Skjuta upp raketen

1. Förbered

• Läs igenom elevmaterialet i EV3 Classroom App.
• Samla information om raketer och hur de skjuts upp till 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 uppskjutningsplatsen och trycka på startknappen.

Del B

5. Utveckla (45 minuter)

• Låt varje grupp prova att ställa upp sin robot och skicka ut den på uppdrag för att skjuta upp raketen till Marsbasen.
• 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.

Avståndet mellan jorden och Mars varierar kraftigt. Som närmast varandra befinner de sig med ungefär två års mellanrum. Då är avståndet mellan dem ungefär 55 miljoner km, vilket ger möjlighet att skjuta upp raketen. En raket som ska till Mars måste nå en flykthastighet på mer än 11 km/s för att övervinna jordens gravitation och sedan komma fram till Mars, vilket tar ca 150–300 dagar.

Använd följande frågor för att få eleverna att diskutera hur raketer skjuts upp till rymden:

• Vad är en rymdraket?
• Hur skjuts de upp?

Uppdragsmål
Roboten navigerar till uppskjutningsplatsen och trycker på startknappen. Raketen skjuts upp och Marsbasen aktiveras när raketen når den.

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 brainstorma fram förslag på lösningar:

• På vilka sätt kan roboten navigera till uppskjutningsplatsen?
• Vilken typ av motoriserad mekanism kan användas för att trycka på startknappen?

Exempel på lösning
Lösningsexemplet består av följande utökningar:

• Rymdkörningsbas

• Uppskjutningsmodul

• Färgsensor ner

Verkställa uppdraget
Återställ raketen, uppskjutningsrampen och Marsbasen. Placera modellen från lösningsexemplet i startposition ”2” på utmaningsmattan. Verkställ uppdraget. Se till att uppskjutningsmodulen är placerad så som visas i filmen.

Felsökning
Använd färgsensorn i läget Reflekterad ljusstyrka, för att upptäcka ”jorden” på utmaningsmattan. För att få konsekventa resultat, börja med att kalibrera färgsensorn med hjälp av de svarta och vita linjerna som finns precis utanför basområdet.

Lösning – program

Förenkla lektionen genom att:

• Hjälpa eleverna att lista ut hur man ska träffa uppskjutningsrampen med så pass stor kraft att *raketen * skjuts iväg när roboten väl är placerad
  *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

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 sköt iväg raketen som planerat men ingen del av den nådde Mars.
• Silver: Gruppen sköt iväg raketen och den nådde Mars, men lyckades inte aktivera basen.
• Guld: Gruppen sköt iväg raketen och basen aktiverades.
• Platina: Gruppen sköt iväg raketen och basen aktiverades. De 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)