Aktivere kommunikasjonen

1. Forberede

• Les gjennom elevmaterialet i EV3 Classroom-appen.
• Samle inn informasjon om satellittantenner og hvordan de brukes til kommunikasjon langt ute i verdensrommet.
• Planlegg et par leksjoner for å gjennomgå Robottrener-emnet i denne appen, ved behov. Dette gjør at elevene gjør seg kjent med LEGO^® MINDSTORMS^® Education EV3.
• For å fullføre denne leksjonen, må de ha bygget de åtte Space Challenge-modellene og klargjøre utfordringsmatten.
• Planlegg denne leksjonen over flere timer.

Del A

2. Engasjere (10 min.

• Bruk ideene i Starte en diskusjon-delen nedenfor til å engasjere elevene i en diskusjon knyttet til dette oppdraget.
• Forklar målet, reglene og prestasjonsmerkene for dette oppdraget.
• Del klassen inn i par.

3. Utforske (25 min.)

• Be elevene om å utvikle ideer om hvordan de løser oppdraget.
• Oppmuntre dem til å bygge flere prototyper, hvor de utforsker både byggingen og programmeringen.
• La lagene få tid på seg til å bygge og teste løsningene uavhengig.

4. Forklare (10 min.)

• Start en diskusjon om de viktigste funksjonene roboten må ha for å kunne navigere til kommunikasjonsstasjon og skyve satellittantennen til den er helt oppreist.

Del B

5. Utdype (45 min.)

• Be hvert lag øve seg på å plassere roboten og sende den ut på oppdrag for å aktivere kommunikasjonsstasjonen.
• La dem fortsette med roboten til de er klare for sitt første forsøk.
• Ikke glem å gi elevene nok tid til å rydde opp.

6. Evaluere

• Tildel prestasjonsmerker basert på hvor bra hvert lag løste oppdraget.
• Evaluer kreativiteten på hver løsning og hvor bra laget jobbet sammen.
• Du kan bruke de vedlagte vurderingsrubrikkene for å forenkle prosessen.

Satellittantenner er en type antenne som bruker radiobølger til å motta og sende data. På et bemannet oppdrag til Mars brukes de til å sende meldinger mellom Jorden og Mars. Radiobølger beveger seg med lysets hastighet. På grunn av at avstanden mellom Jorden og Mars er variabel, er det en omtrentlig forsinkelse på mellom 4 og 24 minutter i kommunikasjonen mellom planetene.

Bruk disse spørsmålene til å engasjere elevene i en diskusjon om hvordan satellittantenner kan brukes til kommunikasjon dypt i verdensrommet:

• Hva er en satellittantenne?
• Hvordan brukes satellittantenner til kommunikasjon langt ute i verdensrommet?

Målet med oppdraget
Roboten navigerer til satellittantennen og skyver den deretter til den er helt oppreist. Her ser du et løsningseksempel som fullfører oppdraget:

Regler for oppdraget
Det er fem regler som gjelder for alle Space Challenge-oppdrag. Sørg for at elevene kjenner til alle reglene før de begynner:

• Roboten må alltid starte oppdraget fra baseområdet.
• Roboten må forlate baseområdet før den utfører oppdraget.
• Roboten «returnerer vellykket» når deler av roboten krysser deler av linjen til baseområdet.
• Du kan ikke røre roboten mens den er utenfor baseområdet.
• Hvis du rører roboten mens den er utenfor baseområdet og den holder et objekt, må objektet returneres til opprinnelig plassering, og du må begynne oppdraget på nytt.

Prestasjonsmerker for oppdrag
Prestasjonsmerkene er delt inn i fire nivåer. Forklar at hvert lag blir tildelt et prestasjonsmerke basert på hvor bra de utførte oppdraget. Les Vurderingsmuligheter-delen nedenfor for en beskrivelse av prestasjonsmerkene for dette oppdraget.

Åpne løsninger
Dette prosjektet er utformet slik at hvert lag kan ha en unik løsning. Bruk disse spørsmålene til å hjelpe lagene med å utvikle ideer for å løse oppdraget:

• Hvordan kan roboten navigere til kommunikasjonsstasjonen?
• Hvordan kan roboten skyve satellittantennen forsiktig og nøyaktig over i oppreist posisjon?

Løsningseksempel på oppdrag (byggeinstruksjoner)
Løsningseksempelet på oppdraget består av følgende løsningsutvidelser:

• Kjørebase for verdensrommet
• Ultralydsensor
• Fargesensor ned

Utføre oppdraget
Tilbakestill kommunikasjonsstasjonen, plasser modellen i løsningseksempelet på startposisjon «1» på utfordringsmatten, og utfør oppdraget.

Feilsøking for oppdraget
Hvis du ønsker å unngå å skyve for mye på satellittantennen, bruker du ultralydsensoren til å oppdage den røde veggen bestående av bjelker. Bruk fargesensoren i modusen Reflektert lysintensitet til å oppdage hvor roboten befinner seg på utfordringsmatten. Hvis fargesensoren ikke oppdager endringer i farge på utfordringsmatten, kan du kalibrere sensoren på nytt.

Løsningsprogram

Forenkle denne leksjonen ved å:

• arbeide sammen med elevene for å finne ut hvordan de skyver satellittantennen opp fra en angitt distanse (dvs. i stedet for å starte fra baseområdet)
• be elevene om å fullføre Objekter og hindringer-leksjonen i Robottrener-emnet før de prøver dette oppdraget
• oppmuntre til læring og opplæring i grupper

Ta denne leksjonen til neste nivå ved å:

• endre posisjonen til kommunikasjonsantennen tilfeldig, og be elevene om å opprette et program som responderer på denne variabelen
• begrense tiden elevene har til å løse oppdraget
• utfordre elevene til å bruke både en fargesensor og ultralydsensor til å løse oppdraget
• legge til utformingsbegrensninger ved å begrense antallet LEGO^® elementer som er tilgjengelig, eller tilordne en «pris» til hver type LEGO element og en «maksimumskostnad» per robot.

Observasjonssjekkliste for lærer
Lag en skala som stemmer overens med behovene dine, for eksempel:

1. Delvis fullført
2. Fullstendig fullført
3. Overgikk forventningene

Bruk følgende kriterier for å evaluere elevenes arbeid:

• Elevene designet en robot som oppfyller kravene til oppdraget.
• Elevene utviklet kreative løsninger og vurderte flere løsninger.
• Elevene arbeidet sammen som et lag for å fullføre oppdraget.

Prestasjonsmerker
Tildel prestasjonsmerker basert på hvor bra hvert lag løste oppdraget.

• Bronse: Roboten kjørte ut fra baseområdet og skjøv på satellittantennen, men satellittantennen forble ikke oppreist fordi roboten skjøv for mye eller ikke nok.
• Sølv: Satellittantennen forble oppreist, men i en lavere posisjon, fordi roboten ikke klarte å skyve hardt nok.
• Gull: Satellittantennen forble oppreist.
• Platina: Satellittantennen forble oppreist, og laget overgikk forventningene til oppdraget ved å legge til funksjoner i designet sitt.

Egenvurdering
Be hver elev om å velge prestasjonsmerket de mener beskriver arbeidet deres på best måte.

• Bronse: Vi gjorde så godt vi kunne under vanskelige forhold.
• Sølv: Vi hadde et par uhell underveis, men vi fortsatte likevel oppdraget.
• Gull: Vi utførte oppdraget med gode resultater.
• Platina: Vi fullførte ikke bare oppdraget, men vi la også til originale og effektive funksjoner i designet.

For å integrere utvikling av språkferdigheter ber du elevene om å:

• lage en presentasjon eller en video som uthever robotens funksjoner og ytelse
• lage en presentasjon som forklarer noen viktige funksjoner i programmet

Merk: Dette kommer til å ta mer tid enn en vanlig økt.

Elevene som likte denne leksjonen, kan også være interessert i å utforske disse karrieremulighetene:

• Informasjonsteknologi (dataprogrammering)
• Produksjon og maskinteknikk (forprosjektering)
• Naturfag, teknologi, maskinteknikk og matematikk (maskinteknikk og teknologi)