Dans le cadre du projet de fin d'études STEM Labde Workcell , les élèves concevront une cellule de travail qui triera les 36 disques distribués au hasard dans les zones d'extrémité de couleur correspondantes le plus rapidement possible.
Trier correctement les disques attribuera des points. Noter les disques de manière incorrecte ou inefficace entraînera une perte de points. Des points bonus seront attribués en fonction de la manière dont les disques sont empilés dans les zones d'en-but, ainsi que de la rapidité avec laquelle ils sont empilés. Le gagnant du projet Capstone est déterminé par celui qui a le plus de points à la fin de toutes les courses.
Organiser votre classe pour ce concours contribuera à assurer votre réussite et celle de vos élèves.
Les étudiants doivent être en groupes et jumelés à leur cellule de travail associée. Les groupes doivent rester avec leur cellule de travail assignée tout au long du laboratoire 13, car les groupes concevront et modifieront leur cellule de travail de manière spécifique et unique à leur groupe.
STEM Lab 13 est conçu pour être réalisé sur une période de plusieurs semaines. La durée recommandée est de 4 semaines, cependant, cela peut varier en fonction de votre classe et de vos élèves. La section Rethink du STEM Lab 13 englobe le concours Capstone Project.
Avant de commencer la compétition
Avant le cours, préparez les éléments suivants :
- Au moins cinq copies par groupe de la feuille de score imprimée sur la page du document de règles
- Le classement des cellules de travail V5
- Calendrier des matchs
- Les matchs peuvent se dérouler plus facilement si vous et vos élèves savez quand chaque groupe devrait être prêt à concourir. Chaque course ne devrait pas prendre plus de 10 minutes, mais vous devrez prévoir du temps pour la configuration et la notation à la fin. La création d'un programme qui permet environ 15 minutes par match doit tenir compte de la configuration et du score.
- Vous souhaiterez attribuer à chaque groupe au moins deux courses pendant la compétition afin que les élèves puissent répéter leur stratégie et construire entre les matchs.
- L'établissement d'un emploi du temps vous aidera à planifier votre temps de cours pour permettre une compétition réussie. Avoir un calendrier prédéterminé vous permettra également d'annoncer les matchs tout au long du cours, afin que vous puissiez rester concentré sur le score et le timing.
- Affichez votre emploi du temps avec les heures assignées à chaque groupe, ou imprimez-le et distribuez-le aux étudiants afin qu'ils puissent voir clairement quand ils devraient être prêts. Cet emploi du temps fixera ensuite les paramètres du temps de pratique des étudiants. Un exemple de calendrier de match est présenté ci-dessous.
Pendant la compétition
Utilisez le guide suivant pour faciliter le concours dans votre classe. Il est recommandé que la section Jouer du STEM Lab 13 prenne environ une semaine et que la section Repenser prenne environ trois semaines. Encore une fois, cela peut changer en fonction des besoins de votre classe et de vos élèves. Les recommandations suivantes sont formulées sur une période de quatre semaines et peuvent être ajustées en fonction de votre situation.
Les rubriques facultatives de collaboration et de programmation vous permettent de fournir aux étudiants des commentaires et d'évaluer leurs projets tout au long du STEM Lab 13 et du concours.
Quatre semaines avant la compétition (première semaine)
Dans la section Play, les étudiants seront initiés à différents concepts qui les prépareront à concevoir leur propre cellule de travail pour le concours de projets Capstone.
- Rassemblez les étudiants pour un enseignement en classe entière et présentez le laboratoire aux étudiants.
- Les étudiants découvriront la conception Workcell en analysant pourquoi la construction du laboratoire 11 est présentée d'une manière spécifique. En parcourant et en comprenant la conception du laboratoire, ils découvriront des concepts tels que les limites mécaniques du bras Workcell, comment et pourquoi les convoyeurs sont placés à certains endroits et l'importance des emplacements de ramassage et de dépôt.
- Tout au long de la section Jouer, les élèves exploreront également comment le déplacement de l'emplacement du bras affecte ses coordonnées X, Y et Z, comment déplacer mécaniquement l'emplacement du bras sur la Workcell et la possibilité de créer des câbles intelligents V5 personnalisés.
- Dites aux élèves que ces concepts peuvent être appliqués lorsqu’ils conçoivent leur propre Workcell dans la section Repenser.
- Expliquez aux étudiants qu'il n'y a pas de version prescrite pour ce laboratoire. Il existe un exemple de build du Lab 13 illustré dans ce Lab, mais il n'y a aucune instruction de build associée. Les étudiants peuvent concevoir et construire n'importe quel type de Workcell qu'ils souhaitent pour ce laboratoire, à condition qu'il respecte les règles du concours.
- Suivez les instructions d’animation au début de chacune des pages de jeu pour animer la section Jeu.
Trois semaines avant la compétition (deuxième semaine)
- En classe entière, présentez le concours aux élèves. Réitérons qu'il n'y a pas de build prescrit pour ce concours. Les étudiants peuvent utiliser des exemples trouvés dans le laboratoire 13, les 12 laboratoires précédents et les extensions Workcell. Cependant, les étudiants sont libres de concevoir toute mise en page qu’ils jugent appropriée pour réussir le concours. Les élèves peuvent utiliser les informations de la section Play lors de la conception de leur cellule de travail.
- Répartissez les élèves en groupes s'ils ne l'ont pas déjà fait. Assurez-vous qu'ils disposent de leur Workcell assignée, de leur appareil avec VEXcode V5 et de leurs cahiers d'ingénierie. La taille du groupe recommandée est comprise entre 2 et 4 étudiants par cellule de travail.
- Demandez aux groupes de regarder d’abord les deux vidéos sur cette page , puis de lire le document de règles avant de réfléchir à une conception.
- Distribuez plusieurs feuilles de pointage imprimées aux élèves. Deux d'entre eux seront utilisés pour leurs courses réellement notées ; toutes les feuilles supplémentaires peuvent être utilisées pour marquer pendant la pratique.
- Pendant que les élèves regardent les vidéos et lisent les règles, faites le tour de la salle et répondez à toutes les questions qui se posent.
- Lorsque les élèves ont fini de regarder la vidéo et de lire le document sur les règles, assurez-vous qu’ils comprennent les règles en posant aux groupes les questions d’évaluation formative suivantes avant de passer à autre chose :
- Une fois qu’il est clair que tous les groupes sont sur la même longueur d’onde avec les règles, dites-leur de commencer à travailler sur leur conception. Pendant que les groupes travaillent, faites le tour de la salle et posez aux élèves les questions suivantes :
- Comment abordez-vous le défi ? Quelle est votre stratégie ? Comment envisagez-vous de concevoir leur Workcell pour être compétitif ?
- Pour les groupes en difficulté, encouragez-les à consulter la section Jouer pour connaître les étapes spécifiques sur la façon de trouver les coordonnées x, y et z une fois le bras déplacé, comment comprendre les limites mécaniques du bras ou comment faire câbles V5 personnalisés.
- Si les groupes ne savent toujours pas par où commencer, encouragez-les à parcourir les extensions Workcell pour trouver des idées et de l'inspiration, ainsi qu'une aide étape par étape sur la façon de créer certains mécanismes. Plus d’informations sur ces mécanismes peuvent être trouvées dans cet article.
Deux semaines avant la compétition (troisième semaine)
Une fois que les groupes ont conçu leur première itération, encouragez les élèves à tester leurs conceptions, à enregistrer le résultat, à apporter des ajustements, puis à réessayer. Veuillez noter que les étudiants peuvent prendre plusieurs semaines pour obtenir une Workcell en état de pouvoir concourir. Les étudiants doivent itérer à la fois sur la conception physique de Workcell ainsi que sur le code.
Une fois que les groupes auront conçu et testé leurs Workcells suffisamment de fois pour obtenir une version fonctionnelle, il sera temps de concourir.
La veille de la compétition
Dites aux élèves que le jour de la compétition, ils auront droit deux courses complètes. Le score le plus élevé de ces deux manches sera retenu comme score final. Vous, l'enseignant, parcourrez la salle et enregistrerez la première note de chaque groupe, puis recommencerez avec le premier groupe pour obtenir sa deuxième note. Cela donnera à chaque groupe du temps entre ses exécutions pour résoudre tout problème de matériel ou de codage survenant lors de sa première exécution.
Notez que les groupes ne s’affronteront pas physiquement. Chaque groupe s'affrontera pendant que vous, l'enseignant, regarderez la course pour enregistrer le temps ainsi que le score.
Chaque fois qu’un groupe n’est pas activement noté, il doit prévoir de s’entraîner et de répéter. Il est recommandé de suivre un calendrier de matchs affiché afin que les étudiants sachent quand ils concourront. Donnez dès maintenant cet horaire aux élèves afin qu’ils puissent bien se préparer pour le concours du lendemain.
Journée de compétition
Pour suivre le score et le temps de chaque groupe, utilisez le classement V5 Workcell. Cela permet aux étudiants de voir leur score en temps réel. Des informations sur la manière d'animer le concours Capstone Project à l'aide de ce classement peuvent être trouvées dans cet article.
Après la compétition
Une fois que tous les groupes ont concouru, rassemblez les élèves pour une discussion en classe entière. Posez aux élèves certaines de ces questions pour conclure le défi.
- Comment avez-vous interprété les règles afin de prendre des décisions de conception ?
- Quelle a été votre stratégie pour obtenir le meilleur score ?
- Qu’est-ce que votre groupe a trouvé difficile dans ce défi ?
- Votre projet a-t-il fonctionné la première fois que vous l'avez essayé ? Si non, quels changements avez-vous apportés pour l’améliorer ?
- Comment votre groupe a-t-il travaillé ensemble pour résoudre le défi ?
Vous pouvez également imprimer les scores de chaque groupe, ou même le classement de toute la classe, à partir du classement.