En Workcell STEM Lab 13: Capstone Project, los estudiantes diseñarán una celda de trabajo que clasificará los 36 discos distribuidos al azar en las zonas finales de colores correspondientes lo más rápido posible.
Clasificar los discos correctamente otorgará puntos. Anotar discos de forma incorrecta o ineficiente resultará en una pérdida de puntos. Se otorgarán puntos de bonificación dependiendo de cómo se apilen los discos en las zonas de anotación, así como de la rapidez con la que se apilen. El ganador del Proyecto Capstone lo determina quién tiene más 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 celda de trabajo asignada durante todo el Laboratorio 13, ya que los grupos diseñarán y modificarán su celda de trabajo de manera específica y única 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 tu salón de clases y estudiantes. La sección Rethink de STEM Lab 13 abarca la competencia del Proyecto Capstone.
Antes de comenzar la competencia
Antes de la clase, tenga preparados los siguientes elementos:
- Al menos cinco copias por grupo de la hoja de puntuación impresa en la última página del documento de reglas
- La clasificación de celdas de trabajo V5
- Calendario de partidos
- Los partidos pueden desarrollarse más fácilmente si usted y sus alumnos saben cuándo se espera que cada grupo esté listo para competir. Cada ejecución no debería durar más de 10 minutos, pero deberás dejar tiempo para la preparación y la puntuación al final. Crear un cronograma que permita aproximadamente 15 minutos por partido debería tener en cuenta la preparación y la puntuación.
- Querrá asignar a cada grupo al menos dos carreras durante la competencia para que los estudiantes puedan repetir su estrategia y desarrollarla entre partidos.
- Establecer un cronograma te ayudará a planificar el tiempo de clase para permitir una competencia exitosa. Tener un horario predeterminado también te permitirá anunciar los partidos durante toda la clase, para que puedas concentrarte en la puntuación y el cronometraje.
- 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 del 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 salón de clases. Se recomienda que la sección Jugar de STEM Lab 13 demore aproximadamente una semana en completarse y la sección Repensar demore aproximadamente tres semanas. Nuevamente, esto puede cambiar dependiendo de las necesidades de su salón de clases y de sus estudiantes. Las siguientes recomendaciones se basan en un período de cuatro semanas y pueden ajustarse para adaptarse a su situación.
Las Rúbricas de Colaboración y Programación opcionales le permiten brindar comentarios a los estudiantes y evaluar sus proyectos a lo largo de STEM Lab 13 y la competencia.
Cuatro semanas antes de la competencia (primera semana)
- Reúna a los estudiantes para recibir instrucción con toda la clase y presénteles el laboratorio.
- Los estudiantes aprenderán sobre el diseño de Workcell analizando por qué la construcción en el Laboratorio 11 se presenta de una manera específica. Al analizar y comprender el diseño del laboratorio, aprenderán conceptos como los límites mecánicos del brazo de la celda de trabajo, cómo y por qué se colocan los transportadores en ciertas ubicaciones y la importancia de los lugares de recogida y entrega.
- A lo largo de la sección Reproducir, los estudiantes también explorarán cómo el movimiento de la ubicación del brazo afecta 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.
- Dígales a los estudiantes que estos conceptos se pueden aplicar cuando diseñen su propia celda de trabajo en la sección Repensar.
- Explique a los estudiantes que no existe una compilación prescrita para este laboratorio. Hay un ejemplo de compilación del Laboratorio 13 que se muestra en esta práctica de laboratorio, pero no hay instrucciones de compilación asociadas. Los estudiantes podrán diseñar y construir cualquier tipo de Workcell que deseen para este Laboratorio, siempre y cuando cumpla con las reglas del concurso.
- Siga las indicaciones de facilitación al comienzo de cada una de las páginas de Juego para facilitar la sección de Juego.
Tres semanas antes de la competencia (semana dos)
- Como toda la clase, presente la competencia a los estudiantes. Reiterar que no existe una estructura 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 utilizar la información de la sección de Play al diseñar su celda de trabajo.
- Divida a los estudiantes en sus grupos si aún no lo han hecho. Asegúrese de que tengan su Workcell asignada, su dispositivo con VEXcode V5 y sus cuadernos de ingeniería. El tamaño de grupo recomendado es de 2 a 4 estudiantes por celda de trabajo.
- Indique a los grupos que primero vean los dos videos en esta página y luego lean el documento de reglas antes de realizar una lluvia de ideas sobre un diseño.
- Entregue varias hojas de puntuación impresas a los estudiantes. Dos de ellos se utilizarán para sus carreras anotadas reales; Cualquier hoja adicional se puede utilizar para puntuar mientras se practica.
- Mientras los estudiantes miran los videos y leen las reglas, circule por el salón y responda cualquier pregunta que surja.
- Cuando los estudiantes hayan terminado de ver el video y leer el documento de reglas, asegúrese de que comprendan 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 de acuerdo con las reglas, dígales que comiencen a trabajar en su diseño. Mientras los grupos trabajan, circule el salón y haga a los estudiantes las siguientes preguntas:
- ¿Cómo estás afrontando el desafío? ¿Cuál es tu estrategia? ¿Cómo pensáis diseñar su Workcell para competir?
- Para los grupos que tienen dificultades, anímelos a volver a consultar la sección Jugar para conocer pasos específicos sobre cómo encontrar las coordenadas x, y y z una vez que se ha movido el brazo, cómo entender los límites mecánicos del brazo o cómo hacer Cables V5 personalizados.
- Si los grupos aún no están seguros de por dónde empezar, anímelos a revisar Workcell Extensions para obtener ideas e inspiración, así como ayuda paso a paso sobre cómo construir ciertos mecanismos. 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 a los estudiantes les puede tomar varias semanas obtener un Workcell en condiciones para poder competir. Los estudiantes deben iterar tanto en el diseño físico de la celda de trabajo como en el código.
Una vez que los grupos hayan diseñado y probado sus Workcells suficientes veces para obtener una versión funcional, será el momento de competir.
El día antes de la competición
Dígales a los estudiantes que el día de la competencia se les permitirá dos carreras completas. La puntuación más alta de esas dos carreras se tomará como puntuación final. Usted, el maestro, recorrerá el salón 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 tú, el profesor, observas la carrera para registrar el tiempo y la puntuación.
Siempre que un grupo no esté siendo calificado activamente, deben planear practicar e iterar. Se recomienda seguir un calendario de partidos publicado para que los estudiantes tengan una expectativa de cuándo competirán. Entregue a los estudiantes este cronograma ahora para que puedan prepararse adecuadamente para la competencia del día siguiente.
Día de la competencia
Para realizar un seguimiento de la puntuación y el tiempo de cada grupo, utilice la tabla de clasificación de V5 Workcell. Esto permite a los estudiantes ver su puntuación en tiempo real. Puede encontrar información sobre cómo facilitar el concurso del proyecto Capstone utilizando esta tabla de clasificación en este artículo.
Después de la competencia
Después de que todos los grupos hayan competido, reúna a los estudiantes para una discusión con toda la clase. Haga a los estudiantes algunas de estas preguntas para concluir el desafío.
- ¿Cómo interpretaste las reglas para tomar decisiones de diseño?
- ¿Cuál fue tu estrategia para obtener la puntuación más alta?
- ¿Qué encontró difícil a su grupo acerca de este desafío?
- ¿Tu proyecto funcionó la primera vez que lo probaste? Si no, ¿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.