Angewandte Mathematik mit VEXcode VR – VEX-Bibliothek

Screenshot der VEXcode VR-Schnittstelle, die eine blockbasierte Codierungsumgebung zum Programmieren eines virtuellen Roboters zeigt, die den Codierungsunterricht im Klassenzimmer erleichtern und das MINT-Lernen unterstützen soll.

VEXcode VR kann verwendet werden, um viele verschiedene mathematische Konzepte zu lehren und zu üben, z. B. die Reihenfolge von Operationen, das Lösen von Gleichungen, das Lösen rechtwinkliger Dreiecke, die Verwendung des Satzes des Pythagoras, das Kategorisieren von Formen und viele andere.

Operatorblöcke

Screenshot der Schnittstelle der VEXcode VR-Operatorblöcke. Zeigt verschiedene Programmierblöcke zum Codieren eines virtuellen Roboters und hebt die blockbasierte Codierumgebung hervor, die für Bildungszwecke im MINT-Lernen entwickelt wurde.

Operatorblöcke sind Teil der Kategorie „Operatoren“ in VEXcode VR. Diese Blöcke fallen in die Kategorie der Reporter-Blöcke und melden daher Werte von Variablen, Sensoren oder Berechnungen. Weitere Informationen zu Reporterblöcken finden Sie im Artikel „ Blockformen und -bedeutung“.

Mit Operatorblöcken können Berechnungen durchgeführt werden wie:

Grundoperationen (Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division)
Rundung
Absoluter Wert
Trigonometrische Funktionen (Sinus, Kosinus, Tangens, Arkussinus, Arkuskosinus, Arkustangens)
Logarithmen
Bestimmen Sie Ungleichungen
Verwenden Sie Konjunktionen (und), Disjunktionen (oder,) und Negationen (nicht), die in der diskreten Mathematik verwendet werden.

Weitere Informationen zu den Operatorblöcken finden Sie in den Informationen unter Hilfe.

Verwenden des Monitorfensters und der Monitorkonsole

Screenshot der VEXcode VR-Schnittstelle, die einen virtuellen Roboter auf einem Monitor zeigt und die blockbasierte Codierungsumgebung illustriert, die zum Unterrichten von Codierungskonzepten im Klassenzimmer verwendet wird.

Das Monitorfenster und die Monitorkonsole können zum Anzeigen einer Meldung, zum Melden von Sensorwerten oder zum Sammeln von Daten verwendet werden, um für den Benutzer lesbare Ausgaben aus VEXcode VR-Projekten zu erstellen. Dies kann bei der Ermittlung mathematischer Berechnungen hilfreich sein.

Im folgenden Projekt kann der Benutzer beispielsweise durch die Anzeige des aktuellen Werts des Timers in Sekunden im Überwachungsfenster sehen, welche der Anweisungen in der Disjunktion (dem Oder-Block) dazu führt, dass die Bedingung wahr ist. Da der VR-Roboter die Wand vor dem 15-Sekunden-Schwellenwert erreicht, ist die andere Bedingung im oder Block , dass der VR-Roboter weniger als 50 mm von der Wand entfernt ist, wahr.

Abbildung eines quadratischen Zeichenwerkzeugs in VEXcode VR, das die blockbasierte Codierungsschnittstelle zeigt, die zum Vermitteln von Programmierkonzepten durch einen virtuellen Roboter entwickelt wurde und für den Einsatz im Klassenzimmer und in der MINT-Ausbildung geeignet ist.

Die Druckkonsole kann auch zum Anzeigen einzelner Momente in einem Projekt verwendet werden, z. B. zum Betrachten verschiedener Seiten, die gezeichnet werden, um Formen zu kategorisieren, oder zum Drucken von Berechnungen.

Im folgenden Beispiel könnte die Monitorkonsole oder das Monitorfenster verwendet werden, um anzuzeigen, welche Seite des Quadrats der VR-Roboter aktiv zeichnet. Dies hilft dem Benutzer, Formen besser nach ihrer Seitenanzahl (Dreieck, Viereck, Fünfeck,…usw.) zu kategorisieren.

Beispiel für den Satz des Pythagoras

Abbildung des Satzes des Pythagoras, der die Beziehung zwischen den Seiten eines rechtwinkligen Dreiecks demonstriert. Wird in VEXcode VR verwendet, um Codierungskonzepte und Problemlösung im Klassenzimmer zu vermitteln.

Im folgenden Beispiel ermittelt der VR-Roboter mithilfe des Satzes des Pythagoras die dritte Seite eines pythagoräischen Tripels. Der Satz des Pythagoras wird verwendet, um eine fehlende Seite eines rechtwinkligen Dreiecks zu finden. Die Formel lautet wie folgt:

Satz des Pythagoras: a² + b² = c²

In diesem Beispiel betragen die beiden angegebenen Seiten 600 und 800 mm. Der Benutzer soll die dritte Seite mithilfe von Blöcken aus der Kategorie „Operatoren“ berechnen. Einige bekannte Eigenschaften eines pythagoräischen Tripels sind, dass die Seiten ein Verhältnis von 3:4:5 haben und die drei Innenwinkelmaße etwa 90, 36,9 und 53,1 Grad betragen.

Das Projekt verwendet Variablen und Operatorblöcke, um die fehlende Seite zu berechnen. Die Monitorkonsole wird verwendet, um die Länge aller drei Seiten zu beobachten, nachdem sie berechnet wurden. Dadurch kann der Benutzer den Wert der dritten Seite sehen, während er berechnet wird.

Screenshot einer Formel in VEXcode VR, die Codierungskonzepte für virtuelle Roboter in einem pädagogischen Kontext veranschaulicht und darauf ausgelegt ist, die Problemlösungs- und Computerdenkenfähigkeiten von Schülern und Lehrern zu verbessern.

Beachten Sie, wie die Formel im Projekt mithilfe der Variablen- und Operatorblöcke erstellt wird:

Diagramm, das zeigt, wie ein virtueller Roboter in VEXcode VR um 143 Grad gedreht wird, und das die Codierungsschnittstelle für die Programmierung pädagogischer Robotik im Klassenzimmer vorführt.

Beachten Sie außerdem, dass der Roboter aufgrund der Richtung, in die der Roboter blickt, nachdem er Seite B gezeichnet hat, den Außenwinkel von 143,1 Grad und nicht den Innenwinkel von 36,9 Grad drehen muss.

Diagramm zur Veranschaulichung der geometrischen Eigenschaften eines Dreiecks, verwendet in VEXcode VR, um Codierungskonzepte und Problemlösung im Klassenzimmer zu vermitteln.

36,9 Grad ist der Innenwinkel des Dreiecks, aber der VR-Roboter muss den Wert des Außenwinkels drehen, um das Dreieck richtig zu zeichnen.