الألوان والخطوط

1. الإعداد

• اقرأ المواد الطلابية في تطبيق EV3 Classroom.
• اجمع بعض المعلومات حول كيفية عمل مستشعر الألوان، وكيفية استخدام أوضاع كثافة اللون والضوء المنعكس.
• ستحتاج إلى شريط أسود لإنشاء خط أسود سميك.
• لإكمال هذا الدرس، يجب على الطلاب بناء نموذج قاعدة القيادة، والذي سيستغرق حوالي 30 دقيقة.

2. المشاركة (5 دقائق)

• استعن بالأفكار الموجودة في قسم إثارة مناقشة أدناه لإشراك طلابك في نقاش متعلق بهذا الدرس.
• تقسيم الصف إلى أزواج.

3. الاستكشاف (20 دقيقة)

• اطلب من كل زوج من الطلاب بناء ملحق "مستشعر الألوان إلى أسفل" لقاعدة القيادة.
• امنح الطلاب بعض الوقت لاستخدام حزم البرمجة المتوفرة لاستكشاف كيفية استخدام مستشعر الألوان لكشف خط وتتبعه.

4. الشرح (10 دقائق)

• اطلب من طلابك استخدام حزم البرمجة لمعايرة مستشعر الألوان ثم مراقبة تأثيره.
• قم بعمل مناقشة حول أهمية معايرة مستشعر الألوان.

5. التوضيح (10 دقائق)

• تحدّ الطلاب لبرمجة برنامج تتبع خط أفضل.
• لا تنسَ توفير بعض الوقت لإعادة ترتيب الأدوات.

6. التقييم

• قدم الملاحظات عن أداء كل طالب.
• يمكنك الاستعانة بنماذج التقييم المتوفرة لتبسيط العملية.

البرمجة الثابتة للحركات الدقيقة التي علي الروبوت أن يفعلها ليس فعاله للغاية. لذلك، لدى الروبوتات أنظمة توجيه مختلفة لمساعدتها على التنقل في بيئتها. يتمثل أحد الخيارات البسيطة والفعالة في استخدام الخطوط الملونة على الأرض، والتي يمكن أن يتتبعها الروبوت باستخدام مستشعر.

استخدم هذه الأسئلة لإشراك طلابك في مناقشة حول الروبوتات التي يمكنها اكتشاف الألوان:

• هل تعرف أي روبوتات يمكنها اكتشاف الألوان؟
• ما مزايا وحدود استخدام الخطوط الملونة كوسيلة للتوجيه؟
• ما هي* شدة الضوء المنعكس*، وكيف يعمل مستشعر الألوان؟

تعليمات البناء

• قاعدة القيادة
• مستشعر الألوان إلى أسفل – قاعدة القيادة

الحفاظ على قاعدة القيادة مجمعة بعد الاستخدام، بدلا من تفكيكها.

** إعداد المسار **
قدم لطلابك شريطًا أسودًا لإنشاء خط أسود سميك لكشفه وتتبعه. دعهم يستكشفون أنواعًا مختلفة من الخطوط، لكن أخبرهم أن الزوايا الحادة جدًا يصعب تتبعها.

استخدام مستشعر الألوان
يمكن استخدام مستشعر الألوان في وضعين مختلفين لحل هذا التحدي (أي، وضع اللون أو وضع شدة الضوء المنعكس).

يتميز وضع شدة الضوء المنعكس لمستشعر الألوان بأنه يعطي دقة قصوى. يتم تتبع الخط بالتناوب على كشف لونين أو شدتين للضوء المنعكس. اقضِ بعض الوقت مع الطلاب لاستكشاف كيف يقوم المستشعر بالإبلاغ بالقيم.

البرنامج الرئيسي

حل ممكن

قم بتبسيط هذا الدرس من خلال الآتي:

• شرح وضع شدة الضوء المنعكس لمستشعر الألوان
• تبسيط الخط الذي يجب أن تتبعه قاعدة القيادة

** ارتقِ بهذا الدرس إلى المستوى التالي من خلال:**

• تحدي طلابك لتعديل برامجهم لتتبع خطوط بأحجام وألوان وأشكال مختلفة
• تقديم برنامج يسمى متتبع الخط التناسبي البسيط (راجع قسم نصائح البرمجة أعلاه) واجعل طلابك يحاولون فك شفرة كيفية عمل البرنامج

القائمة المرجعية لملاحظات المعلم
أنشيء مقياسًا يناسب احتياجاتك، على سبيل المثال:

1. منجز بصورة جزئية
2. منجز بالكامل
3. منجز بصورة تتجاوز الهدف المحدد

استعن بمعايير النجاح التالية لتقييم مدى تقدم طلابك:

• يمكن للطلاب برمجة قاعدة القيادة خاصتهم للتفاعل مع الخطوط باستخدام مستشعر الألوان.
• يستطيع الطلاب معايرة مستشعر الألوان وشرح أهمية معايرة المستشعر.
• يمكن للطلاب تحسين برنامج تتبع الخط الخاص بهم ليكون أكثر دقة.

التقييم الذاتي
اطلب من كل طالب اختيار المستوى الذي يشعر بأنه أفضل تمثيل للأداء.

• البرونزية: لقد جعلت قاعدة القيادة تتوقف عند خط.
• الفضية: لقد برمجت قاعدة القيادة لتتبع خط.
• الذهبية: لقد برمجت قاعدة القيادة لتتبع خط وعايرت مستشعر الألوان لحساب تغير ظروف الإضاءة.
• البلاتينية: لم أقم ببرمجة قاعدة القيادة لتتبع خط ومعايرة مستشعر الألوان لحساب تغير ظروف الإضاءة فحسب، بل قمت بتحسينه أيضًا لتحريك قاعدة القيادة بشكل أسرع وأكثر فعالية.

لدمج تنمية مهارات فنون اللغة:

• اطلب من طلابك إنشاء برنامج يسمى متتبع الخط التناسبي * البسيط * (راجع قسم نصائح البرمجة أعلاه) وإنشاء عرض تقديمي يشرح مقارنة بين أداء هذا البرنامج وبرامج التتبع السابقة.

ملاحظة: سيصلح ذلك لدرس أطول.

قد يرغب الطلاب الذين استمتعوا بهذا الدرس في استكشاف هذه المسارات المهنية:

• تكنولوجيا المعلومات (تطبيقات تكنولوجيا المعلومات)
• التصنيع والهندسة (تكنولوجيا الآلات)
• التصنيع والهندسة (العلوم المؤهلة للهندسة)