Progetto di robotica del programma Verizon Innovative Learning Lab
Specifiche
- Nome del prodotto: Programma Verizon Innovative Learning Lab Intelligenza artificiale e robotica
- Guida per il facilitatore della lezione: Progetto di robotica: Progetto terminatoview
- Durata della lezione: 1 lezione (circa 50 minuti)
Prodotto finitoview
Benvenuti al secondo round di progetti in AIR! In questo progetto dell'Unità 3, gli studenti avranno l'opportunità di scegliere tra tre diverse opzioni di progetto nel campo della robotica. Applicheranno il pensiero progettuale, l'imprenditorialità e le conoscenze del corso AI e robotica per creare una soluzione Sphero RVR per un problema del mondo reale basato su uno degli utenti. Agli studenti verranno fornite informazioni di base pertinenti sul problema, precedenti di soluzioni robotiche esistenti, condotta interviewAiuta per la mappatura dell'empatia, utilizza un foglio di lavoro con il budget per la costruzione e, infine, partecipa a una sfida di programmazione che può essere implementata e testata all'interno dello spazio della classe. Nella Lezione 1, gli studenti leggeranno tutti e tre i progettiviews e poi scelgono il progetto su cui vogliono lavorare per le restanti lezioni.
Scelte progettuali
Ci sono tre diversi progetti dell'Unità 3 tra cui gli studenti possono scegliere. Ogni progetto ha un tema problematico e un utente diversi, ma i temi del processo, del prodotto e della sostenibilità per ciascuna scelta sono molto simili. Ecco le tre diverse scelte progettuali:
- Progetto A: In questo progetto, gli studenti progetteranno, disegneranno e costruiranno un RVR con un prototipo in grado di utilizzare sensori di colore per distinguere tra plastica (riciclabile A) e carta (riciclabile B) e raccoglierli.
- Progetto B: In questo progetto, gli studenti progetteranno, disegneranno e costruiranno un RVR con un prototipo di attacco in grado di utilizzare sensori di colore per distinguere tra due tipi di pesce: tonno (sostenibile) e ippoglosso (risorsa limitata) e catturarli.
- Progetto C: In questo progetto, gli studenti progetteranno, disegneranno e costruiranno un RVR con un prototipo di attacco in grado di utilizzare sensori di colore per distinguere tra molluschi rigenerativi e popolazioni selvatiche, quindi raccoglierli.
Obiettivi della lezione
- Definire “chi, cosa e come” per tutte e tre le scelte di progetto:
- A: Bot di pulizia costiera
- B: Robot da pesca
- C: Bot agricolo
- Decidi se vogliono lavorare su Project 3A, Project 3B o Project 3C.
Materiali
Per completare questa lezione, gli studenti avranno bisogno di:
- Laptop / tablet
- Foglio di lavoro per gli studenti
Standard
- Standard statali fondamentali comuni (CCSS) – Ancoraggi ELA: R.9
- Common Core State Standards (CCSS) – Pratica matematica: 1
- Standard scientifici di prossima generazione (NGSS) – Pratiche scientifiche e ingegneristiche: 1
- Società Internazionale per la Tecnologia nell'Educazione (ISTE): 6
- Standard nazionali sui contenuti per l'educazione all'imprenditorialità (NCEE): 1
Vocabolario chiave
- Empatia: comprendere i desideri e i bisogni di un utente dal suo punto di vista view.
Prima di iniziare
- Raccogli i materiali necessari (o assicurati che gli studenti a distanza possano accedere ai materiali necessari)
- Review la “Lezione 1: Progetto finitoview"presentazioni, rubriche e/o moduli di lezioni. Tieni presente che ci sono tre diverse presentazioni per questa lezione, poiché ci sono tre diverse scelte di progetto.
- Considera se vuoi assegnare agli studenti un progetto specifico, concedere agli studenti il tempo di leggere tutti e tre i progetti e fare una scelta, oppure lavorare su un singolo progetto come classe!
o Suggerimento per la facilitazione: incoraggiare gli studenti a completare la Lezione 1 individualmente e a scegliere quale progetto preferiscono, quindi l'insegnante può posizionare gli studenti in gruppi in base al progetto preferito (A, B o C). Quindi, gli studenti possono lavorare in gruppi di 2-3 per completare le restanti lezioni del progetto. - Questo progetto ha una componente di costruzione RVR e una componente di sfida di programmazione. Per la sfida della programmazione, è necessario uno spazio libero per testare il movimento dell'RVR. Le 3 diverse opzioni di progetto funzioneranno tutte con un'unica mappa di Samsonville che può essere "costruita" sul pavimento della tua classe con 3 "zone" specifiche per ogni sfida. Se hai poco spazio, potresti scegliere un solo progetto. La mappa completa è stata progettata in modo da poterla costruire con scorte e materiali molto limitati a portata di mano. Inoltre, puoi coinvolgere i tuoi studenti nella costruzione della mappa del piano con materiali stampati o riciclati e decorarla quanto vuoi.
- Gli allegati che verranno realizzati dagli studenti non saranno funzionali o alimentati dal robot. Per esampAd esempio, se uno studente vuole realizzare il Coastal Clean Up Bot, potrebbe progettare un rastrello, una paletta o un accessorio di tipo artiglio, ma è importante che capiscano che si tratta di un prototipo "non funzionante".
Procedure di lezione
Benvenuto e presentazioni (2 minuti)
Accogli gli studenti in classe. Utilizza le presentazioni incluse o indirizza gli studenti al modulo SCORM autoguidato, se disponibile sul tuo sistema di gestione dell'apprendimento. Spiega agli studenti che oggi esploreranno tre diverse opzioni di progetto. Entro la fine della lezione, gli studenti sceglieranno su quale progetto (3A, 3B o 3C) vorrebbero lavorare. Puoi scegliere di far ripetere agli studentiview ogni progetto finitoview individualmente e poi decidere. In alternativa, puoi riview ogni progetto finitoview come tutta la classe e poi chiedere agli studenti di fare le loro scelte alla fine.
Riscaldamento, progetti A, B e C (2 minuti ciascuno)
Ogni progetto è finitoview inizia con una semplice domanda di riscaldamento. Ecco i riscaldamenti per ogni progetto terminatoview:
- Progetto di riscaldamento: sei interessato a migliorare la sicurezza e il benessere di tutti i cittadini di Samsonville progettando un bot di pulizia costiera con Sphero RVR per aiutare a ripulire le spiagge inquinate?
- Progetto B Riscaldamento: sei interessato ad aiutare Dock to Dish, il ristorante di pesce di Samsonville, a migliorare le sue operazioni commerciali e a costruire un robot da pesca sostenibile?
- Riscaldamento del progetto C: sei interessato a scoprire come la robotica e l'intelligenza artificiale possono aiutare l'ambiente attraverso il giardinaggio e l'agricoltura?
Chi, cosa e come per i progetti A, B e C (5 minuti ciascuno)
Una volta completato il riscaldamento, gli studenti apprenderanno chi, cosa e come per ciascun progetto. Ecco un breve riepilogo di ciascun progetto:
- Progetto A: robot per la pulizia della costa
- Chi: Tamara Touriste, ricercatrice di robotica e assidua turista a Samsonville
- Cosa: un robot per la pulizia costiera che distinguerà tra plastica e cartone
- Come:
- Crea una mappa dell’empatia e una dichiarazione del problema.
- Scopri l'inquinamento costiero e l'importanza di mantenerle pulite.
- Raccogli idee e abbozza idee per l'RVR e un allegato prototipato in grado di identificare i materiali riciclabili in plastica e cartone utilizzando il foglio di lavoro Requisiti e budget.
- Crea uno pseudocodice e/o un diagramma/immagine del programma che desideri che il tuo RVR segua.
- Crea un prototipo utilizzando il kit RVR e altri materiali di prototipazione.
- Utilizza Sphero Edu per programmare e testare il tuo Coastal Clean Up Bot sulla mappa fornita. Registra il tuo robot mentre percorre il suo percorso. Se non completa con successo il programma, esegui il debug e rivedi il programma prima di testare nuovamente il Bot.
- Consegna la mappa dell'empatia, gli schizzi, il foglio di lavoro del budget e i video/immagini del tuo Bot che esegue il suo corso con le domande di riflessione completate.
- Progetto B: Bot da pesca sostenibile
- Chi: Dock to Dish, il ristorante di pesce di Samsonville
- Cosa: un bot per la pesca sostenibile per migliorare le operazioni aziendali
- Come:
- Crea una mappa dell’empatia e una dichiarazione del problema.
- Scopri di più sulla pesca sostenibile e sulla sua importanza.
- Raccogli idee e abbozza idee per l'RVR e un allegato prototipato in grado di identificare i materiali riciclabili in plastica e cartone utilizzando il foglio di lavoro Requisiti e budget.
- Crea uno pseudocodice e/o un diagramma/immagine del programma che desideri che il tuo RVR segua.
- Crea un prototipo utilizzando il kit RVR e altri materiali di prototipazione.
- Utilizza Sphero Edu per programmare e testare il tuo Coastal Clean Up Bot sulla mappa fornita. Registra il tuo robot mentre percorre il suo percorso. Se non completa con successo il programma, esegui il debug e rivedi il programma prima di testare nuovamente il Bot.
- Progetto C: Robotica nel giardinaggio e nell'agricoltura
- Chi: Francis Farmer, un coltivatore oceanico rigenerativo e proprietario di Kelp Kultivators a Samsonville.
- Cosa: un bot agricolo
- Come:
- Crea una mappa dell’empatia e una dichiarazione del problema.
- Scopri l'inquinamento costiero e l'importanza di mantenerle pulite.
- Raccogli idee e abbozza idee per l'RVR e un allegato prototipato in grado di identificare i materiali riciclabili in plastica e cartone utilizzando il foglio di lavoro Requisiti e budget.
- Crea uno pseudocodice e/o un diagramma/immagine del programma che desideri che il tuo RVR segua.
- Crea un prototipo utilizzando il kit RVR e altri materiali di prototipazione.
- Utilizza Sphero Edu per programmare e testare il tuo Coastal Clean Up Bot sulla mappa fornita. Registra il tuo robot mentre percorre il suo percorso. Se non completa con successo il programma, esegui il debug e rivedi il programma prima di testare nuovamente il Bot.
- Consegna la mappa dell'empatia, gli schizzi, il foglio di lavoro del budget e i video/immagini del tuo Bot che esegue il suo corso con le domande di riflessione completate.
Progetto Esamples (3 minuti ciascuno)
Gli studenti riview examples del tipo di progetto che scelgono. Per 3A, il Coastal Clean Up Bot, tre immagini del mondo reale vengono presentate con collegamenti ipertestuali. Ciascuno dei robot è progettato per ripulire la spazzatura e dispone di un accessorio. Per 3B, il Fishing Bot, ci sono anche ex del mondo realeampfile di robot acquatici che monitorano e aiutano nella pesca sostenibile. Ciò darà loro un'idea tangibile dei tipi di risultati che creeranno. Assicurati che gli studenti siano sicuri su quale progetto e utente si stanno concentrando.
Conclusione, risultati finali e valutazione (5 minuti)
- Conclusione: se il tempo lo consente, discutere le tre scelte progettuali. Chiedi agli studenti di alzare la mano o di spostarsi in determinati angoli della stanza in base alle preferenze del progetto.
- Risultati finali: non sono previsti risultati finali per questa lezione. L'obiettivo è che gli studenti scelgano una delle opzioni del progetto.
- Valutazione: non è prevista alcuna valutazione per questa lezione. L'obiettivo è che gli studenti scelgano una delle opzioni del progetto.
Differenziazione
- Supporto aggiuntivo n. 1: per facilitare la facilitazione, puoi scegliere di far lavorare tutti gli studenti sullo stesso progetto scelto. Ad esempio, forse ogni studente lavorerà con un partner sul progetto 3A.
- Supporto aggiuntivo n. 2: puoi scegliere di presentare e descrivere ogni scelta di progetto all'intera classe, piuttosto che far leggere loro in modo indipendente quanto sopraviewS. In alternativa, potresti "segare" il progettoviews e chiedi a un gruppo di studenti di riassumere una scelta di progetto specifico all'intera classe.
- Estensione: rendilo un progetto interdisciplinare con gli altri insegnanti degli studenti! I seguenti progetti si abbinano bene a questi argomenti:
- Progetto 3A (Coastal Clean Up Bot): scienza, ambiente, economia, ELA
- Progetto 3B (Fishing Bot): economia, ingegneria, scienze, storia, matematica
- Progetto 3C (Farming Bot): storia, ingegneria, scienze, matematica.
Supplemento
Questo supplemento è progettato per aiutarti a impostare la mappa della sfida nella tua classe per il progetto AIR Unit 3. Sfoglia la mappa, la foto e le istruzioni. Utilizza la configurazione più adatta allo spazio della tua classe e alle esigenze dei tuoi studenti. La Mappa della sfida è progettata per essere implementata con risorse limitate che potresti avere a portata di mano o che possono essere estese coinvolgendo i tuoi studenti per aiutare a costruire e progettare la mappa con materiali riciclati, ritagli di riviste, materiali portati dagli studenti, ecc. La mappa completa verrà occupa circa 5' x 7' di spazio in classe ed è diviso in tre zone specifiche per le tre diverse sfide. Per la sfida minima, l'RVR dovrebbe essere in grado di:
- navigare dal Molo al Piatto verso una "zona d'acqua" per "catturare" i pesci designati da due carte di colore diverso, quindi tornare al Molo al Piatto
- spostarsi dal Samsonville Community Center alla "zona della spiaggia" per "ritirare" una bottiglia di plastica e una scatola di cartone contrassegnate da due carte di colore diverso, quindi tornare al Centro
- navigare da Kelp Kultivators alla spiaggia e all'area acquatica per raccogliere i molluschi di fattoria e designare i molluschi non agricoli, quindi tornare a Kelp Kultivators
Gli studenti costruiranno un prototipo di accessorio che potrebbe essere in grado di raccogliere, catturare o raccogliere. Simuleranno il funzionamento del prototipo utilizzando luci LED sull'RVR che si accendono per indicare l'azione di raccolta, cattura o raccolta. Puoi modificare questa attività in vari modi:
- Aggiungi ulteriori schede colore o requisiti per diversi sensori per aggiungere ulteriore sfida.
- Chiedi agli studenti di sfidarsi a vicenda con gare o di simulare il ritiro e la riconsegna in tutte e 3 le località.
Documenti / Risorse
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Progetto di robotica del programma Verizon Innovative Learning Lab [pdf] Guida utente Programma di laboratorio di apprendimento innovativo Progetto di robotica, Programma di laboratorio di apprendimento Progetto di robotica, Programma di laboratorio Progetto di robotica, Programma di progetto di robotica, Progetto di robotica, Progetto |
