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SP-084

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30-45 min

Item 1

Iniciante

Fazendo Movimentos com Motores

Os alunos trabalharão com motores individuais para criar uma festa de dança.

Aula criada por:

LEGO® Education

Suporte ao Professor

Objetivos da Aula

Os alunos irão:

Programar motores para girar individualmente usando parâmetros de tempo e velocidade
Crie uma festa de dança de robôs

Preparar

Certifique-se de que os hubs SPIKE Prime estejam carregados, especialmente se estiverem conectados por Bluetooth.

Material do Aluno

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Envolver

Envolva os alunos a pensar sobre como os motores se movem. Peça aos alunos que se levantem para atuar como motores. Peça aos alunos que criem uma linha e peça que avancem 5 passos. Peça-lhes que tentem isso algumas vezes. Pergunte aos alunos por que nem todos se movem na mesma distância.

  • Peça aos alunos que levantem o braço direito quando você disser “Levante”. Espere alguns segundos e diga “aumentar”. Por que todos não se moveram exatamente ao mesmo tempo?
  • Peça-lhes que façam isso algumas vezes. Pergunte aos alunos por que nem todos se movem da mesma maneira.
  • Peça aos alunos que batam palmas quando você disser “clap”. Espere alguns segundos e diga palmas. Peça-lhes que tentem isso algumas vezes. Pergunte aos alunos por que todos não batem palmas ao mesmo tempo.
  • Discuta como um grupo de robôs programados com o mesmo código reagiria ao mesmo comando simultaneamente.
  • Discuta como um robô se move e por que o movimento para um determinado comando seria sempre o mesmo. Pergunte aos alunos quando isso seria útil ou útil.

Perguntas para investigar

Como engenheiros e programadores podem trabalhar juntos para fazer algo se mover?

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Explorar

Os alunos explorarão o trabalho com motores e maneiras de codificar o movimento.

Direcione os alunos para a seção START no aplicativo SPIKE. Aqui os alunos podem acessar 2. Motores e Sensores . Esta lição de introdução fornece aos alunos uma experiência inicial na criação e codificação com o SPIKE Prime.

Use esta lição para orientar os alunos na construção dos módulos do motor. Os alunos devem concluir as instruções de construção somente até a etapa 19 . Você não precisará concluir o restante desta lição. Oriente os alunos a saírem da lição Motores e sensores.

Abra um novo projeto na tela de programação do Python. Peça aos alunos para apagar qualquer código que já esteja na área de programação. Os alunos devem conectar seu hub.

Conecte o motor grande na porta C do hub.

Antes que os alunos possam usar motores, os motores devem ser inicializados. Isso significa que você está nomeando os motores de uma forma que esclareça para você e para o programa quais motores deseja usar e onde eles estão localizados no hub. Sem esta etapa, o motor não funcionará.

Por exemplo,
um motor na porta A seria inicializado da seguinte maneira:

 

motor = Motor('A')

 

Run Single Motor for Time
Executar um motor por tempo permite que você defina por quanto tempo o motor funcionará.

Faça um brainstorm com os alunos sobre como programar o motor para se mover. Discuta quais informações o software precisa para executar o hardware corretamente.

Escreva um programa em pseudocódigo para fazer o motor funcionar por 2 segundos com os alunos. Pseudocódigo é escrever em palavras o que você quer que o programa faça.

Um exemplo poderia ser:

  • Importar motor
  • Inicializar motor
  • Ligue o motor
  • Mova no sentido horário por 2 segundos

Observação: O código escrito em etapas não precisa corresponder exatamente ao que será colocado no programa. Escrever pseudocódigo ajuda os alunos a determinar o que é necessário.

Forneça aos alunos o código de amostra abaixo para mover o motor. Peça aos alunos que digitem o código na tela de programação. (Os alunos podem copiar e colar o código de exemplo da Base de Conhecimento Getting Started Part 2: Controlling the Motors seção em Run Single Motor for Time ).

 

from spike import Motor

# Initialize the motor
motor = Motor('C')

# Rotate clockwise for 2 seconds at 75% speed
motor.run_for_seconds(2.0, 75)

 

Dica de solução de problemas: Certifique-se de que os alunos tenham o motor conectado à porta C ou troque o Motor('C') pela porta correta.

Discuta o que 2.0 e 75 representam na última linha do código. O comentário do código fornece uma dica.

  • Peça aos alunos que coloquem números diferentes para esses valores para investigar como isso muda a forma como o motor se move.
  • Permita que os alunos compartilhem os novos exemplos que criaram e discutam maneiras de programar o motor.

Remova o motor grande do cubo.

Executar vários motores

Peça aos alunos que adicionem os dois motores médios ao cubo. Ter vários motores conectados permitirá que os alunos operem mais de um motor por vez. Peça aos alunos que considerem que tipo de robôs eles poderiam criar que precisaria de mais de um motor. A que função vários motores poderiam servir?

Discuta com os alunos o que eles precisam adicionar ao programa para permitir que dois motores funcionem. A tarefa é fazer um motor funcionar (na porta C) e depois o segundo motor funcionar (na porta B).

Lembre aos alunos que eles podem conectar os motores em qualquer porta. No entanto, o programa precisa corresponder à porta escolhida, que pode não corresponder ao programa de amostra.

Peça aos alunos para adicionar ao pseudocódigo usado anteriormente. Adicione palavras para fazer o segundo motor ligar após o primeiro motor.

Peça aos alunos que usem o pseudocódigo como inspiração para ajudar a escrever seu novo programa que executará os dois motores.

 

from spike import Motor

# Initialize the motor
Motor_c = Motor('C')
Motor_b = Motor ('B')

# Rotate clockwise for 2 seconds at 75% speed
Motor_c.run_for_seconds(2.0, 75)
Motor_b.run_for_seconds(2.0, 75)

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Explicar

Discuta com os alunos como o programa funcionou. Que diferentes combinações das variáveis ​​tempo e velocidade os alunos escolheram?

Faça perguntas aos alunos como:

  • Explique a diferença entre importar a biblioteca para o motor médio e o motor grande.
  • O que é necessário ao inicializar mais de um motor? Como você diferenciá-los?
  • Quais variáveis ​​do motor você pode alterar para fazê-lo se mover de maneiras diferentes?
  • Como os dois motores se moveram? Eles se moveram ao mesmo tempo? Por que ou por que não?
  • Como você pode solucionar erros que ocorrem ao trabalhar com motores?

Nota: Explique aos alunos que o número especificado para segundos é um “float”. Um parâmetro do tipo float pode ser um número decimal.

Explique aos alunos que o número especificado para velocidade é uma entrada do tipo inteiro. Uma entrada de tipo inteiro pode ser um número inteiro positivo ou negativo variando de -100% a 100%.

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Elaborar

Festa dançante

Desafie os alunos a criar um programa curto para executar os 2 motores médios para criar uma festa de dança. Toque alguma música para deixar as crianças criativas.

Por exemplo, os alunos podem ter os dois motores se movendo em uma direção ou cada motor se movendo em direções opostas.

  • Permita que os alunos adicionem peças adicionais aos seus motores para criar algo novo.
  • Peça aos alunos que adicionem sons e luzes centrais ao programa para completar a festa de dança.
  • Lembre-os de pensar sobre quais bibliotecas precisam ser importadas para oferecer suporte a seus programas e onde encontrar ajuda na Base de Conhecimento conforme necessário.

Os alunos devem compartilhar seus robôs dançantes e explicar seus programas.

Desconecte os motores e retorne todas as peças para o local correto da lixeira.

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Avaliar

Observação do Professor:
Discuta o programa com os alunos.

Faça perguntas aos alunos como:

  • O que aconteceu no seu hub quando você executou o programa?
  • Quais bibliotecas você usou para executar este programa?
  • Como engenheiros e programadores de computador podem trabalhar juntos para criar uma maneira de comunicar ideias a outras pessoas?
  • Como engenheiros e programadores podem trabalhar juntos para fazer algo se mover?

Autoavaliação:
Peça aos alunos que respondam o seguinte em seus diários:

  • Como você determina qual motor está programando para mover se vários motores estiverem conectados ao hub?
  • Que características de um bom companheiro de equipe eu demonstrei hoje?
  • Peça aos alunos que se classifiquem em uma escala de 1 a 3 em relação ao gerenciamento do tempo hoje.
  • Peça ao aluno para avaliar a si mesmo em uma escala de 1 a 3, em seu gerenciamento de materiais (peças) hoje.

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Dicas para o professor

Diferenciar

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