روبوت المصنع
قم بتصميم وبناء الملحقات على "قاعدة القيادة"، وقم ببرمجتها لإتمام مهمتين.
خطة الدرس
1. الإعداد
- اقرأ المواد الطلابية في تطبيق EV3 Classroom.
- اجمع بعض المعلومات حول المهام التي تؤديها الروبوتات ذاتية الحركة ذات العجلات في المصانع والمستودعات.
- ستحتاج إلى شريط أسود وأقلام علام وشريط قياس وجسم كبير لإنشاء مسار المصنع لهذا الدرس.
- يُفضل أن يُكمل الطلاب الدروس الأخرى في هذه الوحدة قبل بدء هذا التحدي.
- لإكمال هذا الدرس، يجب على الطلاب بناء نموذج قاعدة القيادة، والذي سيستغرق حوالي 30 دقيقة.
- إذا لم يكن لديك وقت لحصتين متعاقبتين، فيمكنك التخطيط لاستكمال هذا الدرس على جلسات متعددة.
الجزء A
2. المشاركة (10 دقائق)
- استعن بالأفكار الموجودة في قسم إثارة مناقشة أدناه لإشراك طلابك في نقاش متعلق بهذا الدرس.
- تقسيم الصف إلى أزواج.
3. الاستكشاف (35 دقيقة)
- اطلب من طلابك طرح الأفكار لتزويد قاعدة القيادة الخاصة بهم بملحقات تمكنها من الإمساك بالمكعب وإفلاته في وسط الدائرة المستهدفة (أي "منطقة الإنزال").
- تشجيعهم على إنشاء نماذج أولية متعددة، واستكشاف كل من البناء والبرمجة.
- اسمح للطلاب بالوقت الكافي لبناء واختبار حلولهم.
الجزء B
4. الشرح (10 دقائق)
- قم بعمل مناقشة حول الوظائف الرئيسية للروبوت في تتبع الخط والتوقف أمام الجسم الكبير.
5. التوضيح (35 دقيقة)
- اطلب من طلابك طرح الأفكار لتزويد قاعدة القيادة بملحقات تمكنها من تتبع الخط والتوقف في أقرب نقطة ممكنة من الجسم الكبير.
- دعهم يواصلون العمل على الروبوتات الخاصة بهم حتى يكونوا مستعدين لإكمال التحدي.
- لا تنسَ توفير بعض الوقت لإعادة ترتيب الأدوات.
6. التقييم
- قدم الملاحظات عن أداء كل طالب.
- تقييم مدى إبداع حلهم ومدى كفاءة فريقهم في العمل معاً.
- يمكنك الاستعانة بنماذج التقييم المتوفرة لتبسيط العملية.
إثارة مناقشة
واحده من مهام الروبوتات ذاتية الحركة ذات العجلات في مصنع LEGO® هي نقل الصناديق بين محطات العمل المختلفة. وهذه الروبوتات ذاتية الحركة بالكامل تجد طريقها الخاص إلى محطة شحن عندما ينخفض مستوى البطارية الخاصة بها! وهي تؤدي مهامها بكفاءة، دون أن تصطدم بالجدران أو الأشخاص أو أي روبوتات أخرى.
استخدم هذه الأسئلة لإشراك طلابك في مناقشة حول كيفية قيام قاعدة القيادة بأداء مهام مماثلة لروبوتات مصنع LEGO:
- هل تعتقد أن قاعدة القيادة يمكن استخدامها لأداء مهام مماثلة لروبوتات مصنع LEGO؟
- أي من الإضافات من الدروس السابقة ستكون مفيدة لهذه المهام؟
موجز المشروع
قم بتصميم وبناء ملحقات لقاعدة القيادة، وقم ببرمجتها للقيام بما يلي:
- إمساك المكعب وتقريبه بأقصى ما يمكن لمركز الدائرة المستهدفة ثم إفلاته.
- كشف الخط وتتبعه، والتوقف عند أقرب نقطة ممكنه من الجسم الكبير، دون لمسه.
نصائح البناء
الحلول المفتوحة
تم تصميم هذا المشروع بحيث يمكن لكل طالب أو فريق أن يأتي بحل فريد. استخدم هذه الأسئلة لمساعدة الفرق على طرح الأفكار لحل موجز المشروع:
- كيف يمكن للروبوت التنقل حتى وسط منطقة الإنزال؟
- كيف يمكن للروبوت التوقف عن تتبع الخط عند إقرب نقطة ممكنة من الجسم الكبير؟
إعداد مسار المصنع
لإنشاء المسار الموضح أدناه، سيحتاج الطلاب إلى شريط أسود وأقلام علام وشريط قياس والمكعب وجسم كبير لوضعه في نهاية الخط الأسود. القياسات المقدمة ما هي إلا اقتراحات ويمكن اتباعها بقدر كبير من السماحية. ولكن يُراعى أن الحل النموذجي وبرنامج الحل مبنيان على هذه القياسات.
الحل النموذجي
يضم الحل النموذجي الملحقات التالية:
مستخدمًا مستشعر الانعطاف
يجب أن يكون مستشعر الدوران ساكنًا تمامًا أثناء توصيله بوحدة البناء EV3 وأثناء بدء تشغيلها. إذا تغيرت قراءات مستشعر الدوران في حين لا تزال قاعدة القيادة ثابتة، افصل المستشعر وأعد توصيله مرة أخرى.
نصائح البرمجة
برنامج الحل
التمايز
قم بتبسيط هذا الدرس من خلال:
- العمل مع طلابك لمساعدتهم في معرفة كيفية التوقف عن تتبع الخط عند كشف الجسم الكبير
- اقتراح على الطلاب إعادة زيارة الدروس السابقة في هذه الوحدة
- السماح للطلاب بالسير نحو الجسم الكبير دون اتباع الخط
- تشجيع التدريب والتعلّم بين الأقران
** ارتقِ بهذا الدرس إلى المستوى التالي من خلال:**
- تحدي الطلاب لتسيير قاعدة القيادة لمسافة 84 سم / 33 بوصة بالضبط بعد التقاط المكعب ثم استخدام مستشعر الدوران لتوجيه الروبوت نحو الدائرة المستهدفة
- استخدام شريط بلون مختلف عن ما تم استخدامه في درس * الألوان والخطوط*
فرص التقييم
القائمة المرجعية لملاحظات المعلم
أنشيء مقياسًا يناسب احتياجاتك، على سبيل المثال:
- منجز بصورة جزئية
- منجز بالكامل
- منجز بصورة تتجاوز الهدف المحدد
استعن بمعايير النجاح التالية لتقييم مدى تقدم طلابك:
- طلاب صمموا روبوتاً يلبي متطلبات المهمة.
- ابتكر الطلاب حلولاً إبداعية واستخدموا حلولاً متعددة.
- تعاون الطلاب معًا كفريق لإتمام التحدي.
التقييم الذاتي
اطلب من كل طالب اختيار المستوى الذي يشعر بأنه أفضل تمثيل للأداء.
- البرونزية: لقد فعلت ما بوسعي في ظل ظروف صعبة.
- الفضية: ارتكيت بعض الحوادث على طول الطريق، لكنني أكملت إحدى المهام على الأقل.
- الذهبية: لقد أكملت كلتا المهمتين بنتائج ممتازة.
- البلاتينية: لم أكمل كلتا المهمتين فقط، بل أضفت ميزات مبتكرة وفعالة.
ملحق فنون اللغة
لدمج تنمية مهارات فنون اللغة:
- إنشاء عرض تقديمي أو فيديو يسلط الضوء على أداء الروبوت وميزاته.
- إنشاء عرض تقديمي يشرح بعض الميزات الهامة لبرنامجهم
ملاحظة: سيصلح ذلك لدرس أطول.
الروابط المهنية
قد يرغب الطلاب الذين استمتعوا بهذا الدرس في استكشاف هذه المسارات المهنية:
- تكنولوجيا المعلومات (برمجة الحاسوب)
- التصنيع والهندسة (العلوم المؤهلة للهندسة)
- العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (الهندسة والتكنولوجيا)
دعم المعلم
سيقوم الطلاب بما يلي:
- إظهار مهاراتهم في حل تحدي
مجموعة LEGO®® MINDSTORMS®® Education EV3 الأساسية
تطبيق EV3 Classroom
شريط أسود
علامات
شريط قياس
جسم كبير
منقلة (اختياري)
UAE MOE DTI Standards – DAA- G8:
Develop understanding of quality, accuracy and the role of specialist tools and equipment.
UAE MOE DTI Standards – AND - (G8 2.1.2) - (G6 2.1.2):
Explain the importance of meeting the expectations of the users
UAE MOE DTI Standards – AND (G7 2.3.2) - (G6 2.3.2):
Generate ideas that are fit for purpose and recognize constraints in designs.
UAE MOE DTI Standards – DAA- G7:
Act confidently through using materials and equipment to make products.
UAE MOE DTI Standards – AND - (G6 2.4.1):
Generate and communicate their design through discussion, annotated sketches, pattern pieces, a story board and computer-aided design
UAE MOE DTI Standards – AND - (G6 2.3.1):
Apply several techniques in generating appealing and functional ideas and creates a graphic of the way the idea was generated (e.g. a storyboard or flow-chart).
UAE MOE DTI Standards – Implementation – G6 - Planning:
Demonstrate confidence in developing, modifying, and evaluating implementation plans.
UAE MOE DTI Standards – AND - (G7 2.4.2):
Explain the interrelationships of parts in their designs and models.
Exploration (G6.4.1), (G7.4.1), (G8.4.1):
Assessment (G6.4.2), (G7.4.2), (G8.4.2) – Enhancement (G6.4.3), (G7.4.3), (G8.4.3) – Documentation (G6.4.4), (G7.4.4), (G8.4.4)
مادة الطالب
ورقة عمل الطالب
قم بالتنزيل أو العرض أو المشاركة كصفحة HTML عبر الويب أو كملف PDF قابل للطباعة.