Lav en CNC-tegnemaskine

Forbered dig
- Læs denne undervisningsvejledning igennem.
- Hvis du føler, der er behov for det, kan du planlægge en lektion ved hjælp af Kom godt i gang-materialet i EV3 Lab-softwaren eller EV3 Programmerings-appen. Det vil hjælpe eleverne med at blive fortrolige med LEGO^® MINDSTORMS^® Education EV3.

Inddrag eleverne (30 min.)
- Brug idéerne i afsnittet Start en samtale nedenfor til at inddrage eleverne i en samtale om emnerne i dette projekt.
- Forklar projektet.
- Opdel klassen i hold a to elever.
- Giv eleverne tid til at brainstorme.

Undersøg (30 min.)
- Få eleverne til at lave flere forskellige prototyper.
- Lad dem udforske både byggeri og programmering.
- Få hvert elevpar til at bygge og teste to løsninger.
- Give dem et stort ark millimeterpapir og farveblyanter eller tuscher.

Forklar (60 min.)
- Bed eleverne om at teste deres løsninger og vælge den bedste.
- Sørg for, at de kan lave deres egne testskemaer.
- Giv holdene tid nok til at færdiggøre deres projekter og indsamle materiale til at dokumentere deres arbejde.

Udbyg (60 min.)
- Giv eleverne tid til at udarbejde deres endelige rapporter.
- Lad eleverne fremlægge deres resultater, så de kan dele deres erfaringer.

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

CNC-maskiner bruger forprogrammerede instruktioner til at styre et redskab langs en eller flere akser med høj præcision. De er almindeligt brugt inden for computerintegreret produktion til at omdanne et digitalt design på en computer til en fysisk genstand.

Få eleverne til at deltage aktivt i en brainstorming.

Bed eleverne om at overveje disse spørgsmål:

• Hvad er en CNC-maskine, og hvor anvendes den?
• Hvordan kan man bedst fastgøre en blyant eller tusch?
• Hvilken type motoriseret mekanisme kan bevæge blyanten eller tuschen i to dimensioner?
• Hvilke designfunktioner sikrer, at maskinens bevægelser er præcise og gentagelige?

Få eleverne til at dokumentere deres indledende idéer og forklare, hvorfor de valgte netop den løsning, de vil bruge til deres første prototype. Bed dem om at beskrive, hvordan de vil evaluere deres idéer i løbet af projektet. På den måde har de specifikke oplysninger til rådighed, som de kan bruge til at evaluere deres løsning og afgøre, hvorvidt den er effektiv.

For at styrke elevernes færdigheder i faglig kommunikation kan de:

• Bruge deres skriftlige arbejde, tegninger og/eller fotos til at opsummere deres designproces og lave en endelig rapport.
• Lave en video, hvor de demonstrerer deres designproces, fra deres indledende idéer til det færdige projekt.
• Lave en præsentation om deres program.
• Lave en præsentation, som forbinder deres projekt med virkelige anvendelser af lignende systemer og beskriver nye opfindelser, man kan lave på baggrund af deres produkt.

Byggeidéer
Giv eleverne mulighed for at bygge nogle eksempler ud fra nedenstående links. Få dem til at undersøge, hvordan disse systemer fungerer, og brainstorme over, hvordan systemerne kan give inspiration til en løsning på opgaveformuleringen.

• Farvesensor 1
• Gribearm
• Gyrosensor
• Penneholder
• Vippearm
• Tryksensor
• Drejeskive

Testtips
Få eleverne til at designe deres egne testopstillinger og fremgangsmåder til at vælge den bedste løsning. Disse tips kan hjælpe eleverne med at opstille deres tests:

• Markér placeringen af maskinen på millimeterpapiret for at sikre, at du placerer den i samme position til hver testkørsel.
• Brug gitterlinjer til at identificere kvadrater på 1 x 1 cm som hjælp til at registrere resultaterne af hver testkørsel.
• Lav testskemaer til at registrere dine observationer.
• Vurder din maskines præcision ved at sammenholde de forventede resultater med de faktiske resultater.
• Gentag testen mindst tre gange.

Løsningseksempel
Her er et løsningseksempel, der opfylder kriterierne i opgaveformuleringen: