Робототехнічний проект Verizon Innovative Learning Lab Program
Технічні характеристики
- Назва продукту: Verizon Innovative Learning Lab Program Artificial Intelligence & Robotics
- Посібник для ведучого уроку: Робототехнічний проект: Проект завершеноview
- Тривалість уроку: 1 заняття (приблизно 50 хвилин)
Продукт закінченийview
Ласкаво просимо до другого раунду проектів в AIR! У цьому розділі 3 проекту студенти матимуть можливість вибрати один із трьох різних варіантів проектів у сфері робототехніки. Вони застосовуватимуть дизайнерське мислення, підприємливість і знання з курсу ШІ та робототехніки, щоб створити рішення Sphero RVR для реальної проблеми на основі одного з користувачів. Студентам буде надано актуальну довідкову інформацію про проблему, прецеденти існуючих роботизованих рішень, проведення міжviews для відображення емпатії, використовуйте бюджетний аркуш для побудови і, нарешті, візьміть участь у програмуванні, яке можна реалізувати та перевірити в класі. На уроці 1 учні прочитають усі три проектиviews, а потім вибрати проект, над яким вони хочуть працювати протягом уроків, що залишилися.
Вибір проекту
Є три різні проекти розділу 3, які студенти можуть вибрати. Кожен проект має різну тему проблеми та користувача, але теми процесу, продукту та сталого розвитку для кожного вибору дуже схожі. Ось три варіанти проекту:
- Проект A: у цьому проекті студенти проектуватимуть, малюватимуть і будуватимуть RVR із прототипом кріплення, здатного використовувати кольорові датчики для розрізнення пластику (придатний для вторинної переробки A) і паперу (придатний для вторинної переробки B) і підбирати їх.
- Проект B: у цьому проекті студенти проектуватимуть, малюватимуть і будуватимуть RVR із прототипом кріплення, здатного використовувати кольорові датчики для розрізнення двох типів риби – тунця (стійкий) і палтуса (з обмеженими ресурсами) та їх лову.
- Проект C: у цьому проекті студенти проектуватимуть, малюватимуть та будуватимуть RVR із прототипом кріплення, здатного використовувати кольорові датчики для розрізнення регенеративних молюсків і диких популяцій, а потім їх видобутку.
Цілі уроку
- Визначте «хто, що і як» для всіх трьох варіантів проекту:
- A: Coastal Cleanup Bot
- Б: Рибальський бот
- C: Фермерський бот
- Вирішіть, чи хочуть вони працювати над проектом 3A, проектом 3B чи проектом 3C.
Матеріали
Щоб пройти цей урок, учням знадобиться:
- Ноутбук / планшет
- Робочий аркуш учня
Стандарти
- Загальні основні державні стандарти (CCSS) – Основи ELA: R.9
- Загальні основні державні стандарти (CCSS) – Математична практика: 1
- Наукові стандарти наступного покоління (NGSS) – Наукові та інженерні практики: 1
- Міжнародне товариство технологій в освіті (ISTE): 6
- Національні стандарти змісту підприємницької освіти (NCEE): 1
Ключова лексика
- Співпереживайте: розумійте бажання та потреби користувача з його точки зору view.
Перш ніж почати
- Зберіть необхідні матеріали (або переконайтеся, що віддалені студенти мають доступ до необхідних матеріалів)
- Review «Урок 1: Проект завершеноview» презентації, рубрики та/або модулі уроків. Зверніть увагу, що для цього уроку є три різні презентації, оскільки є три різні варіанти проектів.
- Подумайте, чи хочете ви призначити студентів для конкретного проекту, дати студентам час, щоб прочитати всі три проекти та зробити вибір, чи працювати над одним проектом у класі!
o Пропозиція для фасилітації: заохочуйте учнів пройти Урок 1 індивідуально та вибрати, який проект їм подобається, а потім учитель може розподілити учнів по групах відповідно до бажаного проекту (A, B або C). Потім учні можуть працювати в командах по 2-3 людини, щоб завершити уроки, що залишилися проекту. - Цей проект має компонент побудови RVR і компонент виклику програмування. Для завдання з програмування потрібен вільний простір для перевірки руху RVR. Усі 3 різні варіанти проекту працюватимуть із єдиною картою Самсонвілля, яку можна «побудувати» на підлозі вашого класу з 3 окремими «зонами» для кожного завдання. Якщо у вас обмежений простір, ви можете вибрати лише один проект. Повну карту розроблено таким чином, що ви можете створити її з дуже обмеженими запасами та матеріалами. Крім того, ви можете залучити своїх студентів до створення плану підлоги за допомогою друкованих або перероблених матеріалів і прикрашати стільки, скільки забажаєте.
- Вкладення, які створюватимуть учні, не працюватимуть і не працюватимуть на роботі. наприкладampНаприклад, якщо студент хоче зробити Coastal Clean Up Bot, він може розробити граблі, лопатку або насадку типу кігтів – але важливо, щоб вони розуміли, що це «непрацюючий» прототип.
Хід уроку
Привітання та знайомство (2 хвилини)
Ласкаво просимо учнів до класу. Використовуйте включені презентації або направляйте студентів до самостійного модуля SCORM, якщо він доступний у вашій системі керування навчанням. Поясніть студентам, що сьогодні вони вивчатимуть три різні варіанти проекту. До кінця уроку учні вибирають, над яким проектом (3A, 3B або 3C) вони хотіли б працювати. Ви можете вибрати, щоб студенти повторноview кожен проект закінченоview індивідуально, а потім вирішуйте. Крім того, ви можете повторноview кожен проект закінченоview як увесь клас, а потім нехай учні роблять свій вибір наприкінці.
Розминка, проекти A, B і C (по 2 хвилини)
Кожен проект завершеноview починається з простого запитання для розминки. Ось розминка для кожного проектуview:
- Проект A Warm up: Ви зацікавлені в покращенні безпеки та добробуту всіх мешканців Самсонвіля, створивши Coastal Clean Up Bot із Sphero RVR, щоб допомогти очищати забруднені пляжі?
- Розминка проекту B: Ви зацікавлені в тому, щоб допомогти Dock to Dish, ресторану морепродуктів Samsonville, покращити його бізнес-операції та створити екологічно чистий рибальський бот?
- Розминка проекту C: Вам цікаво дізнатися, як робототехніка та штучний інтелект можуть допомогти навколишньому середовищу за допомогою садівництва та землеробства?
Хто, що і як для проектів A, B і C (5 хвилин кожен)
Після того як студенти завершать розминку, вони дізнаються про те, хто, що і як для кожного проекту. Ось короткий підсумок кожного проекту:
- Проект A: Бот для очищення узбережжя
- Хто: Тамара Туріст, дослідник робототехніки та постійний турист до Самсонвіля
- Що: прибережний робот-прибиральник, який розрізняє пластик і картон
- Як:
- Створіть карту емпатії та формулювання проблеми.
- Дізнайтеся про забруднення узбережжя та важливість утримання узбережжя в чистоті.
- Проведіть мозковий штурм і намалюйте ідеї для RVR і прототипу кріплення, яке може ідентифікувати пластик і картон, що підлягають вторинній переробці, використовуючи таблицю вимог і бюджету.
- Створіть псевдокод і/або діаграму/зображення програми, яку має виконувати ваш RVR.
- Створіть прототип за допомогою набору RVR та інших матеріалів для прототипування.
- Використовуйте Sphero Edu, щоб запрограмувати та протестувати свого бота Coastal Clean Up Bot на наданій карті. Запишіть, як ваш робот пробігає свій шлях. Якщо він не завершить успішне налагодження програми та перегляньте програму перед повторним тестуванням бота.
- Подайте свою карту емпатії, ескізи, робочий аркуш бюджету та відео/фотографії, на яких ваш бот працює своїм курсом із відповідними запитаннями для роздумів.
- Проект B: Сталий рибальський бот
- Хто: Dock to Dish, ресторан морепродуктів Samsonville
- Що: Надійний рибальський бот для покращення бізнес-операцій
- Як:
- Створіть карту емпатії та формулювання проблеми.
- Дізнайтеся про стале рибальство та його важливість.
- Проведіть мозковий штурм і намалюйте ідеї для RVR і прототипу кріплення, яке може ідентифікувати пластик і картон, що підлягають вторинній переробці, використовуючи таблицю вимог і бюджету.
- Створіть псевдокод і/або діаграму/зображення програми, яку має виконувати ваш RVR.
- Створіть прототип за допомогою набору RVR та інших матеріалів для прототипування.
- Використовуйте Sphero Edu, щоб запрограмувати та протестувати свого бота Coastal Clean Up Bot на наданій карті. Запишіть, як ваш робот пробігає свій шлях. Якщо він не завершить успішне налагодження програми та перегляньте програму перед повторним тестуванням бота.
- Проект C: Робототехніка в садівництві та сільському господарстві
- Хто: Френсіс Фармер, регенеративний океанський фермер і власник Kelp Kultivators у Самсонвілі.
- Що: фермерський бот
- Як:
- Створіть карту емпатії та формулювання проблеми.
- Дізнайтеся про забруднення узбережжя та важливість утримання узбережжя в чистоті.
- Проведіть мозковий штурм і намалюйте ідеї для RVR і прототипу кріплення, яке може ідентифікувати пластик і картон, що підлягають вторинній переробці, використовуючи таблицю вимог і бюджету.
- Створіть псевдокод і/або діаграму/зображення програми, яку має виконувати ваш RVR.
- Створіть прототип за допомогою набору RVR та інших матеріалів для прототипування.
- Використовуйте Sphero Edu, щоб запрограмувати та протестувати свого бота Coastal Clean Up Bot на наданій карті. Запишіть, як ваш робот пробігає свій шлях. Якщо він не завершить успішне налагодження програми та перегляньте програму перед повторним тестуванням бота.
- Подайте свою карту емпатії, ескізи, робочий аркуш бюджету та відео/фотографії, на яких ваш бот працює своїм курсом із відповідними запитаннями для роздумів.
Проект Прampле (по 3 хвилин)
Учні повторятьview exampтип проекту, який вони обирають. Для 3A, Coastal Clean Up Bot, три зображення реального світу представлені з гіперпосиланнями. Кожен із роботів призначений для прибирання сміття та має насадку. Для 3B, рибальського бота, також існують реальні ексampводних роботів, які контролюють і допомагають у сталому рибальстві. Це дасть їм відчутне уявлення про типи результатів, які вони створюватимуть. Переконайтеся, що студенти впевнені, на якому проекті та користувачеві вони зосереджені.
Підведення підсумків, результати та оцінювання (5 хв.)
- Підсумок: якщо дозволяє час, обговоріть три варіанти проекту. Попросіть студентів підняти руку або перейти до певних кутів кімнати залежно від переваг проекту.
- Результати: для цього уроку немає результатів. Мета – вибір учнями одного з варіантів проекту.
- Оцінювання: для цього уроку немає оцінювання. Мета – вибір учнями одного з варіантів проекту.
Диференціація
- Додаткова підтримка №1: для полегшення ви можете вибрати, щоб усі учні працювали над одним проектом. Наприклад, можливо, кожен студент працюватиме з партнером над проектом 3A.
- Додаткова підтримка №2: ви можете представити та описати кожен вибір проекту всьому класу, замість того, щоб вони самостійно прочитали текстviewс. Крім того, ви можете «розпиляти» проектviews і попросіть групу студентів підсумувати конкретний вибір проекту для всього класу.
- Розширення: Зробіть це міжпредметним проектом з іншими вчителями учнів! Наступні проекти добре поєднуються з цими предметами:
- Проект 3A (Coastal Clean Up Bot): наука, навколишнє середовище, економіка, ELA
- Проект 3B (Рибальський бот): економіка, інженерія, наука, історія, математика
- Проект 3C (Farming Bot): історія, інженерія, наука, математика.
Доповнення
Цей додаток розроблено, щоб допомогти вам налаштувати карту викликів у вашому класі для проекту AIR Unit 3. Перегляньте карту, фото та інструкцію. Використовуйте налаштування, які найкраще відповідають простору вашої класної кімнати та потребам ваших учнів. Карту викликів розроблено для реалізації з обмеженими ресурсами, які у вас можуть бути під рукою, або її можна розширити, залучивши ваших студентів до допомоги у створенні та дизайні карти з переробленими матеріалами, вирізками з журналів, матеріалами, які приносять студенти тощо. Повна карта буде займає приблизно 5 x 7 футів простору класної кімнати та розділений на три спеціальні зони для трьох різних завдань. Для мінімального виклику RVR повинен мати можливість:
- перейдіть від Dock to Dish до «водної зони», щоб «ловити» рибу, позначену двома різними кольоровими картками, а потім поверніться до Dock to Dish
- пройдіть від громадського центру Samsonville до «пляжної зони», щоб «забрати» пластикову пляшку та картонну коробку, позначену двома картками різних кольорів, а потім поверніться до центру
- перейдіть від Kelp Kultivators до пляжу та акваторії, щоб забрати молюсків, які вирощуються на фермі, і позначити нефермерських молюсків, а потім повернутися до Kelp Kultivators
Студенти створять прототип навісного обладнання, яке зможе підбирати, ловити або збирати врожай. Вони імітуватимуть роботу прототипу, використовуючи світлодіодні ліхтарі на RVR, які світяться, щоб вказувати на підбирання, ловлю чи збирання врожаю. Ви можете змінити цю діяльність різними способами:
- Додайте додаткові кольорові картки або вимоги до різних датчиків, щоб додати додаткові завдання.
- Попросіть студентів кинути виклик один одному в гонках або попросіть їх імітувати підйом і висадку в усіх 3 місцях.
Документи / Ресурси
 |
Робототехнічний проект Verizon Innovative Learning Lab Program [pdfПосібник користувача Innovative Learning Lab Program Robotics Project, Learning Lab Program Robotics Project, Lab Program Robotics Project, Program Robotics Project, Robotics Project, Project |
