересувате ли се да помогнете на Dock to Dish, морския ресторант Samsonville, да подобри своите бизнес операции и да изгради устойчив риболовен бот?
- Проект C Warm up: Интересувате ли се да научите как роботиката и изкуственият интелект могат да помогнат на околната среда чрез градинарство и земеделие?
Кой, какво и как за проекти A, B и C (5 минути всеки)
След като учениците завършат загрявката, те ще научат кой, какво и как за всеки проект. Ето кратко резюме на всеки проект:
- Проект A: Coastal Clean-Up Bot
- Кой: Тамара Турист, изследовател по роботика и чест турист до Самсънвил
- Какво: Крайбрежен робот за почистване, който прави разлика между пластмаса и картон
- Как:
- Създайте карта на емпатията и изявление на проблема.
- Научете за замърсяването на крайбрежието и значението на поддържането на бреговете чисти.
- Обмислете и скицирайте идеи за RVR и прототипно приспособление, което може да идентифицира пластмаса срещу картон за рециклиране, като използвате работния лист с изисквания и бюджет.
- Създайте псевдокод и/или диаграма/снимка на програмата, която искате вашият RVR да следва.
- Създайте прототип, като използвате комплекта RVR и други материали за прототипиране.
- Използвайте Sphero Edu, за да програмирате и тествате вашия Coastal Clean Up Bot на предоставената карта. Запишете своя робот, който тича по пътя си. Ако не завърши успешно отстраняването на грешки в програмата и преразгледайте програмата, преди да тествате бота отново.
- Включете своята карта на съпричастност, скици, работен лист за бюджет и видео/снимки на вашия бот, изпълняващ курса си с попълнени въпроси за размисъл.
- Проект B: Бот за устойчив риболов
- Кой: Dock to Dish, морският ресторант Samsonville
- Какво: Устойчив риболовен бот за подобряване на бизнес операциите
- Как:
- Създайте карта на емпатията и изявление на проблема.
- Научете за устойчивия риболов и неговото значение.
- Обмислете и скицирайте идеи за RVR и прототипно приспособление, което може да идентифицира пластмаса срещу картон за рециклиране, като използвате работния лист с изисквания и бюджет.
- Създайте псевдокод и/или диаграма/снимка на програмата, която искате вашият RVR да следва.
- Създайте прототип, като използвате комплекта RVR и други материали за прототипиране.
- Използвайте Sphero Edu, за да програмирате и тествате вашия Coastal Clean Up Bot на предоставената карта. Запишете своя робот, който тича по пътя си. Ако не завърши успешно отстраняването на грешки в програмата и преразгледайте програмата, преди да тествате бота отново.
- Проект C: Роботика в градинарството и земеделието
- Кой: Франсис Фармър, регенеративен океански фермер и собственик на Kelp Kultivators в Самсънвил.
- Какво: Фермерски бот
- Как:
- Създайте карта на емпатията и изявление на проблема.
- Научете за замърсяването на крайбрежието и значението на поддържането на бреговете чисти.
- Обмислете и скицирайте идеи за RVR и прототипно приспособление, което може да идентифицира пластмаса срещу картон за рециклиране, като използвате работния лист с изисквания и бюджет.
- Създайте псевдокод и/или диаграма/снимка на програмата, която искате вашият RVR да следва.
- Създайте прототип, като използвате комплекта RVR и други материали за прототипиране.
- Използвайте Sphero Edu, за да програмирате и тествате вашия Coastal Clean Up Bot на предоставената карта. Запишете своя робот, който тича по пътя си. Ако не завърши успешно отстраняването на грешки в програмата и преразгледайте програмата, преди да тествате бота отново.
- Включете своята карта на съпричастност, скици, работен лист за бюджет и видео/снимки на вашия бот, изпълняващ курса си с попълнени въпроси за размисъл.
Проект Прamples (по 3 минути)
Учениците ще преview exampот избрания от тях тип проект. За 3A, Coastal Clean Up Bot, три изображения от реалния свят са представени с хипервръзки. Всеки от роботите е предназначен да почиства боклука и има приставка. За 3B, риболовния бот, има и реални бившиampводни роботи, които наблюдават и помагат за устойчив риболов. Това ще им даде осезаема представа за видовете резултати, които ще създават. Уверете се, че учениците са сигурни върху какъв проект и потребител се фокусират.
Заключение, резултат и оценка (5 минути)
- Заключение: Ако времето позволява, обсъдете трите варианта за проект. Накарайте учениците да вдигнат ръка или да се преместят в определени ъгли на стаята според предпочитанията на проекта.
- Резултат: Няма резултат за този урок. Целта е учениците да изберат един от вариантите на проекта.
- Оценяване: Няма оценка за този урок. Целта е учениците да изберат един от вариантите на проекта.
Диференциация
- Допълнителна подкрепа #1: За по-лесно улеснение можете да изберете всички ученици да работят по един и същи проект. Например, може би всеки студент ще работи с партньор по проект 3A.
- Допълнителна подкрепа #2: Можете да изберете да представите и опишете всеки избор на проект на целия клас, вместо да ги накарате да прочетат самостоятелноviewс. Като алтернатива можете да „разрежете“ проектаviews и накарайте група ученици да обобщят конкретен избор на проект пред целия клас.
- Разширение: Направете това междупредметен проект с другите учители на учениците! Следните проекти се съчетават добре с тези теми:
- Проект 3A (Coastal Clean Up Bot): наука, околна среда, икономика, ELA
- Проект 3B (Риболовен бот): икономика, инженерство, наука, история, математика
- Проект 3C (Farming Bot): история, инженерство, наука, математика.
добавка
Това допълнение е предназначено да ви помогне да настроите картата на предизвикателствата във вашата класна стая за проекта AIR Unit 3. Разгледайте картата, снимката и инструкциите. Използвайте настройката, която работи най-добре за вашето пространство в класната стая и нуждите на вашите ученици. Картата на предизвикателствата е проектирана да бъде изпълнена с ограничени ресурси, които може да имате под ръка или може да бъде разширена чрез включване на вашите ученици, за да помогнат за изграждането и проектирането на картата с преработени материали, изрезки от списания, материали, които учениците носят и т.н. Пълната карта ще заема приблизително 5' x 7' пространство в класната стая и е разделено на три специфични зони за трите различни предизвикателства. За минимално предизвикателство, RVR трябва да може да:
- навигирайте от Dock to Dish до „водна зона“, за да „хванете“ риба, обозначена с две различни цветни карти, след което се върнете към Dock to Dish
- навигирайте от Samsonville Community Center до „плажната зона“, за да „вземете“ пластмасова бутилка и картонена кутия, обозначени с две различни цветни карти, след което се върнете в центъра
- навигирайте от Kelp Kultivators до плажа и водната зона, за да вземете миди от ферми и да обозначите миди, които не се отглеждат, след което се върнете до Kelp Kultivators
Учениците ще изградят прототип на приспособление, което може да бъде в състояние да вземе, хване или прибере реколтата. Те ще симулират операцията на прототипа, като използват LED светлини на RVR, които светят, за да покажат действието на вдигане, улавяне или прибиране на реколтата. Можете да промените тази дейност по различни начини:
- Добавете допълнителни цветни карти или изисквания за различни сензори, за да добавите допълнително предизвикателство.
- Накарайте учениците да се предизвикват един друг със състезания или ги накарайте да симулират качване и оставяне на всички 3 места.
Документи / Ресурси
 |
Проект за роботика на програмата за иновативна учебна лаборатория на Verizon [pdf] Ръководство за потребителя Проект за иновативна учебна лаборатория по роботика, програма за обучение по роботика, проект за лабораторна програма по роботика, проект по роботика, проект по роботика, проект |
