Proxecto de robótica do programa Verizon Innovative Learning Lab

Especificacións

• Nome do produto: Verizon Innovative Learning Lab Program Intelixencia artificial e robótica
• Guía do facilitador da lección: Proxecto de robótica: Project Overview
• Duración da lección: 1 período de clase (aproximadamente 50 minutos)

Produto rematadoview

Benvido á segunda quenda de proxectos en AIR! Neste Proxecto da Unidade 3, o alumnado terá a oportunidade de elixir entre tres opcións de proxecto diferentes no campo da robótica. Aplicarán o pensamento de deseño, o espírito empresarial e o coñecemento do curso de IA e robótica para crear unha solución Sphero RVR para un problema do mundo real baseada nun dos usuarios. Proporcionaráselles aos estudantes información de fondo relevante sobre o problema, precedentes de solucións robóticas existentes, conduta interviews para o mapeo da empatía, use unha folla de traballo de orzamento para a construción e, finalmente, participe nun reto de programación que se poida implementar e probar no espazo da aula. Na lección 1, os estudantes lerán os tres proxectosviews e despois elixe o proxecto no que queren traballar para as restantes leccións.

Opcións de proxectos

Hai tres proxectos diferentes da Unidade 3 que os estudantes poden escoller. Cada proxecto ten un tema de problema e un usuario diferente, pero o proceso, o produto e os temas de sustentabilidade para cada opción son moi similares. Aquí están as tres opcións de proxecto diferentes:

1. Proxecto A: Neste proxecto, os alumnos deseñarán, debuxarán e construírán un RVR cun accesorio prototipo capaz de utilizar sensores de cor para diferenciar plástico (reciclable A) e papel (reciclable B) e recollelos.
2. Proxecto B: Neste proxecto, os estudantes deseñarán, debuxarán e construírán un RVR cun accesorio prototipo capaz de utilizar sensores de cores para diferenciar dous tipos de peixe: atún (sustentable) e fletán (recurso limitado) e capturalos.
3. Proxecto C: Neste proxecto, os estudantes deseñarán, debuxarán e construírán un RVR cun accesorio prototipo capaz de usar sensores de cores para diferenciar os mariscos rexenerativos e as poboacións silvestres e despois colleitalos.

Obxectivos da lección

• Define o "quen, que e como" para as tres opcións de proxecto:
  • A: bot de limpeza costeira
  • B: Bot de pesca
  • C: Farming Bot
• Decide se queren traballar no Proxecto 3A, no Proxecto 3B ou no Proxecto 3C.

Materiais

Para completar esta lección, os alumnos necesitarán:

• Portátil/tableta
• Ficha de traballo do alumno

Estándares 

• Estándares Estatales Básicos Comúns (CCSS) – Áncoras ELA: R.9
• Common Core State Standards (CCSS) - Práctica matemática: 1
• Estándares científicos de próxima xeración (NGSS) - Prácticas de ciencia e enxeñería: 1
• Sociedade Internacional de Tecnoloxía na Educación (ISTE): 6
• Estándares nacionais de contido para a educación emprendedora (NCEE): 1

Vocabulario clave 

• Empatizar: comprender os desexos e necesidades dun usuario dende o seu punto de vista view.

Antes de comezar

• Reúna os materiais necesarios (ou asegúrese de que os estudantes remotos poidan acceder aos materiais necesarios)
• Review a “Lección 1: Proxecto rematadoview” presentacións, rúbrica e/ou módulos de lección. Teña en conta que hai tres presentacións diferentes para esta lección, xa que hai tres opcións de proxecto diferentes.
• Considera se queres asignar aos estudantes a un proxecto específico, darlle tempo aos estudantes para ler os tres proxectos e facer unha elección ou traballar nun único proxecto como clase.
  o Suxestión de facilitación: Animar aos estudantes a completar a lección 1 individualmente e a escoller o proxecto que lles gusta, entón o profesor pode colocar aos estudantes en grupos segundo o proxecto preferido (A, B ou C). Despois, os estudantes poden traballar en equipos de 2-3 para completar as leccións restantes do proxecto.
• Este proxecto ten un compoñente de construción RVR e un compoñente de desafío de programación. Para o desafío de programación, é necesario un espazo libre para probar o movemento RVR. As 3 opcións de proxecto diferentes funcionarán cun único mapa de Samsonville que se pode "construír" no piso da túa aula con 3 "zonas" específicas para cada desafío. Se tes espazo limitado, podes escoller só un proxecto. O mapa completo foi deseñado para que poidas construílo con materiais e materiais moi limitados. Ademais, podes involucrar aos teus alumnos na construción do mapa do chan con materiais impresos ou reciclados e decorar o que queiras.
• Os anexos que farán os alumnos non serán funcionais nin alimentados polo robot. Por exampLe, se un estudante quere facer o Coastal Clean Up Bot, podería deseñar un rastrillo, unha pala ou un accesorio tipo garra, pero é importante que entendan que se trata dun prototipo "non funciona".

Procedementos da lección

Benvida e presentacións (2 minutos)

Benvido ao alumnado á clase. Utiliza as presentacións incluídas ou dirixe aos estudantes ao módulo SCORM autoguiado se está dispoñible no teu sistema de xestión da aprendizaxe. Explique aos estudantes que hoxe explorarán tres opcións de proxectos diferentes. Ao final da clase, os alumnos escollerán que proxecto (3A, 3B ou 3C) lles gustaría traballar. Podes optar por que os estudantes volvanview cada proxecto rematadoview individualmente e despois decidir. Alternativamente, podes volverview cada proxecto rematadoview como unha clase enteira e despois facer que os alumnos tomen as súas eleccións ao final.

Quecemento, proxectos A, B e C (2 minutos cada un)

Cada proxecto rematadoview comeza cunha simple pregunta de quecemento. Aquí están os quecementos para cada proxecto rematadoview:

1. Proxecto A Warm up: estás interesado en mellorar a seguridade e o benestar de todos os cidadáns de Samsonville deseñando un Coastal Clean Up Bot co Sphero RVR para axudar a limpar as praias contaminadas?
2. Proxecto B Warm up: estás interesado en axudar a Dock to Dish, a marisquería de Samsonville, a mellorar as súas operacións comerciais e a construír un robot de pesca sustentable?
3. Proxecto C Warm up: estás interesado en coñecer como a robótica e a intelixencia artificial poden axudar ao medio ambiente a través da xardinería e a agricultura?

Quen, que e como para os proxectos A, B e C (5 minutos cada un)

Despois de que os estudantes completen o quecemento, aprenderán sobre quen, que e como para cada proxecto. Aquí tes un resumo rápido de cada proxecto:

1. Proxecto A: Bot de limpeza costeira
   • Quen: Tamara Touriste, investigadora de robótica e turista frecuente a Samsonville
   • Que: un robot de limpeza costeira que distinguirá entre plástico e cartón
   • Como:
     • Crea un mapa de empatía e unha declaración do problema.
     • Coñecer a contaminación costeira e a importancia de manter as costas limpas.
     • Fai unha chuvia de ideas e esboza ideas para o RVR e un prototipo adxunto que pode identificar reciclables de plástico e cartón usando a folla de traballo de requisitos e orzamento.
     • Crea un pseudocódigo e/ou un diagrama/imaxe do programa que queres que siga o teu RVR.
     • Crea un prototipo usando o kit RVR e outros materiais de prototipado.
     • Usa Sphero Edu para programar e probar o teu Coastal Clean Up Bot no mapa proporcionado. Grava o teu robot correndo o seu camiño. Se non completa con éxito a depuración do programa e revisa o programa antes de probar o Bot de novo.
     • Entrega o mapa de empatía, os bosquexos, a folla de traballo do orzamento e os vídeos/imaxes do teu Bot realizando o seu curso coas preguntas de reflexión completadas.
2. Proxecto B: Bot de Pesca Sostible
   • Quen: Dock to Dish, a marisqueira de Samsonville
   • Que: Un bot de pesca sostible para mellorar as operacións comerciais
   • Como:
     • Crea un mapa de empatía e unha declaración do problema.
     • Coñecer a pesca sostible e a súa importancia.
     • Fai unha chuvia de ideas e esboza ideas para o RVR e un prototipo adxunto que pode identificar reciclables de plástico e cartón usando a folla de traballo de requisitos e orzamento.
     • Crea un pseudocódigo e/ou un diagrama/imaxe do programa que queres que siga o teu RVR.
     • Crea un prototipo usando o kit RVR e outros materiais de prototipado.
     • Usa Sphero Edu para programar e probar o teu Coastal Clean Up Bot no mapa proporcionado. Grava o teu robot correndo o seu camiño. Se non completa con éxito a depuración do programa e revisa o programa antes de probar o Bot de novo.
3. Proxecto C: Robótica en Xardinería e Agricultura
   • Quen: Francis Farmer, un agricultor rexenerativo do océano e propietario de Kelp Kultivators en Samsonville.
   • Que: un bot agrícola
   • Como:
     • Crea un mapa de empatía e unha declaración do problema.
     • Coñecer a contaminación costeira e a importancia de manter as costas limpas.
     • Fai unha chuvia de ideas e esboza ideas para o RVR e un prototipo adxunto que pode identificar reciclables de plástico e cartón usando a folla de traballo de requisitos e orzamento.
     • Crea un pseudocódigo e/ou un diagrama/imaxe do programa que queres que siga o teu RVR.
     • Crea un prototipo usando o kit RVR e outros materiais de prototipado.
     • Usa Sphero Edu para programar e probar o teu Coastal Clean Up Bot no mapa proporcionado. Grava o teu robot correndo o seu camiño. Se non completa con éxito a depuración do programa e revisa o programa antes de probar o Bot de novo.
     • Entrega o mapa de empatía, os bosquexos, a folla de traballo do orzamento e os vídeos/imaxes do teu Bot realizando o seu curso coas preguntas de reflexión completadas.

Proxecto Examples (3 minutos cada un)

Os estudantes volveránview exampos do tipo de proxecto que escollen. Para 3A, o Coastal Clean Up Bot, preséntanse tres imaxes do mundo real con hipervínculos. Cada un dos robots está deseñado para limpar o lixo e ten un accesorio. Para 3B, o Fishing Bot, tamén hai exampos robots acuáticos que vixían e axudan coa pesca sostible. Isto daralles unha idea tanxible dos tipos de entregas que van crear. Asegúrate de que os estudantes estean seguros en que proxecto e usuario se están a centrar.

Conclusión, entrega e avaliación (5 minutos)

• Conclusión: se o tempo o permite, discute as tres opcións do proxecto. Fai que os alumnos levanten a man ou se movan a certos recunchos da sala en función das preferencias do proxecto.
• Entregable: non hai entrega para esta lección. O obxectivo é que os estudantes elixan unha das opcións do proxecto.
• Avaliación: non hai avaliación para esta lección. O obxectivo é que os estudantes elixan unha das opcións do proxecto.

Diferenciación 

• Apoio adicional n.º 1: para facilitar a facilitación, pode optar por que todos os estudantes traballen no mesmo proxecto. Por exemplo, quizais cada alumno traballe cun compañeiro no proxecto 3A.
• Apoio adicional n.º 2: podes optar por presentar e describir cada opción de proxecto a toda a clase, en vez de que os lean de forma independente.views. Alternativamente, podes "serrar" o proxectoviews e facer que un grupo de alumnos resuma un proxecto específico para toda a clase.
• Ampliación: Fai deste un proxecto transversal co resto de profesores dos alumnos! Os seguintes proxectos combinan ben con estas materias:
  • Proxecto 3A (Coastal Clean Up Bot): ciencia, medio ambiente, economía, ELA
  • Proxecto 3B (Fishing Bot): economía, enxeñaría, ciencia, historia, matemáticas
  • Proxecto 3C (Farming Bot): historia, enxeñaría, ciencia, matemáticas.

Suplemento

Este suplemento está deseñado para axudarche a configurar o Mapa de desafíos na túa aula para o Proxecto AIR Unit 3. Mira o mapa, a foto e as instrucións. Utiliza a configuración que mellor se adapte ao espazo da túa aula e ás necesidades dos teus alumnos. O mapa de desafíos está deseñado para ser implementado con recursos limitados que pode ter a man ou pode ampliarse coa participación dos seus estudantes para axudar a construír e deseñar o mapa con materiais reciclados, recortes de revistas, materiais que traian os estudantes, etc. O mapa completo ocupa aproximadamente 5' x 7' de espazo da aula e está dividida en tres zonas específicas para os tres desafíos diferentes. Para o desafío mínimo, o RVR debería ser capaz de:

• navega de Dock a Dish a unha "zona de auga" para "atrapar" peixes designados por dúas tarxetas de cores diferentes e despois volve a Dock to Dish
• navega desde o Samsonville Community Center ata a "zona da praia" para "recoller" unha botella de plástico e unha caixa de cartón designadas por dúas tarxetas de cores diferentes e despois regresa ao centro
• navega desde Kelp Kultivators ata a praia e a zona de auga para recoller mariscos de granxa e designar mariscos non agrícolas e despois regresa a Kelp Kultivators

Os estudantes construirán un prototipo de accesorio que podería ser capaz de recoller, capturar ou coller. Simularán o funcionamento do prototipo utilizando luces LED no RVR que se iluminan para indicar a acción de recoller, capturar ou coller. Podes modificar esta actividade de varias maneiras:

• Engade tarxetas de cores adicionais ou requisitos para diferentes sensores para engadir un reto adicional.
• Pídalles aos estudantes que se desafien entre eles con carreiras ou que simulen a recollida e a devolución nos 3 lugares.

Documentos/Recursos

Proxecto de robótica do programa Verizon Innovative Learning Lab [pdfGuía do usuario Proxecto de robótica do programa de laboratorio de aprendizaxe innovador, proxecto de robótica do programa de laboratorio de aprendizaxe, proxecto de robótica do programa de laboratorio, proxecto de robótica do programa, proxecto de robótica, proxecto

Referencias

• Manual de usuario