Verizon Innovative Learning Lab Program Robotics Project
Špecifikácie
- Názov produktu: Verizon Innovative Learning Lab Programme Artificial Intelligence & Robotics
- Príručka pre lektora lekcie: Robotický projekt: Koniec projektuview
- Trvanie lekcie: 1 vyučovacia hodina (približne 50 minút)
Koniec produktuview
Vitajte v druhom kole projektov v AIR! V tomto projekte Unit 3 budú mať študenti možnosť vybrať si z troch rôznych možností projektu v oblasti robotiky. Použijú dizajnové myslenie, podnikanie a znalosti z kurzu AI a robotiky na vytvorenie riešenia Sphero RVR pre skutočný problém na základe jedného z používateľov. Študentom budú poskytnuté relevantné základné informácie o probléme, precedensy existujúcich robotických riešení, vedenie interviews pre mapovanie empatie, použite pracovný hárok s rozpočtom na zostavenie a nakoniec sa zapojte do programovacej výzvy, ktorú možno implementovať a otestovať v priestore triedy. V lekcii 1 si študenti prečítajú všetky tri projektyviews a potom si vyberte projekt, na ktorom chcú pracovať pre zostávajúce hodiny.
Project Choices
Študenti si môžu vybrať z troch rôznych projektov Unit 3. Každý projekt má inú tému problému a používateľa, ale proces, produkt a témy udržateľnosti pre každú voľbu sú veľmi podobné. Tu sú tri rôzne možnosti projektu:
- Projekt A: V tomto projekte budú študenti navrhovať, skicovať a stavať RVR s prototypovým nástavcom schopným používať farebné senzory na rozlíšenie medzi plastom (recyklovateľný A) a papierom (recyklovateľný B) a vyzdvihnúť ich.
- Projekt B: V tomto projekte budú študenti navrhovať, skicovať a stavať RVR s prototypovým nástavcom schopným používať farebné senzory na rozlíšenie dvoch druhov rýb – tuniaka (udržateľný) a halibuta (obmedzený zdroj) a ich lov.
- Projekt C: V tomto projekte budú študenti navrhovať, skicovať a stavať RVR s prototypovým nástavcom schopným používať farebné senzory na rozlíšenie medzi regeneratívnymi mäkkýšmi a voľne žijúcimi populáciami a následne ich zberať.
Ciele lekcie
- Definujte „kto, čo a ako“ pre všetky tri možnosti projektu:
- Odpoveď: Bot na čistenie pobrežia
- B: Rybársky robot
- C: Farming Bot
- Rozhodnite sa, či chcú pracovať na Projekte 3A, Projekte 3B alebo Projekte 3C.
Materiály
Na dokončenie tejto lekcie budú študenti potrebovať:
- Notebook / tablet
- Pracovný list pre študenta
Normy
- Spoločné základné štátne normy (CCSS) – ELA Kotvy: R.9
- Common Core State Standards (CCSS) – matematická prax: 1
- Vedecké štandardy novej generácie (NGSS) – Veda a inžinierska prax: 1
- Medzinárodná spoločnosť pre technológie vo vzdelávaní (ISTE): 6
- Národné obsahové štandardy pre podnikateľské vzdelávanie (NCEE): 1
Kľúčová slovná zásoba
- Vcítiť sa: pochopiť želania a potreby používateľa z ich pohľadu view.
Skôr ako začnete
- Zhromaždite potrebné materiály (alebo zabezpečte, aby vzdialení študenti mali prístup k potrebným materiálom)
- Review „Lekcia 1: Projekt sa skončilview” prezentácie, rubrika a/alebo moduly lekcií. Všimnite si, že pre túto lekciu existujú tri rôzne prezentácie, pretože existujú tri rôzne možnosti projektu.
- Zvážte, či chcete študentov priradiť ku konkrétnemu projektu, dať študentom čas prečítať si všetky tri projekty a vybrať si, alebo pracovať na jednom projekte ako trieda!
o Návrh na uľahčenie: Povzbudzujte študentov, aby dokončili lekciu 1 individuálne a vybrali si, ktorý projekt sa im páči, potom môže učiteľ zaradiť študentov do skupín podľa preferovaného projektu (A, B alebo C). Potom môžu študenti pracovať v tímoch po 2 až 3, aby dokončili zostávajúce hodiny projektu. - Tento projekt má komponent budovania RVR a komponent programovacej výzvy. Na programovanie je potrebný voľný priestor na testovanie pohybu RVR. Všetky 3 rôzne možnosti projektu budú fungovať s jednou mapou Samsonville, ktorú možno „postaviť“ na podlahe vašej triedy s 3 špecifickými „zónami“ pre každú výzvu. Ak máte obmedzený priestor, môžete si vybrať len jeden projekt. Celá mapa bola navrhnutá tak, aby ste ju mohli zostaviť s veľmi obmedzenými zásobami a materiálmi. Okrem toho môžete svojich študentov zapojiť do vytvárania podlahovej mapy s tlačenými alebo recyklovanými materiálmi a ozdobiť si ju, ako sa vám páči.
- Prílohy, ktoré budú študenti robiť, nebudú funkčné ani poháňané robotom. NaprampAk chce študent vyrobiť pobrežnú čistiacu botu, môže navrhnúť hrable, naberačku alebo nástavec typu pazúry – ale je dôležité, aby pochopili, že ide o „nefunkčný“ prototyp.
Postupy lekcií
Privítanie a predstavenie (2 minúty)
Vitajte študentov v triede. Použite priložené prezentácie alebo nasmerujte študentov na samoriadený modul SCORM, ak je dostupný vo vašom systéme riadenia vzdelávania. Vysvetlite študentom, že dnes budú skúmať tri rôzne možnosti projektu. Na konci hodiny si študenti vyberú, na ktorom projekte (3A, 3B alebo 3C) by chceli pracovať. Môžete si vybrať, aby študenti znovuview každý projekt skončilview individuálne a potom sa rozhodnúť. Prípadne môžete znovaview každý projekt skončilview ako celá trieda a potom nech si študenti na konci rozhodnú.
Zahrievanie, projekty A, B a C (každý 2 minúty)
Každý projekt skončilview začína jednoduchou zahrievacou otázkou. Tu sú rozcvičky pre každý projektview:
- Projekt A Warm up: Máte záujem o zlepšenie bezpečnosti a pohody všetkých obyvateľov Samsonville navrhnutím pobrežného čistiaceho robota so Sphero RVR, ktorý pomôže vyčistiť znečistené pláže?
- Project B Warm up: Máte záujem pomôcť Dock to Dish, morskej reštaurácii Samsonville, zlepšiť jej obchodné operácie a vybudovať udržateľného rybárskeho robota?
- Project C Warm up: Zaujíma vás, ako môže robotika a umelá inteligencia pomôcť životnému prostrediu prostredníctvom záhradníctva a farmárčenia?
Kto, čo a ako pre projekty A, B a C (každý 5 minút)
Po dokončení rozcvičky sa študenti dozvedia o tom, kto, čo a ako pre každý projekt. Tu je stručné zhrnutie každého projektu:
- Projekt A: Čistiaca bota na pobreží
- Kto: Tamara Touriste, výskumníčka v oblasti robotiky a častá turistka do Samsonville
- Čo: Robot na čistenie pobrežia, ktorý bude rozlišovať medzi plastom a lepenkou
- Ako:
- Vytvorte mapu empatie a vyhlásenie o probléme.
- Získajte informácie o znečistení pobrežia a dôležitosti udržiavania pobrežia čistého.
- Vymyslite a načrtnite nápady pre RVR a prototypovú prílohu, ktorá dokáže identifikovať recyklovateľné plasty a lepenky pomocou pracovného hárka s požiadavkami a rozpočtom.
- Vytvorte pseudokód a/alebo diagram/obrázok programu, ktorý má váš RVR sledovať.
- Vytvorte prototyp pomocou súpravy RVR a iných prototypových materiálov.
- Pomocou Sphero Edu naprogramujte a otestujte svojho Coastal Clean Up Bota na poskytnutej mape. Zaznamenajte, ako váš robot beží po svojej ceste. Ak úspešne nedokončí ladenie programu a pred opätovným testovaním robota program revidujte.
- Odovzdajte svoju empatickú mapu, náčrty, pracovný hárok s rozpočtom a video/obrázky vášho robota, ktorý beží v kurze s vyplnenými otázkami na zamyslenie.
- Projekt B: Trvalo udržateľná rybárska bota
- Kto: Dock to Dish, morská reštaurácia Samsonville
- Čo: Udržateľný rybársky robot na zlepšenie obchodných operácií
- Ako:
- Vytvorte mapu empatie a vyhlásenie o probléme.
- Získajte informácie o trvalo udržateľnom rybolove a jeho význame.
- Vymyslite a načrtnite nápady pre RVR a prototypovú prílohu, ktorá dokáže identifikovať recyklovateľné plasty a lepenky pomocou pracovného hárka s požiadavkami a rozpočtom.
- Vytvorte pseudokód a/alebo diagram/obrázok programu, ktorý má váš RVR sledovať.
- Vytvorte prototyp pomocou súpravy RVR a iných prototypových materiálov.
- Pomocou Sphero Edu naprogramujte a otestujte svojho Coastal Clean Up Bota na poskytnutej mape. Zaznamenajte, ako váš robot beží po svojej ceste. Ak úspešne nedokončí ladenie programu a pred opätovným testovaním robota program revidujte.
- Projekt C: Robotika v záhradníctve a farmárstve
- Kto: Francis Farmer, regeneračný oceánsky farmár a majiteľ Kelp Kultivators v Samsonville.
- Čo: Farmársky robot
- Ako:
- Vytvorte mapu empatie a vyhlásenie o probléme.
- Získajte informácie o znečistení pobrežia a dôležitosti udržiavania pobrežia čistého.
- Vymyslite a načrtnite nápady pre RVR a prototypovú prílohu, ktorá dokáže identifikovať recyklovateľné plasty a lepenky pomocou pracovného hárka s požiadavkami a rozpočtom.
- Vytvorte pseudokód a/alebo diagram/obrázok programu, ktorý má váš RVR sledovať.
- Vytvorte prototyp pomocou súpravy RVR a iných prototypových materiálov.
- Pomocou Sphero Edu naprogramujte a otestujte svojho Coastal Clean Up Bota na poskytnutej mape. Zaznamenajte, ako váš robot beží po svojej ceste. Ak úspešne nedokončí ladenie programu a pred opätovným testovaním robota program revidujte.
- Odovzdajte svoju empatickú mapu, náčrty, pracovný hárok s rozpočtom a video/obrázky vášho robota, ktorý beží v kurze s vyplnenými otázkami na zamyslenie.
Projekt napramples (každý 3 minút)
Študenti budú review examptypu projektu, ktorý si zvolia. Pre 3A, Coastal Clean Up Bot, sú prezentované tri obrázky skutočného sveta s hypertextovými odkazmi. Každý z robotov je určený na čistenie odpadkov a má nástavec. Pre 3B, Fishing Bot, existujú aj skutočné exampvodné roboty, ktoré monitorujú a pomáhajú pri trvalo udržateľnom rybolove. To im poskytne hmatateľnú predstavu o typoch výstupov, ktoré budú vytvárať. Uistite sa, že študenti sú si istí, na aký projekt a používateľa sa zameriavajú.
Zhrnutie, odovzdanie a vyhodnotenie (5 minút)
- Zhrnutie: Ak to čas dovolí, prediskutujte tri možnosti projektu. Požiadajte študentov, aby zdvihli ruky alebo sa presunuli do určitých rohov miestnosti na základe preferencie projektu.
- Výstup: Pre túto lekciu neexistuje žiadny výstup. Cieľom je, aby si žiaci vybrali jednu z možností projektu.
- Hodnotenie: Pre túto lekciu neexistuje žiadne hodnotenie. Cieľom je, aby si žiaci vybrali jednu z možností projektu.
Diferenciácia
- Dodatočná podpora č. 1: Pre uľahčenie si môžete zvoliť, aby všetci študenti pracovali na rovnakom projekte. Napríklad, možno každý študent bude pracovať s partnerom na projekte 3A.
- Dodatočná podpora č. 2: Môžete sa rozhodnúť prezentovať a opísať každý projektový výber celej triede, radšej ich nech si nezávisle prečítajúviews. Prípadne môžete projekt ukončiť priamočiarou pílouviews a nechajte skupinu študentov zhrnúť výber konkrétneho projektu celej triede.
- Rozšírenie: Urobte z toho medzipredmetový projekt s ostatnými učiteľmi študentov! Nasledujúce projekty sa dobre hodia k týmto témam:
- Projekt 3A (Coastal Clean Up Bot): veda, životné prostredie, ekonomika, ELA
- Projekt 3B (Rybársky robot): ekonómia, inžinierstvo, veda, história, matematika
- Project 3C (Farming Bot): história, inžinierstvo, veda, matematika.
Doplnok
Tento doplnok je navrhnutý tak, aby vám pomohol nastaviť mapu výziev vo vašej triede pre projekt AIR Unit 3 Project. Prezrite si mapu, fotografiu a pokyny. Použite nastavenie, ktoré najlepšie vyhovuje vášmu priestoru v triede a potrebám vašich študentov. Mapa výzvy je navrhnutá tak, aby sa dala implementovať s obmedzenými zdrojmi, ktoré môžete mať po ruke, alebo ju možno rozšíriť zapojením vašich študentov, ktorí vám pomôžu zostaviť a navrhnúť mapu pomocou upcyklovaných materiálov, výstrižkov z časopisov, materiálov, ktoré prinesú študenti atď. zaberajú približne 5' x 7' priestoru v triede a sú rozdelené do troch špecifických zón pre tri rôzne výzvy. Pre minimálnu výzvu by RVR mala byť schopná:
- prejdite z doku do misky do „vodnej oblasti“, aby ste „chytili“ ryby označené dvoma kartami rôznych farieb, potom sa vráťte do doku do misky
- prejdite z komunitného centra Samsonville do „plážovej oblasti“, kde si „vyzdvihnite“ plastovú fľašu a kartónovú škatuľu označenú dvomi kartami rôznych farieb, potom sa vráťte do centra
- navigovať z Kelp Kultivators na pláž a do vodnej oblasti, kde si môžete nazbierať mäkkýše z farmy a označiť mäkkýše, ktoré nie sú z farmy, a potom sa vrátiť do Kelp Kultivators
Študenti vytvoria prototyp príslušenstva, ktorý by mohol byť schopný zdvihnúť, chytiť alebo zbierať. Budú simulovať prevádzku prototypu pomocou LED svetiel na RVR, ktoré sa rozsvietia, aby indikovali činnosť zberu, chytania alebo zberu. Túto aktivitu môžete upraviť rôznymi spôsobmi:
- Pridajte ďalšie farebné karty alebo požiadavky na rôzne senzory, aby ste pridali ďalšiu výzvu.
- Nechajte študentov vyzvať sa navzájom v pretekoch alebo ich nechajte simulovať vyzdvihnutie a vylodenie na všetkých 3 miestach.
Dokumenty / zdroje
 | Verizon Innovative Learning Lab Program Robotics Project [pdf] Používateľská príručka Inovatívny vzdelávací laboratórny program robotický projekt, učebný laboratórny program robotický projekt, laboratórny program robotický projekt, programový robotický projekt, robotický projekt, projekt |
