SHOP NOW

Stretch with Data

Συγκρίνετε τις τιμές σε γραφήματα και ανακαλύψτε ποια είναι τα περιθώρια για ποιοτικό σφάλμα.

Οι μαθητές:

  • Θα δημιουργήσουν ένα πρόγραμμα έτσι ώστε να εισαχθούν στο εργαλείο γραμμικού γραφήματος του LEGO Education SPIKE
  • Θα δημιουργήσουν ένα γράφημα που θα ανταποκρίνεται σε πραγματικά δεδομένα
  • Θα συσχετίσουν τις καμπύλες του γραφήματος με τις κινήσεις σε πραγματικό χρόνο

NGSS

Σχεδιάστε ένα μοντέλο το οποίο θα μπορεί να παράγει δεδομένα για επαναληπτικές δοκιμές και τροποποιήσεις ενός αντικειμένου, εργαλείου ή διαδικασίας έτσι ώστε να καταλήξετε στο ιδανικό αποτέλεσμα σχεδιασμού002E

CSTA

Προτείνετε βελτιώσεις στο σχεδιασμό υπολογιστικών συσκευών, βασισμένοι στην ανάλυση του πως αλληλοεπιδρούν οι χρήστες με τις συσκευές.

Σχεδιάστε project που συνδυάζουν εξαρτήματα και λογισμικό έτσι ώστε να συλλέξετε και να ανταλλάξετε δεδομένα.

Βελτιστοποιήστε τα υπολογιστικά μοντέλα βάσει των δεδομένων που έχουν παράξει

COMMON CORE

ELA-LITERACY

Παρουσιάστε υποθέσεις και ευρήματα, παραθέτοντας τις ιδέες σας με μία λογική σειρά και χρησιμοποιώντας σχετικές περιγραφές, γεγονότα και λεπτομέρειες έτσι ώστε να τονιστούν οι βασικές ιδέες και θεματικές. Σημαντικά επίσης είναι η οπτική επαφή, η επαρκής ένταση στη φωνή και η καθαρή προφορά.

Προσθέστε πολυμέσα και οπτικές απεικονίσεις στις παρουσιάσεις για να διευκρινίσετε ισχυρισμούς και ευρήματα και για να προσθέσετε ενδιαφέρον.

MATH

Ερμηνεύστε την εξίσωση y=mx+b ως καθοριστική για μια γραμμική συνάρτηση, της οποίας το γράφημα είναι μια ευθεία γραμμή. Δώστε παραδείγματα εξισώσεων που δεν είναι γραμμικές. Για παράδειγμα, η εξίσωση Α=s2 που δίνει το εμβαδόν τετραγώνου ως συνάρτηση του μήκους της πλευράς του δεν είναι γραμμική γιατί το γράφημα του περιλαμβάνει τα σημεία (1,1), (2,4) και (3,9), τα οποία δεν βρίσκονται σε ευθεία γραμμή.

Αναγνωρίστε και παρουσιάστε αναλογικές σχέσεις μεταξύ ποσοτήτων.

ISTE

Οι μαθητές γνωρίζουν και χρησιμοποιούν μια συνειδητή σχεδιαστική διαδικασία για την παραγωγή ιδεών, δοκιμασία θεωριών, δημιουργία καινοτόμων τεχνουργημάτων ή λύση αυθεντικών προβλημάτων.

Οι μαθητές επιλέγουν και χρησιμοποιούν ψηφιακά εργαλεία για να προγραμματίσουν και να οργανώσουν μια σχεδιαστική διαδικασία η οποία αντιλαμβάνεται τους σχεδιαστικούς περιορισμούς που μπορεί να υπάρχουν και τα προϋπολογισμένα ρίσκα.

Οι μαθητές αναπτύσσουν, δοκιμάζουν και βελτιώνουν τα πρωτότυπα σαν ένα μέρος κυκλικής σχεδιαστικής διαδικασίας.

Οι μαθητές συλλέγουν δεδομένα ή αναγνωρίζουν σύνολα δεδομένων, χρησιμοποιούν ψηφιακά εργαλεία για να τα αναλύσουν και εκπροσωπούν τα δεδομένα με διαφορετικούς τρόπους για να διευκολύνουν την επίλυση προβλημάτων και τη λήψη αποφάσεων.

Οι μαθητές αντιλαμβάνονται πως λειτουργεί η αυτοματοποίηση και χρησιμοποιούν αλγοριθμικό τρόπο σκέψης για να αναπτύξουν μια συνοχή βημάτων έτσι ώστε να δημιουργήσουν και να τεστάρουν αυτοματοποιημένες λύσεις.

Prepare

  • Δείτε το περιεχόμενο που απευθύνεται στους μαθητές στην εφαρμογή LEGO® Education SPIKE™ App

Engage

  • Σε αυτό το μάθημα, οι μαθητές σας θα μεταδώσουν τιμές δεδομένων pitch, roll και yaw έτσι ώστε να ακολουθήσουν ένα γραμμικό γράφημα σε πραγματικό χρόνο. Θα χρησιμοποιήσουν αυτό το γράφημα για να συγχρονίσουν τις κινήσεις τους με τα δεδομένα που μετέδωσαν σε ένα ήδη καταγεγραμμένο γράφημα.
  • Οι τιμές pitch, roll και yaw περιγράφουν την κλίνουσα θέση ενός αντικειμένου σε σχέση με τους 3 άξονες του:
    • Pitch – κλίση στον άξονα y
    • Roll – κλίση στον άξονα z
    • Yaw – κλίση στον άξονα x
  • Χρησιμοποιήστε διάφορα βοηθητικά υλικά για να κρατήσετε το ενδιαφέρον των μαθητών στο θέμα των pitch, roll και yaw τιμών.

Συζήτηση

Ξεκινήστε μια συζήτηση κάνοντας ερωτήσεις σχετικές με το μάθημα. Παρακάτω παραθέτουμε ορισμένες προτάσεις:

  • Με ποιους τρόπους μπορούμε να διαπιστώσουμε αν μια κίνηση είναι ακριβής ή όχι;
  • Πως μπορείτε να δημιουργήσετε γραφήματα τιμών για να αναπαραστήσετε πραγματική κίνηση;

Ζητήστε από τους μαθητές σας να καταγράψουν τις σκέψεις τους σαν  μια υπόθεση.

Explore

  • Ζητήστε από τους μαθητές σας να κατασκευάσουν ένα yoga ring. Μπορούν να δημιουργήσουν το δικό τους μοντέλο ή να ακολουθήσουν τις οδηγίες στην εφαρμογή για να φτιάξουν το μοντέλο Yoga Ring.
  • Εξηγήστε πως αυτή η συσκευή θα καταγράψει τις τιμές pitch-roll-yaw για διάφορες κινήσεις.
  • Ζητήστε από τους μαθητές σας να δοκιμάσουν τα μοντέλα τους χρησιμοποιώντας το προτεινόμενο πρόγραμμα στo SPIKE App. Αρχικά, θα φέρουν το ring μπροστά τους (το LED Matrix του Hub να κοιτάει τους μαθητές) και στη συνέχεια θα το τοποθετήσουν στην κορυφή του κεφαλιού τους (δείτε βίντεο).
  • Πείτε τους να κοιτάξουν την κλίση pitch που κάνουν με το ring στο γράφημα και να καταγράψουν αυτό που βλέπουν.

Explain

  • Δώστε χρόνο στους μαθητές σας να προσαρμόσουν κατάλληλα τα προγράμματα τους έτσι ώστε να καταγράφουν άλλες τιμές.
  • Ζητήστε τους να προσπαθήσουν να ταιριάξουν το δεύτερο γράφημα, το οποίο είναι ήδη προσαρμοσμένο στο γραμμικό γράφημα, με τις κινήσεις τους.
  • Σιγουρευτείτε πως κατανοούν ότι η ταχύτητα της κίνησης θα επηρεάσει το «σχήμα» του γραφήματος.

Elaborate

  • Εάν οι μαθητές σας έχουν ακόμη πρόσβαση στα σετ SPIKE Prime, ζητήστε τους να ολοκληρώσουν τις εργασίες του SPIKE App, για να έρθουν σε επαφή με τη hands-on μάθηση, για παράδειγμα:
    • Το τελευταίο γράφημα χρησιμοποιεί δύο τιμές ταυτόχρονα. Οι μαθητές σας πρέπει να συνδυάσουν και τις δυο κινήσεις μέσα σε ένα μεγάλο άνοιγμα.
  • Εάν οι μαθητές σας δεν έχουν πρόσβαση στα σετ τους, ζητήστε τους να ολοκληρώσουν το Student Inventor Notebook, ή αναθέστε κάποια από τις δραστηριότητες επέκτασης που προτείνονται παρακάτω. Οι περισσότερες από αυτές τις δραστηριότητες μπορούν να ολοκληρωθούν με τη χρήση των δεδομένων που συλλέξαν κατά τη διάρκεια του hands-on μαθήματος.
  • Παροτρύνετε τους μαθητές να μοιραστούν με την υπόλοιπη τάξη τις σκέψεις τους και τα αποτελέσματα των πειραμάτων τους. Αυτό μπορεί να πραγματοποιηθεί με όποιον τρόπο/μέθοδο είναι πιο αποτελεσματικό για εσάς (πχ δια ζώσης ή διαδικτυακά).
η κατασκευή της δραστηριότητας

Evaluate

  • Ανατροφοδοτήστε την απόδοση κάθε μαθητή
  • Χρησιμοποιήστε τα rubric αξιολόγησης που προσφέρονται για την απλοποίηση της διαδικασίας.

Αξιολόγηση

Λίστα παρατηρήσεων του εκπαιδευτικού

Δημιουργήστε μια κλίμακα που να ανταποκρίνεται στις ανάγκες σας, για παράδειγμα

  1. Ολοκλήρωσε μερικώς
  2. Ολοκλήρωσε πλήρως
  3. Ξεπέρασε τις προσδοκίες

Χρησιμοποιήστε τα παρακάτω κριτήρια για να αξιολογήσετε της πρόοδο των μαθητών:

  • Οι μαθητές μπορούν να προγραμματίσουν μια συσκευή που θα καταγράφει δεδομένα σε ένα γραμμικό γράφημα.
  • Οι μαθητές μπορούν να συσχετίσουν την κίνηση της κατασκευής με το γράφημα το οποίο παράγει.
  • Οι μαθητές μπορούν να εξηγήσουν τις έννοιες pitch, roll και yaw.

Αυτοαξιολόγηση
Πείτε στους μαθητές να διαλέξουν το τουβλάκι που οι ίδιοι πιστεύουν ότι εκπροσωπεί καλύτερα την επίδοση τους.

  • Μπλε: Μπορώ να φτιάξω ένα διάγραμμα δεδομένων χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα που παρέχεται στην εφαρμογή.
  • Κίτρινο: Μπορώ να φτιάξω το δικό μου πείραμα χρησιμοποιώντας ένα γραμμικό γράφημα.
  • Μωβ: Μπορώ να φτιάξω το δικό μου πείραμα χρησιμοποιώντας ένα γραμμικό γράφημα και να καταλήξω σε συμπεράσματα μέσω του γραφήματος.

Αξιολόγηση συμμαθητών

Ενθαρρύνετε τους μαθητές να προσφέρουν ανατροφοδότηση ο ένας στον άλλο

  • Πείτε στους μαθητές να αξιολογήσουν την επίδοση των άλλων χρησιμοποιώντας τη μέθοδο με τα τρία τουβλάκια που αναφέρθηκε παραπάνω
  • Ζητήστε τους να δώσουν εποικοδομητικά σχόλια ο ένας στον άλλο έτσι ώστε να βελτιώσουν τις επιδόσεις της ομάδας τους στο επόμενο μάθημα. Αυτή είναι μια πολύ καλή ευκαιρία για να εισάγεται εργαλεία βιντεοσκόπησης και blog posting στο μάθημα σας.

Διαφοροποίηση

Απλοποιήστε το μάθημα με το εξής:

  • Ζητήστε από τους μαθητές σας να αναπαράγουν το πείραμα χρησιμοποιώντας μόνο το Hub, κρατώντας το στη σωστή θέση για να ολοκληρωθεί αυτό το μάθημα.
  • Σιγουρευτείτε ότι οι μαθητές σας προσαρμόζουν το προτεινόμενο πρόγραμμα στο SPIKE App έτσι ώστε να ταιριάζει με τη διαμόρφωση του μοντέλου τους.

Αυξήστε το επίπεδο δυσκολίας:

  • Ζητώντας από τους μαθητές σας να κατασκευάσουν τα δικά τους yoga rings.
  • Αναθέτοντας στους μαθητές σας να καταγράψουν τις κινήσεις yoga του συναδέλφου τους σε ένα γράφημα, και στη συνέχεια να αντιγράψουν ο ένας τις κινήσεις του άλλου χρησιμοποιώντας τα δεδομένα του γραφήματος.

Συμβουλές κατασκευής

Tips Προγραμματισμού

Βασικό πρόγραμμα

Πιθανή λύση

Συμβουλές επιστημονικών δεδομένων

Ακολουθεί ένα παράδειγμα των δεδομένων που μπορούν να περιμένουν οι μαθητές από αυτό το πείραμα.

Επέκταση σε μαθηματικά

Για ανάπτυξη μαθηματικών δεξιοτήτων:

  • Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα που προσφέρονται σε αυτό το μάθημα (ή και τα δικά σας δεδομένα), ζητήστε από τους μαθητές σας να περιγράψουν τι συμβαίνει σε σχέση με την κίνηση όταν το γράφημα δείχνει μια ευθεία γραμμή και όταν δείχνει μια καμπύλη.
  • Πείτε στους μαθητές σας να βρουν τη μαθηματική έκφραση του τύπου y = mx + b για ένα ευθύγραμμο τμήμα τους γραφήματος τους, στα δεδομένα που προσφέρονται ή στα δικά τους.
  • Αναθέστε στους μαθητές σας να λύσουν αυτές τις εξισώσεις πρώτου βαθμού (y=mx+b) χρησιμοποιώντας πρώτα το μυαλό τους και μετά κάποιο ψηφιακό εργαλείο.

Σημείωση: Αυτό θα χρειαστεί επιπλέον χρόνο.

Επέκταση σε γλώσσα

Για ανάπτυξη γλωσσικών δεξιοτήτων:

  • Ζητήστε από τους μαθητές σας να χρησιμοποιήσουν ψηφιακά μέσα για να εξηγήσουν αυτό το μάθημα και τα ευρήματα τους. Αυτό μπορούν να το κάνουν με:
    • Την παραγωγή βίντεο
    • Την κοινοποίηση εικόνων και σχολίων μέσω ενός συστήματος διαχείρισης τάξης (εάν είναι διαθέσιμο)
    • Την επικοινωνία με έναν εκπαιδευτή yoga για να ερευνήσουν αν μια συσκευή σαν το Yoga Ring θα μπορούσε να είναι χρήσιμη.

Σημείωση: Αυτό θα χρειαστεί επιπλέον χρόνο.

Καριέρα

Οι μαθητές που τους άρεσε αυτό το μάθημα μπορεί να ενδιαφερθούν να ακολουθήσουν επαγγέλματα σε τομείς όπως:

  • Θεραπευτικές Υπηρεσίες
  • Παραγωγή και Μηχανική
Τι ψάχνουμε;