Roboter og matematikk - EV3

Roboter og matematikk - EV3

2.2.1 Aktivitet 1 - Måling og beregning av kjørelengde
2.2.2 Aktivitet 2 - Nærmest LEGO-mannen
2.2.3 Ekstraoppgave 1 - Trykksensor
2.2.4 Ekstraoppgave 2 - Fargesensor


Aktivitet 1 - Måling og beregning av kjørelengde

Læringsmål:

  • Elevene skal beregne omkretsen på ulike hjul ved hjelp av eget valgt måleutstyr.
  • Elevene skal kunne gjøre rede for en sammenheng med hjulenes omkrets, og kjørt lengde.
  • Elevene skal kunne gjøre overslag i forkant av en oppgave og vurdere om de svarene de regner ut er rimelige.
  • Elevene skal kunne gjøre seg opp en mening, stille spørsmål, argumentere og forklare en tankegang ved hjelp av matematikk.

Gjennomføring og metodikk

Newton-lærer (NL) har lagret EV3 prosjektet "Roboter og matematikk" på hver gruppes datamaskin. Viser hvordan de åpner prosjektet i programmet, og informerer om at de skal følge dette.

Det kan være en ide å gi elevene noen byggetips som f.eks.:
  • Det er viktig å holde det de bygger likt som på anvisningen da det gir best oversikt, og reduserer faren for feilbygging.
  • Det er viktig at delene har riktig lengde. Bakerst i heftet er det bilde av ulike LEGO-deler i 1:1 størrelse som kan brukes. Alternativt kan man holde en aksling over slik bildet under viser. Da er lengden på akslingen lik antall hull den dekker. 





Gruppene åpner EV3 prosjektet Roboter og matematikk og følger anvisningene fra 1 - 11.  EV3 prosjektet må ligge lagret på egnet sted, gjerne lokalt på elevmaskinene. 

Her er en oversikt over oppgavene i prosjektet Roboter og matematikk, side 1 - 11. 

  1. Bygg kjørebasen. Byggeinstruksjon på side 1 i prosjektet.
  2. Mål og regn ut hvor langt roboten vil kjøre når hjulene går tre rotasjoner. Skriv inn svaret. 
  3. Programmer roboten til å kjøre 3 rotasjoner. Stemte det dere hadde regnet ut i forrige oppgave?
  4. Diskuter sammen! Lag hypotese. Hva skjer med kjørelengden om dere setter større hjul på roboten?
  5. Testing av hypotese. 
  6. Snakk med hverandre. Hvor mange rotasjoner skal til for at roboten skal kjøre 10 cm? Mål og regn ut. Deretter programmer og test. 
  7. Mål og regn ut hvor mange rotasjoner hjulene på roboten må rotere for at den skal kjøre 20 cm fremover?
  8. Programmer og test. 
  9. Mål og regn ut hvor mange rotasjoner hjulene på roboten må rotere for at den skal kjøre 60 cm fremover?
  10. Programmer og test. 
  11. Programmer roboten til å kjøre 60 cm fremover, snu, kjøre 60 cm tilbake til start. 


Vedlegg til aktivitet:


Prosjektfil_Roboter og matematikk.ev3



Aktivitet 2 - Nærmest LEGO-mannen

Læringsmål:

  • Elevene skal beregne omkretsen på ulike hjul ved hjelp av eget valgt måleutstyr.
  • Elevene skal lage en testbane etter oppgitte mål med eget valgt måleutstyr.
  • Elevene skal kunne gjøre rede for en sammenheng med hjulenes omkrets, og kjørt lengde.
  • Elevene skal kunne forklare hvilken betydning det har dersom de ikke er nøyaktig i sine målinger og beregninger.
  • Elevene skal kunne gjøre seg opp en mening, stille spørsmål, argumentere og forklare en tankegang ved hjelp av matematikk.
  • Elevene skal kunne være med i samtaler, kommunisere ideer og drøfte problem og løsingsstrategier med andre.

Gjennomføring og metodikk

Konkurransen foregår på en egen robotmatte. Elevene får oppgitt at LEGO-mannen står 1,65 m fra startstreken. De må bruke informasjonen og resultatet fra de forrige oppgavene til å beregne hvor mange rotasjoner som må til for å komme nærmest mulig. Det er tillatt å teste dette i praksis etter programmeringen, men da kun på egen laget testbane!

Elevene må velge egnet måleutstyr fra et utvalg vi har med (se utstyrsliste). Ved laging av testbane ligger det til rette for diskusjon og samtale innad i gruppene. Erfaring viser at en del elever har vansker med å lage en testbane som er 1,65 m lang, når de oppdager at måleutstyret kun er 100 cm. Det er da viktig at Newton-lærer stiller åpne spørsmål for å hjelpe elevene videre, uten å si direkte hvordan dette skal løses. 


Gruppene har ca. 20 minutter arbeidstid før konkurransestart.

Når konkurransen starter står alle deltakerne med sine roboter rundt robotbordet. Gruppene kjører en om gangen, og Newton-læreren måler avstanden fra LEGO-mannen til nærmeste del på roboten. Dersom roboten berører LEGO-mannen slik at denne flytter seg, får de ikke godkjent avstand. 

Klasselærer får i oppgave å skrive ned resultatene for alle gruppene. Newton-lærer kan gjerne ha en liten premie til vinnerne.


Illustrasjonsfoto med NXT robot.


Vedlegg til aktivitet:


Robotmatte3_LEGOmann 236x114,5cm.pdf



Ekstraoppgave 1 - Trykksensor

Læringsmål:

  • Elevene skal kunne gjøre seg opp en mening, stille spørsmål, argumentere og forklare en tankegang ved hjelp av matematikk.
  • Elevene skal kunne være med i samtaler, kommunisere ideer og drøfte problem og løsingsstrategier med andre.

Gjennomføring og metodikk

Newton-lærer har en kort innføring i funksjonene til venteblokk, og løkke. Hjelper gruppene underveis. 


Om venteikonet (til Newton-lærer) 

Vent-ikonet får programmet til å vente på at noe skal skje, før det fortsetter til neste ikon i sekvensen. Du kan vente i en bestemt tidsperiode, på at en sensor har nådd en bestemt verdi, eller på at en sensorverdi har endret seg.

Elevene jobber med Ekstraoppgave 1 på sidene 12-14 i prosjektet "Roboter og matematikk". 
12. Bygg trykksensor fast på kjørebasen. Byggeanvisning side 12 i prosjektet.

13. Programmer roboten til å stoppe når sensor trykkes inn. 



14. Eksperimenter! Bestem selv hva roboten skal gjøre etter at den har stoppet ved hindringen. 
Eksempel: 
- Få roboten til å kjøre uendelig og vilkårlig rundt om på robotbanen. 
- Få roboten til å rygge, lage lyd, snurre 360 grader rundt. 






Ekstraoppgave 2 - Fargesensor

Læringsmål:

  • Elevene skal kunne være med i samtaler, kommunisere ideer og drøfte problem og løsingsstrategier med andre.

Gjennomføring og metodikk

Newton-lærer har på forhånd hatt en kort innføring i funksjonene til venteblokk, og løkke. Hjelper gruppene underveis. 

Om venteikonet (til Newton-lærer) 

Vent-ikonet får programmet til å vente på at noe skal skje, før det fortsetter til neste ikon i sekvensen. Du kan vente i en bestemt tidsperiode, på at en sensor har nådd en bestemt verdi, eller på at en sensorverdi har endret seg. Elevene jobber med Ekstraoppgave 2 på sidene 15-17 i prosjektet "Roboter og matematikk". 

15. Bygg fargesensoren fast på kjørebasen. Byggeanvisning side 15 i prosjektet.

16. Programmer roboten til å stoppe når den ser sort farge. Programmet skal se slik ut: 

 
 
17. Programmer roboten til å følge sort linje. Programmet skal se slik ut:







Newton-modul nr. 1961

Best egnet for 5.-7. årstrinn
Tidsbruk 5 timer