Verizon Innovative Learning Lab Program Robotics Project

სპეციფიკაციები

• პროდუქტის დასახელება: Verizon Innovative Learning Lab Program Artificial Intelligence & Robotics
• გაკვეთილის ფასილიტატორი გზამკვლევი: რობოტიკა პროექტი: პროექტი დასრულდაview
• გაკვეთილის ხანგრძლივობა: 1 კლასის პერიოდი (დაახლოებით 50 წუთი)

პროდუქტი დასრულდაview

კეთილი იყოს თქვენი მობრძანება პროექტების მეორე რაუნდში AIR-ში! ამ მე-3 ნაწილის პროექტში სტუდენტებს შესაძლებლობა ექნებათ აირჩიონ სამი განსხვავებული პროექტის ვარიანტი რობოტიკის სფეროში. ისინი გამოიყენებენ დიზაინის აზროვნებას, მეწარმეობას და ცოდნას ხელოვნური ინტელექტისა და რობოტიკის კურსიდან, რათა შექმნან Sphero RVR გადაწყვეტა რეალური პრობლემისთვის, ერთ-ერთი მომხმარებლის საფუძველზე. სტუდენტებს მიეწოდებათ შესაბამისი ფონური ინფორმაცია პრობლემის შესახებ, არსებული რობოტული გადაწყვეტილებების პრეცედენტები, ჩატარების ინტერviewემპათიის რუკებისთვის, გამოიყენეთ ბიუჯეტის სამუშაო ფურცელი მშენებლობისთვის და ბოლოს ჩაერთეთ პროგრამირების გამოწვევაში, რომელიც შეიძლება განხორციელდეს და გამოიცადოს საკლასო ოთახში. 1 გაკვეთილზე მოსწავლეები წაიკითხავენ სამივე პროექტსviews და შემდეგ აირჩიონ პროექტი, რომელზეც სურთ მუშაობა დარჩენილი გაკვეთილებისთვის.

პროექტის არჩევანი

არსებობს სამი განსხვავებული ნაწილი 3 პროექტი, რომლიდანაც სტუდენტებს შეუძლიათ აირჩიონ. თითოეულ პროექტს აქვს განსხვავებული პრობლემის თემა და მომხმარებელი, მაგრამ პროცესის, პროდუქტის და მდგრადობის თემები თითოეული არჩევანისთვის ძალიან მსგავსია. აქ არის სამი განსხვავებული პროექტის არჩევანი:

1. პროექტი A: ამ პროექტში სტუდენტები შეიმუშავებენ, დახაზავენ და ააშენებენ RVR-ს პროტოტიპის დანართით, რომელსაც შეუძლია გამოიყენოს ფერადი სენსორები, რათა განასხვავოს პლასტმასი (გადამუშავებადი A) და ქაღალდი (გადამუშავებადი B) და აიღონ ისინი.
2. პროექტი B: ამ პროექტში სტუდენტები შეიმუშავებენ, დახატავდნენ და ააგებენ RVR-ს პროტოტიპის დანართით, რომელსაც შეუძლია გამოიყენოს ფერადი სენსორები თევზის ორი სახეობის - ტუნას (მდგრადი) და ჰალიბუტის (შეზღუდული რესურსის) დიფერენცირებისთვის და მათი დაჭერისთვის.
3. პროექტი C: ამ პროექტში სტუდენტები შეიმუშავებენ, დახატავდნენ და ააშენებენ RVR-ს პროტოტიპის დანართით, რომელსაც შეუძლია გამოიყენოს ფერადი სენსორები, რათა განასხვავოს რეგენერაციული მოლუსკები და ველური პოპულაციები, შემდეგ კი მოაგროვონ ისინი.

გაკვეთილის მიზნები

• განსაზღვრეთ „ვინ, რა და როგორ“ სამივე პროექტის არჩევანისთვის:
  • პასუხი: სანაპირო გაწმენდის ბოტი
  • ბ: მეთევზეობის ბოტი
  • გ: მეურნეობის ბოტი
• გადაწყვიტეთ, სურთ თუ არა მუშაობა Project 3A, Project 3B თუ Project 3C.

მასალები

ამ გაკვეთილის დასასრულებლად სტუდენტებს დასჭირდებათ:

• ლეპტოპი / ტაბლეტი
• მოსწავლის სამუშაო ფურცელი

სტანდარტები 

• საერთო ძირითადი სახელმწიფო სტანდარტები (CCSS) – ELA წამყვანები: R.9
• საერთო ძირითადი სახელმწიფო სტანდარტები (CCSS) – მათემატიკური პრაქტიკა: 1
• შემდეგი თაობის მეცნიერების სტანდარტები (NGSS) – მეცნიერება და საინჟინრო პრაქტიკა: 1
• განათლების ტექნოლოგიების საერთაშორისო საზოგადოება (ISTE): 6
• ეროვნული შინაარსის სტანდარტები მეწარმეობის განათლებისთვის (NCEE): 1

საკვანძო ლექსიკა 

• თანაგრძნობა: გაიგეთ მომხმარებლის სურვილები და საჭიროებები მათი მხრიდან view.

სანამ დაიწყებ

• შეაგროვეთ საჭირო მასალები (ან დარწმუნდით, რომ დისტანციურ სტუდენტებს შეუძლიათ წვდომა საჭირო მასალებზე)
• Review გაკვეთილი 1: პროექტი დასრულდაview” პრეზენტაციები, რუბრიკა და/ან გაკვეთილის მოდულები. გაითვალისწინეთ, რომ ამ გაკვეთილისთვის არის სამი განსხვავებული პრეზენტაცია, რადგან არსებობს სამი განსხვავებული პროექტის არჩევანი.
• დაფიქრდით, თუ გსურთ მოსწავლეებს დაავალოთ კონკრეტული პროექტი, მიეცით სტუდენტებს დრო, რომ წაიკითხონ სამივე პროექტი და გააკეთონ არჩევანი, ან იმუშაონ ერთ პროექტზე კლასში!
  o ფასილიტაციის შემოთავაზება: წაახალისეთ მოსწავლეები დაასრულონ 1 გაკვეთილი ინდივიდუალურად და აირჩიონ რომელი პროექტი მოსწონთ, შემდეგ მასწავლებელს შეუძლია მოსწავლეების ჯგუფებად დალაგება სასურველი პროექტის მიხედვით (A, B ან C). შემდეგ მოსწავლეებს შეუძლიათ იმუშაონ 2-3 კაციან გუნდებში, რათა დაასრულონ პროექტის დარჩენილი გაკვეთილები.
• ამ პროექტს აქვს RVR სამშენებლო კომპონენტი და პროგრამირების გამოწვევის კომპონენტი. პროგრამირების გამოწვევისთვის საჭიროა გაწმენდილი იატაკის სივრცე RVR მოძრაობის შესამოწმებლად. პროექტის 3 განსხვავებული ვარიანტი იმუშავებს სამსონვილის ერთ რუკასთან, რომელიც შეიძლება "აშენდეს" თქვენი საკლასო ოთახის იატაკზე 3 კონკრეტული "ზონით" თითოეული გამოწვევისთვის. თუ სივრცეში შეზღუდული ხართ, შეგიძლიათ აირჩიოთ მხოლოდ ერთი პროექტი. სრული რუკა შექმნილია ისე, რომ თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ იგი ძალიან შეზღუდული მარაგით და მასალებით ხელთ. გარდა ამისა, თქვენ შეგიძლიათ ჩართოთ თქვენი სტუდენტები იატაკის რუქის აწყობაში დაბეჭდილი ან გადამუშავებული მასალებით და დაამშვენოთ რამდენიც გსურთ.
• დანართები, რომლებსაც სტუდენტები გააკეთებენ, არ იქნება ფუნქციონალური და არ იკვებება რობოტით. მაგampმაგალითად, თუ სტუდენტს სურს შექმნას ნაპირის დასუფთავების ბოტი, მათ შეუძლიათ შეიმუშაონ საკომისიო, სკუპერი ან კლანჭის ტიპის დანამატი – მაგრამ მნიშვნელოვანია, რომ მათ ესმით, რომ ეს არის „არაფუნქციონირებადი“ პროტოტიპი.

გაკვეთილის პროცედურები

მოგესალმებით და შესავალი (2 წუთი)

მოგესალმებით სტუდენტებს კლასში. გამოიყენეთ ჩართული პრეზენტაციები, ან მიმართეთ სტუდენტები თვითმართვადი SCORM მოდულისკენ, თუ ეს ხელმისაწვდომია თქვენს სწავლის მართვის სისტემაში. აუხსენით სტუდენტებს, რომ ისინი დღეს შეისწავლიან პროექტის სამ სხვადასხვა ვარიანტს. კლასის ბოლოს მოსწავლეები აირჩევენ რომელ პროექტზე (3A, 3B ან 3C) სურთ მუშაობა. თქვენ შეგიძლიათ აირჩიოთ სტუდენტების ყოლაview ყოველი პროექტი დასრულდაview ინდივიდუალურად და მერე გადაწყვიტე. ალტერნატიულად, შეგიძლიათ ხელახლაview ყოველი პროექტი დასრულდაview როგორც მთელ კლასს და შემდეგ სთხოვეთ სტუდენტებს არჩევანი გააკეთონ ბოლოს.

დათბობა, პროექტები A, B და C (თითოეული 2 წუთი)

ყოველი პროექტი დასრულდაview იწყება მარტივი გახურების კითხვით. აქ არის დათბობა თითოეული პროექტისთვისview:

1. Project A Warm up: გაინტერესებთ სამსონვილის ყველა მოქალაქის უსაფრთხოებისა და კეთილდღეობის გაუმჯობესება Sphero RVR-ით სანაპირო გამწმენდი ბოტის შექმნით, რომელიც დაგეხმარებათ დაბინძურებული პლაჟების გაწმენდაში?
2. პროექტი B გახურება: დაინტერესებული ხართ თუ არა დაეხმაროთ Dock to Dish-ს, Samsonville ზღვის პროდუქტების რესტორანს, გააუმჯობესოს თავისი ბიზნეს ოპერაციები და შექმნას მდგრადი თევზჭერის ბოტი?
3. პროექტი C დათბობა: გაინტერესებთ იმის გაგება, თუ როგორ შეუძლია რობოტიკა და ხელოვნური ინტელექტის დახმარება გარემოს მებაღეობისა და მეურნეობის მეშვეობით?

ვინ, რა და როგორ A, B და C პროექტებისთვის (თითოეული 5 წუთი)

მას შემდეგ, რაც სტუდენტები დაასრულებენ დათბობას, ისინი გაეცნობიან ვინ, რა და როგორ თითოეული პროექტისთვის. აქ არის თითოეული პროექტის სწრაფი შეჯამება:

1. პროექტი A: სანაპირო დასუფთავების ბოტ
   • ვინ: თამარა ტურისტი, რობოტიკის მკვლევარი და ხშირი ტურისტი სამსონვილში
   • რა: სანაპირო გამწმენდი რობოტი, რომელიც განასხვავებს პლასტმასსა და მუყაოს შორის
   • როგორ:
     • შექმენით თანაგრძნობის რუკა და პრობლემის განცხადება.
     • გაეცანით სანაპიროების დაბინძურებას და სანაპიროების სისუფთავის შენარჩუნების მნიშვნელობას.
     • იფიქრეთ და დახაზეთ იდეები RVR-ისთვის და პროტოტიპური დანართისთვის, რომელსაც შეუძლია მოახდინოს პლასტმასის და მუყაოს გადამუშავებადი მასალის იდენტიფიცირება მოთხოვნებისა და ბიუჯეტის სამუშაო ფურცლის გამოყენებით.
     • შექმენით ფსევდოკოდი და/ან პროგრამის დიაგრამა/სურათი, რომელსაც გსურთ თქვენი RVR დაიცვას.
     • შექმენით პროტოტიპი RVR ნაკრების და სხვა პროტოტიპის მასალების გამოყენებით.
     • გამოიყენეთ Sphero Edu, რომ დააპროგრამოთ და გამოსცადოთ თქვენი სანაპირო დასუფთავების ბოტი მოწოდებულ რუკაზე. ჩაწერეთ თქვენი რობოტი, რომელიც გადის გზაზე. თუ ის წარმატებით არ დაასრულებს პროგრამის გამართვას და გადახედეთ პროგრამას ბოტის ხელახლა ტესტირებამდე.
     • ჩაწერეთ თქვენი თანაგრძნობის რუკა, ჩანახატები, ბიუჯეტის სამუშაო ფურცელი და თქვენი ბოტის ვიდეო/სურათები, რომლებიც ასრულებენ კურსს დასრულებული რეფლექსიის კითხვებით.
2. პროექტი B: მდგრადი თევზჭერის ბოტი
   • ვინ: Dock to Dish, სამსონვილის ზღვის პროდუქტების რესტორანი
   • რა: მდგრადი თევზჭერის ბოტი ბიზნეს ოპერაციების გასაუმჯობესებლად
   • როგორ:
     • შექმენით თანაგრძნობის რუკა და პრობლემის განცხადება.
     • გაეცანით მდგრად თევზაობას და მის მნიშვნელობას.
     • იფიქრეთ და დახაზეთ იდეები RVR-ისთვის და პროტოტიპური დანართისთვის, რომელსაც შეუძლია მოახდინოს პლასტმასის და მუყაოს გადამუშავებადი მასალის იდენტიფიცირება მოთხოვნებისა და ბიუჯეტის სამუშაო ფურცლის გამოყენებით.
     • შექმენით ფსევდოკოდი და/ან პროგრამის დიაგრამა/სურათი, რომელსაც გსურთ თქვენი RVR დაიცვას.
     • შექმენით პროტოტიპი RVR ნაკრების და სხვა პროტოტიპის მასალების გამოყენებით.
     • გამოიყენეთ Sphero Edu, რომ დააპროგრამოთ და გამოსცადოთ თქვენი სანაპირო დასუფთავების ბოტი მოწოდებულ რუკაზე. ჩაწერეთ თქვენი რობოტი, რომელიც გადის გზაზე. თუ ის წარმატებით არ დაასრულებს პროგრამის გამართვას და გადახედეთ პროგრამას ბოტის ხელახლა ტესტირებამდე.
3. პროექტი C: რობოტიკა მებაღეობასა და მიწათმოქმედებაში
   • ვინ: ფრენსის ფერმერი, რეგენერაციული ოკეანის ფერმერი და Kelp Kultivators-ის მფლობელი სამსონვილში.
   • რა: ფერმერული ბოტი
   • როგორ:
     • შექმენით თანაგრძნობის რუკა და პრობლემის განცხადება.
     • გაეცანით სანაპიროების დაბინძურებას და სანაპიროების სისუფთავის შენარჩუნების მნიშვნელობას.
     • იფიქრეთ და დახაზეთ იდეები RVR-ისთვის და პროტოტიპური დანართისთვის, რომელსაც შეუძლია მოახდინოს პლასტმასის და მუყაოს გადამუშავებადი მასალის იდენტიფიცირება მოთხოვნებისა და ბიუჯეტის სამუშაო ფურცლის გამოყენებით.
     • შექმენით ფსევდოკოდი და/ან პროგრამის დიაგრამა/სურათი, რომელსაც გსურთ თქვენი RVR დაიცვას.
     • შექმენით პროტოტიპი RVR ნაკრების და სხვა პროტოტიპის მასალების გამოყენებით.
     • გამოიყენეთ Sphero Edu, რომ დააპროგრამოთ და გამოსცადოთ თქვენი სანაპირო დასუფთავების ბოტი მოწოდებულ რუკაზე. ჩაწერეთ თქვენი რობოტი, რომელიც გადის გზაზე. თუ ის წარმატებით არ დაასრულებს პროგრამის გამართვას და გადახედეთ პროგრამას ბოტის ხელახლა ტესტირებამდე.
     • ჩაწერეთ თქვენი თანაგრძნობის რუკა, ჩანახატები, ბიუჯეტის სამუშაო ფურცელი და თქვენი ბოტის ვიდეო/სურათები, რომლებიც ასრულებენ კურსს დასრულებული რეფლექსიის კითხვებით.

პროექტი მაგamples (თითოეული 3 წუთი)

სტუდენტები რეview exampმათ მიერ არჩეული პროექტის ტიპები. 3A-სთვის, სანაპირო დასუფთავების ბოტისთვის, წარმოდგენილია სამი რეალური სამყაროს სურათი ჰიპერბმულებით. თითოეული რობოტი შექმნილია ნაგვის გასასუფთავებლად და აქვს დანართი. 3B-სთვის, Fishing Bot-ისთვის, ასევე არსებობს რეალური სამყაროს ყოფილიampწყლის რობოტები, რომლებიც აკონტროლებენ და ეხმარებიან მდგრად თევზაობას. ეს მათ ხელშესახებ წარმოდგენას მისცემს მათ მიერ შექმნილ მიწოდების ტიპებზე. დარწმუნდით, რომ სტუდენტები დარწმუნებულნი არიან, რომელ პროექტზე და მომხმარებელზე აკეთებენ აქცენტს.

შეფუთვა, მიწოდება და შეფასება (5 წთ)

• დასრულება: თუ დრო იძლევა, განიხილეთ სამი პროექტის არჩევანი. სთხოვეთ სტუდენტებს აწიონ ხელი ან გადავიდნენ ოთახის გარკვეულ კუთხეში პროექტის უპირატესობის მიხედვით.
• მიწოდება: ამ გაკვეთილისთვის მიწოდება არ არის. მიზანია სტუდენტებმა აირჩიონ პროექტის ერთ-ერთი ვარიანტი.
• შეფასება: ამ გაკვეთილზე შეფასება არ არის. მიზანია სტუდენტებმა აირჩიონ პროექტის ერთ-ერთი ვარიანტი.

დიფერენციაცია 

• დამატებითი მხარდაჭერა #1: ფასილიტაციის გასაადვილებლად, თქვენ შეგიძლიათ აირჩიოთ, რომ ყველა სტუდენტმა იმუშავოს იმავე პროექტზე. მაგალითად, შესაძლოა, თითოეული სტუდენტი იმუშავებს პარტნიორთან ერთად პროექტ 3A-ზე.
• დამატებითი მხარდაჭერა #2: თქვენ შეგიძლიათ აირჩიოთ თითოეული პროექტის არჩევანის წარდგენა და აღწერა მთელი კლასისთვის, უფრო მეტიც, მათ დამოუკიდებლად წაიკითხონviewს. ალტერნატიულად, თქვენ შეგიძლიათ "jig saw" პროექტი დასრულდესviewდა სთხოვეთ მოსწავლეთა ჯგუფს შეაჯამოს კონკრეტული პროექტის არჩევანი მთელ კლასს.
• გაფართოება: გახადეთ ეს ჯვარედინი სასწავლო პროექტი სტუდენტების სხვა მასწავლებლებთან ერთად! შემდეგი პროექტები კარგად ერწყმის ამ საგნებს:
  • პროექტი 3A (სანაპირო დასუფთავების ბოტი): მეცნიერება, გარემო, ეკონომიკა, ELA
  • პროექტი 3B (Fishing Bot): ეკონომიკა, ინჟინერია, მეცნიერება, ისტორია, მათემატიკა
  • პროექტი 3C (ფერმერული ბოტი): ისტორია, ინჟინერია, მეცნიერება, მათემატიკა.

დანამატი

ეს დანამატი შექმნილია იმისთვის, რომ დაგეხმაროთ თქვენს კლასში გამოწვევის რუკის დაყენებაში AIR Unit 3 პროექტისთვის. გადახედეთ რუკას, ფოტოს და ინსტრუქციებს. გამოიყენეთ კონფიგურაცია, რომელიც საუკეთესოდ მუშაობს თქვენი საკლასო ოთახისა და თქვენი სტუდენტების საჭიროებებისთვის. გამოწვევის რუკა შექმნილია იმისთვის, რომ განხორციელდეს შეზღუდული რესურსებით, რომელიც შეიძლება გქონდეთ ხელთ, ან შეიძლება გაფართოვდეს თქვენი სტუდენტების ჩართულობით, რათა დაეხმარონ რუქის შექმნასა და დიზაინს გადამუშავებული მასალებით, ჟურნალების ამონაჭრებით, მასალებით, რომლებიც სტუდენტებს შემოიტანენ და ა.შ. სრული რუკა იკავებს საკლასო ოთახის დაახლოებით 5' x 7' სივრცეს და იყოფა სამ კონკრეტულ ზონად სამი განსხვავებული გამოწვევისთვის. მინიმალური გამოწვევისთვის, RVR-ს უნდა შეეძლოს:

• ნავიგაცია Dock-დან Dish-მდე „წყლის ზონაში“, რათა „დაიჭიროთ“ თევზი, რომელიც მითითებულია ორი განსხვავებული ფერის ბარათით, შემდეგ დაბრუნდით Dock to Dish-ში
• ნავიგაცია სამსონვილის საზოგადოებრივი ცენტრიდან „პლაჟის ზონაში“, რათა „აიღოთ“ პლასტმასის ბოთლი და მუყაოს ყუთი, რომელიც მითითებულია ორი განსხვავებული ფერის ბარათით, შემდეგ დაბრუნდით ცენტრში
• ნავიგაცია კელპის კულტივატორებიდან სანაპიროზე და წყლის არეალში, რომ აიღოთ ფერმის მოლუსკები და მიუთითოთ არაფერმის მოლუსკები, შემდეგ დაბრუნდით კელპ კულტივატორებისკენ

სტუდენტები შექმნიან დანართ პროტოტიპს, რომელსაც შეუძლია აიღოს, დაჭერას ან მოსავალს. ისინი მოახდენენ პროტოტიპის მუშაობის სიმულაციას RVR-ზე LED განათების გამოყენებით, რომლებიც ანათებენ აღების, დაჭერის ან მოსავლის მოქმედების მითითებით. თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ ეს აქტივობა სხვადასხვა გზით:

• დაამატეთ დამატებითი ფერადი ბარათები ან მოთხოვნები სხვადასხვა სენსორებისთვის დამატებითი გამოწვევის დასამატებლად.
• სთხოვეთ მოსწავლეებს დაუპირისპირდნენ ერთმანეთს რბოლებით, ან სთხოვეთ მათ აიღოს და ჩამოსვლის სიმულაცია სამივე ადგილას.

დოკუმენტები / რესურსები

Verizon Innovative Learning Lab Program Robotics Project [pdf] მომხმარებლის სახელმძღვანელო Innovative Learning Lab Program Robotics Project, Learning Lab Program Robotics Project, Lab Program Robotics Project, Program Robotics Project, Robotics Project, Project

ცნობები

• მომხმარებლის სახელმძღვანელო