Ubrukelige roboter med micro:bit

La elevene lage prototyper av roboter med enkel elektronikk og programmering av micro:bit.

Innledning

Av: Kristine Sevik og Vibeke Guttormsgaard

Vi er omgitt av programmerbar elektronikk hver dag uten at vi tenker over det, og som oftest er vi opptatt av at disse skal ha en nytteverdi for oss - for eksempel at lyset skrus på når du kommer inn i rommet eller at komfyren slår av varmen når den når en viss temperatur. Men hva skjer om vi lar kreativiteten få fritt spillerom og utfordrer elevene til å lage noe som er totalt unyttig? 

Dette opplegget handler om å stimulere elevenes kreativitet, skaperevne og entreprenørskap. Opplegget kan gjøres som en sammenhengende aktivitet over 3-4 skoletimer eller fordeles på flere økter. Opplegget egner seg til tverrfaglig arbeid i naturfag, matematikk og kunst- og håndverk, samt valgfagene programmering og teknologi i praksis. 

Slik gjør du

Ha en kort innledning om trinnene i en designprosess og målet med opplegget, før elevene setter seg sammen i grupper på 2-3 og finner et meningsløst problem som kan løses av roboter. Neste skritt er å tenke ut en robot som kan løse problemet og lage en skisse for løsningen.

Begynn gjerne med å gi elevene eksempel på et slikt meningsløst problem, slik som: "Når jeg lager te mens jeg jobber på pc, så glemmer jeg å ta opp teposen. Resultatet er at teen blir for sterk (og kald) før jeg får drukket den". Løsningen er å programmere en robotarm til å putte te-posen nedi når jeg setter varmt vann foran den, og ta posen opp igjen når det har gått 3 minutter. Ha gjerne med en egen prototype i papp som løser oppgaven. 

 

tebot.png

robotarm som senker teposen i koppen din bygd med microbit og papp

te-bot med microbit

Creative Commons Licence

Gi elevene det de trenger av utstyr og informasjon til å løse oppgaven (se for eksempel vedlagte filer). De bør få en kort oversikt over tilgjengelig utstyr og eksempel på hvordan de kan programmere bevegelse og sensorer. 

Deretter er det bare å la kreativiteten og fantasien blomstre. 

 

Mål

Relevante kompetansemål fra naturfag (teknologi og design): 

Etter 7. trinn: 

  • planlegge, bygge og teste mekaniske leker og forklare prinsipper for mekaniske overføringer
  • planlegge, lage og teste enkle produkter som gjør bruk av elektrisk energi, og reklamere for ferdig framstilt produkt
  • beskrive livsløpet til et produkt og diskutere i hvilken grad produktet er forenelig med bærekraftig utvikling
 
Etter 10. trinn: 
  • utvikle produkter ut fra kravspesifikasjoner og vurdere produktenes funksjonalitet, brukervennlighet og livsløp i forhold til bærekraftig utvikling
  • teste og beskrive egenskaper ved materialer som brukes i en produksjonsprosess, og vurdere materialbruken ut fra miljøhensyn
  • beskrive et elektronisk kommunikasjonssystem, forklare hvordan informasjon overføres fra avsender til mottaker, og gjøre rede for positive og negative konsekvenser
Relevante kompetansemål fra kunst og håndverk: 

Etter 7. trinn: 

  • lage enkle bruksformer i ulike materialer og kunne gjøre rede for sammenheng mellom idé, valg av materialer, håndverksteknikker, form, farge og funksjon (design)

Etter 10. trinn 

  • designe produkter ut fra en kravspesifikasjon for form og funksjon (design)
  • beskrive ulike løsningsalternativer i design av et produkt ved hjelp av skisser og digital programvare (design
  • bygge og teste bærende konstruksjoner i ulike materialer (arkitektur)

Relevante kompetansmål fra matematikk:

Etter 7. trinn:

  • byggje tredimensjonale modellar, teikne perspektiv med eitt forsvinningspunkt og diskutere prosessane og produkta
  • velje høvelege målereiskapar og gjere praktiske målingar i samband med daglegliv og teknologi og vurdere resultata ut frå presisjon og måleusikkerheit (måling)

Etter 10. trinn: 

  • bruke tal og variablar i utforsking, eksperimentering og praktisk og teoretisk problemløysing og i prosjekt med teknologi og design (tall og algebra) 

Utstyr

Hver gruppe trenger en micro:bit eller en annen programmerbar mikrokontroller og tilgang til en datamaskin som kan brukes i programmeringen. 

I tillegg bør alle elevene ha tilgang på:

  • et utvalg av små servomotorer som kan drive roboten. Det finnes to typer servoer: 180-graders egner seg til å programmere robotarmer mm som skal gå opp/ned eller frem og tilbake, men skal du lage robotbil så må du ha 360graders for å få hjul som går helt rundt. 
  • ledninger og/eller krokodilleklemmer for å bygge kretsen
  • batteripakker som kan gi strøm til microbiten dersom den skal fungere uavhengig av en datamaskin. Dersom prosjektet bruker flere servoer, kan det være nødvendig med enda en ekstern batteripakke. Ha et utvalg av 3V og 5V batteripakker tilgjengelig. 
  • byggematerialer til selve roboten. Alt fra tekstiler, papp, doruller, piperensere, gummistrikk og glitter! Kun fantasien setter grenser - la gjerne elevene finne egne materialer om tiden tillater det. 

bilde2.jpg

bit og batteripakke

Fra venstre: servo, kabler og krokodilleklemmer, micro:bit og batteripakke

Creative Commons Licence

Forberedelse

Det er en fordel om elevene har prøvd programmering av micro:bit tidligere, se for eksempel læringsopplegget "Kom i gang med micro:bit"

 

Tips

Husk å ha nok servoer og batteripakker tilgjengelig! 

Noen elever trenger litt hjelp til å formulere problemet - det kan være en utfordring å få helt frie tøyler. Vær veileder, men la dem komme fram til problemet og løsningen mest mulig på egenhånd. 

Oppgaveforslag

Oppdrag til elevene: 
1. Finn et problem som trenger å løses – gjerne så meningsløst som mulig
2. Tenk ut hvordan en robot kan ”løse” problemet ditt
3. Design roboten din og programmet
4. Lag en prototype med tilgjengelige materialer, micro:bit og servoer
5. Presenter design, kode og prototype
 

Vurdering

Det er mange måter å vurdere et slikt opplegg på. Man kan velge å vektlegge kreativitet i problem og løsning, design og utforming, nøyaktighet, kompleksitet i funksjonalitet og programkode eller en kombinasjon av ulike faktorer. 

Oppdraget til elevene kan også varieres i vanskelighetsgrad slik at det kan tilpasses elever fra mellomtrinn til videregående skole. 

Evaluering av opplegg

VI har kjørt dette opplegget med elever fra 4. trinn og til og med videregående. Samtlige elevgrupper produserte en fungerende robot som var programmert til å løse et ikke-eksisterende problem i løpet av 4 skoletimer, til tross for liten eller ingen forkunnskap i programmering. Nedenfor er en video fra en 3-timers workshop med ungdomsskoleelever. 

Skaperverksteder - kreativitet, engasjement og utforskertrang (bl) from Utdanningsdirektoratet on Vimeo.

Lag et læringsopplegg

Har du gjennomført et læringsopplegg i skole eller barnehage som andre pedagoger kan ha interesse av? Del det gjerne på denne siden.

Relaterte opplegg

Relaterte blogginnlegg

  • Historiefortelling og programmering med Project Spark

    På 8. trinn på Fagerhaug Oppvekstsenter har vi denne våren et pilotprosjekt på bruk av Project Spark som et pedagogisk hjelpemiddel for å nå kompetansemål i engelsk og valgfaget "Teknologi i praksis" for ungdomstrinnet. En stor suksess for teknologi-sultne og kreative elever.
  • Rom for læring - kreativ sone

    Jeg trodde programmering og IKT handlet mye mer om installering og kjedelige PC-ting, men det er mye mer interessant – det er mange flere muligheter.
  • Koding, Bee-Bot og 4 åringar

    Vad är en robot frågar Elin? Det är en sak som går och låter "eeek eeek eeek" 4 åringen rör armarna fram och tillbaka.

Finn oss på sosiale medier