ワークセル STEM ラボ 13: キャップストーン プロジェクトでは、学生は、ランダムに分配された 36 枚のディスクすべてを、一致する色のエンド ゾーンにできるだけ早く分類するワークセルを設計します。
ディスクを正しく分類するとポイントが付与されます。 ディスクを誤ってまたは非効率的に採点すると、ポイントが失われます。 エンドゾーンにディスクを積み重ねる方法と速さに応じてボーナスポイントが付与されます。 キャップストーン プロジェクトの勝者は、すべての実行の終了時に最も多くのポイントを獲得した人によって決定されます。
このコンテストに向けて教室を準備することは、あなたと生徒の成功を確実にするのに役立ちます。
生徒はグループに分かれ、関連するワークセルとペアになる必要があります。 グループは、グループ固有の方法でワークセルを設計および変更するため、ラボ 13 全体を通じて割り当てられたワークセルに留まる必要があります。
STEM Lab 13 は、数週間にわたって完了するように設計されています。 推奨期間は 4 週間ですが、教室や生徒によって異なる場合があります。 STEM Lab 13 の Rethink セクションには、Capstone Project コンテストが含まれます。
競技開始前に
授業の前に、以下のものを準備してください。
- ルール文書の最後のページに スコアシートを印刷したものをグループごとに少なくとも5部用意する
- V5 ワークセル リーダーボード
- 試合スケジュール
- 各グループがいつ競技の準備ができると予想されるかを教師と生徒が知っていれば、試合はよりスムーズに進むでしょう。 各実行には 10 分以上かかることはありませんが、最後にセットアップとスコアリングのための時間を確保する必要があります。 セットアップとスコアリングを考慮して、試合ごとに約 15 分間のスケジュールを作成する必要があります。
- 生徒が試合の合間に戦略を繰り返し、構築できるように、競技中に各グループに少なくとも 2 回の実行を割り当てる必要があります。
- タイムテーブルを作成すると、授業時間を計画して競技を成功させるのに役立ちます。 事前に決められたスケジュールがあれば、クラス全体を通して試合をアナウンスすることができ、得点とタイミングに集中することができます。
- 各グループに割り当てられた時間を記載したスケジュールを掲示するか、印刷して生徒に配布し、生徒がいつ準備すればよいかを明確に把握できるようにします。 このタイムテーブルにより、生徒の練習時間のパラメータが設定されます。 試合スケジュールの例を以下に示します。
大会期間中
教室での競争を促進するには、次のガイドを使用してください。 STEM Lab 13 の Play セクションは完了までに約 1 週間、Rethink セクションは完了までに約 3 週間かかることが推奨されます。 繰り返しになりますが、これは教室や生徒のニーズに応じて変わる可能性があります。 以下の推奨事項は 4 週間という期間に基づいて作成されており、状況に合わせて調整できます。
オプションの コラボレーションとプログラミング ルーブリック 使用すると、STEM Lab 13 とコンテスト全体を通じて生徒にフィードバックを提供し、プロジェクトを評価することができます。
大会の4週間前（第1週）
プレイセクションでは、キャップストーン プロジェクト コンペティションに向けて独自のワークセルを設計するための準備として、さまざまな概念が学生に紹介されます。
- クラス全体で指導するために生徒を集め、生徒にラボを紹介します。
- 学生は、ラボ 11 のビルドが特定の方法でレイアウトされている理由を分析することで、ワークセルの設計について学習します。 ラボの設計を調べて理解することで、ワークセル アームの機械的制限、コンベアが特定の場所に配置される方法と理由、ピックアップとドロップオフの場所の重要性などの概念について学習します。
- プレイセクション全体を通して、学生は、アームの位置を移動すると X、Y、Z 座標にどのような影響が及ぶか、ワークセル上でアームの位置を機械的に移動する方法、カスタム V5 スマート ケーブルを作成するオプションについても学習します。
- これらの概念は、再考セクションで独自のワークセルを設計するときに適用できることを学生に伝えます。
- このラボには規定のビルドがないことを学生に説明します。 このラボにはラボ 13 のビルドの例が示されていますが、関連するビルド手順はありません。 学生は、コンテストのルールに従う限り、このラボで必要なあらゆるタイプのワークセルを設計および構築できます。
- プレイページ のそれぞれの冒頭にあるファシリテーションプロンプトに従って、プレイセクションをファシリテートします。
大会3週間前（第2週）
- クラス全体で、生徒たちにコンテストについて紹介します。 このコンテストでは規定のビルドは存在しないことを再度強調します。 学生は、ラボ 13、以前の 12 のラボ、および Workcell Extensions 全体にわたる例を使用できます。 ただし、学生はコンテストで成功するために適切と思われるレイアウトを自由にデザインできます。 学生は、ワークセルを設計する際に、 Play セクション の情報を使用できます。
- 生徒がまだグループ分けしていない場合は、グループ分けをします。 割り当てられたワークセル、VEXcode V5 を搭載したデバイス、エンジニアリング ノートブックがあることを確認します。 推奨されるグループ サイズは、ワークセルあたり 2 ～ 4 人の学生です。
- グループに、まずこのページ に 2 つのビデオを視聴し、次に ルール ドキュメント を読んでから、デザインについてブレインストーミングを行うように指示します。
- 印刷したスコアシートを複数枚生徒に配ります。 これらのシートのうち 2 枚は実際のスコアリング ランに使用され、追加のシートは練習中にスコアリングに使用できます。
- 生徒がビデオを視聴し、ルールを読んでいる間に、教室内を回って、生じた質問に答えます。
- 生徒がビデオの視聴とルール文書の読み終えたら、次のステップに進む前に、グループに次の形成的評価の質問をして、生徒がルールを理解していることを確認します。
- すべてのグループがルールについて同じ認識を持っていることが明らかになったら、デザイン作業を開始するように指示します。 グループで作業している間、教室内を一周して生徒たちに次の質問をします。
- あなたはこの課題にどのように取り組んでいますか? あなたの戦略は何ですか? 競争に勝つために、ワークセルをどのように設計しようと考えていますか?
- 苦労しているグループには、アームを動かした後の x、y、z 座標を見つける方法、アームの機械的制限を理解する方法、カスタム V5 ケーブルを作成する方法などの具体的な手順については、プレイ セクションをもう一度参照するように勧めます。
- グループがまだどこから始めればよいかわからない場合は、アイデアやインスピレーションを得るために Workcell Extensions を参照し、特定のメカニズムを構築する方法に関するステップバイステップのヘルプを参照するよう勧めます。 これらのメカニズムの詳細については この記事を参照してください。
大会2週間前（第3週）
グループが最初の反復を設計した後、学生に設計をテストし、結果を記録し、調整を加えて、もう一度試すように促します。 競技に参加できる状態にワークセルを準備するには、学生が数週間かかる場合があることに注意してください。 学生は、ワークセルの物理的な設計とコードの両方を反復する必要があります。
グループがワークセルを十分な回数設計し、テストして実用的なバージョンを作成したら、競争が始まります。
大会前日
競技当日はフルラン 回まで許可されることを生徒に伝えます。 回の実行のうち最も スコアが最終スコアとして採用されます。 教師は教室内を回って各グループの最初のスコアを記録し、その後最初のグループに戻って 2 番目のスコアを取得します。 これにより、各グループには実行の合間に、最初の実行中に発生したハードウェアまたはコーディングの問題を修正する時間が与えられます。
グループ同士が物理的に競争することはないことに注意してください。 各グループが競争し、先生は走行を見守りながら時間とスコアを記録します。
グループが積極的に採点されていないときは、練習と反復を計画する必要があります。 生徒がいつ競技に参加するかを予想できるように、掲示されている試合スケジュールに従うことをお勧めします。 生徒たちが翌日の競技に適切に備えられるように、今すぐこのスケジュールを彼らに渡してください。
競技日
各グループのスコアと時間を追跡するには、 V5 ワークセル リーダーボードを使用します。 これにより、生徒は自分のスコアをリアルタイムで確認できるようになります。 このリーダーボードを使用してキャップストーン プロジェクト コンペティションを促進する方法については こちらの記事をご覧ください。
大会終了後
すべてのグループが競争を終えたら、生徒を再び集めてクラス全体で話し合います。 チャレンジを締めくくるにあたり、生徒に次の質問をいくつかします。
- デザイン上の決定を下すために、ルールをどのように解釈しましたか?
- 最高得点を獲得するための戦略は何でしたか?
- あなたのグループはこの課題に関して何が難しいと感じましたか?
- プロジェクトは最初に試したときにうまくいきましたか? そうでない場合、改善するためにどのような変更を加えましたか?
- 課題を解決するために、あなたのグループはどのように協力しましたか?
リーダーボードから各グループのスコアやクラス全体の順位を印刷することもできます。