Maanbasis

• Lees het project en het bijhorende lesmateriaal.
• Bepaal hoe je dit project wilt introduceren. Je kunt het bij het project meegeleverde filmpje of eigen materiaal gebruiken.
• Bepaal de leerdoelen van dit project. Leg bijvoorbeeld parameters vast voor de presentaties van leerlingen en vermeld welke specifieke elementen in hun documentatie moeten zitten.

De maan is de natuurlijke satelliet van de aarde en de dichtstbijzijnde plaats in de ruimte waar wij naartoe kunnen. Een basis op de maan, op Mars of op een andere planeet vestigen is iets waar de mensheid naar streeft. Omdat er al mensen op de maan zijn geweest, zijn de oplossingen voor sommige uitdagingen al bekend. Andere uitdagingen moeten daarentegen nog worden opgelost voordat we dit doel kunnen bereiken. Ons vermogen om objecten te verplaatsen in de ruimte is bijvoorbeeld één van deze uitdagingen.

Raketten worden gebruikt om zowel mensen als materialen de ruimte in te sturen. Om de taken van astronauten in de ruimte te vergemakkelijken, zijn er robots met verschillende functies ontwikkeld. Robots kunnen bijvoorbeeld worden geprogrammeerd om zelf te bewegen of om objecten vast te pakken. Het ontwerpen van robots voor op de maan begint op aarde. Hun gedrag wordt getest en de ontwerpen worden aangepast alvorens de robots de ruimte in worden gestuurd.

Discussievragen voor een klassikaal gesprek
1. Hoe kunnen we dingen naar de maan sturen?
Met raketten kunnen we dingen naar de maan of naar andere planeten sturen.
2. Hoe kunnen we dingen laten landen op de maan?
Er zijn vele methoden, zoals het gebruik van parachutes, ballonnen en raketten, uitgevonden om pakketten veilig te laten landen. De atmosfeer van de maan is heel dun, dus parachutes zijn geen goede oplossing. Traditioneel worden hiervoor raketten gebruikt.
3. Wat zou een goede manier zijn om een basis op de maan te bouwen?
Robots worden vaak gebruikt voor taken die te gevaarlijk zijn om door mensen te worden uitgevoerd.

De leerlingen bouwen een robot die kan rijden en draaien. Vervolgens programmeren ze deze om over een oppervlak te bewegen.

De leerlingen kunnen de kleine modules gebruiken om te verzamelen of hun eigen modules bouwen.

Met dit programma leren je leerlingen om het gedrag van de robot te begrijpen. Geef je leerlingen de tijd om de robot te bestuderen en eraan te sleutelen, zodat ze vertrouwd raken met zijn bewegingen.

Om de beweging van de robot te besturen, is het belangrijk de relatie tussen motorvermogen en tijd te begrijpen. Als de tijd hetzelfde blijft, zal de robot bijvoorbeeld verder gaan als het vermogensniveau wordt ingesteld op 10 in plaats van op 4.

Enkele zaken waarmee de leerlingen rekening moeten houden bij het bouwen van dit model:
• De voorbanden zijn groter dan de achterband
• De kabel van de motor mag het mechanisme niet hinderen
• De banden worden correct geplaatst

Optie voor teambuilding
Als je extra apparaten hebt, kun je de bouwtijd voor dit model verkorten door elke leerling een deel van de robot van hun team te laten bouwen:
• Leerling A kan stap 1 tot en met 23 uitvoeren
• Leerling B kan stap 24 tot en met 41 uitvoeren

Werk de oplossing uit en test deze:

• Leg vast welke weg je robot moet volgen om de eerste maanbasismodule te bereiken.
• Programmeer je robot zodat deze naar de eerste module beweegt.

Test het geheel en pas je oplossing indien nodig aan:

• Plan de weg die je robot moet volgen om de eerste en de tweede maanbasismodule te bereiken.
• Plan de weg die je robot moet volgen om zijn eindbestemming te bereiken.
• Programmeer je robot om deze wegen te volgen.

De leerlingen moeten de tijd nemen om de informatie te bundelen die ze tijdens het project hebben verzameld.

Afhankelijk van de vaardigheid/vaardigheden waarop je je wilt richten, vraag je elk team of elke leerling om één of meer van de volgende zaken:
• Een schets van de strategie (Ontleden)
• Een filmpje van de robot die de modules voor de maanbasis verzamelt (Evaluatie)
• Een filmpje waarin de oplossing wordt uitgelegd (Abstractie)
• Een schermregistratie van de programmalijn (Algoritmisch denken)
• Een toelichting bij het programma (Algoritmisch denken)
• Foto‘s van en toelichtingen bij een aantal tests die in de loop van het project zijn uitgevoerd (Evaluatie)

Organiseer een sessie waarin elk team een demoversie van de oplossing(en) presenteert.

Dit project kan uitdagender worden gemaakt door één of meer van de volgende vereisten toe te voegen:
• Maak gebruik van meer dan twee modules
• Het traject moet binnen één minuut worden voltooid
• De robot kan tijdens het traject alleen 90 graden naar rechts draaien

De volgende wiskundige problemen kunnen worden geformuleerd:
• Twee van de modules zijn perfect geland op de maan. De andere twee modules zijn geland op een lijn die parallel staat aan de vorige twee modules. Toon aan waar deze hadden kunnen landen en programmeer de robot om de modules te verzamelen.

• Twee modules zijn geland op een afstand van 20 cm van elkaar. De andere twee modules zijn zo geland dat de vier modules in totaal een rechthoek vormen met een omtrek die kleiner is dan 60 cm. Toon aan waar deze modules hadden kunnen landen en programmeer de robot om ze te verzamelen.

• De vier modules moeten door twee verschillende robots worden verzameld, maar ze moeten tegelijk op de basis aankomen.

• Laat je leerlingen hun eigen modules bouwen en hun eigen missie creëren om een maanbasis te maken.