Прикладная математика с VEXcode VR – Библиотека VEX

Скриншот интерфейса VEXcode VR, демонстрирующий среду блочного кодирования для программирования виртуального робота, разработанную для упрощения обучения кодированию в классах и поддержки обучения STEM.

VEXcode VR можно использовать для обучения и практики множества различных математических понятий, таких как порядок операций, решение уравнений, решение прямоугольных треугольников, использование теоремы Пифагора, классификация фигур и многих других.

Блоки операторов

Скриншот интерфейса блоков оператора VEXcode VR, демонстрирующий различные программные блоки, используемые для кодирования виртуального робота, подчеркивающий среду блочного кодирования, разработанную для образовательных целей в области STEM-обучения.

Блоки операторов являются частью категории «Операторы» в VEXcode VR. Эти блоки относятся к категории блоков Reporter, поэтому они сообщают значения переменных, датчиков или вычислений. Более подробную информацию о блоках Reporter можно найти в статье «Формы и значение блоков ».

Блоки операторов могут использоваться для выполнения таких вычислений, как:

Основные операции (сложение, вычитание, умножение, деление)
Округление
Абсолютная величина
Тригонометрические функции (синус, косинус, тангенс, арксинус, арккосинус, арктангенс)
Логарифмы
Определить неравенства
Используйте союзы (и), дизъюнкции (или,) и отрицания (не), которые используются в дискретной математике.

Более подробную информацию о блоках оператора см. в разделе Help.

Использование окна монитора и консоли монитора

Скриншот интерфейса VEXcode VR, на котором на мониторе показан виртуальный робот, иллюстрирующий среду блочного программирования, используемую для обучения концепциям программирования в классах.

Окно монитора и консоль монитора можно использовать для отображения сообщений, отчетов о значениях датчиков или для сбора данных, создавая удобочитаемые выходные данные из проектов VEXcode VR. Это может быть полезно при выполнении математических расчетов.

Например, в следующем проекте возможность видеть текущее значение таймера в секундах в окне монитора может позволить пользователю увидеть, какой из операторов в дизъюнкции (блок «Или») приведет к тому, что условие станет истинным. Поскольку робот VR достигнет стены до истечения 15-секундного порога, другое условие в блоке или , согласно которому робот VR будет находиться на расстоянии менее 50 мм от стены, будет истинным.

Иллюстрация инструмента рисования квадратов в VEXcode VR, демонстрирующая интерфейс блочного кодирования, разработанный для обучения концепциям программирования с помощью виртуального робота, подходящий для использования в классе и обучения STEM.

Консоль печати также можно использовать для просмотра отдельных моментов проекта, например просмотра различных рисуемых сторон для классификации фигур или расчетов печати.

В следующем примере консоль монитора или окно монитора можно использовать для просмотра того, какую сторону квадрата активно рисует робот VR. Это помогает пользователю лучше классифицировать фигуры по количеству сторон (треугольник, четырехугольник, пятиугольник, шестиугольник и т. д.…).

Пример теоремы Пифагора

Иллюстрация теоремы Пифагора, демонстрирующая соотношение между сторонами прямоугольного треугольника, используемая в VEXcode VR для обучения концепциям программирования и решению задач в классе.

В следующем примере VR-робот определит третью сторону тройки Пифагора, используя теорему Пифагора. Теорема Пифагора используется для нахождения недостающей стороны прямоугольного треугольника. Формула следующая:

Теорема Пифагора: a² + b² = c²

В этом примере указаны две стороны: 600 и 800 мм. Пользователю предстоит рассчитать третью сторону, используя блоки из категории «Операторы». Некоторые известные свойства тройки Пифагора заключаются в том, что стороны находятся в соотношении 3:4:5, а три внутренних угла составляют примерно 90, 36,9 и 53,1 градуса.

В проекте будут использоваться переменные и блоки операторов для расчета недостающей стороны. Консоль монитора будет использоваться для наблюдения за длиной всех трех сторон после их расчета. Это позволяет пользователю видеть значение третьей стороны во время ее расчета.

Скриншот формулы в VEXcode VR, иллюстрирующей концепции кодирования виртуальных роботов в образовательном контексте, призванной улучшить навыки решения проблем и вычислительного мышления у студентов и преподавателей.

Обратите внимание, как в проекте создается формула с использованием блоков переменных и операторов:

Схема, иллюстрирующая поворот виртуального робота на 143 градуса в VEXcode VR, демонстрирующая интерфейс кодирования для программирования образовательной робототехники в условиях класса.

Также обратите внимание, что роботу придется повернуть внешний угол на 143,1 градуса, а не на внутренний угол на 36,9 градуса из-за того, в какую сторону робот смотрит после того, как он нарисует сторону B.

Схема, иллюстрирующая геометрические свойства треугольника, используемая в VEXcode VR для обучения концепциям программирования и решению задач в классе.

36,9 градуса — это внутренний угол треугольника, но роботу VR придется повернуть значение внешнего угла, чтобы правильно нарисовать треугольник.