Προβλήματα με ακρίδες

Ερωτήσεις προς διερεύνηση

• Πότε ενδείκνυται η χρήση αισθητήρων;
• Πώς μπορείτε να καθορίσετε ποιος αισθητήρας είναι ο καλύτερος να χρησιμοποιηθεί για μια δεδομένη εργασία; Προετοιμάστε το

Προετοιμασία ( Prepare )

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

Συμμετοχή ( Engage )

(Ομαδική συζήτηση, 5 λεπτά)

• Ανακινήστε μια συζήτηση με τους μαθητές σχετικά με τον τρόπο προσδιορισμού του καλύτερου εργαλείου για μια εργασία. 
• Δώστε στους μαθητές διάφορα παραδείγματα, τα οποία θα μπορούσαν να είναι εικόνες, για εργασίες που πρέπει να ολοκληρωθούν. Οι εργασίες θα μπορούσαν να κυμαίνονται από το σκάψιμο μιας τρύπας, μέχρι το ξύσιμο ενός μολυβιού και τον προγραμματισμό ενός ρομπότ. Για κάθε εργασία, συζητήστε το καλύτερο εργαλείο για τη συγκεκριμένη εργασία. Για παράδειγμα, δεν θα κωδικοποιούσατε ένα ρομπότ με φτυάρι για να ξύσει ένα μολύβι. 
• Προσπαθήστε να δώσετε παραδείγματα που μπορεί να έχουν περισσότερα από ένα εργαλεία που μπορούν να χρησιμοποιηθούν, όπως το να γράψετε το όνομά σας, το οποίο θα μπορούσε να γίνει με μολύβι, στυλό, μαρκαδόρο ή κραγιόν, αλλά θα ήταν πολύ δύσκολο να γίνει με φτυάρι, σφυρί ή ποτιστήρι.

Συζητήστε με τους μαθητές γιατί είναι σημαντικό να βεβαιώνεστε ότι έχετε το σωστό εργαλείο για μια εργασία.

Ανακάλυψη ( Explore )

(Μικρές ομάδες, 20 λεπτά)

Οι μαθητές θα κατασκευάσουν ένα μοντέλο Grasshopper για να διερευνήσουν διαφορετικούς τρόπους κίνησης χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα.

Καθοδηγήστε τους μαθητές να κατασκευάσουν το μοντέλο της ακρίδας. Οι οδηγίες κατασκευής είναι διαθέσιμες στη διεύθυνση https://education.lego.com/en-us/support/spike-prime/building-instructions.

• Καθοδηγήστε τους μαθητές να ανοίξουν 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 πρέπει να δημιουργήσουν ένα πρόγραμμα που επιτρέπει στο μοντέλο Grasshopper να κινείται προς τα εμπρός με 50% ισχύ.

Δείγμα κώδικα:

from spike import MotorPair,

\# Initialize the motor

motor_pair = MotorPair(‘A’, ‘B’)

\# Move forward

motor_pair.start(0, -50)

Συζητήστε με τους μαθητές πώς κινείται το μοντέλο Grasshopper.

• Ανακινήστε μια συζήτηση με τους μαθητές σχετικά με τον κίνδυνο που αντιμετωπίζει ο Grasshopper μας όταν κινείται στο πάρκο. Η Grasshopper δεν θέλει να πέσει πάνω σε ένα πόδι που μπορεί να την πατήσει. Βάλτε τους μαθητές να σκεφτούν ποιος αισθητήρας, δύναμη ή απόσταση, θα ήταν καλύτερος για να αποτρέψει την Grasshopper από το να τρέξει πάνω σε ένα αντικείμενο. Αφήστε τους μαθητές να συζητήσουν τις διάφορες ιδέες στην ομάδα τους για να αποφασίσουν ποιος αισθητήρας θα χρησιμοποιηθεί. Ενθαρρύνετε τους μαθητές να εξετάσουν προσεκτικά τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί σήμερα το μοντέλο.

Οι μαθητές πρέπει να προσαρτήσουν τον αισθητήρα που επέλεξαν στο μοντέλο της ακρίδας τους χωρίς να αλλάξουν τον βασικό σχεδιασμό του μοντέλου. Αφήστε χρόνο στους μαθητές να προσαρτήσουν τον αισθητήρα στο μοντέλο Grasshopper τους.

• Ζητήστε από τους μαθητές να αλλάξουν το πρόγραμμά τους για να συμπεριλάβουν τον πρόσφατα προστιθέμενο αισθητήρα. Οι μαθητές πρέπει να δοκιμάσουν το μοντέλο τους για να αποφασίσουν αν ο επιλεγμένος αισθητήρας λειτουργεί. Υπενθυμίστε στους μαθητές να δοκιμάσουν το πρόγραμμά τους αρκετές φορές και να το αλλάξουν ανάλογα με τις ανάγκες, προκειμένου να διασφαλίσουν ότι το μοντέλο κινείται όπως αναμένεται. Ζητήστε από τους μαθητές να προσθέσουν σχόλια κώδικα χρησιμοποιώντας # για να εξηγήσουν τα βήματα του προγράμματος.

Εξηγήστε το ( Explain )

(Ολόκληρη η ομάδα, 5 λεπτά)

Επιτρέψτε στους μαθητές να μοιραστούν τα τελικά σχέδια και προγράμματα του μοντέλου Grasshopper. Συζητήστε με τις ομάδες ποιος αισθητήρας επιλέχθηκε και γιατί.

Θέστε στους μαθητές ερωτήσεις όπως:

• Ποιον αισθητήρα επιλέξατε και γιατί;
• Πόσο καλά απέδωσε ο αισθητήρας; Έπεσε το μοντέλο Grasshopper πάνω σε κάποιο αντικείμενο;
• Ποια προβλήματα έπρεπε να ξεπεράσετε κατά την προσθήκη του αισθητήρα;
• Ποια ήταν κάποια ζητήματα που έπρεπε να διορθώσετε;
• Τι ήταν δύσκολο σε αυτή την πρόκληση;
• Εξετάστε το ενδεχόμενο να χρησιμοποιήσετε ένα διάγραμμα για την παρακολούθηση των αισθητήρων που επιλέξατε. Υπήρχε ένα σαφές φαβορί;

Εξελίξτε το ( Elaborate )

(Μικρές ομάδες, 10 λεπτά)

Προκαλέστε τους μαθητές να αλλάξουν τα προγράμματά τους, ώστε το Grasshopper να αντιστρέφει την κατεύθυνση ή να γυρίζει, αντί να απενεργοποιεί τους κινητήρες όταν φτάνει στο αντικείμενο. Οι μαθητές θα πρέπει να εξετάσουν ποιο μέρος του κώδικα παραμένει το ίδιο και ποιο μέρος του κώδικα πρέπει να αλλάξει.

Ζητήστε από τους μαθητές να σχεδιάσουν πώς θέλουν να κινείται ο Grasshopper. Ζητήστε από τους μαθητές να γράψουν ψευδοκώδικα πριν αλλάξουν τον κώδικα. Οι μαθητές θα πρέπει να συμπεριλάβουν τα ακόλουθα στα νέα τους προγράμματα:

• Προσθέστε μια εικόνα στον κόμβο όταν η ακρίδα σταματάει στο αντικείμενο
• Αντιστροφή της κατεύθυνσης ή στροφή για να επιστρέψει στην αρχική θέση
• Να αναπαράγει έναν νέο ήχο
• Να συμπεριλάβουν κάπου στο πρόγραμμα μια δεύτερη χρήση του αισθητήρα

Προαιρετικά: Υπενθυμίστε στους μαθητές ότι μπορούν επίσης να εκτυπώσουν ένα μήνυμα στην κονσόλα.

Για αυτή την πρόκληση, πείτε στους μαθητές να συμπεριλάβουν ένα σχόλιο κώδικα χρησιμοποιώντας το # στον κώδικά τους για κάθε βήμα για να εξηγήσουν την κίνηση του μοντέλου (π.χ. κινείται ευθεία, σταματά, κινείται προς τα πίσω).  

Ενθαρρύνετε τους μαθητές να ολοκληρώνουν ένα βήμα τη φορά. Η δοκιμή και η επανάληψη του προγράμματος θα είναι σημαντικές κατά τη διάρκεια αυτής της πρόκλησης. Υπενθυμίστε στους μαθητές να παρακολουθούν την κονσόλα τους για μηνύματα λάθους και να ανατρέχουν στη Βάση Γνώσης, όταν χρειάζεται, για βοήθεια.

Επιτρέψτε στους μαθητές να μοιραστούν και να συζητήσουν τα τελικά τους προγράμματα.

Αξιολόγηση  ( Evaluate )

(Ομαδική άσκηση, 5 λεπτά)

Παρατήρηση του δασκάλου

Συζητήστε το πρόγραμμα με τους μαθητές.

Κάντε στους μαθητές ερωτήσεις όπως:

• Πώς αποφασίσατε ποιον αισθητήρα θα χρησιμοποιήσετε για την πρόκληση;
• Πώς δημιουργήσατε το πρόγραμμά σας για να χρησιμοποιήσετε τον αισθητήρα με τον πιο αποτελεσματικό τρόπο;
• Πώς καταφέρατε να προσθέσετε στο πρόγραμμά σας για να επιτρέψετε στο μοντέλο Grasshopper να απομακρυνθεί από το αντικείμενο με ασφάλεια;

Αυτοαξιολόγηση

Ζητήστε από τους μαθητές να απαντήσουν στα ακόλουθα στο ημερολόγιό τους:

• Τι μάθατε σήμερα σχετικά με την επιλογή ενός κατάλληλου αισθητήρα για μια εργασία;
• 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.

Πηγή:https://education.lego.com/en-us/lessons/get-moving-with-motors/automating-action#1-engage