Kleuren en lijnen

1. Voorbereiding

• Lees het materiaal voor de leerlingen in de EV3 Classroom-app goed door.
• Verzamel informatie over de werking van de kleursensor en hoe de Kleurmodus en de modus Intensiteit gereflecteerd licht kunnen worden gebruikt.
• Je hebt zwarte tape nodig om een dikke zwarte lijn te maken.
• Om deze les af te kunnen ronden moeten de leerlingen de rijbasis bouwen. Hier zullen ze ongeveer 30 minuten voor nodig hebben.

2. Activeren (5 min.)

• Maak gebruik van de ideeën in het deel Start een gesprek hieronder om je leerlingen te betrekken bij een gesprek over deze les.
• Verdeel je leerlingen in tweetallen.

3. Onderzoeken (20 min.)

• Laat ieder tweetal de kubus en de kleursensor omlaag voor hun rijbasis bouwen.
• Geef je leerlingen de tijd om aan de hand van de meegeleverde programmeerstacks te onderzoeken hoe ze met de kleursensor een lijn kunnen detecteren en volgen.

4. Uitleggen (10 min.)

• Laat je leerlingen met de programmeerstacks de kleursensor kalibreren en onderzoeken welk effect dit heeft.
• Breng een gesprek op gang over waarom het belangrijk is de kleursensor te kalibreren.

5. Uitbreiden (10 min.)

• Daag je leerlingen uit een beter lijnvolgprogramma te programmeren.
• Zorg dat er ook nog tijd overblijft voor het opruimen.

6. Evalueren

• Geef elke leerling feedback over zijn of haar prestaties.
• Je kunt gebruikmaken van de evaluatierubrieken om dit proces te vereenvoudigen.

Het is niet erg efficiënt om de exacte bewegingen die een robot moet maken, vast te programmeren. Robots hebben daarom verschillende stuursystemen die ervoor zorgen dat ze in een omgeving kunnen navigeren. Een eenvoudige en effectieve manier is het gebruik van gekleurde lijnen op de grond. De robot kan deze door middel van een sensor volgen.

Stel je leerlingen de volgende vragen om ze te betrekken bij een gesprek over robots die kleuren kunnen detecteren:

• Welke robots kunnen kleuren detecteren?
• Wat zijn de voordelen en beperkingen van het gebruik van gekleurde lijnen voor navigatie?
• Wat is intensiteit gereflecteerd licht en hoe werkt een kleursensor?

Bouwinstructies

• Rijbasis
• Kleursensor omlaag – rijbasis

Haal de rijbasis na gebruik niet uit elkaar.

Het pad maken
Geef je leerlingen zwarte tape zodat ze een dikke zwarte lijn kunnen maken om te detecteren en te volgen. Laat ze verschillende soorten lijnen maken, maar vertel ze dat het lastig kan zijn heel scherpe hoeken te volgen.

De kleursensor gebruiken
De kleursensor kan in twee verschillende modi gebruikt worden om deze uitdaging te voltooien (de kleurmodus of de modus Intensiteit gereflecteerd licht).

De modus Intensiteit gereflecteerd licht van de kleursensor biedt maximale precisie. Een lijn volgen is het afwisselend detecteren van twee kleuren of twee lichtintensiteiten. Plan wat tijd in om samen met je leerlingen te ontdekken hoe de sensor waardes meldt.

Hoofdprogramma

Mogelijke oplossing

Vereenvoudig deze les door:

• De modus Intensiteit gereflecteerd licht van de kleursensor uit te leggen
• De lijn te vereenvoudigen die de rijbasis moet volgen

Maak deze les wat moeilijker door:

• Je leerlingen uit te dagen hun programma's zo aan te passen dat ze lijnen van verschillende groottes, kleuren en vormen kunnen volgen
• Een programma te maken met de naam eenvoudige evenredige lijnvolger (zie het deel programmeertips hierboven) en je leerlingen uit te dagen te ontcijferen hoe het programma werkt

Observatiechecklist docent
Maak naar eigen inzicht een schaalverdeling, bijvoorbeeld:

1. Gedeeltelijk uitgevoerd
2. Volledig uitgevoerd
3. Boven verwachting uitgevoerd

Gebruik de volgende criteria om de voortgang van je leerlingen te beoordelen:

• Leerlingen kunnen hun rijbasis zo programmeren dat deze met behulp van de kleursensor reageert op lijnen.
• Leerlingen kunnen de kleursensor kalibreren en uitleggen waarom dit belangrijk is.
• Leerlingen kunnen hun lijnvolgprogramma optimaliseren zodat deze nog preciezer wordt.

Zelfevaluatie
Laat alle leerlingen het niveau kiezen dat volgens hen het best hun prestatie weergeeft.

• Brons: Het is me gelukt de rijbasis bij een lijn te laten stoppen.
• Zilver: Het is me gelukt de rijbasis zo te programmeren dat deze een lijn volgt.
• Goud: Het is me gelukt de rijbasis zo te programmeren dat deze een lijn volgt en ik heb de kleursensor gekalibreerd voor veranderende lichtomstandigheden.
• Platina: Het is me gelukt de rijbasis zo te programmeren dat deze een lijn volgt en ik heb de kleursensor gekalibreerd voor veranderende lichtomstandigheden. Bovendien heb ik hem geoptimaliseerd zodat de rijbasis zich sneller en efficiënter beweegt.

Laat de leerlingen voor de ontwikkeling van hun taalvaardigheid:

• Een programma maken met de naam eenvoudige evenredige lijnvolger (zie het deel programmeertips hierboven) en een presentatie maken waarin ze uitleggen wat de verschillen zijn tussen de prestaties van dit programma en hun eerdere programma's voor lijnvolgers.

Opmerking: Hiermee wordt de les langer.

Leerlingen die deze les leuk vonden, zijn misschien geïnteresseerd in een van de studierichtingen:

• Informatietechnologie (IT-toepassingen)
• Productie en techniek (machinetechnologie)
• Productie en techniek (pre-engineering)