Verizon Innovative Learning Lab Program Robotics Project
Specifikationer
- Produktnavn: Verizon Innovative Learning Lab Program Artificial Intelligence & Robotics
- Lesson Facilitator Guide: Robotics Project: Project Overview
- Lektionens varighed: 1 klasseperiode (ca. 50 minutter)
Produkt overview
Velkommen til anden runde af projekter i AIR! I dette Unit 3-projekt får eleverne mulighed for at vælge mellem tre forskellige projektmuligheder inden for robotteknologi. De vil anvende designtænkning, iværksætteri og viden fra AI og Robotics-kurset til at skabe en Sphero RVR-løsning til et problem i den virkelige verden baseret på en af brugerne. Studerende vil blive forsynet med relevant baggrundsinformation om problemet, fortilfælde for eksisterende robotløsninger, adfærd interviews for empati kortlægning, brug et budget regneark til at bygge, og endelig engagere sig i en programmeringsudfordring, der kan implementeres og testes i klasseværelset. I lektion 1 vil eleverne læse alle tre projekt igennemviews og derefter vælge det projekt, de vil arbejde på i de resterende lektioner.
Projektvalg
Der er tre forskellige Unit 3-projekter, som eleverne kan vælge imellem. Hvert projekt har et forskelligt problemtema og bruger, men proces-, produkt- og bæredygtighedstemaerne for hvert valg er meget ens. Her er de tre forskellige projektvalg:
- Projekt A: I dette projekt vil eleverne designe, skitsere og bygge en RVR med en prototypetilbehør, der er i stand til at bruge farvesensorer til at skelne mellem plastik (genanvendeligt A) og papir (genanvendeligt B) og samle dem op.
- Projekt B: I dette projekt vil eleverne designe, skitsere og bygge en RVR med en prototypetilbehør, der er i stand til at bruge farvesensorer til at skelne mellem to typer fisk - tun (bæredygtig) og helleflynder (begrænset ressource) og fange dem.
- Projekt C: I dette projekt vil eleverne designe, skitsere og bygge en RVR med en prototypetilbehør, der er i stand til at bruge farvesensorer til at skelne mellem regenerative skaldyr og vilde populationer og derefter høste dem.
Lektionens mål
- Definer "hvem, hvad og hvordan" for alle tre projektvalg:
- A: Coastal Cleanup Bot
- B: Fiskebot
- C: Farming Bot
- Beslut om de vil arbejde på Projekt 3A, Projekt 3B eller Projekt 3C.
Materialer
For at gennemføre denne lektion skal eleverne have:
- Laptop/tablet
- Elev arbejdsark
Standarder
- Common Core State Standards (CCSS) – ELA-ankre: R.9
- Common Core State Standards (CCSS) – Matematisk praksis: 1
- Next Generation Science Standards (NGSS) – Videnskab og ingeniørpraksis: 1
- International Society for Technology in Education (ISTE): 6
- Nationale indholdsstandarder for entreprenørskabsuddannelse (NCEE): 1
Nøgleordforråd
- Empati: forstå en brugers ønsker og behov ud fra deres synspunkt view.
Før du begynder
- Indsaml nødvendige materialer (eller sørg for, at fjernstuderende kan få adgang til nødvendige materialer)
- Review "Lektion 1: Projekt overståetview” præsentationer, rubrik og/eller lektionsmoduler. Bemærk, at der er tre forskellige oplæg til denne lektion, da der er tre forskellige projektvalg.
- Overvej, om du vil tildele elever til et specifikt projekt, give eleverne tid til at læse alle tre projekter og træffe et valg, eller arbejde på et enkelt projekt som en klasse!
o Faciliteringsforslag: Tilskynd eleverne til at gennemføre lektion 1 individuelt og vælg hvilket projekt de kan lide, så kan læreren placere eleverne i grupper efter foretrukket projekt (A, B eller C). Derefter kan eleverne arbejde i teams på 2-3 for at fuldføre de resterende lektioner af projektet. - Dette projekt har en RVR-bygningskomponent og en programmeringsudfordringskomponent. Til programmeringsudfordringen er der behov for en ryddet gulvplads for at teste RVR-bevægelsen. De 3 forskellige projektmuligheder vil alle fungere med et enkelt kort over Samsonville, der kan 'bygges' på dit klasseværelses gulv med 3 specifikke 'zoner' for hver udfordring. Hvis du har begrænset plads, kan du vælge kun ét projekt. Det fulde kort er designet, så du kan bygge det med meget begrænsede forsyninger og materialer ved hånden. Derudover kan du involvere dine elever i at bygge etagekortet med trykte eller genbrugsmaterialer og dekorere, så meget du vil.
- De vedhæftede filer, som eleverne skal lave, vil ikke være funktionelle eller drevet af robotten. F.eksampHvis en studerende ønsker at lave Coastal Clean Up Bot, kan de designe en rive, en scooper eller en klotype vedhæftning – men det er vigtigt, at de forstår, at dette er en 'ikke-fungerende' prototype.
Lektionsprocedurer
Velkomst og introduktion (2 minutter)
Byd eleverne velkommen til undervisningen. Brug de inkluderede præsentationer, eller led eleverne til det selvstyrede SCORM-modul, hvis det er tilgængeligt på dit Learning Management System. Forklar eleverne, at de vil undersøge tre forskellige projektmuligheder i dag. Ved afslutningen af klassen vil eleverne vælge, hvilket projekt (3A, 3B eller 3C), de gerne vil arbejde med. Du kan vælge at få elever vedrview hvert projekt overståetview individuelt og derefter beslutte. Alternativt kan du evtview hvert projekt overståetview som en hel klasse og så få eleverne til at træffe deres valg til sidst.
Opvarmning, projekt A, B og C (2 minutter hver)
Hvert projekt overståetview begynder med et simpelt opvarmningsspørgsmål. Her er opvarmningerne for hvert afsluttet projektview:
- Projekt A Warm up: Er du interesseret i at forbedre sikkerheden og velvære for alle Samsonville-borgere ved at designe en Coastal Clean Up Bot med Sphero RVR for at hjælpe med at rense de forurenede strande?
- Projekt B Opvarmning: Er du interesseret i at hjælpe Dock to Dish, Samsonvilles fiskerestaurant med at forbedre dens forretningsdrift og bygge en bæredygtig fiskebot?
- Projekt C Opvarmning: Er du interesseret i at lære om, hvordan robotteknologi og kunstig intelligens kan hjælpe miljøet gennem havearbejde og landbrug?
Hvem, hvad og hvordan for projekt A, B og C (5 minutter hver)
Når eleverne har gennemført opvarmningen, vil de lære om hvem, hvad og hvordan for hvert projekt. Her er en hurtig oversigt over hvert projekt:
- Projekt A: Kystrensningsbot
- Hvem: Tamara Touriste, robotforsker og hyppig turist til Samsonville
- Hvad: En kystrydningsrobot, der vil skelne mellem plastik og pap
- Hvordan:
- Lav et empatikort og problemformulering.
- Lær om kystforurening og vigtigheden af at holde kysterne rene.
- Brainstorm og skitser ideer til RVR'en og en prototype vedhæftet fil, der kan identificere plast vs pap genanvendeligt ved hjælp af krav og budgetarbejdsarket.
- Opret pseudokode og/eller et diagram/billede af det program, du vil have din RVR til at følge.
- Opret en prototype ved hjælp af RVR-sættet og andre prototypematerialer.
- Brug Sphero Edu til at programmere og teste din Coastal Clean Up Bot på det medfølgende kort. Optag din robot, der kører sin vej. Hvis det ikke fuldfører programmet, skal du fejlfinde og revidere programmet, før du tester bot'en igen.
- Indlever dit empatikort, skitser, budgetarbejdsark og video/billeder af din Bot, der kører sit kursus med udfyldte refleksionsspørgsmål.
- Projekt B: Bæredygtig fiskebot
- Hvem: Dock to Dish, Samsonvilles fiskerestaurant
- Hvad: En bæredygtig fiskebot til at forbedre forretningsdriften
- Hvordan:
- Lav et empatikort og problemformulering.
- Lær om bæredygtigt fiskeri og dets betydning.
- Brainstorm og skitser ideer til RVR'en og en prototype vedhæftet fil, der kan identificere plast vs pap genanvendeligt ved hjælp af krav og budgetarbejdsarket.
- Opret pseudokode og/eller et diagram/billede af det program, du vil have din RVR til at følge.
- Opret en prototype ved hjælp af RVR-sættet og andre prototypematerialer.
- Brug Sphero Edu til at programmere og teste din Coastal Clean Up Bot på det medfølgende kort. Optag din robot, der kører sin vej. Hvis det ikke fuldfører programmet, skal du fejlfinde og revidere programmet, før du tester bot'en igen.
- Projekt C: Robotik i havearbejde og landbrug
- Hvem: Francis Farmer, en regenerativ havbonde og ejer af Kelp Kultivators i Samsonville.
- Hvad: En landbrugsbot
- Hvordan:
- Lav et empatikort og problemformulering.
- Lær om kystforurening og vigtigheden af at holde kysterne rene.
- Brainstorm og skitser ideer til RVR'en og en prototype vedhæftet fil, der kan identificere plast vs pap genanvendeligt ved hjælp af krav og budgetarbejdsarket.
- Opret pseudokode og/eller et diagram/billede af det program, du vil have din RVR til at følge.
- Opret en prototype ved hjælp af RVR-sættet og andre prototypematerialer.
- Brug Sphero Edu til at programmere og teste din Coastal Clean Up Bot på det medfølgende kort. Optag din robot, der kører sin vej. Hvis det ikke fuldfører programmet, skal du fejlfinde og revidere programmet, før du tester bot'en igen.
- Indlever dit empatikort, skitser, budgetarbejdsark og video/billeder af din Bot, der kører sit kursus med udfyldte refleksionsspørgsmål.
Projekt Examples (3 minutter hver)
Eleverne vil vedrview examples af den type projekt, de vælger. For 3A, Coastal Clean Up Bot, præsenteres tre billeder fra den virkelige verden med hyperlinks. Hver af robotterne er designet til at rydde op i skrald og har en vedhæftet fil. For 3B, Fishing Bot, er der også eksamples af vandrobotter, der overvåger og hjælper med bæredygtigt fiskeri. Dette vil give dem en håndgribelig idé om, hvilke typer leverancer de vil skabe. Sørg for, at eleverne er sikre på, hvilket projekt og hvilken bruger de fokuserer på.
Afslutning, levering og vurdering (5 min)
- Afslutning: Diskuter de tre projektvalg, hvis tiden tillader det. Lad eleverne række hånden op eller flytte til bestemte hjørner af lokalet baseret på projektpræference.
- Levering: Der er ingen leverance til denne lektion. Målet er, at eleverne vælger en af projektmulighederne.
- Vurdering: Der er ingen vurdering for denne lektion. Målet er, at eleverne vælger en af projektmulighederne.
Differentiering
- Yderligere support #1: For at lette facilitering kan du vælge at få alle elever til at arbejde med det samme projektvalg. For eksempel vil hver studerende måske arbejde sammen med en partner på projekt 3A.
- Yderligere support #2: Du kan vælge at præsentere og beskrive hvert projektvalg for hele klassen, i stedet for at få dem til selvstændigt at læse overviews. Alternativt kan du "stiksave" projektet overviews og få en gruppe elever til at opsummere et specifikt projektvalg for hele klassen.
- Udvidelse: Gør dette til et tværfagligt projekt med elevernes andre lærere! Følgende projekter passer godt til disse fag:
- Projekt 3A (Coastal Clean Up Bot): videnskab, miljø, økonomi, ELA
- Projekt 3B (Fiskebot): økonomi, teknik, naturvidenskab, historie, matematik
- Projekt 3C (Farming Bot): historie, teknik, naturvidenskab, matematik.
Supplement
Dette tillæg er designet til at hjælpe dig med at opsætte udfordringskortet i dit klasseværelse til AIR Unit 3-projektet. Se kortet, billedet og instruktionerne igennem. Brug den opsætning, der passer bedst til dit klasseværelse og dine elevers behov. Udfordringskortet er designet til at blive implementeret med begrænsede ressourcer, som du måske har ved hånden eller kan udvides ved at involvere dine elever i at hjælpe med at bygge og designe kortet med upcyclede materialer, magasinudklip, materialer, som eleverne medbringer osv. Det fulde kort vil fylder cirka 5' x 7' klasseværelse og er opdelt i tre specifikke zoner til de tre forskellige udfordringer. For minimumsudfordringen bør RVR være i stand til at:
- naviger fra Dock til Dish til et 'vandområde' for at 'fange' fisk, der er udpeget af to forskellige farvekort, og vend derefter tilbage til Dock to Dish
- naviger fra Samsonville Community Center til 'strandområde' for at 'hente' en plastikflaske og en papkasse udpeget af to forskellige farvekort og vend derefter tilbage til centret
- naviger fra Kelp Kultivators til strand og vandområde for at hente gårdskaldyr og for at udpege ikke-farmskaldyr og vend derefter tilbage til Kelp Kultivators
Eleverne vil bygge en prototype vedhæftet fil, der kunne være i stand til at samle op, fange eller høste. De vil simulere prototypedriften ved at bruge LED-lys på RVR'en, der lyser for at angive handlingen med at samle op, fange eller høste. Du kan ændre denne aktivitet på en række forskellige måder:
- Tilføj yderligere farvekort eller krav til forskellige sensorer for at tilføje ekstra udfordring.
- Bed eleverne om at udfordre hinanden med løb, eller få dem til at simulere afhentning og aflevering på alle 3 steder.
Dokumenter/ressourcer
 |
Verizon Innovative Learning Lab Program Robotics Project [pdfBrugervejledning Innovativt Learning Lab Program Robotics Project, Learning Lab Program Robotics Project, Lab Program Robotics Project, Program Robotics Project, Robotics Project, Project |
