Ative as Comunicações

1. Preparar

• Leia o material do aluno no Aplicativo EV3 Classroom.
• Colete algumas informações sobre antenas parabólicas e como elas são usadas na comunicação no espaço sideral.
• Se você sentir que é necessário, planeje algumas aulas para revisar a unidade Treinador Robô no aplicativo. Isso ajudará a familiarizar seus alunos com LEGO^® MINDSTORMS^® Education EV3.
• Para completar esta aula, seus alunos terão que ter construído os oito modelos de Desafio Espacial e configurar o Tapete de Desafio.
• Se você não tem bloco duplo de aula, planeje fazer essa aula em múltiplas sessões.

Parte A

2. Envolver (10 min.)

• Use as ideias na seção Iniciar uma Discussão abaixo para envolver seus alunos em uma discussão relacionada a esta missão.
• Explique o objetivo, as regras e as medalhas de conquistas desta missão.
• Divida sua turma em equipes.

3. Explorar (25 min.)

• Peça aos alunos que discutam ideias para resolver esta missão.
• Incentive-os a criar vários protótipos, explorando a construção e a programação.
• Dê algum tempo às equipes para que elas trabalhem de forma independente na construção e teste de suas soluções.

4. Explicar (10 min.)

• Facilite uma discussão sobre as principais funcionalidades que o robô deve ter para navegar até aEstação de Comunicações e pressione a antena parabólica na posição vertical.

Parte B

5. Elaborar (45 min.)

• Faça com que cada equipe pratique alinhando seu robô e enviando-o na missão de ativar a Estação de Comunicações.
• Deixe-os continuar trabalhando em seus robôs até que estejam prontos para uma tentativa sob avaliação.
• Não se esqueça de reservar um tempo para a limpeza.

6. Avaliar

• Premie com medalhas de conquista com base em quão bem cada equipe resolveu a missão.
• Avalie a criatividade da solução de cada equipe e o quão bem a equipe trabalhou em conjunto.
• Você pode usar as rubricas de avaliação fornecidas para simplificar o processo.

As antenas parabólicas são um tipo de antena que utiliza ondas de rádio para receber ou transmitir dados. Em uma missão humana a Marte, elas seriam usadas para transmitir mensagens entre a Terra e Marte. As ondas de rádio viajam à velocidade da luz, e, porque a distância entre a Terra e Marte é variável, há um atraso aproximado entre quatro e vinte e quatro minutos na comunicação entre os planetas.

Use essas perguntas para envolver seus alunos em uma discussão sobre como as antenas parabólicas podem ser usadas na comunicação no espaço sideral:

• O que é uma antena parabólica?
• Como as antenas parabólicas são usadas na comunicação no espaço sideral?

Objetivo da Missão
O robô navega para a antena parabólica e, em seguida, pressiona até que esteja totalmente vertical.

Aqui está um exemplo de solução de missão que completa esta missão:

Regras da Missão
Há cinco regras que se aplicam a todas as missões do Desafio Espacial. Certifique-se de que seus alunos saibam tudo o que precisarão antes de começar:

• Seu robô deve sempre começar a missão a partir da área da base.
• Seu robô deve deixar a área da base antes de realizar a missão.
• Um "retorno de robô bem sucedido" ocorre quando qualquer parte do robô cruza qualquer parte da linha de área de base.
• Você não pode tocar no seu robô enquanto estiver fora da área da base.
• Se você tocar seu robô enquanto ele está completamente fora da área de base e ele está segurando um objeto, o objeto deve ser devolvido à sua posição original e você deve começar a missão novamente.

Medalhas de Realização da Missão
Existem quatro níveis de medalhas de realização. Explique que cada equipe receberá uma medalha de conquista com base em quão bem eles cumprem a missão. Consulte a seção Oportunidades de Avaliação abaixo para uma descrição das medalhas de realização para esta missão.

Soluções com final aberto
Este projeto foi criado para que toda equipe possa ter uma solução exclusiva. Use essas perguntas para ajudar as equipes a discutir ideias para resolver esta missão:

• De que maneiras o robô pode navegar até a Estação de Comunicação?
• Você consegue pensar em algumas maneiras pelas quais o robô poderia pressionar a antena parabólica com cuidado e precisão até uma posição vertical?

Exemplo de Solução de Missão
O exemplo de solução de missão é composto pelas seguintes extensões de solução:

• Base Motriz Espacial
• Sensor Ultrassônico
• Sensor de Cor Inferior

Executar a Missão
Reconfigure a Estação de Comunicações, coloque o modelo de solução de exemplo na posição inicial "1" no Tapete de Desafio e execute a missão.

Solução de problemas da missão
Para evitar pressionar a antena parabólica demais, use o Sensor Ultrassônico para detectar a parede vermelha de vigas. Use o Sensor de Cor no modo de Intensidade da Luz Refletida para detectar onde o robô está no Tapete de Desafio. Se o Sensor de Cor não detectar alterações de cor no Tapete de Desafio, tente calibrar o sensor.

Programa de Solução

Simplifique esta aula:

• Trabalhando lado a lado com seus alunos para descobrir como pressionar a antena parabólica para cima a partir de uma distância definida (ou seja, ao invés de partir da área de base)
• Fazendo com que seus alunos concluam a aula Objetos e Obstáculos na unidade Treinador Robô antes de tentar esta missão
• Incentivando que os alunos aprendam uns com os outros e ensinem uns aos outros

Leve esta aula a outro patamar:

• Alternando aleatoriamente a posição da antena de comunicação e fazendo com que os alunos criem um programa que responda a essa variável
• Limitando a quantidade de tempo que os alunos têm para resolver a missão
• Desafiando os alunos a usar um Sensor de Cor e um Sensor Ultrassônico para resolver esta missão
• Adicionando restrições de projeto limitando o número de elementos disponíveis LEGO^® ou atribuindo um "preço" a cada tipo de elemento LEGO e um "custo" máximo por robô

Lista de verificação de observação do professor
Crie uma escala que corresponda com suas necessidades, por exemplo:

1. Concluído parcialmente
2. Concluído completamente
3. Objetivos excedidos

Use os seguintes critérios de sucesso para avaliar o progresso de seus alunos:

• Os alunos projetaram um robô que atende aos requisitos da missão.
• Os alunos criaram soluções criativas e consideraram múltiplas soluções.
• Os alunos trabalharam juntos como equipe para concluir a missão.

Medalhas de Conquistas
Premie com uma medalha de conquista com base em quão bem a equipe resolveu a missão de desafio.

• Bronze: O robô saiu e pressionou a antena parabólica, mas a antena parabólica não ficou na posição vertical porque o robô empurrou demais ou não o suficiente.
• Prata: A antena parabólica permaneceu na posição vertical, mas em uma posição inferior, porque o robô não pressionou forte o suficiente.
• Ouro: A antena parabólica permaneceu na vertical.
• Platina: A antena parabólica permaneceu ereta e a equipe também foi além dos requisitos da missão, adicionando funcionalidades ao seu projeto.

Autoavaliação
Peça a cada aluno que escolha a medalha de conquista que eles julgam melhor representar seu desempenho.

• Bronze: Fizemos o melhor que pudemos em circunstâncias difíceis.
• Prata: Tivemos alguns acidentes ao longo do caminho, mas ainda lutamos até o fim da missão.
• Ouro: Cumprimos a missão com excelentes resultados.
• Platina: Não só concluímos a missão, mas também adicionamos funcionalidades originais e eficazes ao nosso projeto.

Para integrar o desenvolvimento de habilidades da Área de Linguagens, peça aos seus alunos:

• Criar uma apresentação ou um vídeo destacando as funcionalidades e desempenho de seu robô
• Criar uma apresentação explicando algumas funcionalidades importantes de seu programa

Nota: Isto tornará a aula mais longa.

Os alunos que gostarem desta aula podem estar interessados em explorar esses caminhos de carreira:

• Tecnologia da informação (Programação de Computadores)
• Fabricação e Engenharia (Pré-Engenharia)
• Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática (Engenharia e Tecnologia)