Befria MSL-roboten

1. Förbered

• Läs igenom elevmaterialet i EV3 Classroom App.
• Samla information om rymdrobotar och hur de används för att utforska 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 huvudfunktioner som roboten måste ha för att kunna navigera till kratern och befria MSL-roboten.

Del B

5. Utveckla (45 minuter)

• Låt varje grupp prova att ställa upp sin robot och skicka ut den på uppdrag för att befria MSL-roboten.
• Låt dem fortsätta arbeta på sina robotar 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.

MSL-roboten (där MSL står för Mars Science Laboratory) är en rymdrover som drivs av en termoelektrisk radioisotopgenerator och har använts för att utforska Mars sedan 2012. Med hjälp av olika verktyg, till exempel borrar och skopor, kan roboten undersöka klimatet och geologin på Mars.

Använd följande frågor för att få eleverna att diskutera vilken roll en rymdrover kan ha när man utforskar rymden:

• Vad är en rymdrover?
• Hur kan en rymdrover hjälpa människan att utforska rymden?

Uppdragsmål
Roboten navigerar till kratern och befriar MSL-roboten, så att alla sex hjulen åter är stadigt placerade på Mars yta.

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:

• Kan du komma på sätt för roboten att navigera till kratern?
• Vilken typ av motoriserad mekanism kan användas för att befria MSL-roboten?

Exempel på lösning
Lösningsexemplet består av följande utökningar:

• Rymdkörningsbas

• Transmissionsmodul

• Uppsamlarmodul

Verkställa uppdraget
Placera modellen från lösningsexemplet i startposition ”1” på utmaningsmattan och utför uppdraget. Se till att uppsamlarmodulen är placerad så som visas i filmen.

Felsökning
Om elevernas robot åker in i bergartsprovet framför kratern kan du föreslå att de ska genomföra uppdraget Skicka tillbaka bergartsprov först.

Lösning – program

Förenkla lektionen genom att:

• Ta bort bergartsprovet framför kratern
• Hjälpa eleverna att lista ut hur MSL-roboten kan befrias när roboten väl befinner sig på kratern
• Låta eleverna genomföra lektionen Greppa och släpp i Robot Trainer-enheten innan de utför uppdraget
• Uppmuntra att eleverna sporrar och lär sig av varandra

Ta lektionen till nästa nivå genom att:

• Begränsa hur lång tid eleverna har på sig 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” per 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: Gruppen flyttade inte roboten från kratern, men gjorde ett gott försök.
• Silver: Gruppen flyttade roboten från dess ursprungliga position, men den nuddar fortfarande kratern eller så är några av hjulen fortfarande inte placerade på Mars yta.
• Guld: Gruppen räddade roboten från kratern och alla sex hjulen är åter placerade på Mars yta.
• Platina: Gruppen räddade roboten från kratern och alla sex hjulen är åter placerade på Mars yta. 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)