MINDSTORMS EV3 Grundset

Säkra strömtillförsel

Designa, bygg och programmera en robot som kan navigera till solpanelen och fälla upp den genom att vrida handtaget.

90-120 min.
Medelnivå
Årskurs 5–8
lesson-header-3-7

Lektionsplanering

1. Förbered

  • Läs igenom elevmaterialet i EV3 Classroom App.
  • Samla information om solenergi och hur den används 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 huvudfunktioner roboten måste ha för att kunna navigera till solpanelen och vrida handtaget.

Del B

5. Utveckla (45 minuter)

  • Låt varje grupp prova att ställa upp sin robot och skicka ut den på uppdrag för att fälla upp solpanelen.
  • Låt dem fortsätta att 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.

Starta en diskussion

Solpaneler består av många ihopkopplade solceller och används som energiförsörjning vid utforskning av rymden. Flera solpaneler kan kopplas ihop och bildar då en solcellspark. Mängden solljus på en planet minskar med avståndet till solen. Det innebär att Mars, jämfört med jorden, bara får hälften så mycket solljus. Men med en tillräckligt stor solcellspark kan tillräckligt mycket ström produceras!

engage-3-7

Använd följande frågor för att få eleverna att diskutera fördelar och nackdelar med solkraft i rymden:

  • Vad är en solcellspark?
  • Vilka är fördelarna och nackdelarna med att använda solcellsparker som energikälla för Marsbasen?

Uppdragsmål
Roboten navigerar till solpanelen och vrider handtaget för att fälla upp solpanelen och få den att stanna i upprätt position.

Här är ett exempel på lösning för att utföra uppdraget:

MCR-SV-3-6-Secure-Your-Power-Supply-Cover

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.

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 en lösning:

  • På vilka sätt kan roboten navigera till solpanelen?
  • Vilken typ av motoriserad mekanism kan användas för att vrida handtaget?
solution-3-7

Exempel på lösning
Lösningsexemplet består av följande utökningar:

PDF-3-7-Solution-Cover

Verkställa uppdraget
Återställ solpanelen, placera modellen från lösningsexemplet i startposition ”1” på utmaningsmattan. Verkställ uppdraget.

MCR-SV-3-6-Secure-Your-Power-Supply-Cover

Felsökning
Använd färgsensorn i färgläget, för att upptäcka den gröna linjen på utmaningsmattan. Använd färgsensorn i läget Reflekterad ljusstyrka för att placera roboten baserat på färgtonerna. För att få konsekventa resultat, börja med att kalibrera färgsensorn med hjälp av de svarta och vita linjerna som finns precis utanför basområdet.

Kodningstips

Lösning – program

EV3 Classroom-Programs 3-7-solution sv-se

Differentiering

Förenkla lektionen genom att:

  • Hjälpa eleverna att lista ut hur man vrider solpanelens handtag
  • Låta eleverna genomföra lektionen Färger och linjer 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
  • Utmana eleverna att använda en färgsensor 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

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 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 lyckades inte fälla upp solpanelen.
  • Silver: Gruppen lyckades fälla upp solpanelen men den stannade inte i upprätt läge.
  • Guld: Gruppen fällde upp solpanelen och den stannade i upprätt läge.
  • Platina: Gruppen fällde upp solpanelen och den stannade i upprätt läge. De överträffade dessutom uppdragskraven genom att lägga till funktioner i konstruktionen.
assessment-row-space

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.

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:

  • Visa prov på sin problemlösningsförmåga

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.
  • Att styra egna konstruktioner eller andra föremål med programmering.
  • Strategier för problemlösning i vardagliga situationer och inom olika ämnesområden samt värdering av valda strategier och metoder.
  • Teknikutvecklingsarbetets olika faser: identifiering av behov, undersökning, förslag till lösningar, konstruktion och utprövning. Hur faserna i arbetsprocessen samverkar.

Fysik:

  • Människan i rymden och användningen av satelliter.
  • Energins flöde från solen genom naturen och samhället. Några sätt att lagra energi. Olika energislags energikvalitet samt deras för- och nackdelar för miljön.
  • Elproduktion, eldistribution och elanvändning i samhället.
  • Elektriska sensorer för mätning och registrering av egenskaper hos omgivningen.
  • Källkritisk granskning av information och argument som eleven möter i olika källor och samhällsdiskussioner med koppling till fysik, såväl i digitala som i andra medier.

Matematik:

  • Hur algoritmer kan skapas och användas vid programmering. Programmering i visuella programmeringsmiljöer.
  • Hur algoritmer kan skapas, testas och förbättras vid programmering för matematisk problemlösning.

Svenska:

  • Informationssökning i några olika medier och källor, till exempel i uppslagsböcker, genom intervjuer och via sökmotorer på internet.
  • Informationssökning på bibliotek och på internet, i böcker och massmedier samt genom intervjuer.
  • 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.
  • Att argumentera i olika samtalssituationer och beslutsprocesser.

Bild:

  • Kombinationer av bild, ljud och text i eget bildskapande.

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.