Aktivera kommunikation

1. Förbered

• Läs igenom elevmaterialet i EV3 Classroom App.
• Samla information om parabolantenner och hur de används för kommunikation i rymden.
• Om du tycker det behövs kan du planera några lektioner för genomgång av Robot Trainer-enheten i appen. På så vis får eleverna bekanta sig med LEGO^® MINDSTORMS^® Education EV3.
• För att slutföra lektionen måste eleverna bygga de åtta rymdutmaningsmodellerna och förbereda utmaningsmattan.
• Om inte dubbellektion är inbokad i schemat bör du planera flera tillfällen för den här lektionen.

Del A

2. Engagera (10 minuter)

• Använd idéerna i avsnittet Starta en diskussion nedan för att få eleverna att föra en diskussion om uppdraget.
• Beskriv målsättningar, regler och tillgängliga medaljer för uppdraget.
• Dela upp klassen i grupper.

3. Utforska (25 minuter)

• Låt eleverna brainstorma fram förslag på lösningar för att klara uppdraget.
• Uppmuntra dem att skapa flera prototyper, för att utforska både byggande och programmering.
• Ge grupperna tid att bygga och testa sina lösningar självständigt.

4. Förklara (10 minuter)

• Starta en diskussion om vilka funktioner roboten måste ha för att kunna navigera till kommunikationsstationen och knuffa parabolantennen till upprätt position.

Del B

5. Utveckla (45 minuter)

• Låt varje grupp prova att ställa upp sin robot och skicka ut den på uppdrag för att aktivera kommunikationsstationen.
• Låt dem fortsätta arbeta på robotarna tills de är klara för att utföra uppdraget.
• Glöm inte att avsätta tid för att plocka undan.

6. Utvärdera

• Dela ut medaljer baserat på hur väl varje grupp klarade uppdraget.
• Utvärdera hur kreativa lösningarna är och hur bra gruppens samarbete fungerade.
• Du kan förenkla processen genom att använda utvärderingsmatrisen.

En parabol är en typ av antenn som använder radiovågor för att skicka och ta emot data. På en bemannad expedition till Mars behöver man parabolantenner för att kunna skicka meddelanden mellan jorden och Mars. Radiovågor färdas med ljusets hastighet och eftersom avståndet mellan jorden och Mars varierar, uppstår en kommunikationsfördröjning på mellan 4 och 24 minuter mellan de två planeterna.

Använd följande frågor för att få eleverna att diskutera hur parabolantenner kan användas för kommunikation i rymden:

• Vad är en parabolantenn?
• Hur används parabolantenner för kommunikation i rymden?

Uppdragsmål
Roboten navigerar till parabolantennen och knuffar den till upprätt position.

Här är ett exempel på lösning för att utföra uppdraget:

Uppdragsregler
Det finns fem regler som gäller för samtliga uppdrag i rymdutmaningen. Kontrollera att eleverna känner till dem innan de börjar:

• Roboten måste alltid starta uppdraget från basområdet.
• Roboten måste lämna basområdet innan den utför uppdraget.
• När någon del av roboten korsar någon del av basområdets gränslinje räknas roboten som helt återförd.
• Du får inte röra roboten medan den befinner sig utanför basområdet.
• Om du nuddar roboten när den befinner sig helt utanför basområdet och håller i ett föremål, måste föremålet läggas tillbaka på den ursprungliga platsen och sedan måste uppdraget startas om.

Medaljer för slutfört uppdrag
Det finns fyra olika medaljer. Förklara att varje grupp tilldelas en medalj som motsvarar hur bra uppdraget genomfördes. Avsnittet Utvärderingsmöjligheter nedan innehåller en beskrivning av de olika medaljerna för det här uppdraget.

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 en lösning:

• På vilka sätt skulle roboten kunna navigera till kommunikationsstationen?
• Kan du komma på sätt för roboten att försiktigt knuffa parabolen till upprätt position?

Exempel på lösning
Lösningsexemplet består av följande utökningar:

• Rymdkörningsbas

• Ultraljudssensor

• Färgsensor ner

Verkställa uppdraget
Återställ kommunikationsstationen, placera modellen från lösningsexemplet i startposition ”1” på utmaningsmattan och utför uppdraget.

Felsökning
För att undvika att knuffa för hårt på parabolen, använd ultraljudssensorn för att upptäcka de röda strålarna. Använd färgsensorn i läget Reflekterad ljusstyrka, för att detektera var roboten befinner sig på utmaningsmattan. Prova att kalibrera färgsensorn om den inte upptäcker ändrade färger på utmaningsmattan.

Lösning – program

Förenkla lektionen genom att:

• Hjälpa eleverna att lista ut hur parabolen kan knuffas uppåt från ett visst avstånd (snarare än att börja från basområdet)
• Låta eleverna genomföra lektionen Föremål och hinder i Robot Trainer-enheten innan de utför uppdraget
• Uppmuntra att eleverna sporrar och lär sig av varandra

Ta lektionen till nästa nivå genom att:

• Placera kommunikationsantennen i andra, godtyckligt valda positioner och låt eleverna skapa ett program som klarar den nya förutsättningen
• Begränsa hur lång tid eleverna har på sig för att klara uppdraget
• Utmana eleverna att använda både en färgsensor och en ultraljudssensor för att klara uppdraget
• Införa designvillkor genom att begränsa antalet tillgängliga LEGO^® delar eller sätta ett ”pris” på varje typ av LEGO del och en maximal ”kostnad” för varje robot

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 utvecklade en robot som uppfyller uppdragskraven.
• Eleverna kom på kreativa lösningar och övervägde flera alternativ.
• Eleverna samarbetade för att slutföra uppdraget.

Medaljer
Tilldela en medalj baserat på hur väl gruppen utförde uppdraget.

• Brons: Roboten åkte ut och knuffade på parabolen, som dock inte stannade i upprätt position eftersom roboten knuffade för hårt eller för löst.
• Silver: Parabolantennen stannade i upprätt position men för långt ner, eftersom roboten inte knuffade tillräckligt hårt.
• Guld: Parabolen stannade i upprätt position.
• Platina: Parabolantennen stannade i upprätt position och gruppen överträffade dessutom uppdragskraven genom att lägga till funktioner i konstruktionen.

Självutvärdering
Låt eleverna välja den medalj som de tycker bäst motsvarar deras egen prestation.

• Brons: Vi gjorde vårt bästa under svåra förhållanden.
• Silver: Några missöden inträffade under uppdragets gång, men vi kämpade på till slutet.
• Guld: Vi utförde uppdraget med perfekt resultat.
• Platina: Vi utförde uppdraget och lade dessutom till egna, effektiva funktioner i konstruktionen.

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.

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)