Farger og linjer
Bruk fargesensoren til å oppdage og følge linjer.
Leksjonsplan
1. Forberede
- Les gjennom elevmaterialet i EV3 Classroom-appen.
- Samle inn informasjon om hvordan fargesensoren fungerer, og hvordan modusene Farge og Reflektert lysintensitet kan brukes.
- Du trenger svart tape for å lage en tykk svart linje.
- For å fullføre denne leksjonen, må elevene ha bygget kjørebasemodellen. Det tar omtrent 30 minutter.
2. Engasjere (5 min.)
- Bruk ideene i Starte en diskusjon-delen nedenfor til å engasjere elevene i en diskusjon knyttet til denne leksjonen.
- Del klassen inn i par.
3. Utforske (20 min.)
- Be hvert par bygge fargesensor utvidelsen for kjørebasen.
- Gi elevene litt tid til å bruke programsekvensen for å utforske hvordan fargesensoren kan brukes til å oppdage og følge en linje.
4. Forklare (10 min.)
- Be elevene bruke programsekvensene til å kalibrere fargesensoren, og deretter observere effekten.
- Start en diskusjon om hvorfor det er viktig å kalibrere fargesensoren.
5. Utdype (10 min.)
- Utfordre elevene til å programmere et bedre Følge en linje-program.
- Ikke glem å gi elevene nok tid til å rydde opp.
6. Evaluere
- Gi tilbakemelding på elevenes arbeid.
- Du kan bruke de vedlagte vurderingsrubrikkene for å forenkle prosessen.
Start en diskusjon
Det er ikke veldig effektivt å hardkode de nøyaktige bevegelsene til roboten. Derfor har roboter ulike veiledningssystemer for å hjelpe dem å navigere sine omgivelser. Et enkelt, men effektivt alternativ er å bruke fargede linjer på gulvet, som en robot kan følge ved hjelp av en sensor.
Bruk disse spørsmålene til å starte en diskusjon blant elevene om hvordan roboter kan oppdage farger:
- Vet du om noen roboter som kan oppdage farger?
- Hva er fordelene og begrensningene ved å bruke fargede linjer som et middel for navigering?
- Hva er reflektert lysintensitet, og hvordan fungerer en fargesensor?
Byggetips
Sette opp banen
Gi elevene svart tape for å lage en tykk svart linje som roboten skal oppdage og følge. La dem utforske ulike typer linjer, men forklar for dem at svært skarpe vinkler er vanskelig å følge.
Bruke fargesensoren
Fargesensoren kan brukes i to forskjellige moduser for å løse denne utfordringen (dvs. fargemodus eller modusen reflektert lysintensitet).
Modusen reflektert lysintensitet gir maksimal nøyaktighet. Å følge en linje er en alternativ registrering av to farger eller to reflekterte lysintensiteter. Bruk litt tid sammen med elevene til å utforske hvordan sensorer rapporterer verdier.
Programmeringstips
Hovedprogram
Mulig løsning
Tilpasning og variasjon
Forenkle denne leksjonen ved å:
- forklare modusen reflektert lysintensitet til fargesensoren
- forenkle linjen som kjørebasen skal følge
Ta denne leksjonen til neste nivå ved å:
- utfordre elevene til å endre programmene slik at de følger linjer med forskjellige størrelser, farger og former
- presentere et program som kalles enkel proporsjonal linjefølger (se Programmeringstips-delen ovenfor) og la elevene prøve å finne ut hvordan programmet fungerer
Vurderingsmuligheter
Observasjonssjekkliste for lærer
Lag en skala som stemmer overens med behovene dine, for eksempel:
- Delvis fullført
- Fullstendig fullført
- Overgikk forventningene
Bruk følgende kriterier for å evaluere elevenes arbeid:
- Elevene kan programmere kjørebasen til å reagere på linjer ved bruk av fargesensoren.
- Elevene kan kalibrere fargesensoren og forklare viktigheten av sensorkalibrering.
- Elevene kan optimalisere Følge en linje-programmet for å være mer nøyaktig.
Egenvurdering
Be hver elev om å velge klossen de mener beskriver arbeidet deres på best måte.
- Bronse: Jeg har fått kjørebasen til å stoppe ved en linje.
- Sølv: Jeg har programmert kjørebasen til å følge en linje.
- Gull: Jeg har programmert kjørebasen til å følge en linje og kalibrert fargesensoren til å ta i betraktning skiftende lysforhold.
- Platina: Jeg har ikke bare programmert kjørebasen til å følge en linje og kalibrert fargesensoren til å ta i betraktning skiftende lysforhold, men jeg har også optimalisert den til å flytte kjørebasen raskere og mer effektivt.
Flere ideer til norskundervisningen
For å integrere utvikling av språkferdigheter ber du elevene om å:
- lage et program som heter enkel proporsjonal linjefølger (se Programmeringstips-delen ovenfor) og lage en presentasjon som forklarer hvordan ytelsen til dette programmet kan sammenlignes med deres tidligere Følge en linje-program.
Merk: Dette kommer til å ta mer tid enn en vanlig økt.
Lenker til karrieremuligheter
Elevene som likte denne leksjonen, kan også være interessert i å utforske disse karrieremulighetene:
- Informasjonsteknologi (IT-programmer)
- Produksjon og maskinteknikk (maskinteknikk)
- Produksjon og maskinteknikk (forprosjektering)
Lærerstøtte
Elevene kommer til å:
- programmere kjørebasen til å stoppe på en svart linje
- programmere kjørebasen til å følge en svart linje
Kompetansemål naturfag etter 7. trinn
- skille mellom observasjoner og slutninger, organisere data, bruke årsak-virkning-argumenter, trekke slutninger, vurdere feilkilder og presentere funn
- utforske, lage og programmere teknologiske systemer som består av deler som virker sammen
- reflektere over hvordan teknologi kan løse utfordringer, skape muligheter og føre til nye dilemmaer
Kompetansemål naturfag etter 10. trinn
- analysere og bruke innsamlede data til å lage forklaringer, drøfte forklaringene i lys av relevant teori og vurdere kvaliteten på egne og andres utforskinger
- bruke programmering til å utforske naturfaglige fenomener
Kompetansemål matematikk etter 6. trinn
- formulere og løyse problem frå sin eigen kvardag som har med desimaltal, brøk og prosent å gjere og forklare eigne tenkjemåtar
Kompetansemål matematikk etter 7. trinn
- logge, sortere, presentere og lese data i tabellar og diagram og grunngi valet av framstilling
Kompetansemål matematikk etter 8. trinn
- lage og løyse problem som omhandlar samansette måleeiningar
- utforske korleis algoritmar kan skapast, testast og forbetrast ved hjelp av programmering