Projet de robotique du programme Verizon Innovative Learning Lab
Caractéristiques
- Nom du produit : Programme de laboratoire d'apprentissage innovant Verizon Intelligence artificielle et robotique
- Guide de l'animateur de la leçon : Projet de robotique : Projet terminéview
- Durée du cours : 1 période de cours (environ 50 minutes)
Produit terminéview
Bienvenue dans la deuxième série de projets dans AIR ! Dans ce projet de l'unité 3, les étudiants auront la possibilité de choisir parmi trois options de projets différentes dans le domaine de la robotique. Ils appliqueront le design thinking, l’entrepreneuriat et les connaissances du cours d’IA et de robotique pour créer une solution Sphero RVR pour un problème du monde réel basé sur l’un des utilisateurs. Les étudiants recevront des informations générales pertinentes sur le problème, les précédents de solutions robotiques existantes, mèneront des activités interviews pour cartographier l'empathie, utilisez une feuille de calcul budgétaire pour la construction et, enfin, lancez-vous dans un défi de programmation qui peut être mis en œuvre et testé dans l'espace de la classe. Dans la leçon 1, les élèves liront les trois projetsviews puis choisissent le projet sur lequel ils souhaitent travailler pour les leçons restantes.
Choix de projets
Il existe trois projets différents de l'unité 3 parmi lesquels les étudiants peuvent choisir. Chaque projet a un thème de problème et un utilisateur différents, mais les thèmes de processus, de produit et de durabilité pour chaque choix sont très similaires. Voici les trois différents choix de projets :
- Projet A : Dans ce projet, les étudiants concevront, dessineront et construiront un RVR avec un prototype d'accessoire capable d'utiliser des capteurs de couleur pour différencier le plastique (recyclable A) du papier (recyclable B) et les ramasser.
- Projet B : Dans ce projet, les étudiants concevront, dessineront et construiront un RVR avec un prototype d'accessoire capable d'utiliser des capteurs de couleur pour différencier deux types de poissons : le thon (durable) et le flétan (ressource limitée) et les attraper.
- Projet C : Dans ce projet, les étudiants concevront, dessineront et construiront un RVR avec un prototype d'accessoire capable d'utiliser des capteurs de couleur pour différencier les mollusques régénératifs des populations sauvages, puis de les récolter.
Objectifs de la leçon
- Définissez le « qui, quoi et comment » pour les trois choix de projet :
- A : Bot de nettoyage côtier
- B : Bot de pêche
- C : Bot agricole
- Décidez s’ils veulent travailler sur le projet 3A, le projet 3B ou le projet 3C.
Matériels
Pour terminer cette leçon, les étudiants auront besoin de :
- Ordinateur portable / tablette
- Feuille de travail de l'élève
Normes
- Normes d’État de base communes (CCSS) – Ancres ELA : R.9
- Normes communes d'État (CCSS) – Pratique mathématique : 1
- Normes scientifiques de nouvelle génération (NGSS) – Pratiques scientifiques et techniques : 1
- Société internationale pour la technologie dans l'éducation (ISTE) : 6
- Normes nationales de contenu pour la formation à l'entrepreneuriat (NCEE) : 1
Vocabulaire clé
- Faire preuve d'empathie : comprendre les désirs et les besoins d'un utilisateur de son point de vue view.
Avant de commencer
- Rassemblez le matériel nécessaire (ou assurez-vous que les étudiants à distance peuvent accéder au matériel nécessaire)
- Review la « Leçon 1 : Projet terminéview» présentations, rubriques et/ou modules de cours. Notez qu'il existe trois présentations différentes pour cette leçon, car il existe trois choix de projets différents.
- Réfléchissez si vous souhaitez affecter les étudiants à un projet spécifique, leur donner le temps de lire les trois projets et de faire un choix, ou de travailler sur un seul projet en classe !
o Suggestion d'animation : encouragez les élèves à terminer la leçon 1 individuellement et à choisir le projet qu'ils aiment, puis l'enseignant peut placer les élèves en groupes selon le projet préféré (A, B ou C). Ensuite, les étudiants peuvent travailler en équipes de 2 ou 3 pour terminer les leçons restantes du projet. - Ce projet comporte un volet de construction de RVR et un volet de défi de programmation. Pour le défi de programmation, un espace au sol dégagé est nécessaire pour tester le mouvement RVR. Les 3 options de projet différentes fonctionneront toutes avec une seule carte de Samsonville qui peut être « construite » sur le sol de votre classe avec 3 « zones » spécifiques pour chaque défi. Si votre espace est limité, vous pouvez choisir un seul projet. La carte complète a été conçue pour que vous puissiez la construire avec des fournitures et des matériaux très limités. De plus, vous pouvez impliquer vos élèves dans la construction du plan d’étage avec des matériaux imprimés ou recyclés et le décorer autant que vous le souhaitez.
- Les pièces jointes que les étudiants réaliseront ne seront ni fonctionnelles ni alimentées par le robot. Par exempleampPar exemple, si un étudiant souhaite fabriquer le Coastal Clean Up Bot, il peut concevoir un râteau, une pelle ou un accessoire de type griffe – mais il est important qu'il comprenne qu'il s'agit d'un prototype « non fonctionnel ».
Procédures de cours
Bienvenue et présentations (2 minutes)
Accueillez les élèves en classe. Utilisez les présentations incluses ou dirigez les étudiants vers le module SCORM autoguidé s'il est disponible sur votre système de gestion de l'apprentissage. Expliquez aux élèves qu’ils vont explorer trois options de projets différentes aujourd’hui. À la fin du cours, les étudiants choisiront sur quel projet (3A, 3B ou 3C) ils souhaitent travailler. Vous pouvez choisir de demander aux étudiants deview chaque projet terminéview individuellement, puis décidez. Alternativement, vous pouvez review chaque projet terminéview en classe entière, puis demandez aux élèves de faire leurs choix à la fin.
Échauffement, projets A, B et C (2 minutes chacun)
Chaque projet terminéview commence par une simple question d’échauffement. Voici les échauffements pour chaque projet terminéview:
- Projet A Warm up : Souhaitez-vous améliorer la sécurité et le bien-être de tous les citoyens de Samsonville en concevant un robot de nettoyage côtier avec le Sphero RVR pour aider à nettoyer les plages polluées ?
- Projet B Échauffement : Souhaitez-vous aider Dock to Dish, le restaurant de fruits de mer de Samsonville, à améliorer ses opérations commerciales et à construire un robot de pêche durable ?
- Projet C Échauffement : Souhaitez-vous découvrir comment la robotique et l'intelligence artificielle peuvent aider l'environnement grâce au jardinage et à l'agriculture ?
Qui, quoi et comment pour les projets A, B et C (5 minutes chacun)
Une fois l’échauffement terminé, les élèves découvriront qui, quoi et comment pour chaque projet. Voici un bref résumé de chaque projet :
- Projet A : Bot de nettoyage des côtes
- Qui : Tamara Touriste, chercheuse en robotique et touriste fréquente à Samsonville
- Quoi : Un robot de nettoyage côtier qui fera la distinction entre le plastique et le carton
- Comment:
- Créez une carte d'empathie et un énoncé du problème.
- Découvrez la pollution côtière et l’importance de garder les côtes propres.
- Réfléchissez et esquissez des idées pour le RVR et un prototype d'accessoire permettant d'identifier les matières recyclables en plastique et en carton à l'aide de la feuille de travail sur les exigences et le budget.
- Créez un pseudocode et/ou un diagramme/image du programme que vous souhaitez que votre RVR suive.
- Créez un prototype à l'aide du kit RVR et d'autres matériaux de prototypage.
- Utilisez Sphero Edu pour programmer et tester votre Coastal Clean Up Bot sur la carte fournie. Enregistrez votre robot en train de parcourir son chemin. S’il ne réussit pas à terminer le programme, déboguez et révisez le programme avant de tester à nouveau le Bot.
- Remettez votre carte d'empathie, vos croquis, votre feuille de calcul budgétaire et vos vidéos/photos de votre robot suivant son cours avec des questions de réflexion complétées.
- Projet B : Bot de pêche durable
- Qui : Dock to Dish, le restaurant de fruits de mer de Samsonville
- Quoi : Un robot de pêche durable pour améliorer les opérations commerciales
- Comment:
- Créez une carte d'empathie et un énoncé du problème.
- Découvrez la pêche durable et son importance.
- Réfléchissez et esquissez des idées pour le RVR et un prototype d'accessoire permettant d'identifier les matières recyclables en plastique et en carton à l'aide de la feuille de travail sur les exigences et le budget.
- Créez un pseudocode et/ou un diagramme/image du programme que vous souhaitez que votre RVR suive.
- Créez un prototype à l'aide du kit RVR et d'autres matériaux de prototypage.
- Utilisez Sphero Edu pour programmer et tester votre Coastal Clean Up Bot sur la carte fournie. Enregistrez votre robot en train de parcourir son chemin. S’il ne réussit pas à terminer le programme, déboguez et révisez le programme avant de tester à nouveau le Bot.
- Projet C : Robotique dans le jardinage et l'agriculture
- Qui : Francis Farmer, agriculteur océanique régénérateur et propriétaire de Kelp Kultivators à Samsonville.
- Quoi : Un robot agricole
- Comment:
- Créez une carte d'empathie et un énoncé du problème.
- Découvrez la pollution côtière et l’importance de garder les côtes propres.
- Réfléchissez et esquissez des idées pour le RVR et un prototype d'accessoire permettant d'identifier les matières recyclables en plastique et en carton à l'aide de la feuille de travail sur les exigences et le budget.
- Créez un pseudocode et/ou un diagramme/image du programme que vous souhaitez que votre RVR suive.
- Créez un prototype à l'aide du kit RVR et d'autres matériaux de prototypage.
- Utilisez Sphero Edu pour programmer et tester votre Coastal Clean Up Bot sur la carte fournie. Enregistrez votre robot en train de parcourir son chemin. S’il ne réussit pas à terminer le programme, déboguez et révisez le programme avant de tester à nouveau le Bot.
- Remettez votre carte d'empathie, vos croquis, votre feuille de calcul budgétaire et vos vidéos/photos de votre robot suivant son cours avec des questions de réflexion complétées.
Projet Examples (3 minutes chacun)
Les étudiants seront review exampen fonction du type de projet qu'ils choisissent. Pour 3A, le Coastal Clean Up Bot, trois images du monde réel sont présentées avec des hyperliens. Chacun des robots est conçu pour nettoyer les déchets et dispose d'un accessoire. Pour 3B, le Fishing Bot, il y a aussi des ex du monde réelamples de robots aquatiques qui surveillent et aident à la pêche durable. Cela leur donnera une idée tangible des types de livrables qu’ils créeront. Assurez-vous que les étudiants savent sur quel projet et quel utilisateur ils se concentrent.
Récapitulatif, livrable et évaluation (5 minutes)
- Conclusion : Si le temps le permet, discutez des trois choix de projets. Demandez aux élèves de lever la main ou de se déplacer vers certains coins de la salle en fonction de leurs préférences en matière de projet.
- Livrable : Il n’y a aucun livrable pour cette leçon. L’objectif est que les étudiants choisissent l’une des options du projet.
- Évaluation : Il n'y a pas d'évaluation pour cette leçon. L’objectif est que les étudiants choisissent l’une des options du projet.
Différenciation
- Soutien supplémentaire n°1 : Pour faciliter l'animation, vous pouvez choisir de faire travailler tous les étudiants sur le même choix de projet. Par exemple, chaque étudiant travaillera peut-être avec un partenaire sur le projet 3A.
- Support supplémentaire n°2 : Vous pouvez choisir de présenter et de décrire chaque choix de projet à l'ensemble de la classe, plutôt que de leur demander de lire indépendamment ce qui suit.views. Alternativement, vous pouvez « scie sauteuse » pour le projetviews et demandez à un groupe d’élèves de résumer un choix de projet spécifique à toute la classe.
- Extension : Faites-en un projet transversal avec les autres enseignants des élèves ! Les projets suivants se marient bien avec ces sujets :
- Projet 3A (Coastal Clean Up Bot) : science, environnement, économie, ELA
- Projet 3B (Fishing Bot) : économie, ingénierie, sciences, histoire, mathématiques
- Projet 3C (Farming Bot) : histoire, ingénierie, sciences, mathématiques.
Supplément
Ce supplément est conçu pour vous aider à configurer la carte des défis dans votre classe pour le projet AIR Unit 3. Parcourez la carte, la photo et les instructions. Utilisez la configuration qui convient le mieux à votre espace de classe et aux besoins de vos élèves. La carte du défi est conçue pour être mise en œuvre avec des ressources limitées dont vous disposez ou peut être étendue en impliquant vos élèves pour aider à construire et à concevoir la carte avec des matériaux recyclés, des coupures de magazines, des matériaux apportés par les élèves, etc. La carte complète sera occupe environ 5' x 7' d'espace de classe et est divisé en trois zones spécifiques pour les trois défis différents. Pour le défi minimum, le RVR devrait être capable de :
- naviguez de Dock to Dish vers une « zone d'eau » pour « attraper » des poissons désignés par deux cartes de couleurs différentes, puis revenez à Dock to Dish
- Naviguez du centre communautaire de Samsonville jusqu'à la « zone de plage » pour « récupérer » une bouteille en plastique et une boîte en carton désignées par deux cartes de couleurs différentes, puis retournez au centre.
- naviguer de Kelp Kultivators à la plage et à la zone aquatique pour ramasser des coquillages d'élevage et désigner des coquillages non agricoles, puis retourner à Kelp Kultivators
Les élèves construiront un prototype d'accessoire qui pourrait être capable de ramasser, d'attraper ou de récolter. Ils simuleront le fonctionnement du prototype en utilisant des lumières LED sur le RVR qui s'allumeront pour indiquer l'action de ramassage, de capture ou de récolte. Vous pouvez modifier cette activité de différentes manières :
- Ajoutez des cartes de couleurs supplémentaires ou des exigences pour différents capteurs pour ajouter un défi supplémentaire.
- Demandez aux élèves de se défier lors de courses ou demandez-leur de simuler la prise en charge et le dépôt aux trois endroits.
Documents / Ressources
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Projet de robotique du programme Verizon Innovative Learning Lab [pdf] Guide de l'utilisateur Projet de robotique du programme de laboratoire d'apprentissage innovant, projet de robotique du programme de laboratoire d'apprentissage, projet de robotique du programme de laboratoire, projet de robotique du programme, projet de robotique, projet |
