Dự án Robotics Chương trình Phòng thí nghiệm Học tập Đổi mới của Verizon
Thông số kỹ thuật
- Tên sản phẩm: Chương trình phòng thí nghiệm học tập đổi mới của Verizon Trí tuệ nhân tạo & Robotics
- Hướng dẫn giảng viên bài học: Dự án Robotics: Project Overview
- Thời lượng bài học: 1 tiết học (khoảng 50 phút)
Sản phẩm trênview
Chào mừng bạn đến với vòng dự án thứ hai trong AIR! Trong Dự án Bài 3 này, học sinh sẽ có cơ hội lựa chọn từ ba phương án dự án khác nhau trong lĩnh vực robot. Họ sẽ áp dụng tư duy thiết kế, tinh thần kinh doanh và kiến thức từ khóa học AI và Robotics để tạo ra giải pháp Sphero RVR cho một vấn đề trong thế giới thực dựa trên một trong những người dùng. Học sinh sẽ được cung cấp thông tin cơ bản có liên quan về vấn đề, tiền lệ của các giải pháp robot hiện có, tiến hành trao đổiviewđể lập bản đồ đồng cảm, sử dụng bảng tính ngân sách để xây dựng và cuối cùng, tham gia vào một thử thách lập trình có thể được thực hiện và thử nghiệm trong không gian lớp học. Trong Bài 1, học sinh sẽ đọc cả ba dự ánviews và sau đó chọn dự án mà các em muốn thực hiện cho các bài học còn lại.
Lựa chọn dự án
Có ba dự án Bài 3 khác nhau mà học sinh có thể lựa chọn. Mỗi dự án có một chủ đề vấn đề và người dùng khác nhau, nhưng các chủ đề về quy trình, sản phẩm và tính bền vững cho mỗi lựa chọn đều rất giống nhau. Dưới đây là ba lựa chọn dự án khác nhau:
- Dự án A: Trong dự án này, học sinh sẽ thiết kế, phác thảo và chế tạo RVR với phụ kiện nguyên mẫu có khả năng sử dụng cảm biến màu để phân biệt giữa nhựa (có thể tái chế A) và giấy (có thể tái chế B) và nhặt chúng lên.
- Dự án B: Trong dự án này, học sinh sẽ thiết kế, phác thảo và chế tạo RVR với phụ kiện nguyên mẫu có khả năng sử dụng cảm biến màu để phân biệt giữa hai loại cá – cá ngừ (bền vững) và cá bơn (nguồn tài nguyên hạn chế) và đánh bắt chúng.
- Dự án C: Trong dự án này, học sinh sẽ thiết kế, phác thảo và chế tạo RVR với phụ kiện nguyên mẫu có khả năng sử dụng cảm biến màu để phân biệt giữa động vật có vỏ tái sinh và quần thể hoang dã sau đó thu hoạch chúng.
Mục tiêu bài học
- Xác định “ai, cái gì và như thế nào” cho cả ba Lựa chọn Dự án:
- A: Bot dọn dẹp ven biển
- B: Máy câu cá
- C: Robot canh tác
- Quyết định xem họ muốn làm việc trên Dự án 3A, Dự án 3B hay Dự án 3C.
Nguyên vật liệu
Để hoàn thành bài học này, học sinh sẽ cần:
- Máy tính xách tay / máy tính bảng
- Phiếu bài tập của học sinh
Tiêu chuẩn
- Tiêu chuẩn cốt lõi chung của tiểu bang (CCSS) - Điểm cố định ELA: R.9
- Tiêu chuẩn cốt lõi chung của tiểu bang (CCSS) - Thực hành toán học: 1
- Tiêu chuẩn Khoa học Thế hệ Tiếp theo (NGSS) - Thực hành Khoa học và Kỹ thuật: 1
- Hiệp hội Công nghệ Giáo dục Quốc tế (ISTE): 6
- Tiêu chuẩn nội dung quốc gia về giáo dục khởi nghiệp (NCEE): 1
Từ khóa
- Đồng cảm: hiểu mong muốn và nhu cầu của người dùng từ quan điểm của họ view.
Trước khi bạn bắt đầu
- Thu thập các tài liệu cần thiết (hoặc đảm bảo học sinh ở xa có thể truy cập các tài liệu cần thiết)
- Review “Bài học 1: Kết thúc dự ánview” bài thuyết trình, phiếu tự đánh giá và/hoặc mô-đun bài học. Lưu ý rằng có ba cách trình bày khác nhau cho bài học này vì có ba lựa chọn dự án khác nhau.
- Hãy cân nhắc xem bạn muốn giao học sinh vào một dự án cụ thể hay không, cho phép học sinh có thời gian đọc cả ba dự án và đưa ra lựa chọn hay làm việc trên một dự án duy nhất với tư cách cả lớp!
o Gợi ý điều hành: Khuyến khích học sinh hoàn thành Bài 1 một cách cá nhân và chọn Dự án nào các em thích, sau đó giáo viên có thể xếp học sinh vào các nhóm theo Dự án ưa thích (A, B hoặc C). Sau đó, học sinh có thể làm việc theo nhóm 2-3 người để hoàn thành các bài học còn lại của dự án. - Dự án này có thành phần xây dựng RVR và thành phần thử thách lập trình. Đối với thử thách lập trình, cần có một không gian sàn trống để kiểm tra chuyển động RVR. Tất cả 3 tùy chọn dự án khác nhau sẽ hoạt động với một bản đồ Samsonville duy nhất có thể được 'xây dựng' trên sàn lớp học của bạn với 3 'khu vực' cụ thể cho mỗi thử thách. Nếu bạn bị giới hạn về không gian, bạn có thể chỉ chọn một dự án. Bản đồ đầy đủ đã được thiết kế để bạn có thể xây dựng nó với nguồn cung cấp và vật liệu rất hạn chế. Ngoài ra, bạn có thể cho học sinh của mình xây dựng sơ đồ tầng bằng các vật liệu in hoặc tái chế và trang trí bao nhiêu tùy thích.
- Các phụ kiện đính kèm mà học sinh sẽ thực hiện sẽ không hoạt động hoặc không được cung cấp năng lượng bởi robot. Dành cho người yêu cũampVí dụ, nếu một học sinh muốn tạo ra Coastal Clean Up Bot, các em có thể thiết kế một cái cào, một cái xẻng hoặc một phụ tùng dạng móng vuốt – nhưng điều quan trọng là các em phải hiểu đây là một nguyên mẫu 'không hoạt động'.
thủ tục bài học
Chào mừng và giới thiệu (2 phút)
Chào đón các em học sinh đến lớp. Sử dụng các bài thuyết trình đi kèm hoặc hướng dẫn học sinh đến mô-đun SCORM tự hướng dẫn nếu có trên Hệ thống quản lý học tập của bạn. Giải thích cho học sinh rằng hôm nay các em sẽ khám phá ba lựa chọn dự án khác nhau. Đến cuối lớp, học sinh sẽ chọn dự án nào (3A, 3B hoặc 3C) mà các em muốn thực hiện. Bạn có thể chọn để học sinh quay lạiview mỗi dự án kết thúcview riêng rồi quyết định. Ngoài ra, bạn có thể lạiview mỗi dự án kết thúcview với cả lớp và sau đó yêu cầu học sinh đưa ra lựa chọn của mình khi kết thúc.
Khởi động, Dự án A, B và C (mỗi dự án 2 phút)
Mỗi dự án kết thúcview bắt đầu bằng một câu hỏi khởi động đơn giản. Dưới đây là phần khởi động cho từng dự ánview:
- Dự án Khởi động: Bạn có quan tâm đến việc cải thiện sự an toàn và phúc lợi của tất cả người dân Samsonville bằng cách thiết kế Bot dọn dẹp ven biển với Sphero RVR để giúp làm sạch những bãi biển bị ô nhiễm không?
- Khởi động Dự án B: Bạn có quan tâm đến việc giúp Dock to Dish, nhà hàng hải sản Samsonville, cải thiện hoạt động kinh doanh và xây dựng bot câu cá bền vững không?
- Khởi động Dự án C: Bạn có muốn tìm hiểu về cách robot và trí tuệ nhân tạo có thể giúp ích cho môi trường thông qua việc làm vườn và trồng trọt không?
Ai, Cái gì và Như thế nào cho Dự án A, B và C (mỗi Dự án 5 phút)
Sau khi học sinh hoàn thành phần khởi động, các em sẽ tìm hiểu về ai, cái gì và như thế nào cho mỗi dự án. Dưới đây là tóm tắt nhanh về từng dự án:
- Dự án A: Bot làm sạch vùng ven biển
- Ai: Tamara Touriste, một nhà nghiên cứu robot và là khách du lịch thường xuyên đến Samsonville
- Gì: Robot dọn dẹp ven biển có thể phân biệt giữa nhựa và bìa cứng
- Làm sao:
- Tạo một bản đồ đồng cảm và tuyên bố vấn đề.
- Tìm hiểu về ô nhiễm bờ biển và tầm quan trọng của việc giữ sạch bờ biển.
- Động não và phác thảo các ý tưởng cho RVR và một tệp đính kèm nguyên mẫu có thể xác định các vật liệu tái chế bằng nhựa và bìa cứng bằng cách sử dụng Bảng tính Yêu cầu và Ngân sách.
- Tạo mã giả và/hoặc sơ đồ/hình ảnh của chương trình mà bạn muốn RVR của mình tuân theo.
- Tạo nguyên mẫu bằng bộ RVR và các vật liệu tạo mẫu khác.
- Sử dụng Sphero Edu để lập trình và kiểm tra Bot dọn dẹp ven biển của bạn trên bản đồ được cung cấp. Ghi lại đường đi của robot của bạn. Nếu nó không hoàn tất thành công, hãy gỡ lỗi chương trình và sửa lại chương trình trước khi kiểm tra lại Bot.
- Gửi bản đồ đồng cảm, bản phác thảo, Bảng tính ngân sách và video/hình ảnh về Bot của bạn đang chạy khóa học với các câu hỏi phản ánh đã hoàn chỉnh.
- Dự án B: Bot câu cá bền vững
- Ai: Dock to Dish, nhà hàng hải sản Samsonville
- Gì: Robot câu cá bền vững để cải thiện hoạt động kinh doanh
- Làm sao:
- Tạo một bản đồ đồng cảm và tuyên bố vấn đề.
- Tìm hiểu về đánh bắt cá bền vững và tầm quan trọng của nó.
- Động não và phác thảo các ý tưởng cho RVR và một tệp đính kèm nguyên mẫu có thể xác định các vật liệu tái chế bằng nhựa và bìa cứng bằng cách sử dụng Bảng tính Yêu cầu và Ngân sách.
- Tạo mã giả và/hoặc sơ đồ/hình ảnh của chương trình mà bạn muốn RVR của mình tuân theo.
- Tạo nguyên mẫu bằng bộ RVR và các vật liệu tạo mẫu khác.
- Sử dụng Sphero Edu để lập trình và kiểm tra Bot dọn dẹp ven biển của bạn trên bản đồ được cung cấp. Ghi lại đường đi của robot của bạn. Nếu nó không hoàn tất thành công, hãy gỡ lỗi chương trình và sửa lại chương trình trước khi kiểm tra lại Bot.
- Dự án C: Robot trong làm vườn và trồng trọt
- Ai: Nông dân Francis, một nông dân đại dương tái sinh và là chủ sở hữu của Người trồng tảo bẹ ở Samsonville.
- Cái gì: Một robot nông nghiệp
- Làm sao:
- Tạo một bản đồ đồng cảm và tuyên bố vấn đề.
- Tìm hiểu về ô nhiễm bờ biển và tầm quan trọng của việc giữ sạch bờ biển.
- Động não và phác thảo các ý tưởng cho RVR và một tệp đính kèm nguyên mẫu có thể xác định các vật liệu tái chế bằng nhựa và bìa cứng bằng cách sử dụng Bảng tính Yêu cầu và Ngân sách.
- Tạo mã giả và/hoặc sơ đồ/hình ảnh của chương trình mà bạn muốn RVR của mình tuân theo.
- Tạo nguyên mẫu bằng bộ RVR và các vật liệu tạo mẫu khác.
- Sử dụng Sphero Edu để lập trình và kiểm tra Bot dọn dẹp ven biển của bạn trên bản đồ được cung cấp. Ghi lại đường đi của robot của bạn. Nếu nó không hoàn tất thành công, hãy gỡ lỗi chương trình và sửa lại chương trình trước khi kiểm tra lại Bot.
- Gửi bản đồ đồng cảm, bản phác thảo, Bảng tính ngân sách và video/hình ảnh về Bot của bạn đang chạy khóa học với các câu hỏi phản ánh đã hoàn chỉnh.
Dự án Examptập tin (mỗi tập 3 phút)
Học sinh sẽ lạiview exampvề loại dự án họ chọn. Đối với 3A, Bot dọn dẹp bờ biển, ba hình ảnh thế giới thực được hiển thị cùng với các siêu liên kết. Mỗi robot được thiết kế để dọn rác và có một phụ kiện đính kèm. Đối với 3B, Fishing Bot, cũng có cựu nhân vật trong thế giới thực.ampcác tập tin robot thủy sinh giám sát và hỗ trợ đánh bắt cá bền vững. Điều này sẽ cung cấp cho họ một ý tưởng hữu hình về các loại sản phẩm họ sẽ tạo ra. Đảm bảo sinh viên biết chắc họ đang tập trung vào dự án và người dùng nào.
Tóm tắt, bàn giao và đánh giá (5 phút)
- Tóm tắt: Nếu thời gian cho phép, hãy thảo luận về ba lựa chọn dự án. Yêu cầu học sinh giơ tay hoặc di chuyển đến các góc nhất định của phòng tùy theo sở thích của dự án.
- Có thể chuyển giao: Không có nội dung nào có thể chuyển giao cho bài học này. Mục tiêu là để học sinh chọn một trong các phương án dự án.
- Đánh giá: Không có đánh giá cho bài học này. Mục tiêu là để học sinh chọn một trong các phương án dự án.
Sự phân biệt
- Hỗ trợ bổ sung số 1: Để dễ dàng tạo điều kiện, bạn có thể chọn để tất cả học sinh làm việc trên cùng một lựa chọn dự án. Ví dụ, có lẽ mỗi học sinh sẽ làm việc với một đối tác trong dự án 3A.
- Hỗ trợ bổ sung số 2: Bạn có thể chọn trình bày và mô tả từng lựa chọn dự án cho cả lớp, thay vào đó họ yêu cầu họ độc lập đọc quaviewS. Ngoài ra, bạn có thể “cưa ghép” dự ánviews và yêu cầu một nhóm học sinh tóm tắt một lựa chọn dự án cụ thể cho cả lớp.
- Mở rộng: Hãy biến đây thành một dự án ngoại khóa với các giáo viên khác của học sinh! Các dự án sau đây kết hợp tốt với các chủ đề này:
- Dự án 3A (Boast Clean Up Bot): khoa học, môi trường, kinh tế, ELA
- Dự án 3B (Fishing Bot): kinh tế, kỹ thuật, khoa học, lịch sử, toán học
- Dự án 3C (Farming Bot): lịch sử, kỹ thuật, khoa học, toán học.
Bổ sung
Phần bổ sung này được thiết kế để giúp bạn thiết lập Bản đồ Thử thách trong lớp học của mình cho Dự án AIR Unit 3. Nhìn qua bản đồ, hình ảnh và hướng dẫn. Sử dụng cách bố trí phù hợp nhất với không gian lớp học của bạn và nhu cầu của học sinh. Bản đồ Thử thách được thiết kế để triển khai với nguồn lực hạn chế mà bạn có thể có trong tay hoặc có thể được mở rộng bằng cách thu hút học sinh của bạn giúp xây dựng và thiết kế bản đồ bằng các vật liệu tái chế, các mẩu tạp chí, tài liệu mà học sinh mang đến, v.v. Bản đồ đầy đủ sẽ chiếm khoảng 5' x 7' không gian lớp học và được chia thành ba khu vực cụ thể cho ba thử thách khác nhau. Đối với thử thách tối thiểu, RVR phải có thể:
- điều hướng từ Dock to Dish đến 'vùng nước' để 'bắt' cá được chỉ định bằng hai thẻ màu khác nhau sau đó quay lại Dock to Dish
- di chuyển từ Trung tâm Cộng đồng Samsonville đến 'khu vực bãi biển' để 'nhặt' một chai nhựa và hộp các tông được đánh dấu bằng hai thẻ màu khác nhau sau đó quay trở lại Trung tâm
- điều hướng từ Người nuôi trồng tảo bẹ đến bãi biển và khu vực nước để lấy động vật có vỏ trong trang trại và chỉ định các loài động vật có vỏ phi trang trại sau đó quay trở lại Người nuôi trồng tảo bẹ
Học sinh sẽ xây dựng một nguyên mẫu đính kèm có thể nhặt, bắt hoặc thu hoạch. Họ sẽ mô phỏng hoạt động nguyên mẫu bằng cách sử dụng đèn LED trên RVR sáng lên để biểu thị hành động nhặt, đánh bắt hoặc thu hoạch. Bạn có thể sửa đổi hoạt động này theo nhiều cách khác nhau:
- Thêm thẻ màu bổ sung hoặc yêu cầu cho các cảm biến khác nhau để tăng thêm thử thách.
- Yêu cầu học sinh thử thách nhau bằng các cuộc đua hoặc mô phỏng việc đón và trả khách ở cả 3 địa điểm.
Tài liệu / Tài nguyên
 |
Dự án Robotics Chương trình Phòng thí nghiệm Học tập Đổi mới của Verizon [tập tin pdf] Hướng dẫn sử dụng Chương trình Phòng thí nghiệm Học tập Đổi mới Dự án Robotics, Chương trình Phòng thí nghiệm Học tập Dự án Robotics, Chương trình Phòng thí nghiệm Dự án Robotics, Chương trình Dự án Robotics, Dự án Robotics, Dự án |
