SP-094
SPIKE Prime
30-45 min
Item 1
Iniciante
Carregando o Rinoceronte
Os alunos explorarão o uso do sensor de força para controlar o movimento.
Aula criada por:
LEGO® Education
Suporte ao Professor
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
( Discussão em grupo, 5 minutos )
Envolva os alunos em uma discussão sobre como parar um rinoceronte em ataque. Considere assistir a vídeos que mostram um rinoceronte ao carregar ou correr para um objeto. Discuta como o rinoceronte se move e o que seria necessário para detê-lo. Considere também discutir os sentidos que o rinoceronte pode usar e como eles podem ser semelhantes aos sensores que estão disponíveis para os alunos programarem.
Perguntas para investigar
• Como um sensor de força pode ser usado para ajudar a controlar movimentos e ações?
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Explorar
( Pequenos Grupos, 20 minutos )
Os alunos construirão um modelo Rhino para investigar diferentes maneiras de se mover com o sensor de força.
Direcione os alunos para a seção BUILD no aplicativo SPIKE. Aqui os alunos podem acessar as instruções de construção do modelo Rhino. Peça aos alunos que construam o modelo. As instruções de construção também estão disponíveis em https://education.lego.com/en-us/support/spike-prime/building-instructions .
Oriente os alunos a abrir um novo projeto na tela de programação Python. Peça aos alunos para apagar qualquer código que já esteja na área de programação. Os alunos devem conectar seu hub.
Corrida do Rinoceronte
Desafie os alunos a fazerem seu rinoceronte correr para frente. Inicie os alunos com este programa.
from spike import MotorPair
\# Initialize the motor
motor_pair=MotorPair('A','B')
\# Run motor
motor_pair.start()
Peça aos alunos que parem o programa. Discuta o fato de que não há nada no programa que diga ao Rhino para parar. Eventualmente, o Rhino se depara com algo.
Discuta ideias para fazer o rinoceronte parar. Uma maneira é adicionar uma parada ao programa ou definir o início para um determinado tempo, distância, etc. Outra maneira é usar o sensor de força acoplado ao nariz do Rhino.
Peça aos alunos que parem o carregamento do Rhino quando ele bater na parede usando o sensor de força. Os alunos devem posicionar o Rhino de frente para a parede ou outro objeto forte a um pé ou mais de distância. Compartilhe este programa de amostra com os alunos. Os alunos precisarão digitar este programa na tela de programação.
from spike import ForceSensor, MotorPair
\# Initialize the Force Sensor and a motor
force_sensor = ForceSensor('C')
motor_pair=MotorPair('A','B')
\# Run motor until button is pressed then stop program
motor_pair.start(0, -50)
force_sensor.wait_until_pressed()
motor_pair.stop()
Observação: lembre os alunos de observar os erros no console. Os alunos podem consultar a linha da mensagem de erro para identificar onde pode ter ocorrido um erro de digitação.
Peça aos alunos que executem o programa várias vezes. A cada vez, os alunos devem mover o modelo Rhino para mais longe da parede. Permita que os alunos investiguem como mover o modelo para trás não altera a maneira como o programa é executado.
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Explicar
( Grupo inteiro, 5 minutos )
Discuta com os alunos como o modelo Rhino se moveu e revise o código em grupo.
Faça perguntas aos alunos como:
• Como o programa funcionou?
• O que 0 e -50 representam na linha de código motor_pair.start?
• Como funcionava o sensor de força?
• O que aconteceu quando você afastou o Rhino da parede? Executar o modelo em distâncias diferentes mudou a maneira como o programa funcionava?
• O que foi difícil nesse desafio?
Discuta o uso de um número negativo (-50) para velocidade com os alunos. O negativo é dar direção ao movimento. Fazer com que os alunos mudem para 50 positivos fará com que o Rhino se mova na outra direção (para trás).
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Elaborar
( Pequenos Grupos, 10 minutos )
Desafie os alunos a mudarem seu programa para investigar como o Rhino para quando está avançando (movendo-se rapidamente) versus quando está se movendo lentamente.
Peça aos alunos que executem o programa mais duas vezes. Uma vez com alta velocidade (-100 para potência) e baixa velocidade (-20 para potência).
from spike import ForceSensor, MotorPair
\# Initialize the Force Sensor and a motor
force_sensor = ForceSensor('C')
motor_pair=MotorPair('A','B')
\# Run motor until button is pressed then stop program
motor_pair.start(0, -20)
force_sensor.wait_until_pressed()
motor_pair.stop()
Discuta o que acontece depois que cada programa é executado. Os alunos devem observar que o Rhino simplesmente para, enquanto o sensor de força ainda está tocando o objeto, quando definido em 20% de potência. No entanto, quando definido para 100% de potência, o Rhino atinge o objeto e se recupera. Discuta em grupo por que isso acontece.
Permita que os alunos construam uma pequena parede com os elementos LEGO adicionais em seu conjunto. Desafie os alunos a programar o Rhino para atravessar a parede e, em seguida, reproduzir um som apropriado. Os alunos também podem colocar uma mensagem no console usando a função print() para adicionar o rinoceronte dizendo algo ao bater na parede (ai!).
Permita que os alunos compartilhem e discutam seus programas finais.
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Avaliar
( Exercício em grupo, 5 minutos )
Observação do professor
Discuta o programa com os alunos.
Faça perguntas aos alunos como:
• Como seu sensor de força funcionou para controlar seu Rhino?
• Por que a potência do motor afeta a forma como o modelo reage ao parar com o sensor de força?
• Como o sensor de força forneceu informações ao programa para dizer ao Rhino o que fazer?
Autoavaliação
Peça aos alunos que respondam o seguinte em seus diários:
• O que você aprendeu hoje sobre como usar o sensor de força para controlar seu Rhino?
• Que características de um bom companheiro de equipe eu demonstrei hoje?
• Peça aos alunos para avaliarem a si mesmos em uma escala de 1 a 3, em sua gestão de 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