Rikkinäinen kone

1. Valmistaudu

• Tutustu oppilaille tarkoitettuun materiaaliin LEGO ^® Education SPIKE^™ -sovelluksessa.

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 (35 min)

• Oppilaat rakentavat pareittain CNC-koneen. Muistuta heitä siitä, että mallin mukaan rakennettu kone ei ole täysin toimiva.
• Pyydä heitä suorittamaan ohjelma ja tunnistamaan ja korjaamaan näkemänsä ongelmat.
• Pyydä heitä kirjaamaan ylös ongelmat ja niiden ratkaisut.

4. Selitä (10 min)

• Keskustelkaa yhdessä. Kannusta oppilaita puhumaan löytämistään ongelmista ja niihin keksimistään ratkaisuista.

5. Syvennä (25 min)

• Pyydä tiimejä parantelemaan CNC-konetta muokkaamalla rakennelmaansa ja/tai ohjelmaansa.
• Pyydä heitä vuorotellen kertomaan omista parannuksistaan luokalle.
• Muista varata aikaa siivoamiseen.

6. Arvioi

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

Aloita keskustelu esineiden korjaamisesta kysymällä esimerkiksi seuraavanlaisia kysymyksiä:

• Mikä on yleensä ensimmäinen reaktiosi, kun jokin menee rikki?
• Jos aiot korjata jotakin, mitä teet ensimmäiseksi?
• Mikä on viimeisin korjaamasi esine? Miten löysit ongelman?
• Mikä on CNC-kone? Tiedätkö, mihin sitä käytetään?

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

Rakentaminen pareittain
Jaa kunkin tiimin rakennustehtävät, jotta kaikki pääsevät osallistumaan rakentamiseen:

• Oppilas A: CNC-koneen yläosa
• Oppilas B: CNC-koneen alaosa ja neula

Valmiit mallit
Voit käyttää tällä oppitunnilla tyhjiä A4-paperiarkkeja, mutta tarjolla on myös valmiita CNC-malleja sisältäviä PDF-tiedostoja. Kun käytät valmiita malleja, oppilaiden on helpompi nähdä, toimiiko CNC-kone vai ei.

Paperin syöttäminen
Paperi syötetään näin:

Ongelmien etsiminen
Tämän CNC-koneen mallissa on neljä ongelmaa, jotka on korjattava, jotta ohjelma toimii oikealla tavalla:

1. Paperinsyöttöpyörä puuttuu, minkä takia Y-akseli ei toimi oikein.
2. CNC-koneen yläosaa ei ole liitetty oikein alaosaan.
3. Paperinsyöttöhammaspyörät ovat väärässä järjestyksessä, minkä vuoksi paperi menee liian nopeasti CNC-koneeseen.
4. Kynätelinettä ei ole kiinnitetty, minkä vuoksi X-akseli ei toimi oikein.

Helpot korjaukset
Tämä on helpoin tapa korjata nämä ongelmat. Pidä kuitenkin mielessä, että oppilaiden on tarkoitus keksiä ratkaisut itse.

Mahdollinen päivitys
Oppilaat voivat kehittää CNC-konettaan eteenpäin lisäämällä siihen värianturin.

Pääohjelma

Mahdollinen ratkaisu

Tee oppitunnista yksinkertaisempi:
*Laita esille rajattu määrä palikoita, joita oppilaat voivat käyttää ongelmien korjaamiseen

• Pyydä kaikkia tiimejä korjaamaan samat asiat yhtä aikaa, jotta suorituksia on helpompi arvioida

Vie oppitunti seuraavalle tasolle:

• Pyydä oppilaita piirtämään tulostimella monimutkaisia muotoja, kuten kaaria
• Pyydä oppilaita muuttamaan tämä malli 3D-tulostimeksi lisäämällä siihen Z-akseli

Opettajan havainnot
Määrittele haluamasi arviointiasteikko, esimerkiksi:

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

Arvioi oppilaiden edistymistä seuraavien onnistumiskriteereiden avulla:

• Oppilaat osaavat kuvailla esineen toimintaa.
• Oppilaat osaavat kuvailla esineen ominaisuuksia, sen hyötyjä ja selittää mihin niitä tarvitaan.
• Oppilaat osaavat laatia tehokkaita argumentteja.

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

• Sininen palikka: Osaan kuvailla esineen toimintaa
• Keltainen palikka: Osaan kuvailla yksityiskohtaisesti esineen toimintaa ja kertoa, mihin sitä voi käyttää.
• Violetti palikka: Pystyn vakuuttamaan jonkun siitä, että olen keksinyt maailman siisteimmän jutun.

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.

Lisää kielitaidon kehittämistehtävä:

• Pyydä oppilaita eläytymään ja esittämään asiakastukipuhelu.

  ▷ Yksi oppilas kuvailee ongelmaa.
  ▷ Toinen oppilas kertoo, miten se korjataan.

Huomautus: Tämä pidentää oppituntia.

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

• Pyydä oppilaita selvittämään paperinsyöttimen hammaspyörien välityssuhde.
• Pyydä heitä kertomaan asianmukaista sanastoa käyttämällä, miten se ohjaa paperin syöttönopeutta CNC-koneeseen.
• Pyydä heitä selittämään (ja kokeilemaan!), mitä tapahtuisi, jos hammaspyörien paikat vaihdettaisiin.

Huomautus: Tämä pidentää oppituntia.

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

• Liiketoiminta ja rahoitus (yrittäjyys)
• Opetus ja koulutus (opettaminen)
• Media ja viestintä (mediatekniikka)