SPIKE™ Prime -setti

Harjoitustehtävä 3: Viivoihin reagointi

Tee ajorobotista itsenäinen ohjelmoimalla se käyttämään värianturia.

30 - 45 min
Aloittelija
Luokat 6–8
lesson-header

Tuntisuunnitelma

1. Valmistaudu

  • Tutustu oppilaille tarkoitettuun materiaaliin LEGO ® Education SPIKE -sovelluksessa.
  • Tätä oppituntia varten tarvitset valkoisella tai vaalealla pinnalla olevan paksun mustan viivan:

    ▷ Piirrä musta viiva valkoiselle paperille.
    ▷ Käytä sähköteippiä vaalealla pinnalla.
    ▷ Tulosta PDF-tiedosto ”Viivaideoita”.
    ▷ Käytä LEGO SPIKE -perussarjan ylimääräistä mustaa akseliosaa.

2. Keskustele (5 min)

  • Hyödynnä alla olevan Sytykkeitä keskusteluun -osan vinkit, ja aloita oppilaiden kanssa tähän oppituntiin liittyvä keskustelu.
  • Kerro oppitunnin sisällöstä videon avulla.

3. Työskentele (20 min)

  • Oppilaat rakentavat pareittain värianturilla varustetun ajorobotin.
  • Pyydä heitä liikuttamaan ajorobottia eteenpäin ja pysäyttämään se mustan viivan kohdalle käyttämällä ensimmäistä ohjelmointipinoa.
  • Pyydä heitä kokeilemaan toista ohjelmointipinoa ja kertomaan, mitä tapahtuu.

4. Selitä (5 min)

  • Aloita keskustelu siitä, miten värianturi havaitsee mustan viivan.

5. Syvennä (15 min)

  • Anna oppilaille aikaa perehtyä seuraavaan ohjelmaan ja ohjelmoida ajorobottinsa seuraamaan mustaa viivaa.
  • Pyydä heitä optimoimaan ohjelmakoodi, eli säätämään se mahdollisimman tarkaksi, jotta robotti seuraa viivaa tarkasti ja tehokkaasti.

6. Arvioi

  • Anna jokaiselle oppilaalle henkilökohtaista palautetta työskentelystä.
  • Voit yksinkertaistaa arviointia käyttämällä mukana tulevia arviointiohjeita.

Sytykkeitä keskusteluun

Hyödynnä nämä vinkit ja aloita oppilaiden kanssa keskustelu kilpailukentistä ja siitä, millaisia viivoja kentillä käytetään.

  • Kysy oppilailta, miten he voisivat tehdä ajorobotti-ohjelmastaan tehokkaamman näiden viivojen avulla.
  • Kerro erityyppisistä viivoista ja niiden risteyksistä:

    ▷ Ohuet viivat
    ▷ Suorat kulmat
    ▷ T-risteysviivat
    ▷ Katkoviivat
    ▷ Mustat viivat, joiden yli kulkee värillinen viiva

Näytä tämä video oppilaille, jotta he näkevät, mitä tunnilla tullaan tekemään.

lesson-header

Rakennusvinkkejä

Yksinkertainen värianturilla varustettu ajorobotti.
Käytä yksinkertaista värianturilla varustettua ajorobottia. Muista käyttää johdonkiinnikkeitä.

teacher-color1

Värianturin käyttö
Tässä haasteessa värianturia voi käyttää kahdessa eri tilassa (Värin tunnistamiseen tai heijastuvan valon mittaamiseen).

Värianturin ”Heijastuvan valon voimakkuus” -tila on äärimmäisen tarkka. Robotti pystyy seuraamaan viivaa joko tunnistamalla kahden eri värin vaihtelun tai muutokset ajopinnasta heijastuvan valon voimakkuudessa. Käytä vähän aikaa siihen, että selität oppilaille millä tavoin sensori ilmoittaa arvot. Esimerkki:

SPIKE Competition Ready Training camp 3 Teacher Building Tip - fi-fi

Moottoreiden käyttö tehotilassa
Kun käynnistät moottorin säännellyn nopeuden tilassa, keskusyksikkö syöttää asteittain tehoa (jännitettä) moottoreille halutun nopeuden saavuttamiseksi ja säilyttämiseksi, riippumatta siitä, ajaako ajorobotti tasaisella vai kaltevalla pinnalla.

Kun käynnistät moottorin tehotilassa, keskusyksikkö syöttää välittömästi halutun tehon (jännitteen) moottoreille.

Kun kyseessä on viivanseuraaja, ajorobotin on tehtävä pieniä ja nopeita liikkeitä (todennäköisesti alle 10 asteen käännöksiä valkoisen ja mustan pinnan välillä). Tehotilan käyttö ohjelmoinnissa tekee viivanseuraajasta tarkemmin reagoivan.

Löydät tämän lohkon Lisää moottoreita -laajennuksesta.

Ohjelmointivinkkejä

Pääohjelma

SPIKE Competition Ready Training camp 3 Step03-Program - fi-fi

Mahdollinen ratkaisu

SPIKE Competition Ready Training camp 3 Teacher Solution - fi-fi

Muut ohjelmat

SPIKE Competition Ready Training camp 3 Teacher Other - fi-fi

Eriyttäminen

Tee oppitunnista yksinkertaisempi:

  • Selitä värianturin ”Heijastuvan valon voimakkuus” -tilan toiminta

    ▷ Katso SPIKE-sovelluksen ohjeosiosta lisätietoja värianturista.

Vie oppitunti seuraavalle tasolle:

  • Haasta oppilaat muokkaamaan ohjelmiaan, jotta ne seuraisivat erikokoisia, erivärisiä ja erimuotoisia viivoja.

Arviointivaihtoehtoja

Opettajan havainnot
Määrittele haluamasi arviointiasteikko, esimerkiksi:

  1. Osittain suoritettu
  2. Täysin suoritettu
  3. Tavoite ylitetty

Arvioi oppilaiden edistymistä seuraavien onnistumiskriteereiden avulla:

  • Oppilaat osaavat ohjelmoida ajorobotin reagoimaan viivoihin värianturin avulla.
  • Oppilaat osaavat tehdä yksinkertaisen viivanseuraajan käyttämällä ehtolauseita.
  • Oppilaat osaavat optimoida viivanseuraajaansa tarkemmaksi.

Itsearviointi
Pyydä oppilasta valitsemaan palikka, joka kuvaa parhaiten hänen suoriutumistaan.

  • Sininen palikka: Saimme ajorobotin pysähtymään viivan kohdalle.
  • Keltainen palikka: Ohjelmoimme ajorobotin seuraamaan viivaa.
  • Violetti palikka: Muokkasimme viivanseuraajaohjelmaamme sellaiseksi, että ajorobotti liikkui nopeammin ja tehokkaammin.

Vertaisarviointi
Kannusta oppilaita antamaan palautetta toisilleen seuraavasti:

  • Oppilaat voivat arvioida toistensa suoriutumista käyttämällä yllä olevaa väripalikka-asteikkoa.
  • Oppilaat voivat antaa rakentavaa palautetta toisilleen, jotta heidän ryhmänsä suoriutuisi vielä paremmin seuraavassa tehtävässä.
student-06

Kielitaitolisätehtävä

Lisää kielitaidon kehittämistehtävä:

  • Esittele Ohjelmointivinkkejä -kohdasta löytyvä eriytetty viivanseuraaja -ohjelma ja pyydä oppilaita yrittämään ymmärtää ohjelman toimintaperiaate.
  • Pyydä oppilaita arvioimaan tämän ohjelman tehokkuus edellisiin viivoja seuraaviin ohjelmiin verrattuna.

Huomautus: Tämä pidentää oppituntia.

Matematiikkalisätehtävä

Anna oppilaille lisätehtävä, jonka avulla he voivat kehittää matemaattisia taitojaan:

  • Pyydä oppilaita selittämään seuraavien käsitteiden avulla, miten viivanseuraajaohjelma toimii, kun käytetään värianturin Heijastuvan valon voimakkuus -tilaa:

    ▷ Kynnysarvo
    ▷ Keskiarvo
    ▷ Suurempi kuin, pienempi kuin
    ▷ Vaihteluväli
    ▷ Prosenttiosuus

Huomautus: Tämä pidentää oppituntia.

Urapolut

Jos oppilas piti tästä oppitunnista, häntä saattaisivat kiinnostaa seuraavat urapolut:

  • Tietotekniikka (sovelluskehitys)
  • Valmistus ja suunnittelu (konetekniikka)
  • Valmistus ja suunnittelu (tuotesuunnittelu)

Opettajan tuki

Oppilaat:

  • Ohjelmoivat ajorobotin pysähtymään mustan viivan kohdalle.
  • Ohjelmoivat ajorobotin seuraamaan mustaa viivaa.

LEGO® Education SPIKE Prime -sarja

Ajattelu ja oppimaan oppiminen L1 (7-9lk):

  • havaintojen tekeminen
  • luovien ratkaisujen löytäminen
  • asioiden väliset vuorovaikutussuhteet
  • ongelmanratkaisu
  • johtopäätösten tekeminen
  • kokeileva, tutkiva ja toiminnallinen työskentely

Tieto- ja viestintäteknologian osaaminen L5 (7-9lk):

  • ohjelmointi

Matematiikka T8: Tiedonhallinnan ja analysoinnin taidot
Matematiikka T20: Algoritminen ajattelu ja ohjelmointi
Matematiikka S1: Ajattelun taidot ja menetelmät
Matematiikka S5: Geometria
Matematiikka S6: Tietojen käsittely ja todennäköisyys
Fysiikka T6: Kokeelliset tutkimukset
Fysiikka T7: Tulosten käsitteleminen, tulkitseminen ja esitteleminen, tutkimusprosessin arviointi
Fysiikka T8: Teknologisten sovellusten toimintaperiaatteet, teknologisten ratkaisujen ideoiminen, suunnittelu, kehittäminen ja soveltaminen
Fysiikka T9: Tiedon ja mittaustulosten hankkiminen sekä esittäminen tieto- ja viestintäteknologian avulla.

Oppilaan materiaali

Download, view or share the student worksheet, either as an online HTML page or a printable PDF

LEGO, the LEGO logo, the Minifigure, DUPLO, the SPIKE logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks and/or copyrights of the LEGO Group. ©2020 The LEGO Group. All rights reserved. Use of this site signifies your agreement to the terms of use.