Proteja o Fornecimento de Energia

1. Preparar

• Leia o material do aluno no Aplicativo EV3 Classroom.
• Colete algumas informações sobre energia solar e como é usada no espaço.
• Se você achar 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 o Painel Solar e girar a manivela.

Parte B

5. Elaborar (45 min.)

• Faça com que cada equipe pratique alinhando seu robô e enviando-o na missão de desdobrar o Painel Solar.
• Deixe-os continuar trabalhando em seus robôs até que estejam prontos para uma tentativa sob avaliação.
• Não se esqueça de deixar 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.

Os painéis solares consistem em vários painéis solares e são úteis como fonte de alimentação para exploração espacial. A quantidade de luz solar em um planeta diminui à medida que a distância ao Sol aumenta. Isso significa que Marte recebe menos da metade da quantidade de luz solar que temos na Terra. No entanto, com um painel solar grande o suficiente, muita energia pode ser gerada!

Use estas perguntas para envolver seus alunos em uma discussão sobre as vantagens e desvantagens da energia solar no espaço:

• O que é um painel solar?
• Quais são os pontos fortes e fracos do uso de painéis solares como fonte de energia para o Posto Avançado de Marte?

Objetivo da Missão
O robô navega para o Painel Solar e gira a manivela até que ela esteja totalmente desdobrada e permaneça na posição 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 estas perguntas para ajudar as equipes a discutir ideias para resolver esta missão:

• De que maneiras o robô pode navegar para o Painel Solar?
• Que tipo de mecanismo motorizado pode ser usado para girar a manivela?

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

• Base Motriz Espacial
• Módulo Solar
• Sensor de Cor Inferior

Execute a Missão
Redefina o Painel Solar, coloque o modelo de solução de exemplo na posição inicial “1” no Tapete de Desafio e execute a missão.

Solução de Problemas da Missão
Use o Sensor de Cor no modo Cor para detectar a linha verde no Tapete de Desafio. Use o Sensor de Cor no modo Intensidade da Luz Refletida para alinhar o robô usando o gradiente. Para resultados consistentes, comece calibrando o Sensor de Cor usando as linhas em preto e branco que estão fora da área de base.

Programa de Solução

Simplifique esta aula:

• Trabalhando lado a lado com seus alunos para ajudá-los a descobrir como girar a manivela do Painel Solar
• Tendo seus alunos concluído a aula Cores e Linhas na unidade Robô Treinador antes de tentar esta missão
• Incentivando que os alunos aprendam entre si e ensinem uns aos outros

Leve esta aula a outro patamar:

• Limitando o tempo que os alunos têm para resolver a missão
• Desafiando os alunos a usar um Sensor de Cor para resolver esta missão
• Adicionando restrições de projeto limitando o número de elementos LEGO ^® disponíveis 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: A equipe não conseguiu desdobrar com êxito o Painel Solar.
• Prata: A equipe conseguiu desdobrar o Painel Solar, mas ele não permanece na posição vertical.
• Ouro: A equipe desdobrou o Painel Solar e ele permanece na posição vertical.
• Platina: A equipe desdobrou o Painel Solar e ele permanece na posição vertical. Eles também foram 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 para seus alunos:

• Criarem uma apresentação ou um vídeo destacando as funcionalidades e desempenho de seu robô
• Criarem 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)