Verizon Innovative Learning Lab Program Robotics Project
Specifikace
- Název produktu: Verizon Innovative Learning Lab Programme Artificial Intelligence & Robotics
- Průvodce lektora lekce: Robotický projekt: Konec projektuview
- Délka lekce: 1 vyučovací hodina (cca 50 minut)
Konec produktuview
Vítejte u druhého kola projektů v AIR! V tomto projektu Unit 3 budou mít studenti možnost vybrat si ze tří různých možností projektu v oblasti robotiky. Použijí designérské myšlení, podnikavost a znalosti z kurzu AI a robotiky, aby vytvořili řešení Sphero RVR pro skutečný problém na základě jednoho z uživatelů. Studentům budou poskytnuty relevantní základní informace o problému, precedenty existujících robotických řešení, chování interviews pro mapování empatie, použijte k sestavení rozpočtový list a nakonec se zapojte do programovací výzvy, kterou lze implementovat a testovat v prostoru třídy. V lekci 1 si studenti přečtou všechny tři projektyviews a poté si vyberte projekt, na kterém chtějí ve zbývajících lekcích pracovat.
Volby projektu
Studenti si mohou vybrat ze tří různých projektů Unit 3. Každý projekt má jiné téma problému a uživatele, ale témata procesu, produktu a udržitelnosti pro každou volbu jsou velmi podobná. Zde jsou tři různé možnosti projektu:
- Projekt A: V tomto projektu budou studenti navrhovat, skicovat a stavět RVR s prototypovým nástavcem schopným používat barevné senzory k rozlišení mezi plastem (recyklovatelný A) a papír (recyklovatelný B) a zvedat je.
- Projekt B: V tomto projektu budou studenti navrhovat, skicovat a stavět RVR s prototypovým nástavcem schopným používat barevné senzory k rozlišení dvou druhů ryb – tuňáka (udržitelný) a halibuta (omezený zdroj) a jejich lovu.
- Projekt C: V tomto projektu budou studenti navrhovat, skicovat a stavět RVR s prototypovým nástavcem schopným používat barevné senzory k rozlišení regenerativních měkkýšů a divokých populací a poté je sklízet.
Cíle lekce
- Definujte „kdo, co a jak“ pro všechny tři možnosti projektu:
- A: Pobřežní Cleanup Bot
- B: Rybářský bot
- C: Farming Bot
- Rozhodněte se, zda chtějí pracovat na Projektu 3A, Projektu 3B nebo Projektu 3C.
Materiály
K dokončení této lekce budou studenti potřebovat:
- Notebook / tablet
- Pracovní list studenta
Normy
- Common Core State Standards (CCSS) – ELA Kotvy: R.9
- Common Core State Standards (CCSS) – matematická praxe: 1
- Přírodovědné standardy nové generace (NGSS) – vědecká a technická praxe: 1
- Mezinárodní společnost pro technologie ve vzdělávání (ISTE): 6
- Národní obsahové standardy pro podnikatelské vzdělávání (NCEE): 1
Klíčová slovní zásoba
- Vcítit se: porozumět přáním a potřebám uživatele z jejich úhlu pohledu view.
Než začnete
- Shromážděte potřebné materiály (nebo zajistěte, aby vzdálení studenti měli přístup k potřebným materiálům)
- Review „Lekce 1: Projekt skončilview” prezentace, rubrika a/nebo moduly lekcí. Všimněte si, že pro tuto lekci existují tři různé prezentace, protože existují tři různé možnosti projektu.
- Zvažte, zda chcete studenty přiřadit ke konkrétnímu projektu, dát studentům čas na přečtení všech tří projektů a vybrat si, nebo pracovat na jediném projektu jako třída!
o Návrh na usnadnění: Povzbuďte studenty, aby dokončili lekci 1 individuálně a vybrali si, který projekt se jim líbí, poté může učitel rozdělit studenty do skupin podle preferovaného projektu (A, B nebo C). Poté mohou studenti pracovat v týmech po 2-3, aby dokončili zbývající lekce projektu. - Tento projekt má komponentu pro vytváření RVR a komponentu programování. Pro výzvu k programování je zapotřebí volný prostor pro testování pohybu RVR. Všechny 3 různé možnosti projektu budou fungovat s jedinou mapou Samsonville, kterou lze „postavit“ na podlaze vaší učebny se 3 specifickými „zónami“ pro každou výzvu. Pokud jste omezeni prostorem, můžete si vybrat pouze jeden projekt. Celá mapa byla navržena tak, abyste ji mohli postavit s velmi omezenými zásobami a materiály po ruce. Kromě toho můžete své studenty zapojit do sestavování podlahové mapy z tištěných nebo recyklovaných materiálů a zdobit, jak chcete.
- Přílohy, které budou studenti vytvářet, nebudou funkční ani nebudou poháněny robotem. NapřampPokud chce student vyrobit Coastal Clean Up Bot, mohl by navrhnout hrábě, lopatku nebo nástavec typu drápy – ale je důležité, aby pochopili, že se jedná o „nefunkční“ prototyp.
Postupy lekcí
Přivítání a představení (2 minuty)
Přivítejte studenty ve třídě. Použijte přiložené prezentace nebo nasměrujte studenty na samořízený modul SCORM, pokud je k dispozici ve vašem systému řízení výuky. Vysvětlete studentům, že dnes budou zkoumat tři různé možnosti projektu. Na konci hodiny si studenti vyberou, na kterém projektu (3A, 3B nebo 3C) by chtěli pracovat. Můžete si vybrat, aby studenti znovuview každý projekt skončilview individuálně a pak se rozhodnout. Případně můžete znovuview každý projekt skončilview jako celá třída a na konci nechejte studenty, aby se rozhodli.
Zahřívání, projekty A, B a C (každý 2 minuty)
Každý projekt skončilview začíná jednoduchou zahřívací otázkou. Zde jsou rozcvičky pro každý projektview:
- Projekt A Warm up: Máte zájem zlepšit bezpečnost a pohodu všech obyvatel Samsonville tím, že navrhnete Coastal Clean Up Bot se Sphero RVR, který pomůže vyčistit znečištěné pláže?
- Project B Warm up: Máte zájem pomoci Dock to Dish, mořské restauraci Samsonville, zlepšit její obchodní operace a postavit udržitelného rybářského robota?
- Project C Warm up: Zajímá vás, jak může robotika a umělá inteligence pomoci životnímu prostředí prostřednictvím zahradničení a farmaření?
Kdo, co a jak pro projekty A, B a C (každý 5 minut)
Poté, co studenti dokončí rozcvičku, dozvědí se, kdo, co a jak pro každý projekt. Zde je rychlé shrnutí každého projektu:
- Projekt A: Bot na čištění pobřeží
- Kdo: Tamara Touriste, výzkumnice robotiky a častá turistka do Samsonville
- Co: Robot na čištění pobřeží, který bude rozlišovat mezi plastem a kartonem
- Jak:
- Vytvořte mapu empatie a prohlášení o problému.
- Dozvíte se o znečištění pobřeží a důležitosti udržování pobřeží čistého.
- Vymyslete a načrtněte nápady pro RVR a prototypovou přílohu, která dokáže identifikovat recyklovatelné plasty a lepenky pomocí pracovního listu Požadavky a rozpočet.
- Vytvořte pseudokód a/nebo diagram/obrázek programu, který má vaše RVR sledovat.
- Vytvořte prototyp pomocí sady RVR a dalších prototypových materiálů.
- Pomocí Sphero Edu naprogramujte a otestujte svého Coastal Clean Up Bota na poskytnuté mapě. Zaznamenejte, jak váš robot běží svou dráhu. Pokud úspěšně nedokončí ladění programu a revidujte program před dalším testováním robota.
- Odevzdejte svou empatickou mapu, náčrtky, rozpočtový pracovní list a video/obrázky vašeho robota v běhu s vyplněnými otázkami k zamyšlení.
- Projekt B: Udržitelný rybářský bot
- Kdo: Dock to Dish, rybí restaurace Samsonville
- Co: Udržitelný rybářský bot pro zlepšení obchodních operací
- Jak:
- Vytvořte mapu empatie a prohlášení o problému.
- Přečtěte si o udržitelném rybolovu a jeho významu.
- Vymyslete a načrtněte nápady pro RVR a prototypovou přílohu, která dokáže identifikovat recyklovatelné plasty a lepenky pomocí pracovního listu Požadavky a rozpočet.
- Vytvořte pseudokód a/nebo diagram/obrázek programu, který má vaše RVR sledovat.
- Vytvořte prototyp pomocí sady RVR a dalších prototypových materiálů.
- Pomocí Sphero Edu naprogramujte a otestujte svého Coastal Clean Up Bota na poskytnuté mapě. Zaznamenejte, jak váš robot běží svou dráhu. Pokud úspěšně nedokončí ladění programu a revidujte program před dalším testováním robota.
- Projekt C: Robotika v zahradnictví a zemědělství
- Kdo: Francis Farmer, regenerativní oceánský farmář a majitel Kelp Kultivators v Samsonville.
- Co: Farmářský robot
- Jak:
- Vytvořte mapu empatie a prohlášení o problému.
- Dozvíte se o znečištění pobřeží a důležitosti udržování pobřeží čistého.
- Vymyslete a načrtněte nápady pro RVR a prototypovou přílohu, která dokáže identifikovat recyklovatelné plasty a lepenky pomocí pracovního listu Požadavky a rozpočet.
- Vytvořte pseudokód a/nebo diagram/obrázek programu, který má vaše RVR sledovat.
- Vytvořte prototyp pomocí sady RVR a dalších prototypových materiálů.
- Pomocí Sphero Edu naprogramujte a otestujte svého Coastal Clean Up Bota na poskytnuté mapě. Zaznamenejte, jak váš robot běží svou dráhu. Pokud úspěšně nedokončí ladění programu a revidujte program před dalším testováním robota.
- Odevzdejte svou empatickou mapu, náčrtky, rozpočtový pracovní list a video/obrázky vašeho robota v běhu s vyplněnými otázkami k zamyšlení.
Projekt Přamples (každý 3 minut)
Studenti budou znovuview examptypu projektu, který si vyberou. Pro 3A, Coastal Clean Up Bot, jsou tři obrázky skutečného světa prezentovány s hypertextovými odkazy. Každý z robotů je navržen tak, aby uklízel odpadky a má nástavec. Pro 3B, Fishing Bot, existují také skutečné exampvodních robotů, kteří monitorují a pomáhají s udržitelným rybolovem. To jim dá hmatatelnou představu o typech výstupů, které budou vytvářet. Ujistěte se, že studenti jsou si jisti, na jaký projekt a uživatele se zaměřují.
Shrnutí, dodání a posouzení (5 minut)
- Závěr: Pokud to čas dovolí, prodiskutujte tři možnosti projektu. Požádejte studenty, aby zvedli ruku nebo se přesunuli do určitých rohů místnosti na základě preferencí projektu.
- Výstup: Pro tuto lekci neexistuje žádný výstup. Cílem je, aby si studenti vybrali jednu z možností projektu.
- Hodnocení: Pro tuto lekci není žádné hodnocení. Cílem je, aby si studenti vybrali jednu z možností projektu.
Diferenciace
- Další podpora č. 1: Pro usnadnění můžete zvolit, aby všichni studenti pracovali na stejném projektu. Například možná každý student bude pracovat s partnerem na projektu 3A.
- Dodatečná podpora č. 2: Můžete se rozhodnout prezentovat a popsat každou volbu projektu celé třídě, spíše je nechat samostatně přečístviews. Alternativně můžete projekt „skládat přímou pilou“.views a nechte skupinu studentů shrnout výběr konkrétního projektu celé třídě.
- Rozšíření: Udělejte z toho mezipředmětový projekt s ostatními učiteli studentů! K těmto tématům se dobře hodí následující projekty:
- Projekt 3A (Coastal Clean Up Bot): věda, životní prostředí, ekonomika, ELA
- Projekt 3B (Rybářský robot): ekonomie, inženýrství, věda, historie, matematika
- Project 3C (Farming Bot): historie, inženýrství, věda, matematika.
Doplněk
Tento doplněk je navržen tak, aby vám pomohl nastavit mapu výzvy ve vaší třídě pro projekt AIR Unit 3 Project. Prohlédněte si mapu, fotografii a pokyny. Použijte nastavení, které nejlépe vyhovuje prostoru vaší učebny a potřebám vašich studentů. Mapu výzev je navržena tak, aby byla implementována s omezenými zdroji, které můžete mít po ruce, nebo ji lze rozšířit zapojením vašich studentů, aby pomohli vytvořit a navrhnout mapu pomocí upcyklovaných materiálů, výstřižků z časopisů, materiálů přinesených studenty atd. Celá mapa bude zabírají přibližně 5' x 7' prostoru učebny a jsou rozděleny do tří specifických zón pro tři různé výzvy. Pro minimální výzvu by RVR měla být schopna:
- navigujte z Docku do Dish do „vodní oblasti“ a „chytejte“ ryby označené dvěma různými barevnými kartami a poté se vraťte do Dock to Dish
- přejděte z komunitního centra Samsonville do „plážové oblasti“, kde si „vyzvedněte“ plastovou láhev a kartonovou krabici označenou dvěma různými barevnými kartami, a poté se vraťte do centra
- navigujte z Kelp Kultivators na pláž a do vodní oblasti, kde si vyzvednete farmářské měkkýše a určíte měkkýše, kteří nejsou z farmy, a poté se vraťte do Kelp Kultivators
Studenti sestaví prototyp nástavce, který by mohl být schopen sbírat, chytat nebo sklízet. Budou simulovat provoz prototypu pomocí LED světel na RVR, která se rozsvítí, aby indikovala akci nabírání, chytání nebo sklizně. Tuto aktivitu můžete upravit různými způsoby:
- Přidejte další barevné karty nebo požadavky na různé senzory, abyste přidali další výzvu.
- Nechte studenty, aby se navzájem vyzývali v závodech, nebo je nechte simulovat vyzvednutí a vylodění na všech 3 místech.
Dokumenty / zdroje
 |
Verizon Innovative Learning Lab Program Robotics Project [pdfUživatelská příručka Inovativní učební laboratoř Program Robotics Project, Learning Lab Program Robotics Project, Lab Program Robotics Project, Program Robotics Project, Robotics Project, Project |
