Vereiste kennis
Bij deze activiteit wordt ervan uitgegaan dat de leerkracht weet hoe hij de Woord blokken-app of -simulator moet gebruiken die op https://hprobots.com/nl/otto-robot/code/.
Benodigde materialen
- Gebruik van de servomotoren dia’s
- Otto Starter robot of alleen de printplaat met de servomotoren
- Computers met internet en/of bluetooth verbinding
Servomotoren begrijpen
Begin de les door de leerlingen uit te leggen dat de activiteit van de dag zal bestaan uit het onderzoeken van Otto’s bewegingsvermogen.
In dia 3 en 4 staat een eenvoudige uitleg over de servomotoren en hoe ze werken. Voel je vrij om deze uitleg uit te breiden met je eigen bronnen.
Activiteit: motoren gebruiken
Moedig leerlingen aan om de blokken in het bewegingsgedeelte van de woordblokken-app te testen en de werkbladen in te vullen om hun begrip van bewegingsblokken te verbeteren
Uitbreiding van activiteiten
De activiteit kan worden uitgebreid door extra uitdagingen toe te voegen aan de leerlingen, zoals:
- Het definiëren van een ‘doolhof’ in de klas en het uitnodigen van leerlingen om Otto autonoom te laten navigeren.
- Organiseer een simpele race tussen alle robots.
Uitdaging
vraag je leerlingen om een programma te componeren met de volgende instructies:
- Zet de interne LED aan en speel een “verbindings”-geluid af
- Wacht 2 seconden
- Speel een ander geluid af en zet de interne LED uit
❗️Wees duidelijk met de instructies, de volgorde van de handelingen is belangrijk (LED > Geluid > Wachten > Geluid > LED). Met deze kleine uitdaging kun je de vaardigheden van de leerling identificeren om een serie
blokken te verbinden en zo een specifieke reeks acties te creëren op basis van instructies.
De resultaatcode zou eruit moeten zien als de onderstaande.
Test #2: Kleur lichten
Het kleurlichtcomponent is een neopixelring. Een cirkelvormige reeks van individueel
adresseerbare RGB (rood, groen, blauw) LED’s. Elke LED op de ring kan onafhankelijk een
breed scala aan kleuren en helderheidsniveaus uitzenden.
Connect this component to the connector 5 (refer to the wbedradingsschema at the end of this document if needed):
Om dit onderdeel te testen, gebruiken we deze 3 blokken. Stel eerst een algoritme samen met alleen het eerste blok en speel het af. Vraag je leerlingen om te beschrijven wat er gebeurt. Herhaal het vervolgens met de andere twee blokken.
Uitdaging
Geef je leerlingen 5 minuten om te creëren wat ze willen met behulp van de lichtblokken. Vraag ze aan het einde van de 5 minuten om hun resultaten te laten zien.
Test #3: Ultrasoon Sensor
Een ultrasone sensor is een apparaat dat geluidsgolven gebruikt om afstanden te meten. Het
zendt hoogfrequente geluidsgolven uit en wanneer deze golven terugkaatsen nadat ze een
object hebben geraakt, berekent de sensor de afstand op basis van de tijd die de golven nodig
hebben om terug te keren.
Sluit dit onderdeel aan op connector 1. Raadpleeg het bedradingsschema wanneer nodig
De ultrasone sensor kan worden beschouwd als 2 componenten in 1: als een sensor om afstanden te meten van zichzelf tot het dichtstbijzijnde object vooraan, en als een gekleurd lichtapparaat dat aan de Kleurlichten-ring wordt toegevoegd. Om beide functies tegelijkertijd te proberen, kunnen we dit stukje code gebruiken:
Dit algoritme zorgt ervoor dat de lichten van de ultrasone sensor op groen springen wanneer er iets wordt gedetecteerd dat zich op minder dan 20 cm afstand bevindt
Laat de leerlingen met behulp van een liniaal zien dat de actie daadwerkelijk plaatsvindt zodra een object zich binnen een bereik van minder dan 20 cm bevindt.
Uitdaging
Pas de code aan om te detecteren wanneer een object 10 cm of dichterbij is. Wanneer dit gebeurt, zet de lichten rood en maak een geluid. Als er niets binnen 10 cm is, houd de lichten dan groen.
Test #4: Lijn sensoren & Motoren
De lijnsensoren zijn in feite infraroodsensoren. Hiermee kunnen we meten hoe licht of donker een oppervlak is; hierdoor kunnen we bijvoorbeeld bepalen wanneer een oppervlak zwart of wit is.
In deze test combineren we ze met de motoren om te zien hoe ze samenwerken.
Lijnsensoren kunnen worden gebruikt als analoge ingangen (in de connectoren 6 en 7) of als digitale ingangen (in de connectoren 8 & 9). Voor deze test, zullen we de lijnsensoren als digitale ingangen aansluiten. Motoren worden aangesloten zoals weergegeven in de bedradingsschema.
Het volgende algoritme zorgt ervoor dat motoren gaan bewegen zodra een lijnsensor iets detecteert dat dichtbij genoeg is:
⚠️ Let op dat de lijnsensoren en motorblokken niet hetzelfde zijn. De eerste komen overeen met de linkersensor en linkermotor, terwijl de tweede overeenkomt met de rechtersensor en rechtermotor.
✅ Alle tests zijn gedaan!
Nadat je hebt gecontroleerd of alle elektronische componenten correct werken, kun je, als er nog tijd is, de leerlingen een extra uitdaging geven door ze de opdracht te geven een algoritme te maken dat alle elektronische componenten met elkaar combineert.
Bedradingsschema
Les Evaluatie
- Leerlingen namen deel aan de unboxing-activiteit en controleerden alle componenten van de Otto Starter Kit (als er fysieke componenten werden gebruikt).
- Leerlingen toonden begrip door de vereiste sequentie succesvol te coderen.
- Leerlingen creëerden hun eigen lichtpatronen binnen de gegeven tijd en demonstreerden hun resultaten.
- Leerlingen controleerden de nauwkeurigheid van de sensor bij het detecteren van objecten.
- Leerlingen toonden begrip van de interactie tussen lijnsensoren en motoren.
- Leerlingen beschreven nauwkeurig de functie en uitkomst van elke componenttest.
- Leerlingen voltooiden codeeruitdagingen met succes en toonden probleemoplossende vaardigheden
- Leerlingen begrepen het belang en de functie van elk component.
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
