Trainingskamp 3: Op lijnen reageren

1. Voorbereiden

• Lees het materiaal voor de leerlingen in de LEGO^® Education SPIKE^™ App goed door.
• Voor deze les heb je een dikke zwarte lijn op een wit of licht oppervlak nodig:

  ▷ Teken een zwarte lijn op een vel wit papier
  ▷ Gebruik isolatietape op een licht oppervlak
  ▷ Print de pdf ‘lijnideeën’ uit
  ▷ Gebruik een zwarte as uit de LEGO SPIKE Basisset

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.
• Gebruik de video om de les uit te leggen.

3. Onderzoeken (20 min.)

• Laat je leerlingen in tweetallen het oefenrijbasismodel met kleursensor bouwen.
• Vraag ze de eerste programmeerstack te gebruiken om hun oefenrijbasis vooruit te laten rijden en loodrecht op de zwarte lijn te laten stoppen.
• Laat ze de tweede programmeerstack uitproberen en beschrijven wat er gebeurt.

4. Uitleggen (5 min.)

• Breng een gesprek op gang over hoe de kleursensor de zwarte lijn detecteert.

5. Uitbreiden (15 min.)

• Laat je leerlingen het volgende programma doorwerken om hun rijbasis een zwarte lijn te laten volgen.
• Vraag ze deze code te optimaliseren om een nog beter lijnvolgprogramma te maken.

6. Evalueren

• Geef elke leerling feedback over zijn of haar prestaties.
• Je kunt gebruikmaken van de meegeleverde evaluatie en beoordeling om dit eenvoudiger te maken.

Gebruik deze ideeën om jouw leerlingen te betrekken bij een gesprek over wedstrijdvelden en de lijnen die daar vaak onderdeel van uitmaken.

• Vraag je leerlingen hoe ze deze lijnen kunnen gebruiken om hun rijbasisprogramma effectiever te maken.
• Leg de verschillende soorten lijnen en kruisingen uit:

  ▷ Dunne lijnen
  ▷ Rechte hoeken
  ▷ T-splitsinglijnen
  ▷ Onderbroken lijnen
  ▷ Zwarte lijnen doorsneden door een gekleurde lijn

Laat je leerlingen deze video bekijken zodat ze kunnen zien wat ze zo gaan doen.

Een eenvoudige rijbasis met kleursensor
Gebruik het eenvoudige rijbasismodel met de kleursensor. Vergeet niet de kabelclips te gebruiken.

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. Ga gedurende enige tijd met je leerlingen de manieren ontdekken waarop de sensor waarden meldt. Bijvoorbeeld:

Gebruik van de motoren in de Power Modus
Bij het aanzetten van een motor met behulp van de geregelde snelheidsmodus geeft de hub geleidelijk stroom (spanning) af naar de motoren om de gewenste snelheid te bereiken en deze constant te houden, ongeacht of de rijbasis zich op een vlakke ondergrond of op een helling bevindt.

Bij het aanzetten van een motor in de energiemodus geeft de hub onmiddellijk de gewenste stroom (spanning) af naar de motoren.

In het geval van een lijnvolger, wanneer de rijbasis kleine en snelle bewegingen uit moet voeren (waarschijnlijk minder dan 10 graden oscillerend tussen de witte en de zwarte ruimte), is het beter om te programmeren in de Power Modus aangezien deze reactiever is, waardoor de lijnvolger nauwkeuriger opereert.

U vindt dit blok in de uitbreiding “Motre motor”.

Hoofdprogramma

Mogelijke oplossing

Overige programma’s

Vereenvoudig deze les door:

• de modus Intensiteit gereflecteerd licht van de kleursensor uit te leggen

  ▷ Lees meer over de kleursensor in de helpsectie van de SPIKE app.

Maak deze les wat moeilijker door:

• je leerlingen uit te dagen hun programma’s te wijzigen om nu lijnen van verschillende lengtes, kleuren en vormen te volgen.

Observatiechecklist leerkracht
Maak naar eigen inzicht een schaalverdeling, bijvoorbeeld:

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

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

• Leerlingen kunnen hun rijbasis zo programmeren dat deze reageert op lijnen met behulp van de kleursensor.
• Leerlingen kunnen een ‘IF ELSE’-statement in hun programma gebruiken om een eenvoudige lijnvolger te maken.
• Leerlingen kunnen hun lijnvolgprogramma optimaliseren zodat deze nog preciezer is.

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

• Blauw: We hebben onze rijbasis laten stoppen bij een loodrechte lijn.
• Geel: We hebben onze rijbasis geprogrammeerd om een lijn te volgen.
• Violet: We hebben ons lijnvolgprogramma aangepast om onze rijbasis sneller en effectiever te laten bewegen.

Evaluatie van de klasgenoten
Moedig de leerlingen aan om anderen feedback te geven door:

• leerlingen elkaar een score te laten geven aan de hand van de schaal met gekleurde stenen hierboven.
• leerlingen te vragen om constructieve feedback aan elkaar te geven, zodat ze de prestaties van hun groep tijdens de volgende les kunnen verbeteren.

Om de ontwikkeling van taalvaardigheid te integreren:

• Presenteer je een programma dat ‘gedifferentieerde lijnvolger’ heet (zie programmeertips) en laat je leerlingen proberen te ontcijferen hoe het programma werkt.
• Vraag je je leerlingen de prestaties van dit programma te evalueren in vergelijking met hun vorige lijnvolgprogramma’s.

Noot: Hierdoor wordt de les langer.

Om de ontwikkeling van de rekenvaardigheid te integreren:

• Vraag je je leerlingen deze termen te gebruiken om uit te leggen hoe een lijnvolgprogramma werkt als je de modus Intensiteit gereflecteerd licht van de kleursensor gebruikt:

  ▷ Drempelwaarde
  ▷ Middenwaarde
  ▷ Groter dan, kleiner dan
  ▷ Bereik
  ▷ Percentage

Noot: Hierdoor 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)