Verizon Innovative Learning Lab 프로그램 로봇공학 프로젝트

명세서

• 제품 이름: Verizon Innovative Learning Lab 프로그램 인공 지능 및 로봇공학
• 수업 진행자 가이드: 로봇공학 프로젝트: 프로젝트 종료view
• 수업 시간: 1회 수업 시간(약 50분)

제품 끝view

AIR의 두 번째 프로젝트 라운드에 오신 것을 환영합니다! 이 단원 3 프로젝트에서 학생들은 로봇 공학 분야의 세 가지 프로젝트 옵션 중에서 선택할 수 있는 기회를 갖게 됩니다. 디자인적 사고, 기업가 정신, AI 및 로봇 공학 과정의 지식을 적용하여 사용자 중 한 명을 기반으로 실제 문제에 대한 Sphero RVR 솔루션을 만듭니다. 학생들은 문제에 대한 관련 배경 정보, 기존 로봇 솔루션의 선례, 상호 작용 수행 방법을 제공받게 됩니다.view공감 매핑을 위해 예산 워크시트를 사용하여 구축하고 마지막으로 교실 공간 내에서 구현 및 테스트할 수 있는 프로그래밍 과제에 참여합니다. 1과에서 학생들은 세 가지 프로젝트를 모두 읽게 됩니다.views를 선택한 다음 나머지 수업에서 작업할 프로젝트를 선택합니다.

프로젝트 선택

학생들이 선택할 수 있는 세 가지 단원 3 프로젝트가 있습니다. 각 프로젝트마다 문제 주제와 사용자가 다르지만 각 선택에 대한 프로세스, 제품 및 지속 가능성 주제는 매우 유사합니다. 다음은 세 가지 프로젝트 선택 사항입니다.

1. 프로젝트 A: 이 프로젝트에서 학생들은 컬러 센서를 사용하여 플라스틱(재활용 A)과 종이(재활용 B)를 구별하고 집을 수 있는 프로토타입 부착 장치가 있는 RVR을 설계, 스케치 및 제작하게 됩니다.
2. 프로젝트 B: 이 프로젝트에서 학생들은 컬러 센서를 사용하여 참치(지속 가능)와 넙치(제한된 자원)의 두 가지 유형의 물고기를 구별하고 이를 잡을 수 있는 프로토타입 부착 장치가 있는 RVR을 설계, 스케치 및 제작하게 됩니다.
3. 프로젝트 C: 이 프로젝트에서 학생들은 컬러 센서를 사용하여 재생 조개류와 야생 개체군을 구별한 후 수확할 수 있는 프로토타입 부착 장치가 있는 RVR을 설계, 스케치 및 제작하게 됩니다.

수업 목표

• 세 가지 프로젝트 선택 모두에 대해 "누가, 무엇을, 어떻게"를 정의하십시오.
  • A: 해안 청소 로봇
  • B: 낚시로봇
  • C: 파밍봇
• 프로젝트 3A, 프로젝트 3B 또는 프로젝트 3C에서 작업할지 결정합니다.

재료

이 수업을 완료하려면 학생들에게 다음이 필요합니다.

• 노트북 / 태블릿
• 학생 워크시트

표준 

• CCSS(공통 핵심 국가 표준) – ELA 앵커: R.9
• 공통 핵심 국가 표준(CCSS) - 수학 연습: 1
• 차세대 과학 표준(NGSS) - 과학 및 공학 실무: 1
• 국제교육기술학회(ISTE): 6
• 기업가 정신 교육을 위한 국가 콘텐츠 표준(NCEE): 1

주요 어휘 

• 공감: 사용자의 관점에서 사용자의 요구와 요구를 이해합니다. view.

시작하기 전에

• 필요한 자료를 수집합니다(또는 원격 학생이 필요한 자료에 접근할 수 있도록 보장).
• Review “수업 1: 프로젝트 종료view” 프리젠테이션, 루브릭 및/또는 수업 모듈. 세 가지 다른 프로젝트 선택이 있기 때문에 이 강의에는 세 가지 다른 프리젠테이션이 있다는 점에 유의하세요.
• 학생들에게 특정 프로젝트를 배정하고 싶거나, 학생들에게 세 가지 프로젝트를 모두 읽고 선택하도록 시간을 허용하거나, 학급 전체가 단일 프로젝트를 진행하고 싶은 경우를 고려해보세요!
  o 진행 제안: 학생들이 개별적으로 1과를 완료하고 원하는 프로젝트를 선택하도록 권장합니다. 그러면 교사는 선호하는 프로젝트(A, B 또는 C)에 따라 학생들을 그룹으로 배치할 수 있습니다. 그런 다음 학생들은 2~3명의 팀으로 작업하여 프로젝트의 나머지 수업을 완료할 수 있습니다.
• 이 프로젝트에는 RVR 구축 구성요소와 프로그래밍 챌린지 구성요소가 있습니다. 프로그래밍 과제의 경우 RVR 움직임을 테스트하려면 깨끗한 바닥 공간이 필요합니다. 3가지 다른 프로젝트 옵션은 각 과제에 대해 3가지 특정 '구역'이 있는 교실 바닥에 '구축'할 수 있는 Samsonville의 단일 지도와 함께 작동합니다. 공간이 제한되어 있는 경우 하나의 프로젝트만 선택할 수도 있습니다. 전체 지도는 ​​매우 제한된 공급품과 재료로 제작할 수 있도록 설계되었습니다. 또한 인쇄된 재료나 재활용 재료를 사용하여 평면도를 만들고 원하는 대로 장식하는 데 학생들을 참여시킬 수도 있습니다.
• 학생들이 만들 부착물은 작동하지 않거나 로봇에 의해 구동되지 않습니다. 예를 들어amp즉, 학생이 해안 청소 로봇을 만들고 싶다면 갈퀴, 스쿠퍼 또는 집게형 부착물을 디자인할 수 있습니다. 하지만 이것이 '작동하지 않는' 프로토타입이라는 것을 이해하는 것이 중요합니다.

수업 절차

환영 및 소개(2분)

학생들의 수업을 환영합니다. 포함된 프레젠테이션을 사용하거나, 학습 관리 시스템에서 사용 가능한 경우 학생들을 자기 주도형 SCORM 모듈로 안내하세요. 학생들에게 오늘 세 가지 다른 프로젝트 옵션을 탐색할 것이라고 설명합니다. 수업이 끝날 때까지 학생들은 작업하고 싶은 프로젝트(3A, 3B, 3C)를 선택합니다. 당신은 학생들이 다시 공부하도록 선택할 수 있습니다view 각 프로젝트 종료view 개별적으로 알아보고 결정하세요. 또는 다음을 수행할 수도 있습니다.view 각 프로젝트 종료view 학급 전체가 참여하고 마지막에 학생들이 선택하게 합니다.

워밍업, 프로젝트 A, B, C(각 2분)

각 프로젝트 종료view 간단한 준비 질문으로 시작됩니다. 다음은 각 프로젝트에 대한 워밍업입니다.view:

1. 프로젝트 A 워밍업: Sphero RVR을 사용하여 오염된 해변을 청소하는 데 도움이 되는 해안 청소 로봇을 설계하여 모든 Samsonville 시민의 안전과 복지를 향상시키는 데 관심이 있으십니까?
2. 프로젝트 B 워밍업: Samsonville 해산물 레스토랑인 Dock to Dish를 돕고 비즈니스 운영을 개선하고 지속 가능한 낚시 로봇을 구축하는 데 관심이 있으십니까?
3. 프로젝트 C 워밍업: 로봇 공학과 인공 지능이 정원 가꾸기와 농업을 통해 환경에 어떻게 도움이 될 수 있는지 알아보고 싶으십니까?

프로젝트 A, B, C의 누가, 무엇을, 어떻게(각 5분)

학생들은 워밍업을 마친 후 각 프로젝트에 대해 누가, 무엇을, 어떻게 수행하는지 배우게 됩니다. 각 프로젝트에 대한 간략한 요약은 다음과 같습니다.

1. 프로젝트 A: 해안 청소 로봇
   • 누구: Tamara Touriste, 로봇 공학 연구원이자 Samsonville을 자주 방문하는 관광객
   • 내용: 플라스틱과 판지를 구별하는 해안 청소 로봇
   • 어떻게:
     • 공감 지도와 문제 설명을 작성하세요.
     • 해안 오염과 해안을 깨끗하게 유지하는 것의 중요성에 대해 알아보세요.
     • 요구사항 및 예산 워크시트를 사용하여 플라스틱과 판지 재활용품을 식별할 수 있는 RVR 및 프로토타입 부착물에 대한 아이디어를 브레인스토밍하고 스케치합니다.
     • RVR이 따르기를 원하는 프로그램의 의사 코드 및/또는 다이어그램/그림을 만듭니다.
     • RVR 키트와 기타 프로토타이핑 재료를 사용하여 프로토타입을 만듭니다.
     • Sphero Edu를 사용하여 제공된 지도에서 해안 청소 봇을 프로그래밍하고 테스트하세요. 로봇이 경로를 달리는 것을 기록하세요. 프로그램 디버그가 성공적으로 완료되지 않으면 봇을 다시 테스트하기 전에 프로그램을 수정하고 수정하세요.
     • 공감 지도, 스케치, 예산 워크시트, 그리고 완성된 성찰 질문과 함께 과정을 실행하는 봇의 비디오/사진을 제출하세요.
2. 프로젝트 B: 지속 가능한 낚시 로봇
   • 누구: Samsonville 해산물 레스토랑인 Dock to Dish
   • 내용: 비즈니스 운영을 개선하기 위한 지속 가능한 낚시 봇
   • 어떻게:
     • 공감 지도와 문제 설명을 작성하세요.
     • 지속 가능한 어업과 그 중요성에 대해 알아보세요.
     • 요구사항 및 예산 워크시트를 사용하여 플라스틱과 판지 재활용품을 식별할 수 있는 RVR 및 프로토타입 부착물에 대한 아이디어를 브레인스토밍하고 스케치합니다.
     • RVR이 따르기를 원하는 프로그램의 의사 코드 및/또는 다이어그램/그림을 만듭니다.
     • RVR 키트와 기타 프로토타이핑 재료를 사용하여 프로토타입을 만듭니다.
     • Sphero Edu를 사용하여 제공된 지도에서 해안 청소 봇을 프로그래밍하고 테스트하세요. 로봇이 경로를 달리는 것을 기록하세요. 프로그램 디버그가 성공적으로 완료되지 않으면 봇을 다시 테스트하기 전에 프로그램을 수정하고 수정하세요.
3. 프로젝트 C: 원예 및 농업 분야의 로봇공학
   • 누구: 재생 해양 농부이자 Samsonville의 Kelp Kultivators 소유주인 Francis Farmer.
   • 무엇: 농사 봇
   • 어떻게:
     • 공감 지도와 문제 설명을 작성하세요.
     • 해안 오염과 해안을 깨끗하게 유지하는 것의 중요성에 대해 알아보세요.
     • 요구사항 및 예산 워크시트를 사용하여 플라스틱과 판지 재활용품을 식별할 수 있는 RVR 및 프로토타입 부착물에 대한 아이디어를 브레인스토밍하고 스케치합니다.
     • RVR이 따르기를 원하는 프로그램의 의사 코드 및/또는 다이어그램/그림을 만듭니다.
     • RVR 키트와 기타 프로토타이핑 재료를 사용하여 프로토타입을 만듭니다.
     • Sphero Edu를 사용하여 제공된 지도에서 해안 청소 봇을 프로그래밍하고 테스트하세요. 로봇이 경로를 달리는 것을 기록하세요. 프로그램 디버그가 성공적으로 완료되지 않으면 봇을 다시 테스트하기 전에 프로그램을 수정하고 수정하세요.
     • 공감 지도, 스케치, 예산 워크시트, 그리고 완성된 성찰 질문과 함께 과정을 실행하는 봇의 비디오/사진을 제출하세요.

프로젝트 전amp레(각 3분)

학생들은 다시view examp그들이 선택하는 프로젝트 유형에 따라 다릅니다. Coastal Clean Up Bot인 3A의 경우 세 개의 실제 이미지가 하이퍼링크와 함께 표시됩니다. 각 로봇은 쓰레기를 청소하도록 설계되었으며 부착물이 있습니다. 낚시봇인 3B의 경우 실제 세계의 전범도 있습니다.amp지속 가능한 어업을 모니터링하고 돕는 수중 로봇. 이를 통해 그들이 만들 결과물의 유형에 대한 실질적인 아이디어를 얻을 수 있습니다. 학생들이 어떤 프로젝트와 사용자에 중점을 두고 있는지 확인하세요.

마무리, 결과물 및 평가(5분)

• 마무리: 시간이 허락한다면 세 가지 프로젝트 선택에 대해 논의하세요. 학생들에게 프로젝트 선호도에 따라 손을 들거나 교실의 특정 구석으로 이동하게 하십시오.
• 결과물: 이 강의에는 결과물이 없습니다. 목표는 학생들이 프로젝트 옵션 중 하나를 선택하는 것입니다.
• 평가: 이 수업에는 평가가 없습니다. 목표는 학생들이 프로젝트 옵션 중 하나를 선택하는 것입니다.

분화 

• 추가 지원 #1: 원활한 진행을 위해 모든 학생이 동일한 프로젝트를 선택하도록 선택할 수 있습니다. 예를 들어, 아마도 각 학생은 프로젝트 3A에서 파트너와 함께 작업할 것입니다.
• 추가 지원 #2: 학생들이 독립적으로 전체 내용을 읽게 하는 대신 전체 학급에 각 프로젝트 선택 사항을 제시하고 설명하도록 선택할 수 있습니다.view에스. 또는 프로젝트를 "직접"할 수도 있습니다.views 학생들로 구성된 그룹이 전체 학급에 특정 프로젝트 선택을 요약하게 합니다.
• 확장: 학생들의 다른 교사들과 함께 교과과정 전반에 걸친 프로젝트를 만들어 보세요! 다음 프로젝트는 이러한 주제와 잘 어울립니다.
  • 프로젝트 3A(해안 청소 봇): 과학, 환경, 경제, ELA
  • 프로젝트 3B(낚시봇): 경제, 공학, 과학, 역사, 수학
  • 프로젝트 3C(농업 봇): 역사, 공학, 과학, 수학.

보충

이 보충 자료는 교실에서 AIR Unit 3 프로젝트를 위한 챌린지 맵을 설정하는 데 도움을 주기 위해 고안되었습니다. 지도와 사진, 설명을 살펴보세요. 교실 공간과 학생들의 요구 사항에 가장 적합한 설정을 사용하세요. 챌린지 지도는 귀하가 보유하고 있는 제한된 자원으로 구현되도록 설계되었거나 학생들이 업사이클 재료, 잡지 스크랩, 학생들이 가져온 자료 등을 사용하여 지도를 만들고 디자인하는 데 도움을 줌으로써 확장할 수 있습니다. 전체 지도는 약 5' x 7'의 교실 공간을 차지하며 세 가지 다른 과제를 위해 세 가지 특정 구역으로 나뉩니다. 최소한의 챌린지를 위해 RVR은 다음을 수행할 수 있어야 합니다.

• Dock에서 Dish로 '수역'으로 이동하여 두 가지 다른 색상 카드로 지정된 물고기를 '잡은' 다음 Dock에서 Dish로 돌아갑니다.
• 샘슨빌 커뮤니티 센터에서 '해변 지역'으로 이동하여 두 가지 다른 색상 카드로 지정된 플라스틱 병과 판지 상자를 '집은' 후 센터로 돌아옵니다.
• 다시마 배양기에서 해변과 수역으로 이동하여 양식 조개류를 채취하고 비양식 조개류를 지정한 다음 다시마 배양기로 돌아갑니다.

학생들은 집을거나, 잡거나, 수확할 수 있는 프로토타입 부착물을 제작하게 됩니다. 그들은 집기, 잡기 또는 수확 작업을 나타내기 위해 불이 켜지는 RVR의 LED 조명을 사용하여 프로토타입 작업을 시뮬레이션합니다. 이 활동은 다양한 방법으로 수정할 수 있습니다.

• 추가 과제를 추가하려면 다양한 센서에 대한 추가 색상 카드나 요구 사항을 추가하세요.
• 학생들에게 경주를 통해 서로 도전하게 하거나 3개 위치 모두에서 승하차를 시뮬레이션하게 하십시오.

문서 / 리소스

Verizon Innovative Learning Lab 프로그램 로봇공학 프로젝트 [PDF 파일] 사용자 가이드 혁신학습랩 프로그램 로봇공학 프로젝트, 학습랩 프로그램 로봇공학 프로젝트, 랩 프로그램 로봇공학 프로젝트, 프로그램 로봇공학 프로젝트, 로봇공학 프로젝트, 프로젝트

참고문헌

• 사용자 설명서