En Workcell STEM Lab 13: Capstone Project, los estudiantes diseñarán una Workcell que clasificará los 36 discos dispensados al azar en las Zonas Finales de colores coincidentes lo más rápido posible.
Clasificar los discos correctamente otorgará puntos. Calificar los discos de manera incorrecta o ineficiente resultará en una pérdida de puntos. Los puntos de bonificación se otorgarán dependiendo de cómo se apilen los discos en las Zonas Finales, así como de la rapidez. El ganador del Proyecto Capstone está determinado por quién tiene la mayor cantidad de puntos al final de todas las carreras.
Organizar su salón de clases para esta competencia ayudará a garantizar el éxito para usted y sus estudiantes.
Los estudiantes deben estar en grupos y emparejados con su Workcell asociado. Los grupos deben permanecer con su Workcell asignado durante todo el Lab 13, ya que los grupos diseñarán y modificarán su Workcell de manera específica y exclusiva para su grupo.
STEM Lab 13 está diseñado para completarse durante un período de varias semanas. El tiempo recomendado es de 4 semanas, sin embargo, esto podría variar dependiendo de su salón de clases y estudiantes. La sección Repensar del Laboratorio STEM 13 abarca la competencia del Proyecto Capstone.
Antes de comenzar la competencia
Antes de la clase, prepare los siguientes elementos:
- Al menos cinco copias por grupo de la hoja de puntuación impresa en la última página del documento de reglas
- La tabla de clasificación de la célula de trabajo V5
- Horario de partidos
- Los partidos pueden avanzar sin problemas si usted y sus estudiantes saben cuándo se espera que cada grupo esté listo para competir. Cada ejecución no debe durar más de 10 minutos, pero deberá dejar tiempo para la configuración y la puntuación al final. Crear un horario que permita aproximadamente 15 minutos por partido debe tener en cuenta la configuración y la puntuación.
- Deberá asignar a cada grupo al menos dos carreras durante la competencia para que los estudiantes puedan repetir su estrategia y construir entre partidos.
- Establecer un horario le ayudará a planificar su tiempo de clase para permitir una competencia exitosa. Tener un horario predeterminado también le permitirá anunciar los partidos durante toda la clase, de modo que su enfoque pueda permanecer en la puntuación y el tiempo.
- Publique su horario con los horarios asignados para cada grupo, o imprímalo y entréguelo a los estudiantes para que puedan ver claramente cuándo se espera que estén listos. Este horario establecerá los parámetros para el tiempo de práctica de los estudiantes. A continuación se muestra un ejemplo de calendario de partidos.
Durante la competencia
Utilice la siguiente guía para facilitar la competencia en su aula. Se recomienda que la sección Play de STEM Lab 13 tarde aproximadamente una semana en completarse, y la sección Rethink tarda aproximadamente tres semanas. Una vez más, esto puede cambiar dependiendo de las necesidades de su aula y de los estudiantes. Las siguientes recomendaciones se hacen en base a un marco de tiempo de cuatro semanas, y se pueden ajustar para adaptarse a su situación.
Las rúbricas opcionales de colaboración y programación le permiten proporcionar a los estudiantes comentarios y evaluar sus proyectos a lo largo de STEM Lab 13 y la competencia.
Cuatro semanas antes de la competencia (primera semana)
En la sección de Juego, se presentarán a los estudiantes diferentes conceptos que los prepararán para diseñar su propia Célula de Trabajo para la Competencia del Proyecto Capstone.
- Reúna a los estudiantes para la instrucción de toda la clase y presente el laboratorio a los estudiantes.
- Los estudiantes aprenderán sobre el diseño de Workcell analizando por qué la compilación en el Laboratorio 11 se presenta de una manera específica. Al repasar y comprender el diseño del laboratorio, aprenderán conceptos como los límites mecánicos del brazo de Workcell, cómo y por qué se colocan los transportadores en ciertos lugares y la importancia de los lugares de recogida y entrega.
- A lo largo de la sección Play, los estudiantes también explorarán cómo el movimiento de la ubicación del brazo afecta a sus coordenadas X, Y y Z, cómo mover mecánicamente la ubicación del brazo en la Workcell y la opción de crear cables inteligentes V5 personalizados.
- Indique a los estudiantes que estos conceptos se pueden aplicar cuando diseñen su propia Workcell en la sección Repensar.
- Explique a los estudiantes que no hay una versión prescrita para este laboratorio. En este laboratorio se muestra un ejemplo de compilación del laboratorio 13, pero no hay instrucciones de compilación asociadas. Los estudiantes pueden diseñar y construir cualquier tipo de Workcell que deseen para este Lab, siempre y cuando se adhiera a las reglas de la competencia.
- Siga las indicaciones de facilitación al comienzo de cada una de las páginas de Reproducir para facilitar la sección de Reproducir.
Tres semanas antes de la competencia (semana dos)
- Como toda la clase, presentar la competencia a los estudiantes. Reiterar que no hay una versión prescrita para esta competencia. Los estudiantes pueden usar ejemplos que se encuentran en el Laboratorio 13, los 12 Laboratorios anteriores y las Extensiones de Workcell. Sin embargo, los estudiantes son libres de diseñar cualquier diseño que consideren adecuado para tener éxito en la competencia. Los estudiantes pueden usar la información de la sección Reproducir al diseñar su Workcell.
- Divida a los estudiantes en sus grupos si aún no lo han hecho. Asegúrese de que tengan su Workcell asignado, su dispositivo con VEXcode V5 y sus cuadernos de ingeniería. El tamaño recomendado del grupo es entre 2-4 estudiantes por Workcell.
- Indique a los grupos que primero vean los dos videos en esta página y luego lean el documento de reglas antes de hacer una lluvia de ideas sobre un diseño.
- Entregue varias hojas de puntaje impresas a los estudiantes. Dos de estos se usarán para sus carreras puntuadas reales; cualquier hoja adicional se puede usar para puntuar mientras se practica.
- Mientras los estudiantes miran los videos y leen las reglas, rodee la sala y responda cualquier pregunta que surja.
- Cuando los estudiantes hayan terminado de ver el video y leer el documento de reglas, asegúrese de que entiendan las reglas haciendo a los grupos las siguientes preguntas de evaluación formativa antes de continuar:
- Una vez que esté claro que todos los grupos están en sintonía con las reglas, dígales que comiencen a trabajar en su diseño. Mientras los grupos trabajan, rodee la sala y haga las siguientes preguntas a los estudiantes:
- ¿Cómo afrontas el reto? ¿Cuál es su estrategia? ¿Cómo piensas diseñar su Workcell para competir?
- Para los grupos que tienen dificultades, anímelos a mirar hacia atrás en la sección Reproducir para conocer los pasos específicos sobre cómo encontrar las coordenadas x, y y z una vez que se haya movido el brazo, cómo comprender los límites mecánicos del brazo o cómo hacer cables V5 personalizados.
- Si los grupos aún no están seguros de por dónde empezar, anímelos a buscar ideas e inspiración en las Extensiones de Workcell, así como ayuda paso a paso sobre cómo construir ciertos mecanismos. Se puede encontrar más información sobre estos mecanismos en este artículo.
Dos semanas antes de la competencia (semana tres)
Después de que los grupos hayan diseñado su primera iteración, anime a los estudiantes a probar sus diseños, registrar el resultado, hacer ajustes y luego volver a intentarlo. Tenga en cuenta que los estudiantes pueden tardar varias semanas en obtener una Workcell en condiciones de poder competir. Los estudiantes deben iterar tanto en el diseño físico de la Workcell como en el código.
Una vez que los grupos hayan diseñado y probado sus Workcells suficientes veces para obtener una versión de trabajo, será el momento de competir.
El día antes de la competencia
Indique a los estudiantes que el día de la competencia se les permitirán dos carreras completas. La puntuación más alta de esas dos carreras se tomará como su puntuación final. Usted, el maestro, recorrerá la sala y registrará la primera puntuación de cada grupo, y luego comenzará de nuevo con el primer grupo para obtener su segunda puntuación. Esto le dará a cada grupo tiempo entre sus ejecuciones para solucionar cualquier problema de hardware o codificación que surja durante su primera ejecución.
Tenga en cuenta que los grupos no competirán físicamente entre sí. Cada grupo competirá mientras usted, el maestro, observa la carrera para registrar el tiempo y la puntuación.
Siempre que un grupo no esté siendo calificado activamente, debe planear practicar e iterar. Se recomienda que siga un horario de partidos publicado para que los estudiantes tengan una expectativa de cuándo competirán. Dé a los estudiantes este horario ahora para que puedan prepararse adecuadamente para la competencia al día siguiente.
Día de la Competencia
Para realizar un seguimiento de la puntuación y el tiempo de cada grupo, utilice la tabla de clasificación V5 Workcell. Esto permite a los estudiantes ver su puntuación en tiempo real. La información sobre cómo facilitar la Competencia del Proyecto Capstone utilizando esta tabla de clasificación se puede encontrar en este artículo.
Después de la competencia
Después de que todos los grupos hayan competido, reúna a los estudiantes para una discusión de toda la clase. Haga a los estudiantes algunas de estas preguntas para concluir el desafío.
- ¿Cómo interpretó las reglas para tomar decisiones de diseño?
- ¿Cuál fue su estrategia para obtener la puntuación más alta?
- ¿Qué le pareció difícil a su grupo sobre este desafío?
- ¿Tu proyecto funcionó la primera vez que lo probaste? Si no es así, ¿qué cambios hiciste para mejorarlo?
- ¿Cómo trabajó su grupo en conjunto para resolver el desafío?
También puedes imprimir las puntuaciones de cada grupo, o incluso las clasificaciones de toda la clase, desde la tabla de clasificación.