SP-096
SPIKE Prime
30-45 min
Item 1
Intermediário
Entrega segura
Observe que esta lição é baseada no código Python usado no aplicativo LEGO ® Education SPIKE ™ Legacy.
Os alunos explorarão como motores e sensores podem trabalhar juntos com segurança.
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 )
Kate e Kyle estão trabalhando para adicionar uma nova casa na árvore ao parquinho. O carrinho de entrega está chegando com os materiais necessários, mas Kyle está preocupado que o carrinho possa danificar os outros itens no parquinho.
Inicie uma discussão sobre como ajudar a garantir que o carrinho não bata em nenhum outro material no playground. Considere mostrar uma imagem de um playground como exemplo para apoiar a discussão e o planejamento posterior.
Perguntas para investigar
• Como os sensores podem ser usados para fornecer segurança?
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Explorar
( Pequenos Grupos, 20 minutos )
Desafie os alunos a investigar como o Carrinho pode se mover com mais segurança.
Discuta com os alunos como o carrinho pode se mover com mais segurança no playground. Peça aos alunos que criem uma pequena pista de obstáculos com 2 ou 3 itens para imitar o playground usando objetos posicionados alto o suficiente para que o sensor de distância os “veja”.
Peça aos alunos que escrevam um programa para permitir que o Carrinho avance e pare antes de atingir um objeto, permitindo assim que o carrinho se mova com segurança pelo playground e pare na frente de um objeto. Os alunos devem criar o programa para permitir que o carrinho ligue o motor, até que o sensor de distância esteja a menos de 20 cm de um objeto e, em seguida, pare o motor.
Código de amostra:
from spike import DistanceSensor, MotorPair, Motor
from spike.control import wait_for_seconds
\# Initialize the Distance Sensor and motor
distance_sensor = DistanceSensor('B')
motor_pair = MotorPair('E', 'A')
motor_back = Motor('C')
\# Move your hand slowly toward and away from the Distance Sensor
motor_back.run_to_position(0, 'shortest path', 75)
motor_pair.start(0, -50)
distance_sensor.wait_for_distance_closer_than(20, 'cm')
motor_pair.stop()
Peça aos alunos que criem um gráfico para documentar cada corrida, como a que está abaixo.
Os alunos devem executar o programa 5 vezes, alterando a velocidade do motor a cada vez. Os alunos devem executar o programa e, em seguida, ler a distância mostrada no aplicativo SPIKE no sensor de distância. Dê tempo aos alunos para concluir cada tentativa e preencher a tabela.
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Explicar
( Grupo inteiro, 5 minutos )
Discuta com os alunos o que eles descobriram ao executar o programa em diferentes níveis de potência.
Discuta a diferença entre velocidade e potência com os alunos. Explique que quando os alunos estão definindo a velocidade no programa, o que eles estão realmente definindo é a quantidade de energia que o motor usará. Isso então determina o quão rápido ou a que velocidade o robô é capaz de viajar.
Faça perguntas aos alunos como:
• Como a velocidade do carrinho mudou quando a potência foi aumentada?
• Como o aumento da velocidade afetou a maneira como o carrinho é capaz de parar?
• Qual nível de potência ou velocidade permite que o carrinho pare com mais precisão?
• Como devemos considerar o nível de potência ou velocidade ao criar o carrinho para se mover com mais segurança?
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Elaborar
( Pequenos Grupos, 10 minutos )
Desafie os alunos a se moverem pelo playground sem bater nos objetos, não importa por onde o carrinho entre.
Discuta com os alunos como o carrinho precisa se mover pelo playground para entregar os materiais. O carrinho pode entrar de diferentes pontos. Os alunos devem tentar executar seu programa de diferentes ângulos para garantir que ele possa se mover com segurança pelo playground sem bater em um objeto usando o sensor de distância.
Observação: o carrinho de entrega não pode fazer curvas fechadas (como uma curva de 90 graus), mas sim curvas em arco.
Os alunos devem considerar os ângulos que o carrinho pode precisar para se mover e alterar a posição das rodas traseiras conforme necessário (ou seja, não definir a posição de 0 graus).
Dê tempo aos alunos para explorar como se movimentar com segurança no playground.
Discuta como os alunos conseguiram usar o carrinho na área do playground.
Fazer perguntas aos alunos como:
• Como você conseguiu usar o sensor para evitar bater em objetos?
• Como os sensores podem ser usados para adicionar segurança a objetos em movimento?
• Como você usou o motor adicional na parte de trás para ajudar a mover o carrinho?
• O que foi difícil nesse desafio?
Discuta diferentes programas com os alunos para induzi-los a pensar sobre onde eles estão contando com a programação dos motores para se mover e onde eles estão usando os sensores para decidir.
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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 você programou o sensor para permitir que o carrinho se mova com mais segurança?
• Por que a potência do motor ou a velocidade afetam a forma como o modelo reage ao parar com o sensor de distância?
Autoavaliação
Peça aos alunos que respondam o seguinte em seus diários:
• O que você aprendeu hoje sobre como definir o nível de potência ou velocidade do motor ao usar o sensor para garantir segurança e precisão?
• 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