MINDSTORMS EV3 Grundset

Köra uppför en backe

Designa, bygg och programmera en robot som kan förflytta sig uppför en så brant lutning som möjligt.

90-120 min.
Medelnivå
Årskurs 5–8
lesson-header-2-6

Lektionsplanering

1. Förbered

  • Läs igenom elevmaterialet i EV3 Classroom App.
  • Det behövs en lång träskiva eller frigolitskiva (för att bygga rampen); och böcker, klossar eller andra föremål för att justera lutningen.
  • Använd en gradskiva för att mäta lutningen i grader, eller ett måttband för att mäta och sedan beräkna lutningen.
  • Säkerställ att tävlingen blir rättvis genom att se till att varje EV3-enhet har fulladdat EV3-batteri eller nya batterier.
  • Om inte en dubbellektion är inbokad i schemat bör du planera flera sessioner för den här lektionen.

Del A

2. Engagera (10 minuter)

  • Använd idéerna i avsnittet Starta en diskussion nedan för att få eleverna att diskutera lektionsinnehållet.
  • Förklara projektbeskrivningen.
  • Dela in eleverna i par.

3. Utforska (35 minuter)

  • Låt varje elevpar brainstorma fram förslag på hur man kan bygga en robot som kan åka uppför en brant lutning.
  • Uppmuntra dem att skapa flera prototyper för att utforska både byggande och programmering.

Del B

4. Förklara (10 minuter)

  • Låt varje grupp försöka få roboten att åka uppför rampen minst tre gånger, och se till att de registrerar resultaten.
  • Se till att de kan skapa egna testtabeller.

5. Utveckla (35 minuter)

  • Låt eleverna fortsätta att arbeta med robotarna tills de klarar utmaningen.
  • Glöm inte att avsätta tid för att plocka undan.

6. Utvärdera

  • Ge återkoppling kring varje elevs prestation.
  • Utvärdera hur kreativa lösningarna är och hur bra gruppens samarbete fungerade.
  • Du kan förenkla processen genom att använda utvärderingsmatrisen.

Starta en diskussion

Formula Off Road är en tävling där förarna tävlar genom att köra i extremt tuff terräng och mycket branta backar. Att köra uppför extremt branta backar kanske kan verka onödigt, men för att bygga ett fordon som klarar att nå toppen krävs det stora kunskaper om vridmoment, växlar och friktion. Tävlingen uppfanns på Island, för att samla in pengar och öka medvetenheten om räddningsteam som måste ta sig fram genom mycket svår terräng för att rädda liv.

engage-2-6

Använd följande frågor för att få eleverna att diskutera att köra uppför lutningar:

  • Hur skulle du definiera en brant backe?
  • Kommer du på någon situation där det kan vara bra att kunna köra uppför en brant backe?

Projektbeskrivning
Designa, bygg och programmera en robot som kan förflytta sig uppför en så brant lutning som möjligt. Här är ett exempel på en lösning som uppfyller kriterierna i projektbeskrivningen:

gear-bot-thumbnail

Byggtips

Öppna lösningar
Det här projektet är utformat för att varje grupp ska kunna hitta en unik lösning. Använd följande frågor för att hjälpa grupperna att brainstorma fram förslag på lösningar:

  • Hur kan kugghjul användas för att öka motoreffekten?
  • På vilket sätt påverkas robotens utformning av kravet om att den ska kunna köra uppför en backe?

Placera den justerbara rampen
Använd en lång skiva eller frigolitskiva för att bygga en ramp som är ca 1 meter lång. Använd böcker, klossar eller andra föremål för att justera lutningen.

Utföra testet
Påminn eleverna om följande när de testar sina lösningar:

  • Registrera försöksnumret, lutningsvinkeln, utväxlingsförhållandet och motoreffekten i en testtabell. Se till att lämna plats för att registrera andra observationer.
  • Testa roboten på minst tre olika lutningar.
  • Testa efter varje justering, för att bestämma vilken effekt justeringen ger.
solution-2-6

Exempel på lösning
Det här lösningsexemplet uppfyller kriterierna i projektbeskrivningen:

Kodningstips

Lösning – program

EV3 Classroom-Programs 2-6-program sv-se

Differentiering

Förenkla lektionen genom att:

  • Hjälpa eleverna att lista ut hur man växlar ned för att öka motorernas kraft
  • Uppmuntra att eleverna coachar och lär av varandra

Ta lektionen till nästa nivå genom att:

  • Utmana eleverna att se vilken grupp som snabbast kan köra uppför en brant backe
  • Skapa en ramp av en stabil skiva som har en lätt halkig yta

Utvärderingsmöjligheter

Observationschecklista för läraren
Skapa en lämplig skala, till exempel:

  1. Delvis genomfört
  2. Helt genomfört
  3. Genomfört över förväntan

Använd följande kriterier för att utvärdera elevernas prestationer:

  • Eleverna utformade en robot som uppfyllde kraven enligt projektbeskrivningen.
  • Eleverna förstod hur man använder kugghjul för att öka robotens vridmoment.
  • Eleverna kom på kreativa lösningar och övervägde flera lösningar.

Självutvärdering
Låt eleverna välja den nivå som de tycker bäst motsvarar deras individuella prestationer.

  • Brons: Jag skapade en robot som kan förflytta sig på en plan yta.
  • Silver: Jag skapade en robot som kan åka uppför en liten lutning (15 grader).
  • Guld: Jag skapade en robot som kan åka uppför en brant lutning (30 grader).
  • Platina: Jag skapade en robot som kan åka uppför en mycket brant lutning (45 grader).
assessment-row

Fördjupning i språkfärdighet

För att integrera språkfärdighetsutveckling kan du låta eleverna:

  • Skapa en presentation eller en film där robotens funktioner och prestation beskrivs
  • Skapa en presentation som beskriver viktiga egenskaper i programmet

OBS! Det här gör att lektionen tar längre tid.

Yrkeslänkar

Elever som uppskattar den här lektionen kanske är intresserade av att utforska följande yrkesområden:

  • Informationsteknik (programmerare)
  • Tillverkning och konstruktion (ingenjör)
  • Naturvetenskap, teknik, ingenjörskonst och matematik (konstruktör, tekniker, ingenjör)

Stöd för lärare

Eleverna kommer att:

  • Bygga och programmera en egen robot som kan åka uppför en så brant lutning som möjligt
  • Lära sig att en maskins hastighet och kraft kan ändras med hjälp av mekanisk och elektrisk kraft

LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 Startset
EV3 Classroom App
En lång träskiva (eller frigolitskiva) för att bygga rampen
Klossar, böcker eller andra föremål för att justera lutningen
En gradskiva eller ett måttband

Följande områden från det centrala innehållet i undervisningen, åk 4–6 och åk 7–9, i Läroplan för grundskolan (Lgr 11) behandlas i aktiviteten. Lektionens differentiering påverkar vilka områden som kan bli aktuella.

Teknik:

  • Egna konstruktioner med tillämpningar av hållfasta och stabila strukturer, mekanismer och elektriska kopplingar, i form av fysiska och digitala modeller.
  • Egna konstruktioner där man tillämpar styrning och reglering, bland annat med hjälp av programmering.
  • Teknikutvecklingsarbetets olika faser: identifiering av behov, undersökning, förslag till lösningar, konstruktion och utprövning. Hur faserna i arbetsprocessen samverkar.
  • Vardagliga föremål som består av rörliga delar och hur de rörliga delarna är sammanfogade med hjälp av olika mekanismer för att överföra och förstärka krafter.

Fysik:

  • Systematiska undersökningar och hur simuleringar kan användas som stöd vid modellering. Formulering av enkla frågeställningar, planering, utförande och utvärdering.
  • Krafter, rörelser och rörelseförändringar i vardagliga situationer och hur kunskaper om detta kan användas, till exempel i frågor om trafiksäkerhet.

Matematik:

  • Jämförelse, uppskattning och mätning av längd, area, volym, massa, tid och vinkel med vanliga måttenheter. Mätningar med användning av nutida och äldre metoder.
  • Hur algoritmer kan skapas och användas vid programmering. Programmering i visuella programmeringsmiljöer.
  • Hur algoritmer kan skapas, testas och förbättras vid programmering för matematisk problemlösning.
  • Tabeller och diagram för att beskriva resultat från undersökningar, såväl med som utan digitala verktyg. Tolkning av data i tabeller och diagram.

Svenska:

  • Muntliga presentationer och muntligt berättande för olika mottagare, om ämnen hämtade från skola och samhällsliv. Anpassning av språk, innehåll och disposition efter syfte och mottagare. Olika hjälpmedel, till exempel digitala medier och verktyg, för att planera och genomföra muntliga presentationer.

Elevmaterial

Ladda ner, visa eller dela elevbladet, antingen som en HTML-sida eller som en utskrivbar PDF.

LEGO, the LEGO logo, the Minifigure, DUPLO, the SPIKE logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks and/or copyrights of the LEGO Group. ©2020 The LEGO Group. All rights reserved. Use of this site signifies your agreement to the terms of use.