Set di base MINDSTORMS EV3

Il robot della fabbrica

Progettare e creare estensioni sulla struttura motrice e programmarla in modo che esegua due attività.

90-120 min.
Intermedio
Dagli 11 ai 14 anni
lesson-header-1-6

Piano della lezione

1. Preparazione

  • Leggi il materiale per gli studenti disponibile nell'app EV3 Classroom.
  • Raccogli alcune informazioni sulle attività che i robot autonomi con ruote svolgono nelle fabbriche e nei magazzini.
  • Per questa lezione, ti occorreranno nastro nero, pennarelli, un metro a nastro e un oggetto di grandi dimensioni per creare il percorso della fabbrica.
  • Si consiglia agli studenti di completare le altre lezioni dell'unità prima di affrontare questa sfida.
  • Per completare questa lezione, gli studenti dovranno costruire il modello di struttura motrice. La realizzazione richiederà 30 minuti circa.
  • Se il tempo a disposizione non è sufficiente, suddividi la lezione in più sessioni.

Parte A.

2. Coinvolgimento (10 min.)

  • Utilizza le idee suggerite nella sezione Avvia una discussione per coinvolgere gli studenti in un dibattito incentrato sulla lezione.
  • Organizza gli studenti in gruppi di due.

3. Esplorazione (35 min.)

  • Chiedi agli studenti di scambiarsi idee per estendere la struttura motrice in modo che afferri il cuboide e lo depositi al centro del cerchio target (ovvero la "zona di consegna").
  • Incoraggiali a creare diversi prototipi, mettendosi alla prova sia nella costruzione che nella programmazione.
  • Concedi agli studenti il tempo necessario per costruire e testare le proprie soluzioni.

Parte B.

4. Spiegazione (10 min.)

  • Avvia una discussione sulle funzionalità principali che consentono al robot di seguire la linea e fermarsi davanti all'oggetto di grandi dimensioni.

5. Elaborazione (35 min.)

  • Chiedi agli studenti di scambiarsi idee per estendere la struttura motrice in modo che segua la linea e si fermi il più vicino possibile all'oggetto di grandi dimensioni.
  • Lascia che continuino a lavorare ai loro robot fino a quando saranno pronti ad affrontare la sfida.
  • Non dimenticare di lasciare un po' di tempo per riordinare.

6. Valutazione

  • Fornisci un riscontro su ciò che ogni studente ha realizzato.
  • Valuta la creatività delle soluzioni proposte e la capacità di lavorare in squadra.
  • Per semplificare la procedura, puoi utilizzare le sezioni di valutazione fornite.

Avvia una discussione

Uno dei compiti dei robot autonomi con ruote nella fabbrica LEGO® è spostare scatole tra le diverse postazioni di lavoro. Questi robot completamente autonomi sono persino in grado di tornare a una stazione di ricarica quando il livello della batteria si riduce e svolgono i propri compiti in modo efficiente, senza urtare contro pareti, persone o altri robot.

engage-1-6

Utilizza le seguenti domande per coinvolgere gli studenti in una discussione su come la struttura motrice potrebbe eseguire compiti simili ai robot della fabbrica LEGO:

  • Pensi che la struttura motrice potrebbe essere utilizzata per eseguire compiti simili ai robot della fabbrica LEGO?
  • Quale delle estensioni delle lezioni precedenti potrebbe risultare utile per tali compiti?

Descrizione del progetto
Progettare e costruire estensioni sulla struttura motrice e programmarla per:

  • Afferrare il cuboide e portarlo il più vicino possibile al centro del cerchio target per poi rilasciarlo.
  • Rilevare e seguire la linea, fermandosi il più vicino possibile all'oggetto di grandi dimensioni, senza tuttavia toccarlo.
PDF-1-6-Cuboid-Cover

Suggerimenti per la costruzione

Soluzioni aperte
Questo progetto è ideato in modo che ogni studente o team possa creare una soluzione unica. Utilizza queste domande per aiutare i team a scambiarsi idee e riuscire a svolgere le attività indicate nella descrizione del progetto:

  • In che modo il robot può raggiungere il centro della zona di consegna?
  • In che modo il robot può smettere di seguire la linea dopo essere arrivato il più vicino possibile all'oggetto di grandi dimensioni?

Impostazione del percorso di fabbrica
Per creare il percorso illustrato di seguito, gli studenti avranno bisogno di nastro nero, pennarelli, un metro a nastro, il cuboide e un oggetto di grandi dimensioni da posizionare alla fine della linea nera. Le misurazioni fornite sono solo suggerimenti e possono essere modificate, ma la soluzione di esempio e il programma della soluzione si basano su queste misurazioni.

set-up-factory-path

Uso del sensore giroscopico
Mentre viene collegato al mattoncino EV3 e quando questo viene avviato, il sensore giroscopico deve essere completamente immobile. Se le letture angolari del sensore giroscopico cambiano mentre la struttura motrice è ferma, scollega il sensore e ricollegalo.

Suggerimenti per la programmazione

Programma della soluzione

EV3 Classroom-Programs 1-6-solution it-it

Differenziazione

Per semplificare la lezione:

  • Collabora con gli studenti per aiutarli a capire come far sì che il robot smetta di seguire la linea quando viene rilevato l'oggetto di grandi dimensioni
  • Suggerisci agli studenti di rivedere le lezioni precedenti dell'unità
  • Consenti agli studenti di dirigere il robot verso l'oggetto di grandi dimensioni senza seguire la linea
  • Incoraggia il coaching e l'apprendimento reciproco

Per portare la lezione a un livello superiore:

  • Incoraggia gli studenti a procedere in avanti esattamente di 84 cm dopo aver raccolto il cuboide e quindi a utilizzare il sensore giroscopico per puntare il robot verso il cerchio target
  • Utilizza un nastro adesivo di un colore diverso rispetto a quello impiegato nella lezione Colori e linee

Opportunità di valutazione

Checklist di osservazione per l'insegnante
Crea una scala adeguata alle tue esigenze, ad esempio:

  1. Obiettivo parzialmente raggiunto
  2. Obiettivo completamente raggiunto
  3. Obiettivo superato

Per valutare i progressi compiuti dagli studenti, utilizza i seguenti criteri:

  • Gli studenti hanno progettato un robot che soddisfa i requisiti indicati nella descrizione del progetto.
  • Gli studenti hanno proposto soluzioni creative e hanno preso in considerazione varie soluzioni.
  • Gli studenti hanno lavorato in squadra per superare la sfida.

Auto-valutazione
Invita ogni studente a scegliere il livello che ritiene rappresenti la qualità del suo lavoro.

  • Bronzo: ho fatto del mio meglio in circostanze difficili.
  • Argento: ho avuto qualche problema lungo il percorso, ma sono comunque riuscito a completare una delle attività.
  • Oro: ho completato entrambe le attività con ottimi risultati.
  • Platino: non solo ho completato entrambe le attività, ma ho anche aggiunto funzionalità originali ed efficaci.
assessment-row

Miglioramento delle capacità linguistiche

Per integrare lo sviluppo delle capacità linguistiche, chiedi agli studenti di:

  • Creare una presentazione o un video che evidenzi le caratteristiche e le prestazioni del robot
  • Creare una presentazione che spieghi alcune caratteristiche importanti del loro programma

Nota: questo allungherà i tempi della lezione.

Gli studenti che hanno apprezzato questa lezione potrebbero essere interessati ai seguenti percorsi di studio:

  • Informatica (programmazione di computer)
  • Produzione e valutazione dei progetti
  • Scienze, tecnologia, ingegneria e matematica

Supporto per insegnante

Gli studenti saranno in grado di:

  • Dimostrare le proprie capacità nel superare una sfida

Set di base EV3 di LEGO® MINDSTORMS® Education
App EV3 Classroom
Nastro nero
Pennarelli
Un metro a nastro
Un oggetto di grandi dimensioni
Goniometro (facoltativo)

Matematica
Spazio e figure

  • Visualizzare oggetti tridimensionali a partire da rappresentazioni bidimensionali

Numeri

  • Utilizzare il concetto di rapporto fra numeri o misure
  • Utilizzare scale graduate in contesti significativi per le scienze e per la tecnica

Tecnologia
Vedere, osservare, sperimentare

  • Accostarsi a nuove applicazioni informatiche esplorandone le funzioni e le potenzialità
  • Eseguire misurazioni

Prevedere, immaginare, progettare

  • Pianificare la realizzazione di un oggetto
  • Immaginare modifiche di oggetti e prodotti di uso quotidiano in relazione a nuovi bisogni o necessità

Intervenire, trasformare e produrre

  • Smontare e rimontare semplici oggetti
  • Utilizzare semplici procedure per eseguire prove sperimentali nei vari settori della tecnologia
  • Programmare ambienti informatici ed elaborare semplici istruzioni per controllare il comportamento di un robot
  • Valutare le conseguenze di scelte e decisioni relative a situazioni problematiche

Fisica

  • Utilizzare i concetti fisici fondamentali (ad es. la velocità, etc.), in varie situazioni di esperienza. In alcuni casi raccogliere dati su variabili rilevanti di differenti fenomeni, trovarne relazioni quantitative ed esprimerle con rappresentazioni formali di tipo diverso

Italiano
Ascolto e parlato

  • Intervenire in una conversazione o in una discussione, di classe o di gruppo, con pertinenza e coerenza, rispettando tempi e turni di parola e fornendo un positivo contributo personale
  • Riferire sugli argomenti in modo chiaro

Materiale per studenti

Download, view or share the student worksheet, either as an online HTML page or a printable PDF

LEGO, the LEGO logo, the Minifigure, DUPLO, the SPIKE logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks and/or copyrights of the LEGO Group. ©2020 The LEGO Group. All rights reserved. Use of this site signifies your agreement to the terms of use.