Kom godt i gang med LEGO Education Innovation Studio Mekanik Energi Robotter og IT Problemløsning Kreativitet Samarbejde
LEGO Education Innovation Studio Indhold LEGO Education Innovation Studio...4 Kom godt i gang med LEGO Education WeDo...9 Kom godt i gang med Mekanik...6 Udfordringer på LEGO Education bordet...10 Kom godt i gang med Energi...7 Aktiviteter til LEIS måtten...11 Kom godt i gang med LEGO MINDSTORMS Education EV3...8 Konceptbordet...13 2 LEGO Education Innovation Studio
LEGO Education Innovation Studio www.mv-nordic.com 3
LEGO Education Innovation Studio LEGO Education Innovation Studio Mange tak, fordi I valgte vores LEGO Education Innovation Studio (LEIS). Vi håber, I vil få meget glæde af konceptet. Energi Mekanik Robotter og IT MV-Nordics udgave af LEIS indeholder flere selvstændige undervisningsmaterialer, som benyttes til en engagerende og motiverende undervisning inden for de naturvidenskabelige fag. Undervisningsmaterialerne kan benyttes enkeltvis eller integreres med hinanden i forskellige undervisningssituationer. Det er helt op til den enkelte lærer og den lærings situation, de anvendes i. I et LEIS er der følgende læringssøjler: 1. Mekanik hvor man arbejder med de grundlæggende mekaniske principper. 2. Energi her arbejdes der med vedvarende energi. 3. Robotter og IT hvor integrationen mellem de fysiske LEGO Elementer og brugen af it er centralt. Til hver af de tre læringssøjler har vi udviklet en lærervejledning, som følger med jeres LEIS. I disse lærervejledninger er der udførlige beskrivelser af det enkelte materiale. Der er informationer til læreren samt udfordringer til eleverne. Vi anbefaler, at I bruger lidt tid på disse lærervejledninger, så I er fortrolige med indholdet i og tankerne bag de enkelte undervisningsmaterialer. Lærervejledningerne ligger trykt i hver deres mappe. De er også tilgængelige på vores LEGO Education Innovation Studio website www.mv-nordic.com/leis. Jeres specifikke adgangskoder udleveres ved leveringen af jeres LEIS. Herfra kan materialet hentes og kopieres over på de pc er, I ønsker at benytte. Så er lærervejledningerne altid i nærheden. Med jeres LEGO Education Innovation Studio følger en specifik LEGO MINDSTORMS Education måtte. Denne måtte placeres på 4 LEGO Education Innovation Studio
LEGO Education Innovation Studio bordet, som MV-Nordic har udviklet. Bordet har samme mål som de officielle FIRST LEGO League borde og kan derfor med fordel også benyttes til disse aktiviteter. Måtten benyttes til LEGO MINDSTORMS Education aktiviteter. Den overordnede tanke med måtterne er, at eleverne skal udvikle LEGO robotter/modeller, der kan løse forskellige udfordringer på måtten. Aktiviteterne er direkte relateret til Robot Educator, som er en integreret del af LEGO MINDSTORMS Education EV3 softwaren. Vi har beskrevet nogle aktiviteter i denne vejledning det er dog muligt at lave mange flere udfordringer sammen med eleverne. Mere om dette senere i denne vejledning. Med jeres LEGO Education Innovation Studio følger der også nogle forskellige bannere. De kan hænges op i lokalet for at skabe et inspirerende miljø for underviserne og eleverne. Kom godt i gang LEGO Education materialekasserne til jeres LEIS leveres i praktiske plastkasser med sorterings bakker, så I kan holde styr på alle elementerne. Hver af de tre læringssøjler er repræsenteret med 10 eller 15 komplette undervisnings sæt. Det betyder, at der for hver søjle er materialer til 10 eller 15 grupper af elever, som kan arbejde med det samme emne. Gruppe størrelsen kan varieres fra to til fire elever. Alle kasserne indeholder de elementer, der skal benyttes til at skabe et kreativt og inspirerende miljø. Vi foreslår, at I sorterer kasserne, når I har modtaget dem. Det tager lidt tid at pakke det hele ud, så det vil være en god ide at gå systematisk til værks. Tag de forskellige materialer ét ad gangen, og gør sorteringen færdig, inden næste sæt klargøres. Det bevirker, at I bliver fortrolige med sættene, og sorteringen og klargøringen sker på en enkel og effektiv måde. Bordet stilles op (se senere i denne vejledning), og måtten placeres. Nu er I klar til de første aktiviteter med de forskellige produkter. Aktiviteterne med LEGO MINDSTORMS Education og WeDo kræver, at hver gruppe har adgang til en pc med den medfølgende MINDSTORMS Education software og WeDo softwaren installeret. www.mv-nordic.com 5
Mekanik Kom godt i gang med Mekanik I mappen Videnskab & Teknologi ligger der et print af den komplette lærervejledning. I mappen Videnskab & Teknologi ligger der et print af den komplette lærervejledning. Materialet findes også som download på www.mv-nordic.com/leis. Vi anbefaler, at I bruger lidt tid på dette materiale, inden undervisningen begynder. Lærervejledningen gennemgår læringsmålene for materialet samt beskriver, hvordan materialet anvendes optimalt. Med Videnskab & Teknologi sættene indføres eleverne i de grundlæggende mekaniske principper. Materialet indeholder mange strukturerede undervisningsforløb, hvor de grundlæggende principper: Vægtstænger, Gear, Taljer samt Hjul og Aksler anvendes. Gennem de mange emner og forløb opnår eleverne kompetencer, så de kan arbejde med de afsluttende problemløsningsaktiviteter. 6 LEGO Education Innovation Studio
Vedvarende Energi Kom godt i gang med Energi Til dette emne er der også udviklet en fyldig lærervejledning, som følger med materialet. Lærervejledningen er printet og indsat i tilhørende mappe. Materialet findes også som download på www.mv-nordic.com/leis. Ved levering af materialerne oplyses fremgangsmåde for at logge ind på siden. Vi anbefaler, at I bruger lidt tid på dette materiale, inden I starter undervisningen i emnet Energi. Lærervejledningen gennemgår læringsmålene for materialet samt beskriver, hvordan materialet anvendes optimalt. Der arbejdes med de tre centrale vedvarende energikilder: Sol Vind Vand www.mv-nordic.com 7
Robotter og IT Kom godt i gang med LEGO MINDSTORMS Education EV3 I dette undervisningsmateriale er kombinationen af LEGO klodser og computeren det bærende element. Som ved de to andre læringssøjler har vi også udviklet en lærervejledning, som ligger i den medfølgende mappe og som download. Et meget centralt element i konceptet er det indbyggede interaktive hjælpeværktøj, som ligger i LEGO MINDSTORMS Education softwaren. Det hedder Robot Educator. Dette komplette værktøj hjælper os gennem de centrale elementer i konceptet. Gennem de mange udfordringer gennemgås de forskellige centrale elementer fx, sensorerne, motorerne, konstruktion af modeller samt gennemgang af programmeringen af robotterne. Vi anbefaler kraftigt, at I bruger lidt tid på denne del af softwaren. De forskellige udfordringer, der er gennemgået i softwaren, kan med stor fordel udføres på jeres LEIS bord og den tilhørende måtte. 8 LEGO Education Innovation Studio
Robotter og IT Kom godt i gang med LEGO Education WeDo Dette undervisningsmateriale er målrettet de yngste elever, hvor der skal arbejdes med konstruktion af modeller, som kan styres og kontrolleres fra en computer. Til WeDo er der også udviklet en fyldig lærervejledning, som ligger i den medfølgende mappe. Denne vejledning kan også hentes fra vores hjemmeside. Ved levering af materialerne oplyses fremgangsmåde for at logge ind på siden. Lærervejledningen giver rigtig mange gode inspirerende ideer til undervisningen. www.mv-nordic.com 9
Robotter og IT Udfordringer på LEGO Education bordet Udfordringerne løser eleverne i grupper, og de anvender LEGO MINDSTORMS materialerne og den tilhørende software. Måtten placeres på bordet, og så er det meningen, at elevernes robotter skal køre på banen. I kan med fordel selv udvikle nye baner og udfordringer, som eleverne efterfølgende skal løse. Det er muligt at tilkøbe andre måtter med til hørende udfordringer. LEGO Education udvikler løbende nye undervisningskoncepter til MIND STORMS Education, som med fordel kan indkøbes til jeres LEIS. På de næste sider i denne vejledning beskrives ideer og forslag til nogle udfordringer, der kan løses på den medfølgende måtte. Udfordringerne løses med LEGO MINDSTORMS Education materialet. Udfordringerne kan løses med mange forskellige robotter. De følgende udfordringer tager udgangs punkt i den basisrobot, der er vist i jeres MINDSTORMS Education materiale. I kan også opfinde jeres helt egen robot. Den interaktive hjælp, der er indbygget i jeres MINDSTORMS Education software, hjælper jer på bedste vis i gang med de enkelte udfordringer. 10 LEGO Education Innovation Studio
Robotter og IT Aktiviteter til LEIS måtten Herunder følger 8 Aktiviteter til LEGO MINDSTORMS Education EV3 materialet (på måtten er de markeret med fx A1). Aktiviteterne afvikles på den medfølgende LEIS måtte. Alle Aktiviteterne har indbygget progression og er inspireret af EV3 softwarens Robot Educator. Når Aktiviteterne er løst, har eleverne arbejdet med grundlæggende konstruktion og programmering. Symbolerne på de 8 forslag til aktiviteter er i øverste halvdel benævnt A1 A8 og beskriver aktivitetsnummeret, og i nederste halvdel benævnt G+nummer eller V+nummer, som henviser til henholdsvis Grundlæggende eller Videregående øvelser fra Robot Educator. Måtten er udviklet med spændende træningsforslag med henblik på en kreativ undervisning, så vi håber, at I selv bliver inspireret til at finde nye opgaver til eleverne. Held og lykke med arbejdet. Udfordring A1 Kør en præcis afstand Kan du programmere din robot til at køre fx 105 cm? Du finder inspiration til løsning af udfordringen i Robot Educator i Grundlæggende Lige bevægelse (G2). LEIS måtten Udfordring A2 Parker i Garage Kan du programmere din robot til at følge den kraftige grå stiplede linje til garagen. Husk, at en garage har 3 faste sider, som man ikke skal køre ind i. www.mv-nordic.com 11
Robotter og IT Du finder inspiration til løsning af udfordringen i Robot Educator i Grundlæggende Buet bevægelse (G3) og i Tank styring (G4). Udfordring A3 Hent kube og placer den i garagen til base Hent den firefarvede LEGO kube i kubeafmærkningen ud for 62 cm-mærket i garageområdet, og placer den i Basekube-afmærkningen i garagen. Du finder inspiration til løsning af udfordringen i Robot Educator i Grundlæggende Flyt genstand (G5). Udfordring A4 Følg den sorte linje fra Base til Base Kan du ved hjælp af en lys/farvesensor programmere din robot til at følge den kraftige sorte streg fra en Base til en anden Base? Du finder inspiration til løsning af udfordringen i Robot Educator i Videregående forgrening (V3). Udfordring A5 Kør en vinkel Kan du ved hjælp af en gyro/vinkelsensor programmere din robot til først at dreje 45 og derefter dreje et ukendt gradtal, så robotten ender i Basen? Du finder inspiration til løsning af udfordringen i Robot Educator i Grundlæggende Stop ved vinkel (G7). Udfordring A6 Stop ved LEGO kube Kan du ved hjælp af Ultralydssensoren få din robot til at stoppe fx 8 centimeter fra LEGO kuben, som placeres i kubeafmærkningen ud for 62 cm mærket. Du finder inspiration til løsning af udfordringen i Robot Educator i Grundlæggende Stop ved genstand (G8). Udfordring A7 Prøv Ultralyd- og Tryksensorerne Lad ultralydssensoren blive siddende fra øvelse A6, og monter nu i modsatte ende, altså bag på robotten, en tryksensor. Monter tryksensoren bag på din robot. Programmer din robot til, med hjælp fra bl.a. Løkkeikonet (V2), til at køre frem og tilbage mellem LEGO kuben og banden. Du finder inspiration til løsning af udfordringen i Robot Educator i Grundlæggende Stop ved genstand (G8) og Videregående Løkke (V2), som også foreslår, hvordan tryksensoren monteres bag på robotten. Udfordring A8 Flyt genstande med Robotarm Denne udfordring benytter Robotarmen H25, som er en af de modeller, der kan bygges af EV3 grundsættet. Byggevejledningen finder du i EV3 softwaren under punktet Modelgrundsæt. Det er byggevejledning 4. Se videoen til modellen og byg og programmer din egen Robotarm til at løse udfordringen. Flere øvelser Ud over de 8 udfordringer ovenfor beskrevet, er der rig mulighed for at lave andre spændende robotøvelser på måtten. Bl.a er der markeret flere farvede felter, hvor man med Refleksionseller Farvesensoren kan øve sig i brugen af denne sensor, samtidig med at de grafiske elementer og streger på banen lægger op til, at man selv skaber nye udfordringer til sig selv og andre. Prøv at være kreative i tankerne omkring banen, hvor andre elementer såsom papkasser, træstykker eller stof skaber forhindringer, der skal forceres, eller huler, skarpt lys eller stigninger, der udfordrer måden at arbejde med sensorer på. Slip fantasien løs. Vi ønsker held og lykke med jeres LEGO Education Innovation Studio og vil gøre alt, hvad vi kan, for at hjælpe jer i jeres videre arbejde med engagerende naturvidenskab og læring. 12 LEGO Education Innovation Studio
LEGO Education Innovation Studio Konceptbordet Jeres nye LEIS består, ud over LEGO Education materialerne til 3 læringssøjler, bannere, måtter, software og meget andet, af et konceptbord. Konceptbordet er specielt designet til LEIS og er et bord i industristandard, produceret i kvalitetsmaterialer. Konceptbordet har indbyggede aktuatorer, så det har en vandring på 40 cm, dvs. at bordet kan hæves og sænkes fra 77,5 cm til 117,5 cm. Aktuatorerne kører i kraftige aluprofiler, så optimal stabilitet opnås. Hele bordpladen kan vippes op i 90, hvorefter bordet kan køres til side for nemmere opbevaring. Alusøjlerne, der holder de wirer, hvorpå lyskilderne er monteret, kan let afmonteres og placeres i fire metalklemmer, der til formålet er monteret på bordets underside. Bordet står på fire dobbelthjul, som alle kan låses. Selve bordpladen er lavet af sort gennemfarvet mdf-plade, der på alle overflader og kanter er lakeret med syrehærdende lak. De blå bordkanter er pulverlakerede rektangulære aluprofiler, der er svejset sammen i hjørnerne. LEIS bordet vippet op. www.mv-nordic.com 13
LEGO Education Innovation Studio Aktuatorerne Aktuatorerne er sammenbyggede med aluskyde profilerne, således at bordet kan hæves og sænkes stabilt. Aktuatorerne er forbundet til en styreboks, der sørger for, at de to aktuatorer synkroniserer. Håndkontrollen Håndkontrollen er forbundet til styreboksen og skaber kontakt til aktuatorene. Den består af en vippekontakt samt en nøgle. Boksen husker sidste indstilling fra nøglen, selv om nøglen tages ud. Skulle aktuatorerne ved et uheld køre asyn kront, så gør som følger: Kør bordet helt i bund, slip håndkontrolknappen, tryk den umiddelbart efter ind igen for nedadgående, og hold den inde i ca. 10 sekunder. Nu synkroniseres aktuatorerne igen. Styreboksen Styreboksen, der koordinerer kontakten mellem håndkontrol og aktuatorer, er også monteret under bordpladen. I stikkene markeret M1 og M2 placeres de to aktuatorer i vilkårlig rækkefølge. I HS-stikket placeres stikket fra håndkontrollen. Vippefunktionen Bordpladen kan vippes op i 90. Både i nedslået og opretstående stilling kan pladen låses med to låsestifter, en i hver ende. Dvs. at man altid skal være to personer til at vippe bord pladen. Husk altid at låse pladen i den valgte stilling. Lyset De fem lyskilder udgør lyssætningen sammen med to alusøjler og de plastbelagte stålwirer. Alusøjlerne fikseres i en rørgennemgang i hver ende af bordpladen. Alusøjlerne kan drejes 90 for ophængning af anden lyskildetype. Opbevaring af lyssætning Lyssætningen, inkl. pærer, wirer og søjler, kan afmonteres og placeres under bordpladen i fire metalklemmer. Vær opmærksom på, at sættet er rigtigt placeret, så lyssætningen ikke bliver klemt, hvis bordpladen placeres i vandret position. 14 LEGO Education Innovation Studio
LEGO Education Innovation Studio Halogen-lyskilder Lyskilderne er af typen 20W 12V med en spredning af lyset på 60. Det er vigtigt med de 60 spredning af lyset for at få oplyst hele bordpladen. Justering af wirer Ved hjælp af de to wire-strammere er det muligt at stramme de to wirer op, hvis lyssætningen skulle begynde at hænge lidt. Kabler til omformer Lyskilderne får strøm fra en omformer, der er monteret på undersiden af bordpladen. Hjulene LEIS konceptbordet er udstyret med fire drejelige dobbelthjul med hjulbremse. Stålet er zinkkromatiseret. Hjulbanerne er af termoplastisk, afsmitningsfri gummi. Hvert hjul kan bære 70 kg. Hængelås Når bordpladen står i vandret position, er det muligt at aflåse bordpladen med en hængelås. Hængelåsen placeres under bordpladen i et lille beslag. Dette kan være nødvendigt, hvis bordet står et udsat sted. LEIS konceptbordet og tilknyttede elementer er løbende under udvikling, så der fremadrettet sikres en god og innovativ udbygning af konceptet. www.mv-nordic.com 15
MV-Nordic Lucernemarken 17 5260 Odense S Telefon: 65 91 80 22 www.mv-nordic.com Fremtiden tilhører de kreative