In Workcell STEM Lab 13: Capstone Projectontwerpen leerlingen een werkcel die alle 36 willekeurig verdeelde schijven zo snel mogelijk in de bijpassende gekleurde eindzones sorteert.
Het correct sorteren van schijven levert punten op. Het verkeerd of inefficiënt scoren van schijven zal resulteren in puntenverlies. Er worden bonuspunten toegekend afhankelijk van hoe de schijven in de eindzones worden gestapeld en hoe snel. De winnaar van het Capstone Project wordt bepaald door wie aan het einde van alle runs de meeste punten heeft.
Door uw klaslokaal voor deze wedstrijd te organiseren, kunt u succes voor u en uw leerlingen garanderen.
Studenten moeten in groepen zitten en gekoppeld zijn aan de bijbehorende werkcel. Groepen moeten gedurende heel Lab 13 bij de aan hen toegewezen Workcell blijven, aangezien groepen hun Workcell zullen ontwerpen en aanpassen op manieren die specifiek en uniek zijn voor hun groep.
STEM Lab 13 is ontworpen om over een periode van meerdere weken te worden voltooid. De aanbevolen tijd is 4 weken, maar dit kan variëren afhankelijk van uw klaslokaal en leerlingen. Het Rethink-onderdeel van STEM Lab 13 omvat de Capstone Project-competitie.
Voordat u aan de competitie begint
Zorg ervoor dat u vóór de les de volgende items voorbereidt:
- Minimaal vijf exemplaren per groep van het afgedrukte scoreblad op de pagina van het spelregeldocument
- Het V5 Werkcel Ranglijst
- Wedstrijdschema
- Wedstrijden kunnen soepeler verlopen als jij en je leerlingen weten wanneer elke groep naar verwachting klaar is om te strijden. Elke run mag niet langer dan 10 minuten duren, maar u moet wel tijd vrijmaken voor het opzetten en scoren aan het einde. Het maken van een schema dat ongeveer 15 minuten per wedstrijd toestaat, moet rekening houden met de opstelling en de score.
- Je wilt elke groep tijdens de competitie ten minste twee runs toewijzen, zodat leerlingen hun strategie kunnen herhalen en tussen de wedstrijden door kunnen voortbouwen.
- Door een lesrooster op te stellen, kunt u uw lestijd plannen, zodat u een succesvolle wedstrijd kunt hebben. Als u een vooraf bepaald schema heeft, kunt u de wedstrijden gedurende de hele les aankondigen, zodat u zich kunt blijven concentreren op het scoren en de timing.
- Hang uw rooster met de toegewezen tijden per groep op, of druk het af en deel het uit aan de leerlingen, zodat ze duidelijk kunnen zien wanneer ze naar verwachting klaar moeten zijn. Dit rooster bepaalt vervolgens de parameters voor de oefentijd van de studenten. Hieronder vindt u een voorbeeld van een wedstrijdschema.
Tijdens de Competitie
Gebruik de volgende gids om de competitie in uw klaslokaal te vergemakkelijken. Het wordt aanbevolen dat de sectie Spelen van STEM Lab 13 ongeveer een week in beslag neemt, en de sectie Rethink ongeveer drie weken. Nogmaals, dit kan veranderen, afhankelijk van de behoeften van uw klaslokaal en leerlingen. De volgende aanbevelingen zijn gebaseerd op een tijdsbestek van vier weken en kunnen worden aangepast aan uw situatie.
Met de optionele Samenwerkings- en Programmeerrubrieken kunt u studenten feedback geven en hun projecten beoordelen tijdens STEM Lab 13 en de competitie.
Vier weken voor de wedstrijd (week één)
In sectie Playmaken studenten kennis met verschillende concepten die hen voorbereiden op het ontwerpen van hun eigen werkcel voor de Capstone Project Competition.
- Breng leerlingen samen voor klassikaal onderwijs en introduceer het Lab bij de leerlingen.
- Studenten leren over Workcell-ontwerp door te analyseren waarom de build in Lab 11 op een specifieke manier is ingedeeld. Door het ontwerp van het Lab te doorlopen en te begrijpen, leren ze over concepten zoals de mechanische limieten van de Workcell-arm, hoe en waarom transportbanden op bepaalde locaties worden geplaatst, en het belang van ophaal- en afzetlocaties.
- In het onderdeel Spelen ontdekken leerlingen ook hoe het verplaatsen van de locatie van de arm de X-, Y- en Z-coördinaten beïnvloedt, hoe ze de locatie van de arm op de werkcel mechanisch kunnen verplaatsen en de mogelijkheid om aangepaste V5 Smart Cables te maken.
- Vertel de leerlingen dat deze concepten kunnen worden toegepast wanneer ze hun eigen werkcel ontwerpen in de sectie Rethink.
- Leg aan de leerlingen uit dat er geen voorgeschreven bouwwijze is voor dit Lab. Er is een voorbeeld van een Lab 13-build afgebeeld in dit Lab, maar er zijn geen bijbehorende bouwinstructies. Studenten kunnen voor dit Lab elk type Workcell ontwerpen en bouwen dat ze maar willen, zolang het maar voldoet aan de regels van de competitie.
- Volg de instructies aan het begin van elk van de Play-pagina's om het Play-gedeelte te begeleiden.
Drie weken voor de wedstrijd (week twee)
- Introduceer de competitie met de hele klas aan de leerlingen. Herhaal dat er geen voorgeschreven build is voor deze wedstrijd. Studenten kunnen voorbeelden gebruiken die te vinden zijn in Lab 13, de vorige 12 Labs en de Workcell-extensies. Studenten zijn echter vrij om elke lay-out te ontwerpen die zij geschikt achten om succesvol te zijn in de competitie. Studenten kunnen de informatie uit hoofdstuk Spelen gebruiken bij het ontwerpen van hun werkcel.
- Verdeel de leerlingen in hun groepen als ze dat nog niet hebben gedaan. Zorg ervoor dat ze de toegewezen Workcell, hun apparaat met VEXcode V5 en hun technische notebooks hebben. De aanbevolen groepsgrootte ligt tussen de 2 en 4 studenten per Workcell.
- Geef de groepen de opdracht om eerst de twee video's op deze te bekijken vervolgens het de spelregels te lezen voordat ze gaan brainstormen over een ontwerp.
- Deel meerdere afgedrukte scorebladen uit aan de leerlingen. Twee hiervan zullen worden gebruikt voor hun daadwerkelijk gescoorde runs; eventuele extra bladen kunnen worden gebruikt om tijdens het oefenen te scoren.
- Terwijl de leerlingen de video's bekijken en de regels lezen, loopt u rond in de ruimte en beantwoordt u eventuele vragen die zich voordoen.
- Wanneer leerlingen klaar zijn met het bekijken van de video en het lezen van het regeldocument, zorg er dan voor dat ze de regels begrijpen door groepen de volgende formatieve beoordelingsvragen te stellen voordat ze verder gaan:
- Zodra het duidelijk is dat alle groepen op één lijn zitten met de regels, vertel ze dan dat ze aan hun ontwerp moeten gaan werken. Terwijl de groepen aan het werk zijn, loopt u rond in de ruimte en stelt u de leerlingen de volgende vragen:
- Hoe benader jij de uitdaging? Wat is jouw strategie? Hoe denk je erover om hun Workcell zo te ontwerpen dat ze kunnen concurreren?
- Voor groepen die het moeilijk hebben, moedig ze aan om terug te kijken naar het onderdeel Spelen voor specifieke stappen over hoe je de x-, y- en z-coördinaten kunt vinden nadat de arm is bewogen, hoe je de mechanische limieten van de arm kunt begrijpen, of hoe je op maat gemaakte V5-kabels.
- Als groepen nog steeds niet zeker weten waar ze moeten beginnen, moedig ze dan aan om de Workcell Extensions te bekijken voor ideeën en inspiratie, evenals stapsgewijze hulp bij het bouwen van bepaalde mechanismen. Meer informatie over deze mechanismen kunt vinden in dit artikel.
Twee weken voor de wedstrijd (week drie)
Nadat groepen hun eerste iteratie hebben ontworpen, moedigt u de leerlingen aan om hun ontwerpen te testen, de uitkomst vast te leggen, aanpassingen aan te brengen en het vervolgens opnieuw te proberen. Houd er rekening mee dat het studenten meerdere weken kan kosten om een werkcel in staat te krijgen om te kunnen concurreren. Studenten moeten zowel het fysieke ontwerp van de Workcell als de code herhalen.
Zodra groepen hun Workcells voldoende vaak hebben ontworpen en getest om een werkende versie te krijgen, is het tijd om te concurreren.
De dag vóór de wedstrijd
Vertel de leerlingen dat ze op de wedstrijddag twee volledige runsmogen krijgen. De hoogste score van deze twee runs wordt als eindscore genomen. Jij, de leraar, loopt door de klas en noteert de eerste score van elke groep, en begint dan weer met de eerste groep om hun tweede score te verkrijgen. Dit geeft elke groep de tijd tussen de runs door om eventuele hardware- of coderingsproblemen op te lossen die zich tijdens de eerste run voordoen.
Houd er rekening mee dat groepen niet fysiek tegen elkaar strijden. Elke groep zal strijden terwijl jij, de leraar, naar de run kijkt om zowel de tijd als de score vast te leggen.
Wanneer een groep niet actief gescoord wordt, moeten ze plannen om te oefenen en te herhalen. Het wordt aanbevolen dat u een gepubliceerd wedstrijdschema volgt, zodat studenten een verwachting hebben van wanneer zij zullen strijden. Geef de leerlingen dit schema nu mee, zodat ze zich de volgende dag goed kunnen voorbereiden op de wedstrijd.
Competitie Dag
Om de score en tijd voor elke groep bij te houden, gebruikt u het V5 Workcell Leaderboard. Hierdoor kunnen studenten hun score in realtime zien. Informatie over hoe u de Capstone Project Competition kunt faciliteren met behulp van dit klassement vindt u in dit artikel.
Na de Competitie
Nadat alle groepen hebben deelgenomen, brengt u de leerlingen weer bij elkaar voor een klassikale discussie. Stel de leerlingen enkele van deze vragen om de uitdaging af te ronden.
- Hoe interpreteerde u de regels om ontwerpbeslissingen te nemen?
- Wat was jouw strategie om de hoogste score te behalen?
- Wat vond jullie groep moeilijk aan deze uitdaging?
- Werkte uw project de eerste keer dat u het probeerde? Zo niet, welke wijzigingen heeft u aangebracht om dit te verbeteren?
- Hoe heeft uw groep samengewerkt om de uitdaging op te lossen?
Je kunt ook de scores van elke groep, of zelfs de ranglijst van de hele klas, afdrukken vanaf het klassement.