План уроков, блок 12: Испытания и итерационный процесс

Класс:
9-11

Исходные материалы:

9-й класс, основы науки и математики

Изучаемые концепции:

В рамках настоящего блока учащиеся изучат значимость испытания, итерации и непрерывного усовершенствования для процесса проектирования. Учащиеся узнают, как разработать финальный проект.

Учебные задачи:

• Учащиеся смогут продемонстрировать роль испытаний в процессе проектирования.
• Учащиеся смогут продемонстрировать, как данные, собранные в ходе испытаний, используются в различных итерациях при проектировании робота.
• Учащиеся смогут продемонстрировать систематический процесс расстановки приоритетов при оценке данных, собранных в ходе проведения испытаний.

Связи STEM:

Итерационный процесс является основой проектирования. Ведение проектного отчета является распространенной практикой во многих существующих областях проектирования.

Необходимые материалы:

• Руководство к блоку
• Бумага
• Карандаши
• Линейки
• Доступ к сети Интернет
• Словари
• Набор VEX Robotics
• Компьютеры с установленной средой Autodesk Inventor
• Контейнеры для хранения
• Он-лайн источники

Ключевые термины:

• Iteration

План ежедневных занятий:

День 1:

Представить введение в итерационный процесс и пути его применения в проектировании.

День 2:

Позволить учащимся приступить к испытаниям, внося в проектные отчеты ответы на вопросы из перечня.

• Робот выполняет задачи требуемым способом?
• Он действует достаточно быстро?
• Робот достаточно прочен, или его части могут сломаться в процессе использования?
• Робот достигает целей, поставленных командой?
• Робот способен набрать количество баллов, требуемое для победы в игре?
• Им легко управлять?

День 3:

Проанализировать, как учащиеся должны построить процесс использования данных, собранных в ходе испытаний, чтобы выделить наиболее важные изменения, которые должны быть внесены в конструкцию робота.

• Каков предмет испытаний?
• Какие результаты были получены?
• Что можно сделать для улучшения результатов?
• Результаты являются приемлемыми, или целесообразно внести изменения?

Дать командам возможность обсудить данный процесс и разработать письменный план, состоящий из последовательно выполняемых шагов.

День 4:

Позволить учащимся поработать над проектами Inventor и чертежами в проектных отчетах, чтобы внести в них необходимые изменения.
Попросить учащихся продемонстрировать внесенные изменения.

День 5:

Предоставить дополнительное время на работу над проектами Inventor и чертежами в проектных отчетах, а также проведение дополнительных испытаний.

День 6:

Дать учащимся возможность произвести заключительные приготовления для участия в классных соревнованиях.
Руководство по оценке подготовки к соревнованиям в приложении 4
Попросить учащихся помочь в подготовке к соревнованиям. См. руководство VEX по проведению соревнований в приложении 3.

День 7:

Классные соревнования.

День 8:

Провести классные соревнования
Попросить учащихся внести вопросы для размышления и анализа в проектные отчеты.

День 9:

Заключительная оценка проектных отчетов
Оценка файлов Inventor/чертежей в проектных отчетах

Общие вопросы для проектного отчета:

1. 1. Как данные, полученные в ходе испытаний, повлияли на процесс принятия решений?
   2. Как применение итерационного подхода помогло повысить качество проекта?
   3. На основании чего были выделены подсистемы, усовершенствование которых являлось первоочередной задачей?

Вопросы для рассуждения и анализа:

1. 1. Какая часть робототехнических соревнований стала для вас наиболее интересной?
   2. Игра (ход матчей) соответствовала вашим ожиданиям?
   3. Что бы вы улучшили в проекте своего робота?
   4. Это были бы значительные или малые изменения?
   5. Что бы вы изменили в ходе процесса проектирования, если бы у вас была возможность начать все с самого начала?
   6. На внесение желаемых изменений вам потребовался бы больший объем времени?
   7. Какой наиболее важный жизненный навык вы приобрели в процессе проектирования?
   8. Что делает его важным для вас?