( Pequenos Grupos, 45 minutos )

Os alunos construirão uma máquina CNC para investigar a solução de problemas de design ou problemas de hardware.

Direcione os alunos para a seção BUILD no aplicativo SPIKE. Aqui os alunos podem acessar as instruções de construção para o modelo da máquina CNC. 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 listadas como quebradas.

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.

Testar o modelo
Os alunos identificarão se há problemas de hardware ao experimentar o código de exemplo.

Revise este código de amostra para executar a máquina CNC como um grupo. Discuta o código como um grupo e identifique possíveis erros no código. Os alunos devem observar que não parece haver nenhum erro no programa.

Peça aos alunos para digitar este programa na tela de programação. Peça aos alunos que executem o programa para testar se há erros.

from spike import PrimeHub, Motor
from spike.control import wait_for_seconds

hub = PrimeHub()
x_motor = Motor('A')
y_motor = Motor('C')

hub.left_button.wait_until_pressed()
x_motor.set_default_speed(-100)
x_motor.run_for_seconds(1.5)
wait_for_seconds(1)

\# These 4 blocks should 'cut' a square.
x_motor.set_default_speed(100)
y_motor.set_default_speed(100)
x_motor.run_for_degrees(400)
y_motor.run_for_degrees(575)
x_motor.run_for_degrees(-400)
y_motor.run_for_degrees(-575)
hub.right_button.wait_until_pressed()
x_motor.set_default_speed(100)
x_motor.run_for_seconds(1.5)
wait_for_seconds(1)

\# These 4 blocks should 'cut' a rectangle.
x_motor.run_for_degrees(-60)
x_motor.run_for_degrees(-400)
y_motor.run_for_degrees(-800)
x_motor.run_for_degrees(400)
y_motor.run_for_degrees(800)

Dê tempo aos alunos para executar o programa. Observe que a máquina não está funcionando corretamente. A máquina deve ajudá-lo a “cortar” (desenhar) peças.

Discuta em grupo se o problema está no hardware/modelo ou no programa. Faça perguntas aos alunos como:
• O que não está funcionando?
• Como o modelo se move? Parece estar se movendo corretamente?
• Você recebeu algum erro no console ou viu alguma indicação de que o programa não estava funcionando?

Os alunos devem reconhecer que há um problema com o modelo, não com o programa.

Identificar e solucionar problemas de projeto.
Trabalhe em conjunto para identificar os problemas. Olhe para as máquinas e veja como elas se comportam versus o que você acha que elas farão. Peça aos alunos que escrevam os problemas encontrados em seus diários ou em papel gráfico. Incentive os alunos a usar estas etapas:
o Identificar o problema.
o Dê uma olhada.
o Observe como o modelo se comporta em relação ao que você acha que ele deveria fazer.
o Brainstorm de soluções.
o Faça uma alteração e teste o modelo (execute o programa). Ajudou?
o Você pode pedir ajuda a outras equipes, conforme necessário.

Oriente os alunos conforme necessário para começar a identificar os problemas. Faça perguntas aos alunos como:
• Você acha que o papel está se movendo da maneira que deveria?
• O lápis é capaz de fazer as marcas necessárias para representar os cortes?
• O modelo parece estável?

Observação: há quatro problemas a serem identificados e corrigidos.

1. Falta uma roda do alimentador de papel, fazendo com que o eixo Y não funcione corretamente.
2. A parte superior da máquina CNC não está conectada corretamente à parte inferior.
3. As engrenagens do alimentador de papel estão invertidas, fazendo com que o papel entre no CNC muito rapidamente.
4. O carro do lápis não está fixado, fazendo com que o eixo X funcione incorretamente.
   Observação: A lição quebrada mostra dicas sobre o que há de errado com o modelo. https://education.lego.com/en-us/lessons/prime-invention-squad/broken#Planitem0

Selecione um problema para investigar juntos como um grupo. Considere começar com o papel se movendo muito rápido. Faça um brainstorming de ideias para resolver o problema em conjunto. Como você pode desacelerar o movimento sem alterar o programa? Peça aos alunos que observem como as engrenagens estão funcionando e pensem em como alterá-las para diminuir o movimento do papel.