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、対応する色のエンド 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。
ディスクを正しく並べ替えるとポイントが獲得できます。 ディスクの採点が間違っていたり、効率が悪かったりすると、ポイントが失われます。 ボーナス ポイントは、エンド ゾーンにディスクがどのように積み重ねられるか、またその速度に応じて授与されます。 Capstone プロジェクトの勝者は、すべての実行終了時に最も多くのポイントを獲得した人によって決まります。
このコンテストに向けて教室を組織することは、あなたとあなたの生徒の成功を確実にするのに役立ちます。
学生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、グループに固有かつ独自の方法でワークセルを設計および変更するため、ラボ 13 の全体を通して、割り当てられたワークセルを使用し続ける必要があります。
STEM Lab 13 は、複数週間かけて完了するように設計されています。 推奨される期間は 4 週間ですが、これは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 コンペティションが含まれています。
競技を始める前に
授業前に以下のものを準備してください。
- ルール文書の最後 ページに印刷されたスコアシートをグループごとに少なくとも 5 部コピーする
- V5 ワークセル リーダーボード
- 試合スケジュール
- 各グループがいつ試合の準備が整うと予想されるかをあなたと生徒が知っていれば、試合はよりスムーズに進むことができます。 各実行にかかる時間は 10 分以内ですが、セットアップと最後に採点する時間を考慮する必要があります。 試合ごとに約 15 分間のスケジュールを作成する場合、セットアップとスコアリングを考慮する必要があります。
- 学生が試合の間に戦略を反復して構築できるように、競技中に各グループに少なくとも 2 回のランを割り当てるとよいでしょう。
- タイムテーブルを確立すると、競争を成功させるために授業時間を計画するのに役立ちます。 事前にスケジュールを決めておけば、クラス全体で試合の発表をすることもできるので、得点とタイミングに集中し続けることができます。
- 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投稿するか、印刷して生徒に配布して、いつ準備が完了する予定であるかを明確に確認できるようにします。 この時間割により、生徒の練習時間のパラメーターが設定されます。 試合スケジュールの例を以下に示します。
競技期間中
教室内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」セクションは完了するまでに約 1 週間かかり、「Rethink」セクションは約 3 週間かかることをお勧めします。 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更される可能性があります。 以下の推奨事項は 4 週間の期間に基づいて作成されており、状況に応じて調整できます。
オプションの コラボレーションおよびプログラミング ルーブリック 使用すると、STEM Lab 13 およびコンテストを通じて学生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。
コンテストの 4 週間前 (第 1 週)
Play セクションでは、Capstone 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さまざまなコンセプトを学生に紹介します。
- クラス全体の指導のために生徒を集め、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びます。 ラボの設計を確認して理解することで、Workcell アームの機械的限界、コンベアが特定の場所に配置される方法と理由、受け取り場所と降車場所の重要性などの概念について学びます。
- 「遊び」セクション全体を通じて、学生はアームの位置の移動が X、Y、Z 座標にどのような影響を与えるか、ワークセル上でアームの位置を機械的に移動する方法、およびカスタム 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生徒に伝えます。
- 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 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準拠している限り、このラボに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。
- 再生ページの の冒頭にある促進プロンプトに従って、再生セクションを促進します。
コンテストの 3 週間前 (第 2 週)
- クラス全体で生徒たちに競技について紹介します。 繰り返しになりますが、このコンテストには規定のビルドはありません。 学生は、ラボ 13、以前の 12 のラボ、および Workcell Extensions にあ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ときに、 Play セクション の情報を使用できます。
- 生徒をまだグループに分けていない場合は、グループに分けます。 割り当てられたワークセル、VEXcode V5 を搭載したデバイス、およびエンジニアリング 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の人数は、ワークセルあたり 2 ～ 4 人の生徒です。
- グループに、まず このページ にある 2 つのビデオを見てから、設計に関するブレーンストーミングを行う前に ルール文書 を読むように指示します。
- 印刷した複数のスコアシートを生徒に配布します。 そのうち 2 つは実際の得点に使用されます。追加のシートは練習中に得点するために使用できます。
- 生徒がビデオを見てルールを読んでいる間、部屋を一周して、生じた質問に答えます。
- 生徒がビデオを見終わってルール文書を読み終えたら、先に進む前にグループに次の形成的な評価の質問をしてルールを確実に理解してください。
- 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、設計に取り組むように指示します。 グループが作業している間、部屋を一周して生徒に次の質問をします。
- 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? 競争力のある Workcell をどのように設計することを考えていますか?
- 苦労しているグループには、腕を動かした後の X、Y、Z 座標の見つけ方、腕の機械的限界の理解方法、またはカスタムV5ケーブル。
- グループがどこから始めればよいかまだわからない場合は、アイデアやインスピレーションを得るために Workcell Extensions に目を通して、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に勧めてください。 これらのメカニズムの詳細については参照してください。
コンテストの 2 週間前 (第 3 週)
グループが最初の反復を設計した後、生徒に設計をテストし、結果を記録し、調整してから再試行するよう促します。 学生が競技できる状態のワークセルを取得するまでに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の設計とテストを十分な回数行って、動作するバージョンを取得したら、競争する時が来ます。
コンテスト前日
競技当日はフルランを 許可されることを生徒に伝えます。 これら 2 回の実行の最高スコア 最終スコアとして採用されます。 教師であるあなたは、部屋を調べ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からやり直して 2 番目のスコアを取得します。 これにより、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ための時間が各グループに与えられます。
グループ同士が物理的に競合するわけではないことに注意してください。 各グループは、教師であるあなたが走りを見てタイムとスコアを記録する間、競い合います。
グループが積極的に得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。 学生がいつ試合に出場するか予想できるように、掲示された試合スケジュールに従うことをお勧めします。 今すぐこのスケジュールを生徒たちに与えて、翌日の競技会に向けて適切に準備できるようにします。
競技当日
各グループのスコアと時間を追跡するには、 V5 Workcell Leaderboard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 Capstone 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参照してください。
競技終了後
すべてのグループが競争した後、生徒を再び集めてクラス全体で話し合います。 生徒たちに次の質問をいくつかして、課題を締めくくります。
- 設計上の決定を行うためにルールをどのように解釈しましたか?
- 最高スコア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、この課題で何が難しいと感じましたか?
- 初めて試したとき、あなたのプロジェクトはうまくいきましたか? そうでない場合、それを改善するためにどのような変更を加えましたか?
- この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、またはクラス全体のランキングを印刷することもできます。