Communicatie activeren

1. Voorbereiding

• Lees het materiaal voor de leerlingen in de EV3 Classroom-app goed door.
• Verzamel informatie over satellietschotels en hoe ze communicatie in de ruimte mogelijk maken.
• Als je denkt dat het nodig is, kun je een aantal lessen besteden aan het doorlopen van de robottrainer-module in de app. Hierdoor kunnen jouw leerlingen vertrouwd raken met LEGO^® MINDSTORMS^® Education EV3.
• Om deze les af te kunnen ronden, moeten jouw leerlingen de acht modellen van de Space Challenge bouwen en de challengemat opzetten.
• Als je geen blokuur hebt, kun je deze les over meerdere sessies verspreiden.

Deel A

2. Activeren (10 min.)

• Maak gebruik van de ideeën in het deel Start een gesprek hieronder om je leerlingen te betrekken bij een gesprek over deze missie.
• Vertel meer over het doel, de regels en de prestatiebadges die bij deze missie horen.
• Verdeel je klas in teams.

3. Onderzoeken (25 min.)

• Laat je leerlingen ideeën bedenken om de missie te volbrengen.
• Moedig ze aan om meerdere prototypes te maken om zowel het bouwen als het programmeren uit te proberen.
• Laat de teams enige tijd zelfstandig werken zodat ze hun oplossingen kunnen bouwen en testen.

4. Uitleggen (10 min.)

• Breng een gesprek op gang over de belangrijkste kenmerken die de robot moet hebben om goed naar het communicatiestation te kunnen navigeren en de satellietschotel rechtop te kunnen duwen.

Deel B

5. Uitbreiden (45 min.)

• Laat elk team oefenen met het opstellen van hun robot en met deze op een missie sturen om het communicatiestation te activeren.
• Laat ze verder werken aan hun robots tot ze klaar zijn voor de officiële test.
• Zorg dat er ook nog tijd overblijft voor het opruimen.

6. Evalueren

• Beloon de teams met prestatiebadges en baseer je hierbij op hoe goed ze de missie hebben opgelost.
• Beoordeel de mate van creativiteit van de oplossing en hoe goed het team heeft samengewerkt.
• Je kunt gebruikmaken van de meegeleverde suggestie voor evaluatierubrieken om dit eenvoudiger te maken.

Satellietschotels zijn een soort antennes die door middel van radiogolven gegevens kunnen ontvangen en verzenden. Tijdens een bemande missie naar Mars kunnen ze worden gebruikt voor de communicatie tussen de aarde en Mars. Radiogolven verplaatsen zich op lichtsnelheid en doordat de afstand tussen de aarde en Mars continu verandert, is er een gemiddelde vertraging van vier tot vierentwintig minuten in de communicatie tussen de planeten.

Stel je leerlingen de volgende vragen om ze te betrekken bij een gesprek over hoe satellietschotels communicatie in de ruimte mogelijk kunnen maken:

• Wat is een satellietschotel?
• Op welke manier maken satellietschotels communicatie in de ruimte mogelijk?

Doel van de missie
De robot navigeert naar de satellietschotel en duwt ertegenaan om hem rechtop te zetten.

Voorbeeldoplossing voor deze missie:

Missieregels
Er zijn vijf regels die voor alle missies van de Space Challenge gelden: Zorg ervoor dat je leerlingen van alle regels op de hoogte zijn voordat ze aan de slag gaan:

• Je robot moet elke missie starten in de basiszone.
• Je robot moet de basiszone verlaten voordat hij een missie uitvoert.
• De robot is met succes teruggekeerd wanneer een onderdeel van de robot een willekeurig deel van de lijn die de basiszone afbakent, overschrijdt.
• Je mag je robot niet aanraken wanneer deze zich buiten de basiszone bevindt.
• Als je de robot aanraakt wanneer deze zich volledig buiten de basiszone bevindt en een voorwerp vasthoudt, moet je het voorwerp terug op zijn oorspronkelijke plaats leggen en moet je de missie overdoen.

Prestatiebadges bij de missie
Er zijn vier soorten prestatiebadges. Vertel de teams dat ze een prestatiebadge krijgen op basis van hoe goed ze de missie hebben voltooid. Raadpleeg het deel evaluatiemogelijkheden hieronder voor een omschrijving van de prestatiebadges die bij deze missie horen.

Oplossingen met een open einde
Dit project is zo ontwikkeld dat elke leerling of team een eigen oplossing kan vinden. Stel de teams de volgende vragen om hen te helpen bij het bedenken van oplossingen voor deze missie:

• Op welke manieren kan de robot naar het communicatiestation navigeren?
• Kun je manieren bedenken waarop de robot de satellietschotel voorzichtig en nauwkeurig rechtop kan duwen?

Voorbeeldoplossing voor de missie
De voorbeeldoplossing voor de missie bestaat uit de volgende oplossingsuitbreidingen:

• Rijbasis
• Ultrasone sensor
• Kleursensor omlaag

De missie uitvoeren
Stel het communicatiestation opnieuw in, plaats het model van de voorbeeldoplossing op startpositie 1 op de challengemat en voer de missie uit.

Probleemoplossing bij de missie
Gebruik de ultrasone sensor om de rode muur met balken te detecteren en zo te voorkomen dat de robot te veel tegen de satellietschotel duwt. Gebruik de kleursensor in de modus Intensiteit gereflecteerd licht om erachter te komen waar op de challengemat de robot zich bevindt. Als de kleursensor geen kleurveranderingen op de challengemat detecteert, moet je de sensor kalibreren.

Programma voor de oplossing

Vereenvoudig deze les door:

• Je leerlingen te helpen uitzoeken hoe ze de satellietschotel vanaf een bepaalde afstand omhoog kunnen duwen (in plaats van vanuit de basiszone)
• Je leerlingen de les Objecten en obstakels in de robottrainer-module te laten voltooien voordat ze met deze missie aan de slag gaan
• Samen leren en elkaar ondersteunen aan te moedigen

Maak deze les wat moeilijker door:

• De positie van de communicatieantenne willekeurig te wijzigen en de leerlingen een programma te laten maken dat op deze variabele reageert
• De leerlingen minder tijd te geven voor het oplossen van de missie
• De leerlingen uit te dagen om zowel de kleursensor als de ultrasone sensor te gebruiken om deze missie op te lossen
• Ontwerpbeperkingen op te leggen, bijvoorbeeld door het aantal LEGO^® elementen te beperken of elk LEGO element een bepaalde prijs te geven en een maximale uitgave per robot in te stellen

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 hebben een robot ontworpen die aan de vereisten van de missie voldoet.
• Leerlingen hebben creatieve oplossingen bedacht en verschillende soorten oplossingen in overweging genomen.
• Leerlingen hebben als team samengewerkt om de missie te voltooien.

Prestatiebadges
Beloon de teams met prestatiebadges en baseer je hierbij op hoe goed ze de missie hebben opgelost.

• Brons: De robot werkte en heeft tegen de satellietschotel geduwd, maar de satellietschotel bleef niet rechtop staan omdat de robot te hard of juist te zacht heeft geduwd.
• Zilver: De satellietschotel bleef rechtop staan, maar in een lagere positie omdat de robot niet hard genoeg heeft geduwd.
• Goud: De satellietschotel bleef rechtop staan.
• Platina: De satellietschotel bleef rechtop staan en bovendien heeft het team naast de algemene vereisten van de missie nog extra functies aan het ontwerp toegevoegd.

Zelfevaluatie
Laat alle leerlingen een prestatiebadge kiezen die volgens hen het best hun prestatie weergeeft.

• Brons: We hebben ons best gedaan onder erg moeilijke omstandigheden.
• Zilver: We hebben wat tegenslagen gehad, maar toch zijn we doorgegaan tot het eind van de missie.
• Goud: We hebben de missie voltooid en een uitstekend resultaat behaald.
• Platina: We hebben de missie niet alleen voltooid, maar ook originele en effectieve functies aan ons ontwerp toegevoegd.

Laat de leerlingen voor de ontwikkeling van hun taalvaardigheid:

• Een presentatie of video maken over de beste functies en prestaties van hun robot
• Een presentatie maken waarin ze een aantal belangrijke kenmerken van hun programma bespreken

Opmerking: Hiermee wordt de les langer.

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

• Informatietechnologie (computerprogrammering)
• Productie en techniek (pre-engineering)
• Wetenschap, technologie, techniek en wiskunde (techniek en technologie)