Sikre strømforsyningen

1. Forberede

• Les gjennom elevmaterialet i EV3 Classroom-appen.
• Samle inn informasjon om solenergi og hvordan det brukes 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 solcellepanelet og rotere håndtaket.

Del B

5. Utdype (45 min.)

• Be hvert lag øve seg på å plassere roboten og sende den ut på oppdrag for å folde ut solcellepanelet.
• 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.

Solcellepaneler består gjerne av flere mindre solcellepaneler og er nyttig som strømforsyning i forbindelse med romutforskning. Mengden sollys på en planet reduseres etter hvert som distansen til solen øker. Dette betyr at Mars mottar mindre enn halvparten av mengden sollys som vi har på jorden. Men med et stort nok solcellepanel, kan det imidlertid genereres nok kraft!

Bruk disse spørsmålene til å starte en diskusjon blant elevene om fordelene og ulempene til solenergi i verdensrommet:

• Hva er et solcellepanel?
• Hva er styrkene og svakhetene ved å bruke solcellepaneler som strømforsyning for Mars-utposten?

Målet med oppdraget
Roboten navigerer til solcellepanelet og roterer håndtaket til panelet er helt utfoldet, og forblir i en oppreist posisjon.

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 solcellepanelet?
• Hvilken type motorisert mekanisme kan brukes til å rotere håndtaket?

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

• Kjørebase for verdensrommet
• Solcellemodul
• Fargesensor ned

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

Feilsøking for oppdraget
Bruk fargesensoren i fargemodus til å oppdage den grønne linjen på utfordringsmatten. Bruk fargesensoren i modusen reflektert lysintensitet til å rette opp roboten ved bruk av linjen. For konsekvente resultater kan du begynne med å kalibrere fargesensoren ved bruk av de svarte og hvite linjene like utenfor baseområdet.

Løsningsprogram

Forenkle denne leksjonen ved å:

• arbeide sammen med elevene for å finne ut hvordan de roterer håndtaket til solcellepanelet
• be elevene om å fullføre Farger og linjer-leksjonen i Robottrener-emnet før de prøver dette oppdraget
• oppmuntre til læring og opplæring i grupper

Ta denne leksjonen til neste nivå ved å:

• begrense tiden elevene har til å løse oppdraget
• utfordre elevene til å bruke en fargesensor 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: Laget har ikke klart å folde ut solcellepanelet.
• Sølv: Laget har klart å folde ut solcellepanelet, men det står ikke oppreist.
• Gull: Laget har foldet ut solcellepanelet og det står oppreist.
• Platina: Laget har foldet ut solcellepanelet og det står oppreist. De overgikk også forventningene til oppdraget ved å legge til funksjoner i designet.

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)