Em Workcell STEM Lab 13: Capstone Project, os alunos irão conceber uma Workcell que classificará todos os 36 discos distribuídos aleatoriamente nas zonas finais coloridas correspondentes o mais rapidamente possível.
Classificar os discos corretamente concederá pontos. Pontuar os discos de forma incorreta ou ineficiente resultará na perda de pontos. Os pontos de bônus serão concedidos dependendo de como os discos são empilhados nas End Zones, bem como da rapidez com que. O vencedor do Projeto Capstone é determinado por quem tiver mais pontos ao final de todas as corridas.
Organizar sua sala de aula para esta competição ajudará a garantir o sucesso para você e seus alunos.
Os alunos devem estar em grupos e emparelhados com a célula de trabalho associada. Os grupos devem permanecer com suas células de trabalho atribuídas durante todo o Laboratório 13, pois os grupos projetarão e modificarão suas células de trabalho de maneiras específicas e exclusivas para seu grupo.
O STEM Lab 13 foi projetado para ser concluído em um período de várias semanas. O tempo recomendado é de 4 semanas, no entanto, isso pode variar dependendo da sala de aula e dos alunos. A secção Rethink do STEM Lab 13 abrange a competição Capstone Project.
Antes de iniciar a competição
Antes da aula, prepare os seguintes itens:
- Pelo menos cinco cópias por grupo da súmula impressa na última página do documento de regras
- A tabela de classificação da célula de trabalho V5
- Calendário de jogos
- As partidas podem ser mais tranquilas se você e seus alunos souberem quando cada grupo estará pronto para competir. Cada corrida não deve levar mais de 10 minutos, mas você precisará dar tempo para preparação e pontuação no final. A criação de um cronograma que permita cerca de 15 minutos por partida deve levar em conta a preparação e a pontuação.
- Você desejará atribuir a cada grupo pelo menos duas corridas durante a competição para que os alunos possam repetir sua estratégia e construir entre as partidas.
- Estabelecer um cronograma o ajudará a planejar o horário das aulas para permitir uma competição bem-sucedida. Ter um cronograma pré-determinado também permitirá que você anuncie as partidas durante a aula, para que seu foco permaneça na pontuação e no tempo.
- Publique sua programação com horários atribuídos para cada grupo ou imprima-a e distribua-a aos alunos para que eles possam ver claramente quando deverão estar prontos. Este horário definirá os parâmetros para o tempo de prática dos alunos. Um exemplo de calendário de jogos é mostrado abaixo.
Durante a competição
Use o guia a seguir para facilitar a competição em sua sala de aula. Recomenda-se que a seção Play do STEM Lab 13 leve aproximadamente uma semana para ser concluída e a seção Rethink leve aproximadamente três semanas. Novamente, isso pode mudar dependendo das necessidades da sala de aula e dos alunos. As recomendações a seguir são feitas com base em um período de quatro semanas e podem ser ajustadas para se adequar à sua situação.
As rubricas opcionais de Colaboração e Programação permitem fornecer feedback aos alunos e avaliar os seus projetos durante o Laboratório STEM 13 e a competição.
Quatro semanas antes da competição (primeira semana)
Na secção Play, os alunos serão apresentados a diferentes conceitos que os prepararão para conceber a sua própria célula de trabalho para o Concurso de Projetos Capstone.
- Reúna os alunos para instruções de toda a turma e apresente o Laboratório aos alunos.
- Os alunos aprenderão sobre o design da célula de trabalho analisando por que a construção no Laboratório 11 é apresentada de uma maneira específica. Ao percorrer e compreender o projeto do Laboratório, eles aprenderão conceitos como os limites mecânicos do braço da célula de trabalho, como e por que os transportadores são colocados em determinados locais e a importância dos locais de coleta e entrega.
- Ao longo da seção Play, os alunos também explorarão como mover a localização do braço afeta suas coordenadas X, Y e Z, como mover mecanicamente a localização do braço na célula de trabalho e a opção de criar cabos inteligentes V5 personalizados.
- Diga aos alunos que esses conceitos podem ser aplicados quando eles projetarem sua própria célula de trabalho na seção Repensar.
- Explique aos alunos que não há uma compilação prescrita para este laboratório. Há um exemplo de build do Laboratório 13 retratado neste laboratório, mas não há instruções de build associadas. Os alunos podem projetar e construir qualquer tipo de célula de trabalho que desejarem para este Laboratório, desde que cumpra as regras da competição.
- Siga as instruções de facilitação no início de cada uma das páginas Play para facilitar a secção Play.
Três semanas antes da competição (segunda semana)
- Com toda a turma, apresente a competição aos alunos. Reitere que não existe uma construção prescrita para esta competição. Os alunos podem usar exemplos encontrados no Laboratório 13, nos 12 laboratórios anteriores e nas Extensões da Workcell. No entanto, os alunos são livres para projetar qualquer layout que considerem adequado para ter sucesso na competição. Os alunos podem utilizar as informações da secção Play ao conceber a sua célula de trabalho.
- Divida os alunos em seus grupos, caso ainda não o tenham feito. Certifique-se de que eles tenham sua Workcell atribuída, seu dispositivo com VEXcode V5 e seus notebooks de engenharia. O tamanho recomendado do grupo é de 2 a 4 alunos por célula de trabalho.
- Instrua os grupos a verem primeiro os vídeos desta página e depois o documento de regras antes de fazerem um brainstorming sobre um design.
- Distribua várias folhas de pontuação impressas aos alunos. Dois deles serão usados para suas corridas pontuadas reais; quaisquer folhas adicionais podem ser usadas para pontuar durante a prática.
- Enquanto os alunos assistem aos vídeos e leem as regras, circule pela sala e responda às dúvidas que surgirem.
- Quando os alunos terminarem de assistir ao vídeo e lerem o documento de regras, certifique-se de que eles entenderam as regras fazendo aos grupos as seguintes perguntas de avaliação formativa antes de prosseguir:
- Quando estiver claro que todos os grupos estão de acordo com as regras, diga-lhes para começarem a trabalhar em seu design. Enquanto os grupos trabalham, circule pela sala e faça aos alunos as seguintes perguntas:
- Como você está abordando o desafio? Qual é a sua estratégia? Como você está pensando em projetar sua Workcell para competir?
- Para grupos que estão com dificuldades, incentive-os a consultar a seção Brincar para obter etapas específicas sobre como encontrar as coordenadas x, y e z depois que o braço for movido, como entender os limites mecânicos do braço ou como fazer isso. cabos V5 personalizados.
- Se os grupos ainda não souberem por onde começar, incentive-os a consultar Extensões de Célula de Trabalho em busca de ideias e inspiração, bem como ajuda passo a passo sobre como construir determinados mecanismos. Mais informações sobre estes mecanismos podem ser encontradas artigo.
Duas semanas antes da competição (semana três)
Depois que os grupos projetarem sua primeira iteração, incentive os alunos a testar seus projetos, registrar o resultado, fazer ajustes e tentar novamente. Observe que os alunos podem levar várias semanas para obter uma Workcell em condições de competir. Os alunos devem iterar tanto no design físico da célula de trabalho quanto no código.
Depois que os grupos projetarem e testarem suas células de trabalho o suficiente para obter uma versão funcional, será hora de competir.
Um dia antes da competição
Diga aos alunos que no dia da competição serão permitidos duas corridas completas. A pontuação mais alta dessas duas corridas será considerada como pontuação final. Você, professor, percorrerá a sala e registrará a primeira pontuação de cada grupo, e depois voltará com o primeiro grupo para obter a segunda pontuação. Isso dará a cada grupo tempo entre as execuções para corrigir quaisquer problemas de hardware ou codificação que surjam durante a primeira execução.
Observe que os grupos não competirão fisicamente entre si. Cada grupo competirá enquanto você, professor, assiste à corrida para registrar o tempo e também a pontuação.
Sempre que um grupo não estiver sendo pontuado ativamente, eles devem planejar praticar e iterar. É recomendável que você siga um cronograma de partidas publicado para que os alunos tenham uma expectativa de quando competirão. Dê aos alunos esse cronograma agora para que possam se preparar adequadamente para a competição do dia seguinte.
Dia da Competição
Para acompanhar a pontuação e o tempo de cada grupo, utilize o V5 Workcell Leaderboard. Isso permite que os alunos vejam sua pontuação em tempo real. Informações sobre como facilitar a Competição de Projectos Capstone utilizando este quadro de classificação podem ser neste artigo.
Depois da competição
Depois que todos os grupos tiverem competido, reúna os alunos novamente para uma discussão com toda a turma. Faça aos alunos algumas dessas perguntas para encerrar o desafio.
- Como você interpretou as regras para tomar decisões de design?
- Qual foi a sua estratégia para obter a pontuação mais alta?
- O que seu grupo achou difícil neste desafio?
- Seu projeto funcionou na primeira vez que você tentou? Se não, que mudanças você fez para melhorá-lo?
- Como seu grupo trabalhou junto para resolver o desafio?
Você também pode imprimir as pontuações de cada grupo, ou mesmo as classificações de toda a turma, na tabela de classificação.