Verizon Innovative Learning Lab Program Robotics Project

Specifikacije

• Ime izdelka: Verizon Innovative Learning Lab Program Artificial Intelligence & Robotics
• Vodnik za izvajalca lekcije: Projekt robotike: Konec projektaview
• Trajanje lekcije: 1 učna ura (približno 50 minut)

Konec izdelkaview

Dobrodošli v drugem krogu projektov v AIR! V tem projektu 3. enote bodo študentje imeli možnost izbirati med tremi različnimi projektnimi možnostmi na področju robotike. Uporabili bodo oblikovalsko razmišljanje, podjetništvo in znanje iz predmeta AI and Robotics, da bi ustvarili rešitev Sphero RVR za problem v resničnem svetu, ki temelji na enem od uporabnikov. Študenti bodo dobili ustrezne osnovne informacije o problemu, precedense obstoječih robotskih rešitev, ravnanje medviews za preslikavo empatije, uporabite proračunski delovni list za gradnjo in končno se vključite v programski izziv, ki ga je mogoče implementirati in preizkusiti v razredu. V lekciji 1 bodo učenci prebrali vse tri projekteviews in nato izberejo projekt, na katerem želijo delati za preostale ure.

Izbira projekta

Dijaki lahko izbirajo med tremi različnimi projekti 3. enote. Vsak projekt ima drugačno temo problema in uporabnika, vendar so teme procesa, izdelka in trajnosti za vsako izbiro zelo podobne. Tukaj so tri različne izbire projekta:

1. Projekt A: V tem projektu bodo študenti načrtovali, skicirali in izdelali RVR s prototipnim nastavkom, ki bo lahko uporabljal barvne senzorje za razlikovanje med plastiko (reciklabilen A) in papirjem (reciklabilen B) ter ju pobral.
2. Projekt B: V tem projektu bodo študentje načrtovali, skicirali in izdelali RVR s prototipnim priključkom, ki bo lahko uporabljal barvne senzorje za razlikovanje med dvema vrstama rib – tuno (trajnostno) in morsko ploščo (omejen vir) ter ju lovil.
3. Projekt C: V tem projektu bodo študenti načrtovali, skicirali in izdelali RVR s prototipnim nastavkom, ki bo lahko uporabljal barvne senzorje za razlikovanje med regenerativnimi školjkami in divjimi populacijami, nato pa jih nabiral.

Cilji lekcije

• Določite »kdo, kaj in kako« za vse tri izbire projekta:
  • O: Bot za čiščenje obale
  • B: ribiški bot
  • C: Farming Bot
• Odločite se, ali želijo delati na projektu 3A, projektu 3B ali projektu 3C.

Materiali

Za dokončanje te lekcije bodo učenci potrebovali:

• Prenosnik / tablica
• Učenčev delovni list

Standardi 

• Skupni temeljni državni standardi (CCSS) – sidra ELA: R.9
• Skupni temeljni državni standardi (CCSS) – matematična praksa: 1
• Znanstveni standardi naslednje generacije (NGSS) – znanstvene in inženirske prakse: 1
• Mednarodno združenje za tehnologijo v izobraževanju (ISTE): 6
• Nacionalni vsebinski standardi za podjetniško izobraževanje (NCEE): 1

Ključni besednjak 

• Sočustvujte: razumejte uporabnikove želje in potrebe z njihovega vidika view.

Preden začnete

• Zberite potrebne materiale (ali zagotovite dostop oddaljenih študentov do potrebnih materialov)
• Review »Lekcija 1: Konec projektaview” predstavitve, rubrike in/ali moduli lekcij. Upoštevajte, da obstajajo tri različne predstavitve za to lekcijo, saj obstajajo tri različne izbire projektov.
• Razmislite, ali želite študente dodeliti določenemu projektu, omogočiti študentom čas, da preberejo vse tri projekte in se odločijo, ali delati na enem projektu kot razred!
  o Predlog za pospeševanje: Spodbujajte učence, da individualno dokončajo lekcijo 1 in izberejo, kateri projekt jim je všeč, nato pa lahko učitelj učence razvrsti v skupine glede na želeni projekt (A, B ali C). Nato lahko učenci delajo v skupinah po 2-3, da dokončajo preostale lekcije projekta.
• Ta projekt ima gradbeno komponento RVR in komponento programskega izziva. Za programski izziv je potreben prazen prostor za testiranje gibanja RVR. Vse 3 različne možnosti projekta bodo delovale z enim samim zemljevidom Samsonvilla, ki ga je mogoče "zgraditi" na tleh vaše učilnice s 3 posebnimi "conami" za vsak izziv. Če ste omejeni s prostorom, lahko izberete samo en projekt. Celoten zemljevid je zasnovan tako, da ga lahko zgradite z zelo omejenimi zalogami in materiali. Poleg tega lahko svoje učence vključite v izdelavo zemljevida tal s tiskanimi ali recikliranimi materiali in okrasite, kolikor želite.
• Priključki, ki jih bodo izdelovali učenci, ne bodo delovali ali jih bo poganjal robot. Na primerample, če študent želi narediti Coastal Clean Up Bot, lahko oblikuje grablje, zajemalko ali nastavek s kremplji – vendar je pomembno, da razumejo, da je to 'nedelujoči' prototip.

Postopki lekcije

Dobrodošlica in predstavitve (2 minuti)

Dobrodošli učenci v razredu. Uporabite vključene predstavitve ali študente usmerite na samovodeni modul SCORM, če je na voljo v vašem sistemu za upravljanje učenja. Študentom razložite, da bodo danes raziskovali tri različne možnosti projekta. Ob koncu pouka bodo študentje izbrali, na katerem projektu (3A, 3B ali 3C) bi radi delali. Lahko se odločite, da bodo študenti ponovnoview vsak projekt končanview individualno in se nato odločite. Lahko pa ponovnoview vsak projekt končanview kot celoten razred in nato naj se učenci na koncu odločijo.

Ogrevanje, projekti A, B in C (vsak po 2 minuti)

Vsak projekt končanview se začne s preprostim ogrevalnim vprašanjem. Tukaj je ogrevanje za vsak projektview:

1. Projekt A Warm up: Ali vas zanima izboljšanje varnosti in dobrega počutja vseh prebivalcev Samsonvilla z oblikovanjem robota za čiščenje obale s Sphero RVR za pomoč pri čiščenju onesnaženih plaž?
2. Projekt B Warm up: Ali vas zanima pomoč Dock to Dish, restavraciji z morsko hrano Samsonville, izboljšati njeno poslovanje in zgraditi trajnostni ribiški bot?
3. Projekt C Warm up: Vas zanima, kako lahko robotika in umetna inteligenca pomagata okolju z vrtnarjenjem in kmetovanjem?

Kdo, kaj in kako za projekte A, B in C (vsak po 5 minut)

Ko študentje opravijo ogrevanje, se bodo naučili kdo, kaj in kako za vsak projekt. Tukaj je kratek povzetek vsakega projekta:

1. Projekt A: Bot za čiščenje obale
   • Kdo: Tamara Touriste, raziskovalka robotike in pogosta turistka Samsonvilla
   • Kaj: Obalni čistilni robot, ki bo razlikoval med plastiko in kartonom
   • Kako:
     • Ustvarite zemljevid empatije in izjavo o problemu.
     • Spoznajte onesnaževanje obal in pomen ohranjanja čistih obal.
     • Razmislite in skicirajte ideje za RVR in prototipno prilogo, ki lahko identificira plastiko in karton, ki jih je mogoče reciklirati, z uporabo delovnega lista z zahtevami in proračunom.
     • Ustvarite psevdokodo in/ali diagram/sliko programa, za katerega želite, da sledi vaš RVR.
     • Ustvarite prototip z uporabo kompleta RVR in drugih materialov za izdelavo prototipov.
     • Uporabite Sphero Edu za programiranje in testiranje vašega Coastal Clean Up Bot na priloženem zemljevidu. Posnemite, kako vaš robot teče svojo pot. Če ne dokonča uspešno programa, razhroščite in pregledajte program, preden ponovno preizkusite Bot.
     • Oddajte svoj zemljevid empatije, skice, proračunski delovni list in videoposnetke/slike svojega bota, ki teče po poti, z izpolnjenimi vprašanji za razmislek.
2. Projekt B: Trajnostni ribiški bot
   • Kdo: Dock to Dish, restavracija z morsko hrano Samsonville
   • Kaj: Trajnostni ribiški bot za izboljšanje poslovanja
   • Kako:
     • Ustvarite zemljevid empatije in izjavo o problemu.
     • Spoznajte trajnostni ribolov in njegov pomen.
     • Razmislite in skicirajte ideje za RVR in prototipno prilogo, ki lahko identificira plastiko in karton, ki jih je mogoče reciklirati, z uporabo delovnega lista z zahtevami in proračunom.
     • Ustvarite psevdokodo in/ali diagram/sliko programa, za katerega želite, da sledi vaš RVR.
     • Ustvarite prototip z uporabo kompleta RVR in drugih materialov za izdelavo prototipov.
     • Uporabite Sphero Edu za programiranje in testiranje vašega Coastal Clean Up Bot na priloženem zemljevidu. Posnemite, kako vaš robot teče svojo pot. Če ne dokonča uspešno programa, razhroščite in pregledajte program, preden ponovno preizkusite Bot.
3. Projekt C: Robotika v vrtnarstvu in kmetijstvu
   • Kdo: Francis Farmer, regenerativni oceanski kmet in lastnik Kelp Kultivators v Samsonvillu.
   • Kaj: kmetijski bot
   • Kako:
     • Ustvarite zemljevid empatije in izjavo o problemu.
     • Spoznajte onesnaževanje obal in pomen ohranjanja čistih obal.
     • Razmislite in skicirajte ideje za RVR in prototipno prilogo, ki lahko identificira plastiko in karton, ki jih je mogoče reciklirati, z uporabo delovnega lista z zahtevami in proračunom.
     • Ustvarite psevdokodo in/ali diagram/sliko programa, za katerega želite, da sledi vaš RVR.
     • Ustvarite prototip z uporabo kompleta RVR in drugih materialov za izdelavo prototipov.
     • Uporabite Sphero Edu za programiranje in testiranje vašega Coastal Clean Up Bot na priloženem zemljevidu. Posnemite, kako vaš robot teče svojo pot. Če ne dokonča uspešno programa, razhroščite in pregledajte program, preden ponovno preizkusite Bot.
     • Oddajte svoj zemljevid empatije, skice, proračunski delovni list in videoposnetke/slike svojega bota, ki teče po poti, z izpolnjenimi vprašanji za razmislek.

Projekt Examples (3 minut vsak)

Dijaki bodo ponovnoview exampglede na vrsto projekta, ki ga izberejo. Za 3A, Coastal Clean Up Bot, so tri slike resničnega sveta predstavljene s hiperpovezavami. Vsak od robotov je namenjen čiščenju smeti in ima nastavek. Za 3B, Fishing Bot, obstajajo tudi resnični bivšiampvodnih robotov, ki spremljajo in pomagajo pri trajnostnem ribolovu. To jim bo dalo oprijemljivo predstavo o vrstah rezultatov, ki jih bodo ustvarili. Prepričajte se, da so učenci prepričani, na kateri projekt in uporabnika se osredotočajo.

Zaključek, rezultat in ocena (5 minut)

• Zaključek: Če čas dopušča, se pogovorite o treh možnostih projekta. Učenci naj dvignejo roko ali se premaknejo v določene kote sobe glede na prednost projekta.
• Rezultat: Za to lekcijo ni rezultata. Cilj je, da se dijaki odločijo za eno od možnosti projekta.
• Ocenjevanje: Za to lekcijo ni ocenjevanja. Cilj je, da se dijaki odločijo za eno od možnosti projekta.

Diferenciacija 

• Dodatna podpora št. 1: Za lažjo olajšavo se lahko odločite, da bodo vsi učenci delali na isti izbiri projekta. Na primer, morda bo vsak študent sodeloval s partnerjem pri projektu 3A.
• Dodatna podpora št. 2: Lahko se odločite, da boste vsako izbiro projekta predstavili in opisali celotnemu razredu, raje naj samostojno preberejo konecviews. Druga možnost je, da projekt "prežagate".views in naj skupina študentov celotnemu razredu povzame določeno izbiro projekta.
• Razširitev: Naj bo to medpredmetni projekt z drugimi učitelji učencev! Naslednji projekti se dobro ujemajo s temi temami:
  • Projekt 3A (Coastal Clean Up Bot): znanost, okolje, ekonomija, ELA
  • Projekt 3B (Ribiški čoln): ekonomija, tehnika, znanost, zgodovina, matematika
  • Projekt 3C (Farming Bot): zgodovina, inženiring, znanost, matematika.

Dodatek

Ta dodatek je zasnovan tako, da vam pomaga pri nastavitvi zemljevida izzivov v vaši učilnici za projekt AIR Unit 3. Preglejte zemljevid, fotografijo in navodila. Uporabite nastavitev, ki najbolje ustreza vašemu prostoru v učilnici in potrebam vaših učencev. Zemljevid izzivov je zasnovan tako, da ga lahko izvajate z omejenimi viri, ki jih morda imate pri roki, ali pa jih lahko razširite tako, da vključite svoje učence, da pomagajo pri izdelavi in ​​oblikovanju zemljevida z nadgrajenimi materiali, izrezki iz revij, materiali, ki jih prinesejo študenti itd. Celoten zemljevid bo zavzame približno 5' x 7' prostora v učilnici in je razdeljen na tri posebne cone za tri različne izzive. Za najmanjši izziv mora biti RVR sposoben:

• pojdite od Dock to Dish do 'vodnega območja', da 'lovite' ribe, označene z dvema različnima barvnima karticama, nato pa se vrnite na Dock to Dish
• pojdite od središča skupnosti Samsonville do 'območja na plaži', da 'poberete' plastično steklenico in kartonsko škatlo, označeno z dvema različnima barvnima karticama, nato pa se vrnite v center
• navigirajte od Kelp Kultivators do plaže in vodnega območja, da poberete gojišča školjk in označite negojitvene školjke, nato pa se vrnite do Kelp Kultivators

Študenti bodo izdelali prototip priključka, ki bi lahko bil sposoben pobiranja, lovljenja ali žetve. Simulirali bodo delovanje prototipa z uporabo LED luči na RVR, ki se prižgejo in označujejo dejanje pobiranja, lovljenja ali žetve. To dejavnost lahko spremenite na različne načine:

• Dodajte dodatne barvne kartice ali zahteve za različne senzorje, da dodate dodaten izziv.
• Naj učenci izzivajo drug drugega z dirkami ali naj simulirajo pobiranje in odlaganje na vseh treh lokacijah.

Dokumenti / Viri

Verizon Innovative Learning Lab Program Robotics Project [pdf] Uporabniški priročnik Innovative Learning Lab Program Robotics Project, Learning Lab Program Robotics Project, Lab Program Robotics Project, Program Robotics Project, Robotics Project, Project

Reference

• Uporabniški priročnik