Projeto de robótica do programa Verizon Innovative Learning Lab
Especificações
- Nome do produto: Programa Verizon Innovative Learning Lab Inteligência Artificial e Robótica
- Guia do facilitador da aula: Projeto de Robótica: Projeto encerradoview
- Duração da aula: 1 período de aula (aproximadamente 50 minutos)
Produto acimaview
Bem-vindo à segunda rodada de projetos no AIR! Neste Projeto da Unidade 3, os alunos terão a oportunidade de escolher entre três opções diferentes de projetos na área da robótica. Eles aplicarão design thinking, empreendedorismo e conhecimento do curso de IA e Robótica para criar uma solução Sphero RVR para um problema do mundo real com base em um dos usuários. Os alunos receberão informações básicas relevantes sobre o problema, precedentes de soluções robóticas existentes, conduta interviews para mapeamento de empatia, usar uma planilha de orçamento para construção e, por fim, envolver-se em um desafio de programação que possa ser implementado e testado no espaço da sala de aula. Na Lição 1, os alunos lerão todos os três projetosviewse, em seguida, escolha o projeto em que desejam trabalhar nas aulas restantes.
Escolhas de projeto
Existem três projetos diferentes da Unidade 3 que os alunos podem escolher. Cada projeto tem um tema problemático e um usuário diferente, mas os temas de processo, produto e sustentabilidade para cada escolha são muito semelhantes. Aqui estão as três opções de projeto diferentes:
- Projeto A: Neste projeto, os alunos projetarão, esboçarão e construirão um RVR com um protótipo capaz de usar sensores de cores para diferenciar entre plástico (reciclável A) e papel (reciclável B) e recolhê-los.
- Projeto B: Neste projeto, os alunos irão projetar, esboçar e construir um RVR com um protótipo capaz de usar sensores de cor para diferenciar entre dois tipos de peixes – atum (sustentável) e linguado (recurso limitado) e capturá-los.
- Projeto C: Neste projeto, os alunos projetarão, esboçarão e construirão um RVR com um protótipo capaz de usar sensores de cor para diferenciar entre moluscos regenerativos e populações selvagens e, em seguida, colhê-los.
Objetivos da lição
- Defina “quem, o quê e como” para todas as três opções de projeto:
- R: Bot de limpeza costeira
- B: Robô de pesca
- C: Robô Agrícola
- Decida se eles querem trabalhar no Projeto 3A, Projeto 3B ou Projeto 3C.
Materiais
Para concluir esta lição, os alunos precisarão de:
- Laptop / tablet
- Planilha do aluno
Padrões
- Padrões Estaduais Básicos Comuns (CCSS) – Âncoras ELA: R.9
- Padrões Estaduais Básicos Comuns (CCSS) – Prática Matemática: 1
- Padrões Científicos da Próxima Geração (NGSS) – Práticas Científicas e de Engenharia: 1
- Sociedade Internacional de Tecnologia na Educação (ISTE): 6
- Padrões de Conteúdo Nacional para Educação em Empreendedorismo (NCEE): 1
Vocabulário chave
- Tenha empatia: entenda os desejos e necessidades de um usuário do ponto de vista dele view.
Antes de começar
- Reúna os materiais necessários (ou garanta que os alunos remotos possam acessar os materiais necessários)
- Review a “Lição 1: Projeto encerradoview”apresentações, rubricas e/ou módulos de aula. Observe que há três apresentações diferentes para esta lição, pois há três opções de projetos diferentes.
- Considere se você deseja designar os alunos para um projeto específico, dar-lhes tempo para ler todos os três projetos e fazer uma escolha ou trabalhar em um único projeto como uma turma!
o Sugestão de Facilitação: Incentive os alunos a completarem a Lição 1 individualmente e escolherem qual Projeto eles gostam, então o professor pode colocar os alunos em grupos de acordo com o Projeto preferido (A, B ou C). Em seguida, os alunos podem trabalhar em equipes de 2 a 3 para concluir as lições restantes do projeto. - Este projeto tem uma componente de construção de RVR e uma componente de desafio de programação. Para o desafio de programação, é necessário um espaço livre para testar o movimento do RVR. As 3 diferentes opções de projeto funcionarão com um único mapa de Samsonville que pode ser “construído” no chão da sua sala de aula com 3 “zonas” específicas para cada desafio. Se você tiver espaço limitado, poderá escolher apenas um projeto. O mapa completo foi projetado para que você possa construí-lo com suprimentos e materiais disponíveis muito limitados. Além disso, você pode envolver seus alunos na construção do mapa com materiais impressos ou reciclados e decorar o quanto quiser.
- Os acessórios que os alunos farão não serão funcionais nem alimentados pelo robô. Para exampOu seja, se um aluno quiser fazer o Coastal Clean Up Bot, ele poderá projetar um ancinho, uma pá ou um acessório do tipo garra – mas é importante que ele entenda que este é um protótipo “não funcional”.
Procedimentos de aula
Boas-vindas e apresentações (2 minutos)
Dê as boas-vindas aos alunos à aula. Use as apresentações incluídas ou direcione os alunos para o módulo SCORM autoguiado, se disponível em seu Sistema de Gerenciamento de Aprendizagem. Explique aos alunos que eles explorarão três opções de projetos diferentes hoje. Ao final da aula, os alunos escolherão em qual projeto (3A, 3B ou 3C) gostariam de trabalhar. Você pode optar por fazer com que os alunos repitamview cada projeto acabouview individualmente e depois decidir. Alternativamente, você pode voltarview cada projeto acabouview como uma turma inteira e depois peça aos alunos que façam suas escolhas no final.
Aquecimento, Projetos A, B e C (2 minutos cada)
Cada projeto ao longoview começa com uma simples pergunta de aquecimento. Aqui estão os aquecimentos para cada projetoview:
- Aquecimento do Projeto A: Você está interessado em melhorar a segurança e o bem-estar de todos os cidadãos de Samsonville projetando um bot de limpeza costeira com o Sphero RVR para ajudar a limpar as praias poluídas?
- Aquecimento do Projeto B: Você está interessado em ajudar o Dock to Dish, o restaurante de frutos do mar de Samsonville, a melhorar suas operações comerciais e a construir um robô de pesca sustentável?
- Aquecimento do Projeto C: Você está interessado em aprender como a robótica e a inteligência artificial podem ajudar o meio ambiente por meio da jardinagem e da agricultura?
Quem, o quê e como para os projetos A, B e C (5 minutos cada)
Depois que os alunos concluírem o aquecimento, eles aprenderão sobre quem, o quê e como para cada projeto. Aqui está um rápido resumo de cada projeto:
- Projeto A: Bot de limpeza costeira
- Quem: Tamara Touriste, pesquisadora de robótica e turista frequente em Samsonville
- O quê: Um robô de limpeza costeira que distinguirá entre plástico e papelão
- Como:
- Crie um mapa de empatia e uma declaração do problema.
- Aprenda sobre a poluição costeira e a importância de manter as costas limpas.
- Faça um brainstorming e esboce ideias para o RVR e um protótipo de acessório que possa identificar recicláveis de plástico versus papelão usando a Planilha de Requisitos e Orçamento.
- Crie pseudocódigo e/ou um diagrama/imagem do programa que você deseja que seu RVR siga.
- Crie um protótipo usando o kit RVR e outros materiais de prototipagem.
- Use o Sphero Edu para programar e testar seu Coastal Clean Up Bot no mapa fornecido. Grave seu robô percorrendo seu caminho. Se não concluir com êxito o programa, depure e revise o programa antes de testar o Bot novamente.
- Entregue seu mapa de empatia, esboços, planilha de orçamento e vídeos/fotos do seu Bot executando seu curso com perguntas de reflexão preenchidas.
- Projeto B: Robô de Pesca Sustentável
- Quem: Dock to Dish, o restaurante de frutos do mar de Samsonville
- O quê: Um bot de pesca sustentável para melhorar as operações comerciais
- Como:
- Crie um mapa de empatia e uma declaração do problema.
- Aprenda sobre a pesca sustentável e sua importância.
- Faça um brainstorming e esboce ideias para o RVR e um protótipo de acessório que possa identificar recicláveis de plástico versus papelão usando a Planilha de Requisitos e Orçamento.
- Crie pseudocódigo e/ou um diagrama/imagem do programa que você deseja que seu RVR siga.
- Crie um protótipo usando o kit RVR e outros materiais de prototipagem.
- Use o Sphero Edu para programar e testar seu Coastal Clean Up Bot no mapa fornecido. Grave seu robô percorrendo seu caminho. Se não concluir com êxito o programa, depure e revise o programa antes de testar o Bot novamente.
- Projeto C: Robótica em Jardinagem e Agricultura
- Quem: Francis Farmer, um agricultor regenerativo oceânico e proprietário da Kelp Kultivators em Samsonville.
- O quê: um bot agrícola
- Como:
- Crie um mapa de empatia e uma declaração do problema.
- Aprenda sobre a poluição costeira e a importância de manter as costas limpas.
- Faça um brainstorming e esboce ideias para o RVR e um protótipo de acessório que possa identificar recicláveis de plástico versus papelão usando a Planilha de Requisitos e Orçamento.
- Crie pseudocódigo e/ou um diagrama/imagem do programa que você deseja que seu RVR siga.
- Crie um protótipo usando o kit RVR e outros materiais de prototipagem.
- Use o Sphero Edu para programar e testar seu Coastal Clean Up Bot no mapa fornecido. Grave seu robô percorrendo seu caminho. Se não concluir com êxito o programa, depure e revise o programa antes de testar o Bot novamente.
- Entregue seu mapa de empatia, esboços, planilha de orçamento e vídeos/fotos do seu Bot executando seu curso com perguntas de reflexão preenchidas.
Projeto Examples (3 minutos cada)
Os alunos irão review examparquivos do tipo de projeto que escolherem. Para 3A, o Coastal Clean Up Bot, três imagens do mundo real são apresentadas com hiperlinks. Cada um dos robôs foi projetado para limpar o lixo e possui um acessório. Para 3B, o Fishing Bot, também existem ex do mundo realamparquivos de robôs aquáticos que monitoram e ajudam na pesca sustentável. Isso lhes dará uma ideia tangível dos tipos de resultados que criarão. Certifique-se de que os alunos tenham certeza do projeto e do usuário em que estão se concentrando.
Conclusão, entrega e avaliação (5 minutos)
- Conclusão: Se o tempo permitir, discuta as três opções de projeto. Peça aos alunos que levantem a mão ou se movam para determinados cantos da sala com base na preferência do projeto.
- Entrega: Não há entrega para esta lição. O objetivo é que os alunos escolham uma das opções de projeto.
- Avaliação: Não há avaliação para esta lição. O objetivo é que os alunos escolham uma das opções de projeto.
Diferenciação
- Suporte adicional nº 1: Para facilitar a facilitação, você pode optar por fazer com que todos os alunos trabalhem na mesma opção de projeto. Por exemplo, talvez cada aluno trabalhe com um parceiro no projeto 3A.
- Suporte Adicional nº 2: Você pode optar por apresentar e descrever cada escolha de projeto para toda a turma, em vez de pedir que leiam o texto de forma independenteviewS. Alternativamente, você pode “fazer a serra” do projetoviews e peça a um grupo de alunos que resuma uma escolha de projeto específica para toda a turma.
- Extensão: Faça deste um projeto intercurricular com os outros professores dos alunos! Os seguintes projetos combinam bem com esses assuntos:
- Projeto 3A (Coastal Clean Up Bot): ciência, meio ambiente, economia, ELA
- Projeto 3B (Bot de Pesca): economia, engenharia, ciências, história, matemática
- Projeto 3C (Farming Bot): história, engenharia, ciências, matemática.
Suplemento
Este suplemento foi elaborado para ajudá-lo a configurar o Mapa do Desafio em sua sala de aula para o Projeto AIR Unidade 3. Veja o mapa, a foto e as instruções. Use a configuração que melhor se adapta ao espaço da sua sala de aula e às necessidades dos seus alunos. O Mapa do Desafio foi projetado para ser implementado com recursos limitados que você possa ter em mãos ou pode ser ampliado envolvendo seus alunos para ajudar a construir e projetar o mapa com materiais reciclados, recortes de revistas, materiais que os alunos trazem, etc. ocupa aproximadamente 5' x 7' de espaço de sala de aula e está dividido em três zonas específicas para os três desafios diferentes. Para o desafio mínimo, o RVR deverá ser capaz de:
- navegue do Dock to Dish para uma 'área de água' para 'capturar' peixes designados por duas cartas de cores diferentes e depois retorne do Dock to Dish
- navegue do Centro Comunitário de Samsonville até a “área da praia” para “pegar” uma garrafa de plástico e uma caixa de papelão designadas por dois cartões de cores diferentes e depois retornar ao Centro
- navegue de Kelp Kultivators até a praia e a área aquática para coletar mariscos agrícolas e designar mariscos não agrícolas e depois retorne para Kelp Kultivators
Os alunos construirão um protótipo de acessório que poderá ser capaz de pegar, capturar ou colher. Eles simularão a operação do protótipo usando luzes LED no RVR que acendem para indicar a ação de coletar, capturar ou colher. Você pode modificar esta atividade de diversas maneiras:
- Adicione cartões de cores adicionais ou requisitos para diferentes sensores para adicionar um desafio extra.
- Faça com que os alunos desafiem uns aos outros em corridas ou simulem o embarque e desembarque em todos os três locais.
Documentos / Recursos
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Projeto de robótica do programa Verizon Innovative Learning Lab [pdf] Guia do Usuário Projeto de Robótica do Programa de Laboratório de Aprendizagem Inovador, Projeto de Robótica do Programa de Laboratório de Aprendizagem, Projeto de Robótica do Programa de Laboratório, Projeto de Robótica do Programa, Projeto de Robótica, Projeto |
