Benodigde materialen
- Communiceren met lichten dia’s
- Otto Starter-robot
- Computers met internet- en/of Bluetooth-verbinding
Optioneel materiaal
- Communiceren met lichten werkblad
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.
- Weet dat robots algoritmes gebruiken om taken uit te voeren.
- Schrijf en upload programma’s die de robot besturen.
- Wijzig een bestaand programma om nieuwe functionaliteit aan de robot toe te voegen.
- Begrijp de belangrijkste concepten van programmeren (lussen, voorwaarden, variabelen en functies) en pas deze toe om effectieve programma’s voor de Otto-robot te schrijven.
- Identificeer het probleem dat opgelost moet worden en ontwikkel een plan om het aan te pakken met behulp van de Otto-robotcomponenten.
- Gebruik een iteratief ontwerpproces om de prestaties van de robot te verbeteren.
- Maak een project dat robotica combineert met een andere creatieve discipline.
Lichten om te communiceren
De leerkracht kan de les beginnen met een kort gesprek over hoe verlichting kan worden gebruikt om ideeën over te brengen. Vragen als “Wat denk je als je een rood licht ziet? En hoe zit het met groen licht? Hoe interpreteren mensen deze lichtkleuren tijdens het autorijden?” kunnen helpen om een gesprek op gang te brengen over hoe lichten en kleuren worden gebruikt om verschillende dingen uit te drukken.
In de tweede dia staat een korte uitleg over het kleurlichtcomponent van Otto
Activiteit: Kleurlichtblokken verkennen
Laat leerlingen zelfstandig de eerste drie blokken van het gedeelte Kleurlichten van de woordblokken-app verkennen.
Leerlingen kunnen de werkbladen ‘Communiceren met licht’ gebruiken als extra activiteit, waarbij ze opschrijven hoe de blokken werken.
ℹ️ Hierna vindt je een reeks uitdagingen die leerlingen moeten oplossen met behulp van gekleurde licht codeblokken.
Er is opzettelijk geen gedefinieerde set blokken om de uitdagingen op te lossen, om leerlingen aan te moedigen verschillende benaderingen te proberen terwijl ze de verschillende blokken leren kennen om beschikbare lichten weer te geven.
Wat betekenen deze lampjes?
Op dia 4 vraagt de leerkracht de leerlingen: “Wat betekenen deze lichten?”
De dia toont drie voorbeelden van lichten: (1) een verkeerslicht, (2) noodlichten en (3) het knipperlicht van een auto (dat aangeeft dat je naar links wilt gaan). Deze oefening moedigt leerlingen aan om na te denken over hoe lichten op een visuele manier effectief berichten kunnen communiceren.
Uitdaging: Onderbroken licht
In deze uitdaging moeten leerlingen het gedrag van de richtingaanwijzers van auto’s nabootsen met behulp van het gekleurde lichtcomponent. Leerlingen kunnen deze uitdaging met verschillende oplossingen aanpakken: grijp de kans om hun creativiteit en analytisch denken in het proces aan te moedigen.
Als leerlingen nog steeds geen lusblokken zoals Voor altijd-blok of Herhaal x keer-blok hebben gebruikt, is dit een goed moment om deze blokken aan de klas te introduceren.
Uitdaging: Noodverlichting
In deze uitdaging moeten leerlingen het gedrag van een noodverlichting nabootsen zoals op de dia’s wordt getoond. Omdat het in de GIF lijkt alsof het rode licht ronddraait, kan een mogelijke aanpak om deze uitdaging aan te pakken zijn door het blok cyclus effect met hoge snelheid te gebruiken; maar het is mogelijk voor leerlingen om nieuwe oplossingen te bedenken met behulp van andere blokken.
Uitdaging: Verkeerslichten
In deze uitdaging moeten leerlingen het gedrag van verkeerslichten nabootsen. In tegenstelling tot de andere twee uitdagingen, moeten leerlingen bij deze uitdaging twee dingen overwegen met betrekking tot hoe verkeerslichten werken.
- De volgorde waarin de kleuren moeten veranderen
- De tijd tussen de veranderingen
Op de laatste dia staan twee verschillende benaderingen om deze uitdaging op te lossen. Dit is een goede gelegenheid om een kort debat te voeren over welke benadering beter is.
De meest optimale conclusie is dat deze de beste optie is:
In deze benadering wordt de ring opgesplitst in drie secties, die elk een van de lichtpuntjes in het stoplicht vertegenwoordigen. Bovendien verbruikt deze benadering minder stroom dan de andere, omdat niet alle LED’s tegelijkertijd worden ingeschakeld. Als leerlingen deze conclusie niet zelf kunnen trekken, kan de leerkracht hen begeleiden met vragen zoals: “Gebruiken echte verkeerslichten hetzelfde lichtpunt voor alle kleuren?” of “Waarom schakelt één van de algoritmes niet alle lampen tegelijk in, zoals het andere?””
Les Evaluatie
- Leerlingen bespraken hun interpretaties van rode en groene lichten en hoe deze worden gebruikt in verkeerssignalen.
- Leerlingen bootsen het gedrag van richtingaanwijzers van auto’s na met behulp van de kleurlampencomponenten
- Leerlingen bootsen het gedrag van een zwaailicht na zoals getoond in de dia’s.
- Leerlingen bootsen het gedrag van verkeerslichten na, rekening houdend met de volgorde van kleurwisselingen en timing.
- Leerlingen toonden begrip van hoe Otto lichten gebruikt om te communiceren.
- Leerlingen vertoonden creativiteit en probleemoplossende vaardigheden bij het voltooien van de uitdagingen.
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
