Steentjes terugbrengen

1. Voorbereiding

• Lees het materiaal voor de leerlingen in de EV3 Classroom-app goed door.
• Verzamel informatie over stenen op Mars en wat wetenschappers over deze stenen hebben ontdekt.
• 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 de stukjes steen te kunnen verzamelen en ze terug naar de basiszone te kunnen brengen.

Deel B

5. Uitbreiden (45 min.)

• Laat elk team oefenen met het opstellen van hun robot en met deze op een missie sturen om de stukjes steen terug te brengen.
• 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.

Wetenschappers kunnen meer te weten komen over de geschiedenis en ontwikkeling van het oppervlak van Mars door de stenen op Mars te onderzoeken. Organische moleculen met koolstof en waterstof zijn bijzonder interessant, omdat die kunnen duiden op biologische processen en daarmee op een levensvatbare omgeving.

Stel je leerlingen de volgende vragen om ze te betrekken bij een gesprek over wat we van stenen van Mars kunnen leren:

• Wat zijn Martiaanse stenen?
• Wat kunnen we leren van die stenen?

Doel van de missie
De robot verzamelt de drie stukjes steen en brengt ze terug naar de basiszone.

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 de drie stukjes steen navigeren?
• Welk gemotoriseerd mechanisme kun je gebruiken om de stukjes steen zo zorgvuldig en nauwkeurig mogelijk te verzamelen?

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

• Rijbasis
• Overbrengingsmodule
• Verzamelaarsmodule

De missie uitvoeren
Leg de stukjes steen in de beginpositie, plaats het model van de voorbeeldoplossing op startpositie 2 op de challengemat en voer de missie uit. Zorg ervoor dat de verzamelaarsmodule dezelfde positie heeft als in de video.

Probleemoplossing bij de missie
Geef je leerlingen het advies om een module te bouwen die groot genoeg is om alle drie de stukjes steen in één keer te verzamelen.

Programma voor de oplossing

Vereenvoudig deze les door:

• Je leerlingen te helpen uitzoeken hoe ze een zorgvuldig uitgestippelde route kunnen volgen om de stukjes steen te verzamelen
• Je leerlingen de les Vastpakken en loslaten 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 stukjes steen willekeurig te wijzigen en de leerlingen een programma te laten maken waarbij de robot alleen de stenen met een rode markering terugbrengt
• De leerlingen minder tijd te geven voor het oplossen van de missie
• 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: Slechts één stukje steen is naar de basiszone gebracht.
• Zilver: Twee of meer stukjes steen zijn in een of meerdere pogingen naar de basiszone gebracht.
• Goud: Het team is erin geslaagd alle stukjes steen in één keer te verzamelen en heeft ze teruggebracht naar de basiszone.
• Platina: Het team is erin geslaagd alle stukjes steen in één keer te verzamelen en heeft ze teruggebracht naar de basiszone. 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)