LEGO® Education > Σχέδια Μαθήματος > ΣΧΕΔΙΟ ΕΝΟΤΗΤΑΣ:

Αυτοματοποίηση της δράσης

Οι μαθητές θα προσθέσουν ένα μοτέρ σε ένα μοντέλο για να αυτοματοποιήσουν τη δράση.

}

45 λεπτά

Τάξεις Ε’ Δημοτικού- Α’ Γυμνασίου

Αρχάριοι

Ερωτήσεις προς διερεύνηση

  • Πώς μπορεί ένας μηχανισμός να κινητοποιηθεί για να προσθέσει αυτοματισμό; Πώς μπορεί ο αυτοματισμός να διευκολύνει τις εργασίες;

Προετοιμασία ( Prepare )

  • Βεβαιωθείτε ότι οι κόμβοι SPIKE Prime είναι φορτισμένοι, ειδικά αν η σύνδεση γίνεται μέσω Bluetooth.

Συμμετοχή ( Engage )

      • Ενεργοποιήστε τους μαθητές σε μια συζήτηση σχετικά με την αυτοματοποίηση. 
      • Ζητήστε από τους μαθητές να δώσουν ιδέες σχετικά με το τι είναι ο αυτοματισμός και να δώσουν παραδείγματα καθημερινών αντικειμένων που παρέχουν αυτοματισμό. 
      • Εξετάστε το ενδεχόμενο προβολής εικόνων ή βίντεο ανάλογα με τις ανάγκες ώστε οι μαθητές να κατανοήσουν πώς συμβαίνει ο αυτοματισμός.
      • Δείξτε στους μαθητές το βίντεο από το μάθημα SPIKE Prime Extra Resources – Ideas, the LEGO Way. 
      • Χρησιμοποιήστε αυτό το βίντεο για να προκαλέσετε μια συζήτηση σχετικά με το τι θα μπορούσε να αυτοματοποιηθεί στο μοντέλο που παρουσιάζεται. 
      • Συζητήστε ιδέες για την προσθήκη ενός μοτέρ για την αυτοματοποίηση της κίνησης που παρέχουν οι δύο άνθρωποι στο βίντεο.

      Ανακάλυψη ( Explore )

        • Προκαλέστε τους μαθητές να προσθέσουν ένα μοτέρ στον βραχίονα του πύργου για να αυτοματοποιήσουν την κίνηση του χαρακτήρα αντί να χρειάζεται να τον μετακινούν χειροκίνητα.
        • Οι μαθητές θα σχεδιάσουν μια ιδέα για την προσθήκη ενός μοτέρ στον βραχίονα του πύργου. 
        • Οι μαθητές θα πρέπει να σχεδιάσουν μια ιδέα για την προσθήκη του μοτέρ και στη συνέχεια να γράψουν τον ψευδοκώδικά τους για το πώς θα προγραμματίσουν τον βραχίονα του πύργου να κινείται. 
        • Οι μαθητές πρέπει να εξετάσουν το σχεδιασμό του βραχίονα πύργου, κατανοώντας πώς μπορεί να κινηθεί, προκειμένου να προγραμματίσουν την κίνηση ώστε να είναι αυτοματοποιημένη.
        • Ανοίξτε ένα νέο έργο στον καμβά προγραμματισμού Python. 
        • Ζητήστε από τους μαθητές να διαγράψουν τυχόν κώδικα που υπάρχει ήδη στην περιοχή προγραμματισμού. Οι μαθητές θα πρέπει να συνδέσουν τον κόμβο τους. Οι μαθητές θα προγραμματίσουν την κίνηση του βραχίονα. 
        • Χρησιμοποιήστε τον ψευδοκώδικα για να βοηθήσετε στη δημιουργία του προγράμματος. 
        • Υπενθυμίστε στους μαθητές να δοκιμάσουν το πρόγραμμά τους αρκετές φορές προκειμένου να διασφαλίσουν ότι κινείται όπως αναμένεται. 
        • Ζητήστε από τους μαθητές να προσθέσουν σχόλια κώδικα χρησιμοποιώντας # για να εξηγήσουν τα βήματα του προγράμματος. Οι μαθητές θα προγραμματίσουν την κίνηση του βραχίονα. 
        • Χρησιμοποιήστε τον ψευδοκώδικα για να βοηθήσετε στη δημιουργία του προγράμματος. 
        • Υπενθυμίστε στους μαθητές να δοκιμάσουν το πρόγραμμά τους αρκετές φορές προκειμένου να διασφαλίσουν ότι κινείται όπως αναμένεται. 
        • Ζητήστε από τους μαθητές να προσθέσουν σχόλια κώδικα χρησιμοποιώντας # για να εξηγήσουν τα βήματα του προγράμματος.

        Εξηγήστε το ( Explain )

          Οι μαθητές θα πρέπει να μοιραστούν το τελικό σχέδιο και το πρόγραμμά τους, εξηγώντας πώς το πρόγραμμα αυτοματοποιεί την κίνηση.

          Κάντε στους μαθητές ερωτήσεις όπως:

          • Πώς προγραμματίσατε το μοντέλο σας; Ζητήστε από τους μαθητές να μοιραστούν τα σχόλια του προγράμματός τους για να εξηγήσουν.
          • Ποιες αποφάσεις έπρεπε να πάρετε κατά την προσθήκη του κινητήρα;
          • Ποιες αποφάσεις έπρεπε να πάρετε κατά τον προγραμματισμό της κίνησής σας;
          • Πώς η προσθήκη του μοτέρ για την αυτοματοποίηση της κίνησης διευκολύνει την εργασία;
          • Ποια ήταν τα σημεία στα οποία χρειάστηκε να κάνετε αποσφαλμάτωση ή να αντιμετωπίσετε προβλήματα;
          • Τι ήταν δύσκολο σε αυτή την πρόκληση;

          Εξελίξτε το ( Elaborate )

            Βάλτε δύο ομάδες μαθητών να ενωθούν για να σχηματίσουν μια μεγαλύτερη ομάδα.

            Η ομάδα 1 θα παρουσιάσει το μοντέλο και το πρόγραμμά της στην ομάδα 2. Η ομάδα 2 θα παρουσιάσει στη συνέχεια το μοντέλο και το πρόγραμμά της στην ομάδα 1.

            Και οι δύο ομάδες θα πρέπει να επικεντρωθούν στα σχόλια κώδικα που παρέχονται σε κάθε πρόγραμμα. Οι ομάδες θα συνεργαστούν για να βεβαιωθούν ότι τα σχόλια κώδικα περιγράφουν με σαφήνεια κάθε πρόγραμμα.

            Δουλεύοντας μαζί, οι ομάδες θα πρέπει να δημιουργήσουν βασικές οδηγίες χρήσης για τον αυτοματισμό τους. Κάθε ομάδα μπορεί να προσθέσει αυτές τις οδηγίες στην κορυφή του προγράμματός της χρησιμοποιώντας ένα σχόλιο κώδικα.

            Αξιολόγηση  ( Evaluate )

            Παρατήρηση του εκπαιδευτικού:

            Συζήτηση για το πρόγραμμα με τους μαθητές.

            Κάντε στους μαθητές ερωτήσεις όπως:

            • Πώς καταφέρατε να κινητοποιήσετε τον μηχανισμό σας;
            • Ποιες αποφάσεις έπρεπε να πάρετε προκειμένου να προσθέσετε τον κινητήρα;
            • Γιατί είναι σημαντικό να δημιουργηθούν σχόλια κώδικα, συμπεριλαμβανομένων των οδηγιών χρήσης;

            Αυτοαξιολόγηση:

            Βάλτε τους μαθητές να απαντήσουν στα ακόλουθα στο ημερολόγιό τους:

            • Τι μάθατε σήμερα σχετικά με την προσθήκη αυτοματισμού στην κίνηση;
            • Πότε μπορεί να είναι χρήσιμος ο αυτοματισμός;
            • Ποια χαρακτηριστικά ενός καλού συμπαίκτη επέδειξα σήμερα;
            • Ζητήστε από τους μαθητές να βαθμολογήσουν τον εαυτό τους σε κλίμακα 1-3, σχετικά με τη διαχείριση του χρόνου τους σήμερα.
            • Ζητήστε από τους μαθητές να βαθμολογήσουν τον εαυτό τους σε κλίμακα 1-3, σχετικά με τη διαχείριση των υλικών (εξαρτημάτων) που έκαναν σήμερα.
            Υποστήριξη εκπαιδευτικών

            Οι μαθητές θα:

            • Κατασκευάσουν και προγραμματίσουν ένα μοντέλο που αυτοματοποιεί μια εργασία.
            Πράγματα που θα χρειαστείτε
            • SPIKE Prime sets
            • Συσκευές με εγκατεστημένη την εφαρμογή SPIKE App.
            • Ημερολόγια μαθητών
            Εκπαιδευτικά πρότυπα

            CSTA

            2-CS-02

            Σχεδιασμός έργων που συνδυάζουν στοιχεία υλικού και λογισμικού για τη συλλογή και ανταλλαγή δεδομένων.

            2-AP-10

            Να χρησιμοποιούν διαγράμματα ροής ή/και ψευδοκώδικα για την αντιμετώπιση σύνθετων προβλημάτων ως αλγόριθμοι

            2-AP-16

            Ενσωμάτωση υπάρχοντος κώδικα, μέσων και βιβλιοθηκών σε πρωτότυπα προγράμματα και απόδοση των στοιχείων αυτών.

            2-AP-17

            Συστηματική δοκιμή και βελτίωση των προγραμμάτων με τη χρήση μιας σειράς περιπτώσεων δοκιμής.

            2-AP-19

            Τεκμηρίωση προγραμμάτων ώστε να διευκολύνεται η παρακολούθηση, ο έλεγχος και η αποσφαλμάτωση.

            NGSS

            MS-ETS1-4

            Αναπτύσσουν ένα μοντέλο για τη δημιουργία δεδομένων για επαναληπτικές δοκιμές και τροποποιήσεις ενός προτεινόμενου αντικειμένου, εργαλείου ή διαδικασίας, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται ο βέλτιστος σχεδιασμός.

            CCSS ELA

            SL.8.1

            Συμμετέχουν αποτελεσματικά σε μια σειρά από συνεργατικές συζητήσεις (ατομικές, ομαδικές και υπό την καθοδήγηση του δασκάλου) με διαφορετικούς εταίρους για θέματα, κείμενα και ζητήματα της 8ης τάξης, αξιοποιώντας τις ιδέες των άλλων και εκφράζοντας με σαφήνεια τις δικές τους.

            SL.8.4

            Παρουσιάζουν ισχυρισμούς και ευρήματα, δίνοντας έμφαση στα σημαντικότερα σημεία με εστιασμένο, συνεκτικό τρόπο, με σχετικά αποδεικτικά στοιχεία, έγκυρη επιχειρηματολογία και καλά επιλεγμένες λεπτομέρειες- χρησιμοποιούν κατάλληλη οπτική επαφή, επαρκή ένταση και σαφή προφορά.

            RST.6-8.3

            Ακολουθούν με ακρίβεια μια διαδικασία πολλαπλών βημάτων κατά τη διεξαγωγή πειραμάτων, τη λήψη μετρήσεων ή την εκτέλεση τεχνικών εργασιών

            L.8.6

            Να αποκτούν και να χρησιμοποιούν με ακρίβεια τις κατάλληλες για την τάξη γενικές ακαδημαϊκές λέξεις και φράσεις και φράσεις για συγκεκριμένους τομείς- να συγκεντρώνουν γνώσεις λεξιλογίου όταν εξετάζουν μια λέξη ή φράση σημαντική για την κατανόηση ή την έκφραση

            NGSS

            MS-ETS1-4

            Αναπτύσσουν ένα μοντέλο για να παράγουν δεδομένα για επαναληπτικές δοκιμές και τροποποιήσεις ενός προτεινόμενου αντικειμένου, εργαλείου ή διαδικασίας, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο βέλτιστος σχεδιασμός.

            Λεξιλόγιο

            Αυτοματοποίηση