Verizon Innovative Learning Lab Program Robotics Project
Tehnički podaci
- Naziv proizvoda: Verizon Innovative Learning Lab Program Artificial Intelligence & Robotics
- Vodič za voditelja lekcije: Projekt robotike: Projekt završenview
- Trajanje lekcije: 1 sat (približno 50 minuta)
Proizvod gotovview
Dobrodošli u drugi krug projekata u AIR-u! U ovom projektu 3. jedinice učenici će imati priliku birati između tri različite projektne opcije u području robotike. Oni će primijeniti dizajnersko razmišljanje, poduzetništvo i znanje iz tečaja AI i robotika kako bi stvorili Sphero RVR rješenje za stvarni problem na temelju jednog od korisnika. Studentima će se pružiti relevantne pozadinske informacije o problemu, presedani postojećih robotskih rješenja, ponašanje interviews za mapiranje empatije, upotrijebite proračunski radni list za izgradnju i na kraju se uključite u izazov programiranja koji se može implementirati i testirati unutar učionice. U 1. lekciji učenici će pročitati sva tri projektaviews i zatim odaberu projekt na kojem žele raditi za preostale lekcije.
Izbori projekta
Učenici mogu birati između tri različita projekta jedinice 3. Svaki projekt ima različitu temu problema i korisnika, ali teme procesa, proizvoda i održivosti za svaki su izbor vrlo slične. Ovdje su tri različita izbora projekta:
- Projekt A: U ovom projektu studenti će dizajnirati, skicirati i graditi RVR s prototipom priključka koji može koristiti senzore boja za razlikovanje između plastike (A može se reciklirati) i papira (A može se reciklirati) i pokupiti ih.
- Projekt B: U ovom projektu studenti će dizajnirati, skicirati i graditi RVR s prototipom priključka koji može koristiti senzore boja za razlikovanje između dvije vrste ribe – tune (održiva) i iverka (ograničeni resurs) i njihovo hvatanje.
- Projekt C: U ovom projektu studenti će dizajnirati, skicirati i graditi RVR s prototipom priključka koji može koristiti senzore boja za razlikovanje regenerativnih školjkaša od divljih populacija, a zatim ih sakupljati.
Ciljevi lekcije
- Definirajte "tko, što i kako" za sva tri izbora projekta:
- O: Bot za čišćenje obale
- B: Ribolov Bot
- C: Farmerski robot
- Odlučite žele li raditi na projektu 3A, projektu 3B ili projektu 3C.
Materijali
Kako bi dovršili ovu lekciju, studenti će trebati:
- Laptop/tablet
- Radni list za učenike
Standardi
- Zajednički temeljni državni standardi (CCSS) – ELA sidra: R.9
- Zajednički osnovni državni standardi (CCSS) – Matematička praksa: 1
- Znanstveni standardi sljedeće generacije (NGSS) – znanstvene i inženjerske prakse: 1
- Međunarodno društvo za tehnologiju u obrazovanju (ISTE): 6
- Nacionalni standardi sadržaja za obrazovanje za poduzetništvo (NCEE): 1
Osnovni rječnik
- Suosjećajte: razumite želje i potrebe korisnika s njihove točke gledišta view.
Prije nego počnete
- Prikupite potrebne materijale (ili osigurajte udaljenim studentima pristup potrebnim materijalima)
- Review “Lekcija 1: Projekt gotovview” prezentacije, rubrike i/ili moduli lekcija. Imajte na umu da postoje tri različite prezentacije za ovu lekciju, jer postoje tri različita izbora projekta.
- Razmislite o tome želite li učenike dodijeliti određenom projektu, dajte učenicima vremena da pročitaju sva tri projekta i naprave izbor ili radite na jednom projektu kao razred!
o Prijedlozi za facilitaciju: Potaknite učenike da individualno završe lekciju 1 i odaberu koji projekt im se sviđa, a zatim učitelj može rasporediti učenike u grupe prema željenom projektu (A, B ili C). Zatim učenici mogu raditi u timovima od 2-3 učenika kako bi dovršili preostale lekcije projekta. - Ovaj projekt ima komponentu izgradnje RVR-a i komponentu izazova programiranja. Za izazov programiranja potreban je prazan prostor za testiranje RVR kretanja. Sve 3 različite opcije projekta funkcionirat će s jednom kartom Samsonvillea koja se može 'izgraditi' na podu vaše učionice s 3 specifične 'zone' za svaki izazov. Ako ste ograničeni prostorom, možete odabrati samo jedan projekt. Cijela karta je dizajnirana tako da je možete izgraditi s vrlo ograničenim zalihama i materijalima pri ruci. Osim toga, možete uključiti svoje učenike u izradu plana poda s tiskanim ili recikliranim materijalima i ukrašavati koliko god želite.
- Prilozi koje će učenici izrađivati neće biti funkcionalni niti će ih pokretati robot. Na primjerampDa, ako student želi napraviti Coastal Clean Up Bot, mogao bi dizajnirati grablje, lopaticu ili dodatak s kandžama – ali važno je da razumiju da je ovo 'nefunkcionalni' prototip.
Postupci lekcije
Dobrodošlica i upoznavanje (2 minute)
Dobrodošli učenicima u razred. Upotrijebite uključene prezentacije ili usmjerite učenike na samovođeni SCORM modul ako je dostupan u vašem sustavu za upravljanje učenjem. Objasnite učenicima da će danas istraživati tri različite mogućnosti projekta. Do kraja nastave studenti će izabrati na kojem projektu (3A, 3B ili 3C) žele raditi. Možete odlučiti da studenti ponovnoview svaki projekt gotovview pojedinačno i onda odlučiti. Alternativno, možete ponovnoview svaki projekt gotovview kao cijeli razred i neka učenici donesu svoje odluke na kraju.
Zagrijavanje, projekti A, B i C (2 minute svaki)
Svaki projekt završenview počinje jednostavnim pitanjem za zagrijavanje. Evo zagrijavanja za svaki projektview:
- Projekt A Warm up: Jeste li zainteresirani za poboljšanje sigurnosti i dobrobiti svih građana Samsonvillea dizajnom Coastal Clean Up Bota sa Sphero RVR-om koji pomaže u čišćenju zagađenih plaža?
- Projekt B Warm up: Jeste li zainteresirani pomoći Dock to Dish, ribljem restoranu u Samsonvilleu, poboljšati svoje poslovanje i izgraditi održiv ribarski bot?
- Projekt C Warm up: Jeste li zainteresirani za učenje o tome kako robotika i umjetna inteligencija mogu pomoći okolišu kroz vrtlarstvo i poljodjelstvo?
Tko, što i kako za projekte A, B i C (5 minuta svaki)
Nakon što učenici dovrše zagrijavanje, naučit će tko, što i kako za svaki projekt. Evo kratkog sažetka svakog projekta:
- Projekt A: Bot za čišćenje obale
- Tko: Tamara Touriste, istraživačica robotike i česta turistica Samsonvillea
- Što: Obalni robot za čišćenje koji će razlikovati plastiku od kartona
- Kako:
- Napravite mapu empatije i izjavu o problemu.
- Naučite o onečišćenju obale i važnosti održavanja obala čistima.
- Razmišljajte i skicirajte ideje za RVR i prototipski dodatak koji može identificirati plastiku u odnosu na karton koji se može reciklirati pomoću radnog lista sa zahtjevima i proračunom.
- Napravite pseudokod i/ili dijagram/sliku programa koji želite da vaš RVR slijedi.
- Izradite prototip koristeći RVR komplet i druge materijale za izradu prototipa.
- Upotrijebite Sphero Edu da programirate i testirate svoj Coastal Clean Up Bot na priloženoj karti. Snimite svog robota kako trči svojom stazom. Ako ne dovrši uspješno program, debug i revidirajte program prije ponovnog testiranja bota.
- Predajte svoju mapu empatije, skice, radni list proračuna i video/slike vašeg bota koji radi svojim putem s ispunjenim pitanjima za razmišljanje.
- Projekt B: Bot za održivi ribolov
- Tko: Dock to Dish, riblji restoran Samsonville
- Što: Održivi ribolovni robot za poboljšanje poslovanja
- Kako:
- Napravite mapu empatije i izjavu o problemu.
- Naučite o održivom ribolovu i njegovoj važnosti.
- Razmišljajte i skicirajte ideje za RVR i prototipski dodatak koji može identificirati plastiku u odnosu na karton koji se može reciklirati pomoću radnog lista sa zahtjevima i proračunom.
- Napravite pseudokod i/ili dijagram/sliku programa koji želite da vaš RVR slijedi.
- Izradite prototip koristeći RVR komplet i druge materijale za izradu prototipa.
- Upotrijebite Sphero Edu da programirate i testirate svoj Coastal Clean Up Bot na priloženoj karti. Snimite svog robota kako trči svojom stazom. Ako ne dovrši uspješno program, debug i revidirajte program prije ponovnog testiranja bota.
- Projekt C: Robotika u vrtlarstvu i poljoprivredi
- Tko: Francis Farmer, regenerativni oceanski uzgajivač i vlasnik Kelp Kultivatorsa u Samsonvilleu.
- Što: Farmerski bot
- Kako:
- Napravite mapu empatije i izjavu o problemu.
- Naučite o onečišćenju obale i važnosti održavanja obala čistima.
- Razmišljajte i skicirajte ideje za RVR i prototipski dodatak koji može identificirati plastiku u odnosu na karton koji se može reciklirati pomoću radnog lista sa zahtjevima i proračunom.
- Napravite pseudokod i/ili dijagram/sliku programa koji želite da vaš RVR slijedi.
- Izradite prototip koristeći RVR komplet i druge materijale za izradu prototipa.
- Upotrijebite Sphero Edu da programirate i testirate svoj Coastal Clean Up Bot na priloženoj karti. Snimite svog robota kako trči svojom stazom. Ako ne dovrši uspješno program, debug i revidirajte program prije ponovnog testiranja bota.
- Predajte svoju mapu empatije, skice, radni list proračuna i video/slike vašeg bota koji radi svojim putem s ispunjenim pitanjima za razmišljanje.
Projekt Examples (3 minuta svaki)
Učenici će review exampovisno o vrsti projekta koji odaberu. Za 3A, Coastal Clean Up Bot, tri slike stvarnog svijeta prikazane su s hipervezama. Svaki od robota dizajniran je za čišćenje smeća i ima dodatak. Za 3B, Fishing Bot, također postoje bivši iz stvarnog svijetaampvodenih robota koji nadziru i pomažu u održivom ribolovu. To će im dati opipljivu ideju o vrstama rezultata koje će stvarati. Provjerite jesu li učenici sigurni na koji se projekt i korisnika usredotočuju.
Zaključak, rezultat i procjena (5 minuta)
- Zaključak: ako vrijeme dopušta, raspravite o tri odabrana projekta. Neka učenici podignu ruku ili se pomaknu u određene kutove sobe na temelju preferencija projekta.
- Isporuka: Ne postoji isporuka za ovu lekciju. Cilj je da studenti izaberu jednu od opcija projekta.
- Ocjenjivanje: Za ovu lekciju nema ocjenjivanja. Cilj je da studenti izaberu jednu od opcija projekta.
Diferencijacija
- Dodatna podrška #1: Radi lakšeg olakšavanja, možete izabrati da svi učenici rade na istom izboru projekta. Na primjer, možda će svaki učenik raditi s partnerom na projektu 3A.
- Dodatna podrška #2: Možete odlučiti prezentirati i opisati svaki projektni izbor cijelom razredu, umjesto da ih neka samostalno pročitajuviews. Alternativno, možete "prerezati" projektviews i neka grupa učenika sažme određeni izbor projekta cijelom razredu.
- Proširenje: Učinite ovo međupredmetnim projektom s drugim učiteljima učenika! Sljedeći projekti dobro se slažu s ovim temama:
- Projekt 3A (Coastal Clean Up Bot): znanost, okoliš, ekonomija, ELA
- Projekt 3B (Ribarski brod): ekonomija, inženjerstvo, znanost, povijest, matematika
- Projekt 3C (Farming Bot): povijest, inženjerstvo, znanost, matematika.
Dopuniti
Ovaj je dodatak osmišljen kako bi vam pomogao u postavljanju karte izazova u vašoj učionici za projekt AIR Unit 3. Pregledajte kartu, fotografiju i upute. Koristite postavku koja najbolje odgovara prostoru vaše učionice i potrebama vaših učenika. Karta izazova osmišljena je za implementaciju s ograničenim resursima koje možda imate pri ruci ili se mogu proširiti uključivanjem vaših učenika u pomoć u izradi i dizajnu karte s recikliranim materijalima, isječcima iz časopisa, materijalima koje studenti donesu itd. Puna karta će zauzima otprilike 5' x 7' prostora učionice i podijeljen je u tri posebne zone za tri različita izazova. Za minimalni izazov, RVR bi trebao moći:
- navigirajte od Dock to Dish do 'vodenog područja' kako biste 'ulovili' ribu označenu s dvije različite kartice u boji, a zatim se vratite na Dock to Dish
- navigirajte od centra Samsonville Community Center do 'područja plaže' kako biste 'pokupili' plastičnu bocu i kartonsku kutiju označenu s dvije različite kartice u boji, a zatim se vratite u centar
- navigirajte od Kelp Kultivators do plaže i vodenog područja kako biste pokupili školjke iz uzgoja i označili školjke koje se ne uzgajaju, a zatim se vratite do Kelp Kultivators
Učenici će izraditi prototip priključka koji bi mogao biti sposoban za podizanje, hvatanje ili žetvu. Oni će simulirati rad prototipa korištenjem LED svjetala na RVR-u koja svijetle kako bi ukazala na akciju podizanja, hvatanja ili žetve. Ovu aktivnost možete modificirati na razne načine:
- Dodajte dodatne kartice u boji ili zahtjeve za različite senzore kako biste dodali dodatni izazov.
- Neka učenici izazovu jedni druge utrkama ili neka simuliraju preuzimanje i odvoz na sve 3 lokacije.
Dokumenti / Resursi
 |
Verizon Innovative Learning Lab Program Robotics Project [pdf] Korisnički priručnik Innovative Learning Lab Program Robotics Project, Learning Lab Program Robotics Project, Lab Program Robotics Project, Program Robotics Project, Robotics Project, Project |
