Benodigde materialen
- Gebruik van de ultrasone sensordia’s
- Otto Starter robot of alleen de printplaat met de ultrasoonsensor
- Computers met internet en/of bluetooth verbinding
Leerdoelen
- Identificeer de belangrijkste componenten van een robot en leg hun functies uit.
- Herken robotsystemen in het dagelijks leven en wees in staat om te redeneren over hoe ze helpen.
- Schrijf en upload programma’s die de robot besturen.
- Wijzig een bestaand programma om nieuwe functionaliteit aan de robot toe te voegen.
- Identificeer het probleem dat opgelost moet worden en ontwikkel een plan om het aan te pakken met behulp van de Otto-robotcomponenten.
- Effectief werken in een kleine groep om een robot te ontwerpen, bouwen en/of te coderen.
- Maak een project dat robotica combineert met een andere creatieve discipline.
Hoe kan Otto dingen zien?
Begin de activiteit door leerlingen te vragen hun ideeën te delen over hoe Otto zijn “ogen” kan gebruiken om daadwerkelijk dingen te zien. Als leerlingen de naam van de sensor al weten, kan een andere goede vraag zijn: “Hoe denk je dat ultrasoon werkt?”
Moedig leerlingen aan om ideeën te delen!
In de tweede dia wordt kort aangegeven dat Otto effectief dingen kan ‘zien’, maar niet precies op dezelfde manier als wij, mensen.
De volgende dia geeft een beknopte uitleg over hoe de ultrasone sensor werkt. Als leerkracht heb je de vrijheid om deze uitleg uit te breiden met je eigen bronnen.
Activiteit: motoren gebruiken
Voor het geval dat de leerlingen het nog niet weten, in deze activiteit zullen ze ontdekken dat de ultrasone sensor, naast het meten van afstanden, ook licht kan weergeven. Ga naar webcode, laat leerlingen hun Ottos verbinden en maak de code in de dia om uit te proberen hoe de sensor werkt door groene lichten weer te geven wanneer de sensor iets detecteert op minder dan 20 cm, en de lichten uit te laten wanneer er niets is op minder dan die afstand.
Zodra elke leerling de code heeft geprobeerd en de functionaliteit ervan heeft geverifieerd, kan de leerkracht hen vragen uit te leggen waarom de code werkt. Deze oefening moedigt leerlingen aan om de logica achter de code te begrijpen en versterkt hun begrip van hoe de componenten samenwerken om het gewenste resultaat te bereiken.
Bevestigen dat de sensor werkt
Als het de eerste keer is dat leerlingen de ultrasone sensor gebruiken, is het een goed idee om te controleren of de sensor de afstand effectief meet. Gebruik hiervoor een liniaal of een ander meetinstrument om te controleren of de detectie plaatsvindt wanneer de afstand korter wordt dan 20 cm.
Uitdaging: Zones Verlichting
In de laatste dia introduceren we een kleine uitdaging voor leerlingen genaamd “Zones Verlichting”. Door afstand te meten met de ultrasone sensor, moet Otto bepalen of een object zich in een veilige, waarschuwings- of gevaarlijke zone bevindt. Hoe dichterbij het object is, hoe gevaarlijker het gebied.
ℹ️ Er is een kleine opzettelijke “fout” gemaakt in de definitie van de uitdaging om de activiteit uit te breiden.
De definitie van de uitdaging stelt voor om de robot te coderen voor de volgende afstanden:
wanneer de afstand gelijk is aan of groter is dan 80 cm
wanneer het minder is dan 50 cm
wanneer het minder is dan20 cm
Als we goed kijken, zit er een gat tussen de 50 en 80 cm. In de code hebben we de robot niet expliciet verteld wat hij moet doen als een object tussen de 50 en 80 cm is, dus… wat gaat de robot doen?
Afhankelijk van hoe de leerlingen de code hebben gemaakt, kunnen hun robots op verschillende manieren met deze kloof omgaan. In de meeste gevallen behouden ze de vorige kleur die ze hebben weergegeven (geel of groen).
Uitbreiding van activiteiten
Deze laatste activiteit kan worden uitgebreid door extra uitdagingen aan de leerlingen toe te voegen, zoals:
Discussieer over de vraag: wat doet de robot als de afstand tussen de 50 en 80 cm is? En laat de leerlingen ideeën aandragen om die afstand te overbruggen.
- Voeg meer componenten toe aan de code. Als leerlingen al weten hoe ze de andere componenten van de robot moeten gebruiken (zoemer, gekleurde lichten, motoren), kunnen ze deze ook toevoegen aan deze code.
Deze les duurt ongeveer een uur. Onderaan deze gids vind je de definitie van leerdoelen die je kunt afstemmen op je curriculumvereisten.
Benodigde materialen
- Dia’s
- Werkbladen
- TV, projector of groot scherm om de lesvideo’s weer te geven
- Groot papier of karton (wit)
- Tape (zwart)
- Schaar
Computers, tablets of smartphones zijn optioneel, ze kunnen worden gebruikt als digitaal hulpmiddel voor leerlingen om verder onderzoek te doen en extra aantekeningen te maken.
Maak verbinding met
The class begins by displaying the first slide and asking the students “What do you see here?’“
[Pause and wait for students to provide answers, which may include mentions of a robot arm and two wheeled robots moving boxes].
De leerkracht leidt de klas vervolgens in een gesprek over de aard van robots, waarbij vragen als: ‘Wat is een robot?’ ‘Wanneer verandert iets in een robot en wanneer is het gewoon een machine?’
Op de tweede dia introduceert de leerkracht het onderwerp van het nut van robots voor mensen. Leerlingen moeten hun ideeën delen over hoe robots nuttig kunnen zijn.
[This conversation is expected to last approximately 4-5 minutes]
Daarna, op de derde dia, bekijken de leerlingen een video waarin wordt uitgelegd wat een robot is. Na de video krijgen ze de gelegenheid om hun persoonlijke ervaringen met robots te delen. De leerkracht kan het gesprek sturen door specifieke vragen te stellen, zoals: ‘Heb je ooit met een robot gespeeld of er een gebouwd?’ ‘Heb je thuis robotapparaten, zoals een stofzuiger, die je als robot beschouwt?’
[De video duurt 4 minuten en de discussie over persoonlijke ervaringen zal naar verwachting 3-5 minuten langer duren].
Op de volgende dia organiseert de leerkracht kleine groepjes van 2-3 leerlingen. Elke groep krijgt een specifieke robot toegewezen om te onderzoeken. De leerlingen kunnen hun onderzoek uitvoeren met behulp van internet of aan de hand van digitaal of fysiek materiaal. Enkele populaire real-life robots die de leerlingen kunnen verkennen zijn:
Als leerkracht kun je gerust onderzoek doen naar andere robots om toe te voegen aan
de lijst. Tegen de tijd dat je deze les geeft, zijn er misschien al nieuwe en populaire robots.
Tijdens deze activiteit verzamelen leerlingen informatie over de robot die ze toegewezen hebben gekregen en doen ze kennis op over hoe robots in het dagelijks leven worden gebruikt. Aan het einde van het onderzoek geeft elke groep een korte presentatie over de robot die ze onderzocht hebben.
Hier gebruiken de leerlingen het eerste werkblad
[Deze activiteit zal naar verwachting in totaal ongeveer 10-15 minuten duren, zodat er voldoende tijd is voor onderzoek en presentaties].
Maak
Op de vijfde dia introduceert de leerkracht de HP Otto robot door een video te tonen over de kenmerken en mogelijkheden. Na het bekijken van de video demonstreert de leerkracht een gebouwde robot aan de leerlingen, waarbij hij de fysieke onderdelen laat zien en uitlegt hoe deze bijdragen aan de functionaliteit.
[Om de leerlingen nog meer te betrekken, kan de leerkracht de robot verbinden met de Otto web control app, en demonstreren hoe de robot bediend en bestuurd kan worden met behulp van de interface van de app].
Op de volgende dia wordt een diagram getoond met de interne verbindingen van de robot. Met behulp van de web control app demonstreert de leerkracht hoe elk onderdeel van de robot werkt.
Om de leerlingen te betrekken, kan de leerkracht hen actief bij de activiteit betrekken. Bijvoorbeeld:
- Zoemer: De leerkracht kan verschillende geluiden afspelen die beschikbaar zijn op de app en de leerlingen vragen om voor te stellen of te kiezen welk geluid ze willen horen.
- LED-ring: De leerkracht kan leerlingen (maximaal 12) vragen naar hun favoriete kleuren en deze weergeven op de LED-ring.
- Ultrasone sensor: De leerkracht kan de ontwijkfunctie activeren en de robot door het klaslokaal laten bewegen. Leerlingen kunnen meedoen door het pad van de robot met hun handen te onderscheppen en te observeren hoe de robot in reactie daarop van richting verandert.
- Lijnsensoren: Hoewel de lijnopsporingsactiviteit later wordt uitgevoerd, kan de leerkracht in dit stadium uitleggen hoe de infraroodsensoren werken.
In de volgende activiteit werkt de hele groep samen om een circuit uit te stippelen waarop de robot moet navigeren. De leerkracht zal de leerlingen begeleiden in dit proces, maar het is belangrijk om de leerlingen zelf beslissingen te laten nemen om hun creativiteit en betrokkenheid te stimuleren. Het doel is om een circuit te definiëren dat specifieke herkenningspunten of gebieden in het klaslokaal omvat waar de robot rond kan bewegen.
De leerlingen kunnen bijvoorbeeld besluiten om het circuit te beginnen voor het bureau van de leerkracht, dan een vierkant beschrijven rond de stoel van James, in een zigzagpatroon bewegen tussen de stoelen van Eva en Raidy en ten slotte terugkeren naar het bureau van de leerkracht. [Om efficiënt te blijven, moet de leerkracht de leerlingen aanmoedigen om snelle beslissingen te nemen, met als doel de circuitdefinitie binnen 1-2 minuten af te ronden].
[Optional]: Als extra uitdaging kan de leerkracht de leerlingen om de beurt de robot laten besturen en hun individuele voltooiingstijden meten. Dit kan een element van vriendschappelijke competitie onder de studenten toevoegen.
De volgende activiteit is vergelijkbaar met de vorige, maar deze keer maken de leerlingen een lijnenspoor met behulp van ’tape’ op een groot wit stuk papier of karton.
Lorem ipsum
