Verizon Innovative Learning Lab Programme Robotics Project

Specifoj

• Produkta Nomo: Verizon Innovative Learning Lab Program Artificial Intelligence & Robotics
• Leciona Facilita Gvidilo: Robotiko-Projekto: Projekto Finitaview
• Leciona Daŭro: 1 klasperiodo (ĉirkaŭ 50 minutoj)

Produkto Finisview

Bonvenon al la dua raŭndo de projektoj en AIR! En ĉi tiu Unit 3-Projekto, studentoj havos la ŝancon elekti el tri malsamaj projektopcioj en la kampo de robotiko. Ili aplikos projektan pensadon, entreprenemon kaj scion de la kurso de AI kaj Robotiko por krei solvon de Sphero RVR por reala problemo bazita sur unu el la uzantoj. Studentoj estos provizitaj kun koncernaj fonaj informoj pri la problemo, precedencoj de ekzistantaj robotaj solvoj, konduto interviews por empatia mapado, uzu buĝetan laborfolion por konstrui, kaj finfine, okupiĝu pri programa defio kiu povas esti efektivigita kaj provita ene de la klasĉambro. En Leciono 1, studentoj legos ĉiujn tri projektojnviews kaj poste elektu la projekton, pri kiu ili volas labori por la ceteraj lecionoj.

Projektaj Elektoj

Estas tri malsamaj Unit 3-projektoj de kiuj studentoj povas elekti. Ĉiu projekto havas malsaman problemon kaj uzanton, sed la procezo, produkto, kaj daŭripovo temoj por ĉiu elekto estas tre similaj. Jen la tri malsamaj projektelektoj:

1. Projekto A: En ĉi tiu projekto, studentoj desegnas, skizos kaj konstruos RVR kun prototipa aldonaĵo kapabla uzi kolorajn sensilojn por diferencigi inter plasto (reciklebla A) kaj papero (reciklebla B) kaj preni ilin.
2. Projekto B: En ĉi tiu projekto, studentoj desegnas, skizos kaj konstruos RVR kun prototipa aldonaĵo kapabla uzi kolorsensilojn por diferencigi inter du specoj de fiŝoj - tinuso (daŭrigebla) kaj halibut (limigita rimedo) kaj kapti ilin.
3. Projekto C: En ĉi tiu projekto, studentoj dezajnos, skizos kaj konstruos RVR kun prototipaldonaĵo kapabla uzi kolorsensilojn por diferencigi inter regeneraj mariskoj kaj sovaĝaj populacioj tiam rikoltante ilin.

Lecionaj Celoj

• Difinu la "kiu, kio kaj kiel" de por ĉiuj tri Projektaj Elektoj:
  • A: Marborda Puriga Bot
  • B: Fiŝkapta bot
  • C: Farma Bot
• Decidu ĉu ili volas labori pri Projekto 3A, Projekto 3B aŭ Projekto 3C.

Materialoj

Por kompletigi ĉi tiun Lecionon, studentoj bezonos:

• Tekkomputilo/tablojdo
• Studenta laborfolio

Normoj 

• Komunaj Kernaj Ŝtataj Normoj (CCSS) - ELA Ankroj: R.9
• Komunaj Kernaj Ŝtataj Normoj (CCSS) - Matematika Praktiko: 1
• Venonta Generaciaj Sciencaj Normoj (NGSS) - Scienco kaj Inĝenieristiko Praktikoj: 1
• Internacia Societo por Teknologio en Edukado (ISTE): 6
• Naciaj Enhavaj Normoj por Entreprenema Eduko (NCEE): 1

Ŝlosila vortprovizo 

• Empati: komprenu la dezirojn kaj bezonojn de uzanto de ilia punkto view.

Antaŭ ol vi komencu

• Kolektu necesajn materialojn (aŭ certigu, ke foraj studentoj povas aliri bezonatajn materialojn)
• Review la “Leciono 1: Projekto Finisview” prezentoj, rubriko kaj/aŭ lecionaj moduloj. Notu, ke ekzistas tri malsamaj prezentoj por ĉi tiu leciono, ĉar ekzistas tri malsamaj projektelektoj.
• Konsideru, ĉu vi volas asigni studentojn al specifa projekto, permesu al studentoj tempon por legi ĉiujn tri projektojn kaj fari elekton, aŭ labori pri ununura projekto kiel klaso!
  o Faciliga Sugesto: Instigu studentojn plenumi la 1-an Lecionon individue kaj elekti kiun Projekton ili ŝatas, tiam la instruisto povas loki studentojn en grupojn laŭ preferata Projekto (A, B aŭ C). Poste, studentoj povas labori en teamoj de 2-3 por kompletigi la ceterajn lecionojn de la projekto.
• Ĉi tiu projekto havas RVR-konstruaĵkomponenton kaj programan defikomponenton. Por la programa defio, malbarita etaĝa spaco estas necesa por testi la RVR-movadon. La 3 malsamaj projektopcioj ĉiuj funkcios kun ununura mapo de Samsonville kiu povas esti "konstruita" sur via klasĉambroplanko kun 3 specifaj "zonoj" por ĉiu defio. Se vi estas limigita je spaco, vi eble elektas nur unu projekton. La plena mapo estis desegnita por ke vi povu konstrui ĝin kun tre limigitaj provizoj kaj materialoj mane. Aldone, vi povas impliki viajn studentojn en konstruado de la plankomapo kun presitaj aŭ reciklitaj materialoj kaj ornami kiom vi volas.
• La aldonaĵoj, kiujn la studentoj faros, ne estos funkciaj aŭ funkciigitaj de la roboto. Por ekzampLe, se studento volas fari la Marbordan Purigi Boton, ili povus desegni rastilon, skuilon, aŭ ungegan tipon aldonaĵon – sed gravas, ke ili komprenu, ke ĉi tio estas ‘ne-funkcia’ prototipo.

Lecionaj Proceduroj

Bonvenon kaj Enkondukoj (2 minutoj)

Bonvenigi studentojn al klaso. Uzu la inkluzivitajn prezentojn, aŭ direktu studentojn al la memgvidita SCORM-modulo se disponebla en via Lernado-Administra Sistemo. Klarigu al studentoj, ke ili esploros tri malsamajn projektopciojn hodiaŭ. Antaŭ la fino de la klaso, studentoj elektos pri kiu projekto (3A, 3B aŭ 3C) ili ŝatus labori. Vi povas elekti havi studentojn review ĉiu projekto finiĝisview individue kaj poste decidi. Alternative, vi povas review ĉiu projekto finiĝisview kiel tuta klaso kaj poste ke studentoj faru siajn elektojn ĉe la fino.

Varmiĝo, Projektoj A, B kaj C (po 2 minutoj)

Ĉiu projekto finiĝisview komenciĝas per simpla varmiga demando. Jen la varmigoj por ĉiu projekto finitaview:

1. Projekto A Warm up: Ĉu vi interesiĝas pri plibonigi la sekurecon kaj bonfarton de ĉiuj Samsonville-civitanoj projektante Coastal Clean Up Bot kun la Sphero RVR por helpi purigi la poluitajn strandojn?
2. Projekto B Warm up: Ĉu vi interesiĝas helpi Dock to Dish, la Samsonville-marmanĝaĵo-restoracion, plibonigi ĝiajn komercajn operaciojn kaj konstrui daŭrigeblan fiŝkaptadan roboton?
3. Projekto C Warm up: Ĉu vi interesiĝas lerni pri kiel robotiko kaj artefarita inteligenteco povas helpi la medion per ĝardenado kaj terkultivado?

Kiu, Kio kaj Kiel por Projektoj A, B kaj C (po 5 minutoj)

Post kiam studentoj kompletigas la varmigon, ili lernos pri la kiu, kio kaj kiel por ĉiu projekto. Jen rapida resumo de ĉiu projekto:

1. Projekto A: Marborda Purigado-Bot
   • Kiu: Tamara Touriste, robotikesploristo kaj ofta turisto al Samsonville
   • Kio: Marborda puriga roboto, kiu distingos inter plasto kaj kartono
   • Kiel:
     • Kreu empatian mapon kaj problemon.
     • Lernu pri marborda poluo kaj la graveco konservi la marbordojn puraj.
     • Cerbumu kaj skizi ideojn por la RVR kaj prototipan aldonaĵon, kiu povas identigi plastajn kontraŭ kartojn recikleblajn per la Postuloj kaj Buĝeta Laborfolio.
     • Kreu pseŭdokodon kaj/aŭ diagramon/bildon de la programo, kiun vi volas, ke via RVR sekvu.
     • Kreu prototipon uzante la RVR-ilaron kaj aliajn prototipajn materialojn.
     • Uzu Sphero Edu por programi kaj testi vian Coastal Clean Up Bot sur la provizita mapo. Registradu vian roboton kurante sian vojon. Se ĝi ne sukcese kompletigas la programon elpurigi kaj revizii la programon antaŭ provi la Bot denove.
     • Enigu vian empatian mapon, skizojn, Buĝetan Laborfolion kaj filmeton/bildojn de via Bot kuranta sian kurson kun plenumitaj pripensaj demandoj.
2. Projekto B: Sustainable Fishing Bot
   • Kiu: Dock to Dish, la Samsonville-marmanĝaĵrestoracio
   • Kio: Daŭrigebla fiŝkapta bot por plibonigi komercajn operaciojn
   • Kiel:
     • Kreu empatian mapon kaj problemon.
     • Lernu pri daŭrigebla fiŝkaptado kaj ĝia graveco.
     • Cerbumu kaj skizi ideojn por la RVR kaj prototipan aldonaĵon, kiu povas identigi plastajn kontraŭ kartojn recikleblajn per la Postuloj kaj Buĝeta Laborfolio.
     • Kreu pseŭdokodon kaj/aŭ diagramon/bildon de la programo, kiun vi volas, ke via RVR sekvu.
     • Kreu prototipon uzante la RVR-ilaron kaj aliajn prototipajn materialojn.
     • Uzu Sphero Edu por programi kaj testi vian Coastal Clean Up Bot sur la provizita mapo. Registradu vian roboton kurante sian vojon. Se ĝi ne sukcese kompletigas la programon elpurigi kaj revizii la programon antaŭ provi la Bot denove.
3. Projekto C: Robotiko en Ĝardenado kaj Terkultivado
   • Kiu: Francis Farmer, regenera oceanfarmisto kaj posedanto de Kelp Kultivators en Samsonville.
   • Kio:  Agrikultura bot
   • Kiel:
     • Kreu empatian mapon kaj problemon.
     • Lernu pri marborda poluo kaj la graveco konservi la marbordojn puraj.
     • Cerbumu kaj skizi ideojn por la RVR kaj prototipan aldonaĵon, kiu povas identigi plastajn kontraŭ kartojn recikleblajn per la Postuloj kaj Buĝeta Laborfolio.
     • Kreu pseŭdokodon kaj/aŭ diagramon/bildon de la programo, kiun vi volas, ke via RVR sekvu.
     • Kreu prototipon uzante la RVR-ilaron kaj aliajn prototipajn materialojn.
     • Uzu Sphero Edu por programi kaj testi vian Coastal Clean Up Bot sur la provizita mapo. Registradu vian roboton kurante sian vojon. Se ĝi ne sukcese kompletigas la programon elpurigi kaj revizii la programon antaŭ provi la Bot denove.
     • Enigu vian empatian mapon, skizojn, Buĝetan Laborfolion kaj filmeton/bildojn de via Bot kuranta sian kurson kun plenumitaj pripensaj demandoj.

Projekto Eksamplesoj (ĉiu 3 minutoj)

Studentoj review examples de la tipo de projekto kiun ili elektas. Por 3A, la Coastal Clean Up Bot, tri realaj bildoj estas prezentitaj kun hiperligoj. Ĉiu el la robotoj estas desegnita por purigi rubon kaj havas aldonaĵon. Por 3B, la Fishing Bot, ekzistas ankaŭ real-mondaj eksamples de akvaj robotoj kiuj monitoras kaj helpas pri daŭrigebla fiŝkaptado. Ĉi tio donos al ili palpeblan ideon pri la specoj de liveraĵoj, kiujn ili kreos. Certigu, ke studentoj certas, pri kiu projekto kaj uzanto ili fokusas.

Finu, livero, kaj taksado (5 minutoj)

• Finu: Se tempo permesas, diskutu la tri projektelektojn. Faru studentojn levi sian manon aŭ moviĝi al certaj anguloj de la ĉambro laŭ projekta prefero.
• Livero: Ne estas livero por ĉi tiu leciono. La celo estas ke studentoj elektu unu el la projektopcioj.
• Takso: Ne estas taksado por ĉi tiu leciono. La celo estas ke studentoj elektu unu el la projektopcioj.

Diferencigo 

• Plia Subteno #1: Por facileco de faciligo, vi povas elekti ke ĉiuj studentoj laboru pri la sama projektelekto. Ekzemple, eble ĉiu studento laboros kun partnero pri projekto 3A.
• Plia Subteno n-ro 2: Vi povas elekti prezenti kaj priskribi ĉiun projektelekton al la tuta klaso, prefere ili sendepende legu ilin.views. Alternative, vi povus "segilo" la projektonviews kaj havi grupon de studentoj resumi specifan projektelekton al la tuta klaso.
• Etendaĵo: Faru ĉi tion transplana projekto kun aliaj instruistoj de la studentoj! La sekvaj projektoj bone kuniĝas kun ĉi tiuj temoj:
  • Projekto 3A (Coastal Clean Up Bot): scienco, medio, ekonomiko, ELA
  • Projekto 3B (Fishing Bot): ekonomiko, inĝenieristiko, scienco, historio, matematiko
  • Projekto 3C (Farming Bot): historio, inĝenieristiko, scienco, matematiko.

Suplemento

Ĉi tiu suplemento estas desegnita por helpi vin agordi la Defian Mapon en via klasĉambro por la Projekto AIR-Unuo 3. Rigardu la mapon, la foton kaj la instrukciojn. Uzu la aranĝon, kiu plej bone funkcias por via klasĉambro kaj la bezonoj de viaj studentoj. La Defia Mapo estas desegnita por esti efektivigita kun limigitaj rimedoj, kiujn vi eble havas surmane aŭ povas esti etendita implikante viajn studentojn por helpi konstrui kaj desegni la mapon kun altciklitaj materialoj, revuotondaĵoj, materialoj alportataj de studentoj, ktp. La plena mapo estos. okupas proksimume 5' x 7' da klasĉambrospaco kaj estas dividita en tri specifajn zonojn por la tri malsamaj defioj. Por la minimuma defio, la RVR devus povi:

• navigu de Doko al Plado al "akva areo" por "kapti" fiŝojn indikitajn per du malsamaj koloraj kartoj kaj poste revenu al Doko al Plado.
• navigu de Samsonville Community Center al "stranda areo" por "preni" plastan botelon kaj kartonan skatolon indikitan per du malsamaj koloraj kartoj kaj poste revenu al la Centro.
• navigi de Kelp Kultivators al strando kaj akva areo por preni farmajn mariskojn kaj nomumi nefarmajn mariskojn kaj reveni al Kelp Kultivators.

Studentoj konstruos prototipan aldonaĵon, kiu povus kapti, kapti aŭ rikolti. Ili simulos la prototipan operacion uzante LED-lumojn sur la RVR, kiuj lumiĝas por indiki la agon preni, kapti aŭ rikolti. Vi povas modifi ĉi tiun agadon en diversaj manieroj:

• Aldonu pliajn kolorajn kartojn aŭ postulojn por malsamaj sensiloj por aldoni kroman defion.
• Havu studentojn defii unu la alian per vetkuroj aŭ simulu preni kaj demeti ĉe ĉiuj 3 lokoj.

Dokumentoj/Rimedoj

Verizon Innovative Learning Lab Programme Robotics Project [pdf] Uzantogvidilo Noviga Lernada Laboratorio-Projekto Robotiko, Lernado-Programo-Robotiko-Projekto, Laboratoria Programo-Robotika Projekto, Programo-Robotika Projekto, Robotiko-Projekto, Projekto

Referencoj

• Uzanto Manlibro