Prøv dig frem

1. Forbered dig

• Læs elevmaterialet igennem i EV3 Classroom-appen.
• Find oplysninger om de processer og procedurer, ingeniører og fysikere bruger.
• Du skal bruge et målebånd og tusser til denne lektion.
• Hvis du føler, der er behov for det, kan du planlægge en lektion ved hjælp af "Kom godt i gang"-aktiviteterne i appen. Det vil hjælpe eleverne med at blive fortrolige med LEGO^® MINDSTORMS^® Education EV3.

2. Inddrag eleverne (10 min.)

• Se videoen til enheden, og brug idéerne i afsnittet Start en samtale nedenfor til at inddrage eleverne i en samtale om emnerne i denne enhed og lektion.
• Sæt eleverne sammen to og to.

3. Undersøg (15 min.)

• Få hvert elevpar til at bygge modellen Robot med konisk tandhjul.
• Giv dem tid til at udføre en testkørsel for at sikre, at modellen er bygget korrekt og fungerer som forventet.

4. Forklar (10 min.)

• Få hvert hold til udføre eksperimenterne og registrere deres resultater.
• Sørg for, at de kan lave deres egne testskemaer.
• Få eleverne til at foretage små justeringer i robottens program og design, så den bevæger sig de 100 cm mere præcist.

5. Udbyg (10 min.)

• Få eleverne til at analysere, hvilke justeringer der resulterede i den mindste afvigelse.
• Bed dem om kort at opsummere resultaterne af deres eksperimenter.
• Husk at sætte tid af til oprydning.

6. Evaluer

• Giv feedback om hver elevs præstation.
• For at forenkle processen kan du bruge det medfølgende evalueringsskema.

Ingen maskine er perfekt. Ingeniører gør deres bedste for at gøre dem så præcise og nøjagtige som muligt, men der vil altid være en vis grad af fejl. Selvom en maskines specifikationer typisk er baseret på beregninger og simuleringer, skal en fysisk maskine altid testes på laboratoriet. Maskinens ydeevne kan optimeres ved hjælp af test, iterationer og ved at forsøge sig frem.

Se videoen til enheden, og start en samtale om de processer, ingeniører bruger. Stil relevante spørgsmål som:

• Hvordan arbejder ingeniører, når de udvikler nye maskiner?
• Hvordan kan de opstille eksperimenter for at måle en maskines ydeevne?
• Hvilke faktorer bestemmer den mængde af fejl, der er acceptabel, og om maskinens ydeevne er god nok?

Byggevejledning

• Robot med konisk tandhjul

Brug af modellen
Placer modellen på et stabilt og jævnt underlag, og markér dens startposition. Kør programmet, og markér dens slutposition, når den er stoppet med at bevæge sig. De beregnede motoromdrejninger, de faktiske motoromdrejninger og den beregnede tilbagelagte afstand (i cm) vises på displayet.

Kørsel af eksperimentet
Mind eleverne om følgende, når de kører deres eksperimenter:

• De beregnede motoromdrejninger, de faktiske motoromdrejninger og den beregnede tilbagelagte afstand (i cm) vises på displayet.
• Brug et målebånd til at måle den faktisk tilbagelagte afstand.
• Registrer eksperimentnummeret, den beregnede tilbagelagte afstand og den målte tilbagelagte afstand i et testskema. Sørg for, at der er plads nok til flere kolonner til yderligere beregninger.
• Udfør eksperimentet mindst tre gange, og brug gennemsnitsværdierne til at sikre de mest pålidelige resultater.

Program

Du kan gøre denne lektion enklere ved at:

• arbejde sammen med eleverne for at hjælpe dem med at analysere virkningen af hastighedsparameteret på mængden af fejl

Du kan gøre denne lektion mere udfordrende ved at:

• forklare betydningen af gennemsnitsværdier (f.eks. aritmetisk gennemsnit kontra median, følsomhed over for ekstreme observationer), som kan bruges til at korrigere målefejl på tværs af en eksperimentrække
• tilskynde eleverne til at forbedre deres robotters design for yderligere at forbedre nøjagtigheden og præcisionen

Underviserens observationstjekliste
Lav en skala, der passer til dine behov, f.eks.:

1. Delvist gennemført
2. Gennemført
3. Gennemført over forventning

Brug de følgende succeskriterier til at evaluere elevernes fremskridt:

• Eleverne identificerede aspekter af robottens design eller program, som forårsagede unøjagtigheder eller manglende præcision.
• Eleverne identificerede eksterne faktorer, der havde indvirkning på robottens nøjagtighed og præcision.
• Eleverne formindskede fejlen (dvs. afvigelsen fra det forventede eller ønskede resultat) ved at implementere ændringer i robottens design eller program.

Selvevaluering
Få hver elev til at vælge det niveau, de føler bedst repræsenterer deres præstation.

• Bronze: Jeg har udført eksperimenterne, men ikke identificeret nogen aspekter af robottens design eller program, som forårsagede unøjagtigheder eller manglende præcision.
• Sølv: Med lidt hjælp har jeg identificeret nogle aspekter af robottens design eller program, som forårsagede unøjagtigheder eller manglende præcision.
• Guld: Jeg har identificeret aspekter af robottens design eller program, som forårsagede unøjagtigheder eller manglende præcision, og jeg har foretaget ændringer, der forbedrede dens nøjagtighed og præcision.
• Platin: Jeg har identificeret aspekter af robottens design eller program, som forårsagede unøjagtigheder og manglende præcision, og jeg har foretaget ændringer, der forbedrede dens nøjagtighed og præcision. Jeg har også identificeret eksterne faktorer, der påvirker robottens nøjagtighed og præcision.

For at styrke elevernes færdigheder i faglig kommunikation kan du få dem til at:

• udarbejde en kort rapport med fokus på resultaterne af deres eksperimenter og virkelige eksempler på, hvornår nøjagtighed og præcision er vigtige
• lave en præsentation, hvor de forklarer resultaterne af deres eksperimenter, og hvad de har lært

Bemærk: Dette vil forlænge lektionen.

Hvis eleverne kunne lide denne lektion, ville de måske være interesserede i at undersøge karrieremuligheder inden for:

• Fremstilling og teknik (teknisk planlægning)
• Naturvidenskab, teknologi, ingeniørvidenskab og matematik (naturvidenskab og matematik)