Verizon Innovative Learning Lab-programma Robotics Project
Specificaties
- Productnaam: Verizon Innovative Learning Lab-programma Kunstmatige intelligentie en robotica
- Handleiding voor lesbegeleiders: Roboticaproject: project voorbijview
- Lesduur: 1 lesperiode (ongeveer 50 minuten)
Product voorbijview
Welkom bij de tweede ronde projecten in AIR! In dit Unit 3-project krijgen studenten de mogelijkheid om te kiezen uit drie verschillende projectopties op het gebied van robotica. Ze zullen designdenken, ondernemerschap en kennis uit de cursus AI en Robotics toepassen om een Sphero RVR-oplossing te creëren voor een reëel probleem op basis van een van de gebruikers. Studenten krijgen relevante achtergrondinformatie over het probleem, precedenten van bestaande robotoplossingen, gedragsinformatieviewGebruik voor het in kaart brengen van empathie een budgetwerkblad voor het bouwen en ga ten slotte een programmeeruitdaging aan die in de klas kan worden geïmplementeerd en getest. In les 1 zullen de leerlingen alle drie de projecten doorlezenviews en kies vervolgens het project waaraan ze de resterende lessen willen werken.
Projectkeuzes
Er zijn drie verschillende Unit 3-projecten waaruit studenten kunnen kiezen. Elk project heeft een ander probleemthema en een andere gebruiker, maar de proces-, product- en duurzaamheidsthema's voor elke keuze lijken sterk op elkaar. Hier zijn de drie verschillende projectkeuzes:
- Project A: In dit project gaan de leerlingen een RVR ontwerpen, schetsen en bouwen met een prototypehulpstuk dat kleursensoren kan gebruiken om onderscheid te maken tussen plastic (recyclebaar A) en papier (recyclebaar B) en deze op te pakken.
- Project B: In dit project gaan de leerlingen een RVR ontwerpen, schetsen en bouwen met een prototypehulpstuk dat kleursensoren kan gebruiken om onderscheid te maken tussen twee soorten vis: tonijn (duurzaam) en heilbot (beperkte hulpbronnen) en deze te vangen.
- Project C: In dit project gaan de leerlingen een RVR ontwerpen, schetsen en bouwen met een prototypehulpstuk dat kleursensoren kan gebruiken om onderscheid te maken tussen regeneratieve schelpdieren en wilde populaties en deze vervolgens kan oogsten.
Lesdoelstellingen
- Definieer het ‘wie, wat en hoe’ voor alle drie de projectkeuzes:
- A: Kustopruimingsbot
- B: Vissersbot
- C: Landbouwbot
- Bepaal of ze aan Project 3A, Project 3B of Project 3C willen werken.
Materialen
Om deze les te voltooien hebben de leerlingen het volgende nodig:
- Laptop / tablet
- Leerling werkblad
Normen
- Common Core State Standards (CCSS) – ELA-ankers: R.9
- Common Core State Standards (CCSS) – Wiskundige praktijk: 1
- Next Generation Science Standards (NGSS) – Wetenschaps- en ingenieurspraktijken: 1
- Internationale Vereniging voor Technologie in het Onderwijs (ISTE): 6
- Nationale inhoudsnormen voor ondernemerschapsonderwijs (NCEE): 1
Sleutelwoordenschat
- Empathiseer: begrijp de wensen en behoeften van een gebruiker vanuit hun standpunt view.
Voordat je begint
- Verzamel de benodigde materialen (of zorg ervoor dat leerlingen op afstand toegang hebben tot de benodigde materialen)
- Review de “Les 1: Project voorbijviewPresentaties, rubrieken en/of lesmodules. Merk op dat er drie verschillende presentaties zijn voor deze les, omdat er drie verschillende projectkeuzes zijn.
- Overweeg of u leerlingen aan een specifiek project wilt toewijzen, of u leerlingen de tijd wilt geven om alle drie de projecten te lezen en een keuze te maken, of als klas aan één project wilt werken!
o Faciliteringssuggestie: Moedig leerlingen aan om les 1 individueel te voltooien en te kiezen welk project ze leuk vinden. Vervolgens kan de leraar de leerlingen in groepen plaatsen volgens het gewenste project (A, B of C). Vervolgens kunnen de leerlingen in teams van 2-3 personen werken om de resterende lessen van het project te voltooien. - Dit project heeft een RVR-bouwcomponent en een programmeeruitdagingcomponent. Voor de programmeeruitdaging is een vrij vloeroppervlak nodig om de RVR-beweging te testen. De 3 verschillende projectopties werken allemaal met één enkele kaart van Samsonville die op de verdieping van uw klaslokaal kan worden ‘gebouwd’ met 3 specifieke ‘zones’ voor elke uitdaging. Als u weinig ruimte heeft, kunt u misschien slechts één project kiezen. De volledige kaart is zo ontworpen dat je hem kunt bouwen met een zeer beperkt aantal voorraden en materialen. Bovendien kunt u uw leerlingen betrekken bij het bouwen van de plattegrond met gedrukte of gerecyclede materialen en deze zo vaak versieren als u wilt.
- De bijlagen die de leerlingen gaan maken, zijn niet functioneel en worden niet aangedreven door de robot. BijvoorbeeldampBijvoorbeeld: als een leerling de Coastal Clean Up Bot wil maken, kan hij of zij een hark, een schep of een klauwachtig hulpstuk ontwerpen – maar het is belangrijk dat ze begrijpen dat dit een ‘niet-functionerend’ prototype is.
Les Procedures
Welkom en introducties (2 minuten)
Verwelkom leerlingen in de klas. Gebruik de meegeleverde presentaties of verwijs studenten naar de zelfgeleide SCORM-module, indien beschikbaar op uw Learning Management System. Leg aan de leerlingen uit dat ze vandaag drie verschillende projectopties gaan onderzoeken. Aan het einde van de les kiezen de leerlingen aan welk project (3A, 3B of 3C) ze willen werken. Je kunt ervoor kiezen om studenten te laten review elk project voorbijview individueel en beslis dan. Als alternatief kunt u opnieuwview elk project voorbijview als hele klas en laat de leerlingen aan het eind hun keuzes maken.
Opwarming, projecten A, B en C (elk 2 minuten)
Elk project voorbijview begint met een eenvoudige opwarmvraag. Hier zijn de warming-ups voor elk projectview:
- Project A Opwarming: Ben je geïnteresseerd in het verbeteren van de veiligheid en het welzijn van alle inwoners van Samsonville door een Coastal Clean Up Bot te ontwerpen met de Sphero RVR om de vervuilde stranden te helpen opruimen?
- Project B Opwarming: Ben je geïnteresseerd om Dock to Dish, het visrestaurant Samsonville, te helpen bij het verbeteren van de bedrijfsvoering en het bouwen van een duurzame vissersbot?
- Project C Opwarming: Bent u geïnteresseerd in hoe robotica en kunstmatige intelligentie het milieu kunnen helpen door middel van tuinieren en landbouw?
Wie, wat en hoe voor projecten A, B en C (elk 5 minuten)
Nadat de leerlingen de warming-up hebben voltooid, leren ze over het wie, wat en hoe voor elk project. Hier is een korte samenvatting van elk project:
- Project A: Kustschoonmaakbot
- Wie: Tamara Touriste, een robotica-onderzoeker en frequente toerist in Samsonville
- Wat: Een kustopruimrobot die onderscheid maakt tussen plastic en karton
- Hoe:
- Maak een empathiekaart en probleemstelling.
- Leer meer over kustvervuiling en het belang van het schoonhouden van de kusten.
- Brainstorm en schets ideeën voor de RVR en een prototype van een hulpstuk dat recyclebaar plastic versus karton kan identificeren met behulp van het werkblad Vereisten en budget.
- Maak een pseudocode en/of een diagram/afbeelding van het programma dat u wilt dat uw RVR volgt.
- Maak een prototype met behulp van de RVR-kit en ander prototypemateriaal.
- Gebruik Sphero Edu om uw Coastal Clean Up Bot op de meegeleverde kaart te programmeren en te testen. Registreer hoe uw robot zijn pad aflegt. Als het programma niet met succes wordt voltooid, moet u het programma herzien en herzien voordat u de Bot opnieuw test.
- Lever uw empathiekaart, schetsen, budgetwerkblad en video/foto's in van uw Bot die zijn gang gaat met voltooide reflectievragen.
- Project B: Duurzame Visserijbot
- Wie: Dock to Dish, het visrestaurant Samsonville
- Wat: Een duurzame vissersbot om de bedrijfsvoering te verbeteren
- Hoe:
- Maak een empathiekaart en probleemstelling.
- Leer meer over duurzame visserij en het belang ervan.
- Brainstorm en schets ideeën voor de RVR en een prototype van een hulpstuk dat recyclebaar plastic versus karton kan identificeren met behulp van het werkblad Vereisten en budget.
- Maak een pseudocode en/of een diagram/afbeelding van het programma dat u wilt dat uw RVR volgt.
- Maak een prototype met behulp van de RVR-kit en ander prototypemateriaal.
- Gebruik Sphero Edu om uw Coastal Clean Up Bot op de meegeleverde kaart te programmeren en te testen. Registreer hoe uw robot zijn pad aflegt. Als het programma niet met succes wordt voltooid, moet u het programma herzien en herzien voordat u de Bot opnieuw test.
- Project C: Robotica in tuinieren en landbouw
- Wie: Francis Farmer, een regeneratieve oceaanboer en eigenaar van Kelp Kultivators in Samsonville.
- Wat: Een landbouwbot
- Hoe:
- Maak een empathiekaart en probleemstelling.
- Leer meer over kustvervuiling en het belang van het schoonhouden van de kusten.
- Brainstorm en schets ideeën voor de RVR en een prototype van een hulpstuk dat recyclebaar plastic versus karton kan identificeren met behulp van het werkblad Vereisten en budget.
- Maak een pseudocode en/of een diagram/afbeelding van het programma dat u wilt dat uw RVR volgt.
- Maak een prototype met behulp van de RVR-kit en ander prototypemateriaal.
- Gebruik Sphero Edu om uw Coastal Clean Up Bot op de meegeleverde kaart te programmeren en te testen. Registreer hoe uw robot zijn pad aflegt. Als het programma niet met succes wordt voltooid, moet u het programma herzien en herzien voordat u de Bot opnieuw test.
- Lever uw empathiekaart, schetsen, budgetwerkblad en video/foto's in van uw Bot die zijn gang gaat met voltooide reflectievragen.
Project bijvamples (elk 3 minuten)
Studenten zullen herview exampbestanden van het type project dat zij kiezen. Voor 3A, de Coastal Clean Up Bot, worden drie afbeeldingen uit de echte wereld gepresenteerd met hyperlinks. Elk van de robots is ontworpen om afval op te ruimen en heeft een hulpstuk. Voor 3B, de Fishing Bot, zijn er ook examples van waterrobots die toezicht houden op en helpen bij duurzame visserij. Dit geeft hen een tastbaar idee van de soorten resultaten die ze zullen creëren. Zorg ervoor dat leerlingen zeker weten op welk project en welke gebruiker ze zich richten.
Afronding, oplevering en beoordeling (5 min.)
- Afronding: Bespreek, als de tijd het toelaat, de drie projectkeuzes. Laat leerlingen hun hand opsteken of naar bepaalde hoeken van de kamer gaan, afhankelijk van de projectvoorkeur.
- Deliverable: Er is geen deliverable voor deze les. Het doel is dat studenten een van de projectopties kiezen.
- Beoordeling: Er is geen beoordeling voor deze les. Het doel is dat studenten een van de projectopties kiezen.
Differentiatie
- Extra ondersteuning nr. 1: Om het makkelijker te maken, kun je ervoor kiezen om alle leerlingen aan dezelfde projectkeuze te laten werken. Misschien werkt elke student bijvoorbeeld samen met een partner aan project 3A.
- Aanvullende ondersteuning nr. 2: U kunt ervoor kiezen om elke projectkeuze aan de hele klas te presenteren en te beschrijven, maar u kunt ze liever onafhankelijk laten lezen.viewS. Als alternatief kunt u het project “decouperen”.views en laat een groep leerlingen een specifieke projectkeuze voor de hele klas samenvatten.
- Uitbreiding: Maak er een vakoverstijgend project van met de andere docenten van de leerlingen! De volgende projecten sluiten goed aan bij deze onderwerpen:
- Project 3A (Coastal Clean Up Bot): wetenschap, milieu, economie, ELA
- Project 3B (Fishing Bot): economie, techniek, wetenschap, geschiedenis, wiskunde
- Project 3C (Farming Bot): geschiedenis, techniek, wetenschap, wiskunde.
Supplement
Dit supplement is bedoeld om u te helpen bij het opzetten van de uitdagingenkaart in uw klaslokaal voor het AIR Unit 3-project. Bekijk de kaart, de foto en de instructies. Gebruik de opstelling die het beste past bij uw klaslokaal en de behoeften van uw leerlingen. De uitdagingskaart is ontworpen om te worden geïmplementeerd met de beperkte middelen die je mogelijk bij de hand hebt, of kan worden uitgebreid door je leerlingen te betrekken bij het helpen bouwen en ontwerpen van de kaart met upcycled materiaal, knipsels uit tijdschriften, materialen die leerlingen meebrengen, enz. De volledige kaart zal neemt ongeveer 5 x 7 meter klasruimte in beslag en is verdeeld in drie specifieke zones voor de drie verschillende uitdagingen. Voor de minimale uitdaging moet de RVR in staat zijn om:
- navigeer van Dock to Dish naar een ‘watergebied’ om vis te ‘vangen’ aangegeven door twee verschillende kleurkaarten en keer dan terug naar Dock to Dish
- navigeer van het gemeenschapscentrum van Samsonville naar het ‘strandgedeelte’ om een plastic fles en een kartonnen doos, aangegeven met twee verschillende kleurenkaarten, ‘op te halen’ en keer dan terug naar het centrum
- navigeer van Kelp Kultivators naar het strand en het watergebied om schelpdieren van de boerderij op te halen en om niet-boerderijschelpdieren aan te wijzen en keer dan terug naar Kelp Kultivators
De leerlingen bouwen een prototype van een hulpstuk dat kan oppakken, vangen of oogsten. Ze zullen de werking van het prototype simuleren door LED-lampjes op de RVR te gebruiken die oplichten om de actie van het oppakken, vangen of oogsten aan te geven. U kunt deze activiteit op verschillende manieren wijzigen:
- Voeg extra kleurkaarten of vereisten voor verschillende sensoren toe voor extra uitdaging.
- Laat leerlingen elkaar uitdagen met races of laat ze het ophalen en afzetten op alle drie de locaties simuleren.
Documenten / Bronnen
 |
Verizon Innovative Learning Lab-programma Robotics Project [pdf] Gebruikershandleiding Innovatief Learning Lab Programma Robotics Project, Learning Lab Programma Robotics Project, Lab Programma Robotics Project, Programma Robotics Project, Robotics Project, Project |
