Set di base MINDSTORMS EV3

Avvia il lancio

Progettare, costruire e programmare un robot in grado di raggiungere il sito di lancio e premere il pulsante per lanciare il razzo e attivare l'avamposto su Marte.

90-120 min.
Intermedio
Dagli 11 ai 14 anni
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Piano della lezione

1. Preparazione

  • Leggi il materiale per gli studenti disponibile nell'app EV3 Classroom.
  • Raccogli alcune informazioni sui razzi e su come vengono lanciati nello spazio.
  • Se lo ritieni necessario, puoi dedicare qualche lezione all'unità Istruttore di robot presente nell'app. Questo aiuterà gli studenti a familiarizzare con LEGO® MINDSTORMS® Education EV3.
  • Per completare questa lezione, gli alunni dovranno costruire gli otto modelli della Sfida spaziale e configurare il tappetino di sfida.
  • 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 riportata più avanti per coinvolgere gli studenti in un dibattito incentrato su questa missione.
  • Descrivi l'obiettivo, le regole e i badge per i risultati previsti da questa missione.
  • Suddividi la classe in squadre.

3. Esplorazione (25 min.)

  • Chiedi agli studenti di scambiarsi idee per riuscire a portare a termine questa missione.
  • Incoraggiali a creare diversi prototipi, mettendosi alla prova sia nella costruzione che nella programmazione.
  • Concedi agli studenti il tempo necessario per lavorare in modo indipendente alla costruzione e ai test delle soluzioni.

4. Spiegazione (10 min.)

  • Avvia una discussione sulle funzionalità chiave che il robot deve possedere per poter raggiungere il sito di lancio e premere il pulsante di lancio.

Parte B.

5. Elaborazione (45 min.)

  • Chiedi a ogni team di esercitarsi ad allineare il proprio robot e di inviarlo in missione per lanciare il razzo sull'avamposto su Marte.
  • Lascia che i team continuino a lavorare ai robot fino a quando saranno pronti per affrontare un test che sarà valutato.
  • Non dimenticare di lasciare un po' di tempo per riordinare.

6. Valutazione

  • Assegna i badge per i risultati ottenuti a seconda di come ogni team ha completato la missione.
  • Valuta la creatività delle soluzioni proposte da ciascun team e la capacità di lavorare in squadra.
  • Per semplificare la procedura, puoi utilizzare le sezioni di valutazione fornite.

Avvia una discussione

La distanza tra la Terra e Marte varia considerevolmente e il massimo avvicinamento si verifica ogni 2 anni circa. Quando sono più vicini distano circa 55 milioni di km ed è questo il momento che offre la migliore opportunità di lancio. Un razzo diretto su Marte deve prima raggiungere una velocità di fuga di oltre 11 km/s per non subire più la gravità della Terra e quindi intraprendere un viaggio che richiede da 150 a 300 giorni circa.

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Utilizza le seguenti domande per coinvolgere gli studenti in una discussione su come i razzi vengono lanciati nello spazio:

  • Cosa sono i razzi spaziali?
  • Come vengono lanciati?

Obiettivo della missione
Il robot deve raggiungere il sito di lancio e premere il pulsante di lancio. Il razzo viene lanciato e quando raggiunge l'avamposto su Marte lo attiva.

Ecco un esempio di soluzione che consente di portare a termine questa missione:

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Regole della missione
Esistono cinque regole valide per tutte le missioni di Sfida spaziale. Assicurati che gli studenti le conoscano tutte prima di iniziare:

  • Il robot deve sempre iniziare la missione dall'area di base.
  • Il robot deve lasciare l'area di base prima di intraprendere la missione.
  • Il ritorno di un robot può definirsi compiuto quando una sua parte qualsiasi attraversa il perimetro dell'area di base.
  • Non è consentito toccare il robot mentre si trova al di fuori dell'area di base.
  • Se tocchi il robot mentre è completamente al di fuori dell'area di base e trasporta un oggetto, l'oggetto deve essere riportato alla sua posizione originale e la missione ripresa dall'inizio.

Badge per i risultati ottenuti nella missione
I badge per i risultati ottenuti prevedono quattro livelli. Spiega che ogni team riceverà un badge per i risultati ottenuti a seconda di come ha completato la missione. Nella sezione Opportunità di valutazione riportata di seguito troverai una descrizione dei badge da assegnare per i risultati ottenuti in questa missione.

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 portare a termine questa missione:

  • Ti vengono in mente alcuni modi in cui il robot potrebbe raggiungere il sito di lancio?
  • Quale tipo di meccanismo motorizzato si può utilizzare per premere il pulsante di lancio?
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Esempio di soluzione di missione
La soluzione di missione di esempio è costituita dalle seguenti estensioni di soluzione:

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Esecuzione della missione
Riconfigura il razzo, il dispositivo di lancio e l'avamposto su Marte*. Colloca il modello di soluzione di esempio nella posizione di partenza "2" sul tappetino di sfida ed esegui la missione. Verifica che il *modulo di lancio sia posizionato come mostrato nel video.

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Risoluzione dei problemi della missione
Utilizza il sensore di colore in modalità Intensità luce riflessa per rilevare la "Terra" sul tappetino di sfida. Per ottenere risultati coerenti, calibra innanzitutto il sensore di colore utilizzando le linee bianche e nere che si trovano appena al di fuori dell'area di base.

Suggerimenti per la programmazione

Programma della soluzione

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Differenziazione

Per semplificare la lezione:

  • Collabora con gli studenti per aiutarli a capire come colpire il dispositivo di lancio con una forza sufficiente ad attivare il lancio del razzo una volta che il robot è in posizione
  • Invita gli studenti a completare la lezione Colori e linee dell'unità Istruttore di robot prima di affrontare la missione
  • Incoraggia il coaching e l'apprendimento reciproco

Per portare la lezione a un livello superiore:

  • Limita la quantità di tempo che gli studenti hanno a disposizione per superare la missione
  • Incoraggia gli studenti a utilizzare un sensore di colore per superare la missione
  • Aggiungi vincoli di progettazione limitando il numero di elementi LEGO® disponibili o stabilendo un "prezzo" per ogni tipo di elemento LEGO e un "costo" massimo per robot

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 della missione.
  • Gli studenti hanno proposto soluzioni creative e hanno preso in considerazione varie soluzioni.
  • Gli studenti hanno lavorato in squadra per portare a termine la missione.

Badge per i risultati ottenuti
Assegna un badge per i risultati ottenuti a seconda di come il team ha completato la missione.

  • Bronzo: il team ha lanciato il razzo come previsto, ma nessuno dei suoi componenti ha raggiunto Marte.
  • Argento: il team ha lanciato il razzo che ha raggiunto Marte, ma non è riuscito ad attivare l'avamposto.
  • Oro: il team ha lanciato il razzo e l'avamposto è stato attivato.
  • Platino: il team ha lanciato il razzo e l'avamposto è stato attivato. È persino andato oltre i requisiti della missione, aggiungendo funzionalità al progetto.
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Auto-valutazione
Invita ogni studente a scegliere il badge assegnato per i risultati che ritiene rappresenti la qualità del suo lavoro.

  • Bronzo: abbiamo fatto del nostro meglio in circostanze difficili.
  • Argento: abbiamo avuto qualche problema lungo il percorso, ma abbiamo continuato a impegnarci fino alla fine della missione.
  • Oro: abbiamo portato a termine la missione con ottimi risultati.
  • Platino: abbiamo non solo completato la missione, ma anche aggiunto funzionalità originali ed efficaci al nostro progetto.

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 portare a termine una missione

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

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