Träningsläger 3: Reagera på linjer

1. Förbereda

• Läs igenom elevmaterialet i LEGO Education SPIKE^™ appen.
• Under den här lektionen behöver du en tjock svart linje på en vit eller ljus yta:

  ▷ Rita en svart linje på ett vitt pappersark
  ▷ Använd eltejp på en ljus yta
  ▷ Skriv ut PDF-filen ”Förslag på linjer”
  ▷ Använd en svart axeldel från LEGO SPIKE grundset

2. Engagera (5 minuter)

• Använd idéerna i avsnittet Starta en diskussion nedan för att få eleverna att diskutera lektionsinnehållet.
• Använd videoklippet för att förklara lektionen.

3. Utforska (20 minuter)

• Låt eleverna arbeta i par när de bygger körningsbasen med färgsensorn.
• Instruera dem att köra den första programmeringsstapeln för att få träningskörningsbasen att röra sig framåt och stanna vinkelrät mot en svart linje.
• Låt dem testa den andra programmeringsstapeln och beskriva vad som händer.

4. Förklara (5 minuter)

• Diskutera hur färgsensorn upptäcker den svarta linjen.

5. Utveckla (15 minuter)

• Låt eleverna arbeta sig genom nästa program för att få körningsbasen att följa en svart linje.
• Be dem att optimera koden för att skapa ett ännu bättre program för att följa en linje.

6. Utvärdera

• Ge feedback om varje elevs prestation.
• Du kan använda utvärderingsmatrisen som ingår för att förenkla processen.

Använd de här idéerna för att få eleverna att diskutera kring tävlingsplaner och linjerna som ofta finns på dem.

• Fråga eleverna hur de kan använda linjer för att göra programmet till sin körningsbas effektivare.
• Berätta om olika slags linjer och skärningspunkter:

  ▷ Tunna linjer
  ▷ Räta vinklar
  ▷ T-korsningar
  ▷ Avbrutna linjer
  ▷ Svarta linjer som korsas av en färgad linje

Visa det här videoklippet för eleverna, så att de får se vad de ska göra.

En enkel körningsbas med färgsensor
Använd den enkla körningsbasmodellen med färgsensorn. Kom ihåg att använda kabelhållarna.

Så använder du färgsensorn
Färgsensorn kan användas i två olika lägen för att lösa den här utmaningen (antingen i färgläget eller läget för reflekterad ljusstyrka).

Läget Reflekterad ljusstyrka ger färgsensorn maximal precision. När körningsbasen följer en linje upptäcker den två olika färger eller två olika reflekterade ljusstyrkor. Utforska tillsammans med eleverna hur sensorn rapporterar värden på olika sätt. Till exempel:

Med motorerna i Power-läge
När du aktiverar en motor med läget för reglerad hastighet, anpassar hubben effekten (spänningen) till motorerna för att uppnå önskad hastighet och hålla den konstant, oavsett om körningsbasen kör på en plan eller lutande yta.

När du aktiverar en motor i Power-läge skickar hubben omedelbart önskad effekt (spänning) till motorerna.

När det gäller linjeföljare är programmering med Power-läget mer reaktivt, eftersom körningsbasen behöver utföra små och snabba rörelser (sannolikt under 10 grader, med svängningar mellan den vita och den svarta ytan). Resultatet är en mer exakt linjeföljare.

Du hittar blocket i fördjupningen ”Mer motor”.

Huvudprogram

Möjlig lösning

Andra program

Förenkla lektionen genom att:

• Berätta om färgsensorns läge för reflekterad ljusstyrka

  ▷ Lär dig mer om färgsensorn i hjälpavsnittet i LEGO^® Education SPIKE appen.

Ta lektionen till nästa nivå genom att:

• Utmana eleverna att justera sina program att följa linjer i olika storlekar, färger och former.

Checklista för lärarobservationer
Skapa en skala som passar dina behov, t.ex.:

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

Använd följande kriterier för att utvärdera elevernas prestationer:

• Eleverna kan programmera körningsbasen att reagera på linjer med hjälp av färgsensorn.
• Eleverna kan använda en ”IF ELSE”-sats i programmen för att skapa en enkel linjeföljare.
• Eleverna kan optimera sina linjeföljande program för bättre precision.

Självutvärdering
Hjälp eleverna att välja den kloss de tycker bäst motsvarar deras individuella prestationer.

• Blå: Jag har fått körningsbasen att stanna vid en vinkelrät vinkel.
• Gul: Jag har programmerat körningsbasen att följa en linje.
• Lila: Jag har justerat det linjeföljande programmet så att körningsbasen rör sig snabbare och effektivare.

Eleverna utvärderar varandra
Uppmuntra eleverna att ge feedback till varandra genom att:

• Låta en elev bedöma andra elevers prestationer med hjälp av skalan med färgade klossar ovan.
• Be dem att ge varandra konstruktiv kritik så att de kan förbättra gruppens resultat under nästa lektion.

Gör så här för att integrera utveckling i språkfärdigheter:

• Presentera ett program som kallas en ”differentierad linjeföljare” (se avsnittet med kodningstips) och låt eleverna försöka förstå hur programmet fungerar.
• Be eleverna att utvärdera programresultatet och jämföra det med deras tidigare linjeföljarprogram.

OBS! Det här gör att lektionen tar längre tid.

Gör så här för att integrera utveckling i matematikfärdigheter:

• Be eleverna att använda följande termer för att förklara hur ett linjeföljarprogram fungerar när man använder färgsensorns läge för reflekterad ljusstyrka:

  ▷ Tröskelvärde
  ▷ Medelvärde
  ▷ Större än, mindre än
  ▷ Intervall
  ▷ Procent

OBS! Det här gör att lektionen tar längre tid.

Elever som uppskattar den här lektionen kan vara intresserade av att utforska följande yrkesval:

• Informationsteknik (utvecklare av applikationer)
• Tillverkning och konstruktion (maskintekniker)
• Tillverkning och konstruktion (ingenjör)