Verizon Innovative Learning Lab Program Robotics Project
Spesifikasjoner
- Produktnavn: Verizon Innovative Learning Lab Program Artificial Intelligence & Robotics
- Veiledning for leksjonsformidler: Robotikkprosjekt: Prosjekt overview
- Leksjonsvarighet: 1 klasseperiode (ca. 50 minutter)
Produkt overview
Velkommen til andre prosjektrunde i AIR! I dette Unit 3-prosjektet vil studentene få muligheten til å velge mellom tre ulike prosjektalternativer innen robotikk. De vil bruke designtenkning, entreprenørskap og kunnskap fra AI og robotikk-kurset for å lage en Sphero RVR-løsning for et reell problem basert på en av brukerne. Studentene vil bli gitt relevant bakgrunnsinformasjon om problemet, presedenser for eksisterende robotløsninger, oppførsel interviews for empatikartlegging, bruk et budsjettarbeidsark for å bygge, og til slutt, delta i en programmeringsutfordring som kan implementeres og testes i klasserommet. I leksjon 1 skal elevene lese alle tre prosjektene overviews og velg deretter prosjektet de vil jobbe med for de resterende timene.
Prosjektvalg
Det er tre ulike Unit 3-prosjekter som studentene kan velge mellom. Hvert prosjekt har et annet problemtema og bruker, men temaene for prosess, produkt og bærekraft for hvert valg er veldig like. Her er de tre ulike prosjektvalgene:
- Prosjekt A: I dette prosjektet skal studentene designe, skissere og bygge en RVR med et prototypefeste som kan bruke fargesensorer for å skille mellom plast (resirkulerbart A) og papir (resirkulerbart B) og plukke dem opp.
- Prosjekt B: I dette prosjektet skal studentene designe, skissere og bygge en RVR med et prototypefeste som kan bruke fargesensorer for å skille mellom to typer fisk – tunfisk (bærekraftig) og kveite (begrenset ressurs) og fange dem.
- Prosjekt C: I dette prosjektet skal studentene designe, skissere og bygge en RVR med en prototypefeste som er i stand til å bruke fargesensorer for å skille mellom regenererende skalldyr og ville populasjoner og deretter høste dem.
Leksjonens mål
- Definer "hvem, hva og hvordan" for alle tre prosjektvalgene:
- A: Coastal Cleanup Bot
- B: Fiskebot
- C: Farming Bot
- Bestem om de vil jobbe med prosjekt 3A, prosjekt 3B eller prosjekt 3C.
Materialer
For å fullføre denne leksjonen trenger elevene:
- Laptop/nettbrett
- Elevens arbeidsark
Standarder
- Common Core State Standards (CCSS) – ELA-ankre: R.9
- Common Core State Standards (CCSS) – Matematisk praksis: 1
- Next Generation Science Standards (NGSS) – Science and Engineering Practices: 1
- International Society for Technology in Education (ISTE): 6
- Nasjonale innholdsstandarder for entreprenørskapsutdanning (NCEE): 1
Nøkkelvokabular
- Empatiser: forstå en brukers ønsker og behov fra deres synspunkt view.
Før du begynner
- Samle nødvendig materiell (eller sørg for at eksterne studenter har tilgang til nødvendig materiell)
- Review "Leksjon 1: Prosjekt overview” presentasjoner, rubrikk og/eller leksjonsmoduler. Merk at det er tre ulike presentasjoner for denne leksjonen, da det er tre ulike prosjektvalg.
- Vurder om du vil tildele elever til et spesifikt prosjekt, gi elevene tid til å lese alle tre prosjektene og ta et valg, eller jobbe med et enkelt prosjekt som en klasse!
o Tilretteleggingsforslag: Oppmuntre elevene til å fullføre leksjon 1 individuelt og velge hvilket prosjekt de liker, så kan læreren plassere elevene i grupper etter foretrukket prosjekt (A, B eller C). Deretter kan elevene jobbe i team på 2-3 for å fullføre de resterende leksjonene av prosjektet. - Dette prosjektet har en RVR-bygningskomponent og en programmeringsutfordringskomponent. For programmeringsutfordringen er det nødvendig med en ryddet gulvplass for å teste RVR-bevegelsen. De 3 forskjellige prosjektalternativene vil alle fungere med et enkelt kart over Samsonville som kan "bygges" på klasserommet ditt med 3 spesifikke "soner" for hver utfordring. Hvis du har begrenset plass, kan du velge bare ett prosjekt. Det fullstendige kartet er designet slik at du kan bygge det med svært begrensede forsyninger og materialer tilgjengelig. I tillegg kan du involvere elevene dine i å bygge gulvkartet med trykte eller resirkulerte materialer og dekorere så mye du vil.
- Vedleggene studentene skal lage vil ikke være funksjonelle eller drevet av roboten. For eksample, hvis en student ønsker å lage Coastal Clean Up Bot, kan de designe en rake, en scooper eller et klotypefeste - men det er viktig at de forstår at dette er en "ikke-fungerende" prototype.
Leksjonsprosedyrer
Velkommen og introduksjoner (2 minutter)
Velkommen studenter til timen. Bruk de inkluderte presentasjonene, eller henvis elevene til den selvstyrte SCORM-modulen hvis den er tilgjengelig på læringsstyringssystemet ditt. Forklar elevene at de skal utforske tre ulike prosjektalternativer i dag. Ved slutten av timen skal elevene velge hvilket prosjekt (3A, 3B eller 3C) de vil jobbe med. Du kan velge å ha studenter vedrview hvert prosjekt overview individuelt og deretter bestemme. Alternativt kan du review hvert prosjekt overview som en hel klasse og deretter la elevene ta sine valg på slutten.
Oppvarming, prosjekt A, B og C (2 minutter hver)
Hvert prosjekt er overview begynner med et enkelt oppvarmingsspørsmål. Her er oppvarmingen for hvert overført prosjektview:
- Project A Warm up: Er du interessert i å forbedre sikkerheten og velværet til alle innbyggerne i Samsonville ved å designe en Coastal Clean Up Bot med Sphero RVR for å hjelpe til med å rydde opp i de forurensede strendene?
- Prosjekt B Oppvarming: Er du interessert i å hjelpe Dock to Dish, sjømatrestauranten Samsonville, med å forbedre forretningsdriften og bygge en bærekraftig fiskerobot?
- Prosjekt C Oppvarming: Er du interessert i å lære om hvordan robotikk og kunstig intelligens kan hjelpe miljøet gjennom hagearbeid og jordbruk?
Hvem, hva og hvordan for prosjekt A, B og C (5 minutter hver)
Etter at elevene har fullført oppvarmingen, vil de lære om hvem, hva og hvordan for hvert prosjekt. Her er en rask oppsummering av hvert prosjekt:
- Prosjekt A: Coastal Clean-Up Bot
- Hvem: Tamara Touriste, en robotforsker og hyppig turist til Samsonville
- Hva: En kystrydderobot som skal skille mellom plast og papp
- Hvordan:
- Lag et empatikart og problemstilling.
- Lær om kystforurensning og viktigheten av å holde kysten rene.
- Brainstorm og skisser ideer for RVR og et prototypevedlegg som kan identifisere plast kontra resirkulerbare papp ved hjelp av krav og budsjettarbeidsarket.
- Lag pseudokode og/eller et diagram/bilde av programmet du vil at RVR skal følge.
- Lag en prototype ved å bruke RVR-settet og annet prototypmateriale.
- Bruk Sphero Edu til å programmere og teste Coastal Clean Up Bot på det medfølgende kartet. Registrer roboten din som kjører sin bane. Hvis det ikke fullfører programmet, feilsøk og revider programmet før du tester boten på nytt.
- Send inn empatikartet ditt, skisser, budsjettarbeidsark og video/bilder av boten din som kjører kurset med fullførte refleksjonsspørsmål.
- Prosjekt B: Bærekraftig fiskebot
- Hvem: Dock to Dish, sjømatrestauranten Samsonville
- Hva: En bærekraftig fiskerobot for å forbedre forretningsdriften
- Hvordan:
- Lag et empatikart og problemstilling.
- Lær om bærekraftig fiske og dets betydning.
- Brainstorm og skisser ideer for RVR og et prototypevedlegg som kan identifisere plast kontra resirkulerbare papp ved hjelp av krav og budsjettarbeidsarket.
- Lag pseudokode og/eller et diagram/bilde av programmet du vil at RVR skal følge.
- Lag en prototype ved å bruke RVR-settet og annet prototypmateriale.
- Bruk Sphero Edu til å programmere og teste Coastal Clean Up Bot på det medfølgende kartet. Registrer roboten din som kjører sin bane. Hvis det ikke fullfører programmet, feilsøk og revider programmet før du tester boten på nytt.
- Prosjekt C: Robotikk i hagearbeid og jordbruk
- Hvem: Francis Farmer, en regenerativ havbonde og eier av Kelp Kultivators i Samsonville.
- Hva: En oppdrettsrobot
- Hvordan:
- Lag et empatikart og problemstilling.
- Lær om kystforurensning og viktigheten av å holde kysten rene.
- Brainstorm og skisser ideer for RVR og et prototypevedlegg som kan identifisere plast kontra resirkulerbare papp ved hjelp av krav og budsjettarbeidsarket.
- Lag pseudokode og/eller et diagram/bilde av programmet du vil at RVR skal følge.
- Lag en prototype ved å bruke RVR-settet og annet prototypmateriale.
- Bruk Sphero Edu til å programmere og teste Coastal Clean Up Bot på det medfølgende kartet. Registrer roboten din som kjører sin bane. Hvis det ikke fullfører programmet, feilsøk og revider programmet før du tester boten på nytt.
- Send inn empatikartet ditt, skisser, budsjettarbeidsark og video/bilder av boten din som kjører kurset med fullførte refleksjonsspørsmål.
Prosjekt Eksamples (3 minutter hver)
Studentene vil review examples av typen prosjekt de velger. For 3A, Coastal Clean Up Bot, presenteres tre bilder fra den virkelige verden med hyperkoblinger. Hver av robotene er designet for å rydde opp søppel og har et vedlegg. For 3B, Fishing Bot, er det også eksamples av akvatiske roboter som overvåker og hjelper til med bærekraftig fiske. Dette vil gi dem en konkret ide om hvilke typer leveranser de skal lage. Sørg for at elevene er sikre på hvilket prosjekt og bruker de fokuserer på.
Avslutning, levering og vurdering (5 minutter)
- Avslutning: Diskuter de tre prosjektvalgene hvis tiden tillater det. La elevene rekke opp hånden eller flytte til bestemte hjørner av rommet basert på prosjektpreferanse.
- Levering: Det er ingen leveranse for denne leksjonen. Målet er at studentene skal velge et av prosjektalternativene.
- Vurdering: Det er ingen vurdering for denne leksjonen. Målet er at studentene skal velge et av prosjektalternativene.
Differensiering
- Ytterligere støtte #1: For å lette tilretteleggingen kan du velge å la alle elevene jobbe med det samme prosjektvalget. For eksempel vil kanskje hver student samarbeide med en partner på prosjekt 3A.
- Ytterligere støtte #2: Du kan velge å presentere og beskrive hvert prosjektvalg for hele klassen, heller få dem uavhengig til å lese overviews. Alternativt kan du "stikksag" prosjektet overviews og la en gruppe elever oppsummere et spesifikt prosjektvalg for hele klassen.
- Utvidelse: Gjør dette til et tverrfaglig prosjekt med elevenes andre lærere! Følgende prosjekter passer godt sammen med disse fagene:
- Prosjekt 3A (Coastal Clean Up Bot): vitenskap, miljø, økonomi, ELA
- Prosjekt 3B (Fiskebot): økonomi, ingeniørfag, naturfag, historie, matematikk
- Prosjekt 3C (Farming Bot): historie, ingeniørfag, naturfag, matematikk.
Supplement
Dette tillegget er utviklet for å hjelpe deg med å sette opp utfordringskartet i klasserommet for AIR Unit 3-prosjektet. Se gjennom kartet, bildet og instruksjonene. Bruk oppsettet som fungerer best for klasserommet ditt og elevenes behov. Utfordringskartet er utformet for å bli implementert med begrensede ressurser som du kanskje har for hånden, eller kan utvides ved å involvere elevene dine for å hjelpe til med å bygge og designe kartet med resirkulert materiale, magasinutklipp, materialer elevene tar med osv. Det fullstendige kartet vil tar opp ca. 5' x 7' klasseromsplass og er delt inn i tre spesifikke soner for de tre ulike utfordringene. For minimumsutfordringen bør RVR kunne:
- naviger fra kai til tallerken til et "vannområde" for å "fange" fisk utpekt av to forskjellige fargekort, og gå deretter tilbake til kai til tallerken
- naviger fra Samsonville samfunnssenter til "strandområde" for å "hente" en plastflaske og en pappeske utpekt av to forskjellige fargekort, og gå deretter tilbake til senteret
- naviger fra Kelp Kultivators til strand og vannområde for å plukke opp gårdsskall og for å angi ikke-gårdskalldyr, og gå deretter tilbake til Kelp Kultivators
Studentene skal bygge en prototype vedlegg som kan være i stand til å plukke opp, fange eller høste. De vil simulere prototypeoperasjonen ved å bruke LED-lys på RVR som lyser for å indikere handlingen med å plukke opp, fange eller høste. Du kan endre denne aktiviteten på en rekke måter:
- Legg til flere fargekort eller krav til forskjellige sensorer for å legge til en ekstra utfordring.
- La elevene utfordre hverandre med løp eller få dem til å simulere henting og avlevering på alle tre stedene.
Dokumenter / Ressurser
 |
Verizon Innovative Learning Lab Program Robotics Project [pdfBrukerhåndbok Innovativt Learning Lab Program Robotics Project, Learning Lab Program Robotics Project, Lab Program Robotics Project, Program Robotics Project, Robotics Project, Project |
