FIRST LEGO League FLL I SKOLEN

Transkript

1 FIRST LEGO League FLL I SKOLEN

2 Innholdsfortegnelse 1. Hvorfor gjennomføre? 2. Kom i gang 2.1 Elever/lærer 2.2 Utstyr 2.3 Kostnader 2.4 Tips i forkant av prosjektperioden 2.5 Tidskalender 3. Årets tema 3.1 Forskningsoppgaven 4. Samarbeidspartnere 4.1 Skole/hjem samarbeid 4.2 Samarbeid med næringslivet 5. Prosjektperioden 5.1 Hvordan passer dette med læreplanene? 5.2 Organisering 5.3 Forslag til periodeplan (etter 7.trinn) 6. Turneringer 6.1 Regionale turneringer 6.2 Internasjonale FIRST LEGO League finaler 7. Roboter 7.1 Hva er roboter 7.2 LEGO MINDSTORMS 7.3 Roboter i undervisningen 7.4 Praktiske oppgaver 8. FLL og kompetansemålene i LK Kompetansemål etter 7. Trinnet Opplæring i Naturfag gjennom FLL Opplæring i Matematikk gjennom FLL Opplæring i Norsk gjennom FLL Opplæring i Samfunnsfag gjennom FLL Opplæring i Engelsk gjennom FLL Opplæring i Kunst og Håndverk gjennom FLL 8.2 Kompetansemål etter 10. Trinnet Opplæring i Naturfag gjennom FLL Opplæring i Matematikk gjennom FLL Opplæring i Norsk gjennom FLL Opplæring i Samfunnsfag gjennom FLL Opplæring i Engelsk gjennom FLL Opplæring i Kunst og Håndverk gjennom FLL 2

3 1. Hvorfor gjennomføre? FIRST LEGO League er et prosjekt for aldergruppen år ( klasse). Hvert år skal elevene jobbe med et samfunnsaktuelt tema. I dette dokumentet vil du finne råd og tips til hvordan du kan gjennomføre prosjektet på din skole. Det er i tillegg utarbeidet en Håndbok for FLL veileder. Vi anbefaler at denne leses i forkant av. Denne finnes på nedlastingssiden på Både innhold og arbeidsmåter i FLL egner seg godt i forhold til arbeid med den generelle delen av LK06, i flere av fagplanene, og ikke minst i de grunnleggende ferdighetene i fagene. I kap. 5 og 8 finnes henvisninger til hvordan en kan arbeide med de ulike kompetansemålene i fagplanene. I motsetning til tradisjonell oppgaveløsning hvor man ofte leter etter det ene fasitsvaret, krever FLL kreativ problemløsning. Barna skal besvare utfordringer som de selv har definert. Vi anbefaler at elever, foreldre og lærere gjør seg godt kjent med Her finner du tilbakemeldinger og tips fra lærere som har erfaring fra FLL. Der vil dere også finne et forslag til målark og periodeplan. 3

4 2. Kom i gang I løpet av vinteren blir det offentliggjort hva som er temaet for årets oppgave i FLL. Det konkrete oppdraget slippes i midten av september. Laget får da 8 uker på seg for å løse en oppgave av teoretisk og praktisk karakter. Påmeldingen til konkurransen foregår via Påmeldingen er åpen fra 1. april til 1. september. Laget melder seg på i ønsket turneringsby. Komplett registrering av lag-informasjon må være foretatt uken etter at oppdraget er sluppet. Påmeldingsavgift sendes på mail etter innmelding. I november arrangeres de regionale turneringene der alle lagene møtes for å konkurrere. Skandinavisk finale gjennomføres 3 uker etter regional finale. I den skandinaviske finalen er et maks deltakerantall 10 elever, dvs. her må klassen/trinnet velge ut hvem som skal representere dem videre hvis de vinner den regionale turneringen. Utstyr som trengs for å delta er beskrevet i kap Elever/lærere Forkunnskaper hos lærer: Prosjektet trenger en motivert og engasjert lærer. Det er nødvendig med alminnelige datakunnskaper, utover det trengs ingen spesielle forkunnskaper. Programvaren som følger robotsettet inneholder en demo der man kan se eksempler på programmering. Det er også mulig å få kurs i programmering av robot. Bruk kontaktskjema på for å få mer informasjon. Hvis det er første gangen skolen deltar i FLL, så anbefales det å ta kontakt med en skole som allerede er i gang for å få ideer og hjelp. Prosjektleder i nærmeste turneringsby kjenner til de ulike skolene som har deltatt tidligere. Forkunnskaper hos elever: Det kreves ingen forkunnskaper av elevene for å kunne delta i FLL. Deltakerne vil erfare at man lærer underveis og at man må bygge på hverandres kunnskap for å komme i mål. 4

5 2.2 Utstyr Utstyret dere trenger for å delta er: 1 PC (OBS: man må ha med egen PC på turneringsdagen) Challenge sett Robotsett Robotbord FLL Challenge sett Settet bestilles ved påmelding og blir sendt når prosjektstart nærmer seg. Dette settet inneholder: En robotmatte (ca. 1,2x2,4 meter) Installasjoner som skal stå på robotmatten (av LEGO klosser) En CD med byggeanvisninger til installasjonene Dual lock, - borrelås for å feste installasjonene til matten Hvis man velger å bygge et robotbord, rulles matten ut i bordet og installasjonen festes på angitte plasser. En nøyaktig beskrivelse av hvor installasjonene skal stå vil du finne sammen med årets oppdrag. Robotsett Robotsettet er en eske som inneholder alle nødvendige komponenter og programvare som skal til for å bygge og programmere roboten. Denne esken kan brukes fra år til år. Alle originale legoprodukter er lov å benytte, i tillegg til robotsettet. I kapittel 7 vil dere kunne lese mer utfyllende om robotsettet, samt finne nyttige henvisninger og oppgaver. Robotbord Alle robotkamper på selve turneringsdagen blir kjørt på FLL robotbord. Det kan være en fordel å bygge et slikt til trening av robotkjøringer, men dette er valgfritt. Bygging av robotbord er en fin måte å involvere foreldrene på. Robotmatten kan rulles ut på en slett flate. Vær likevel klar over at enkelte år vil det være slik at en eller flere installasjoner skal plasseres på kanten av bordet. Da er det viktig at man finner noe som har samme høyde som kanten på robotbordet. Du finner byggeanvisninger til robotbordet på og bakerst i Håndbok for FLL veileder. 5

6 2.3. Kostnader Alle lag må betale en påmeldingsavgift. I tillegg må lagene ha et robotsett dersom de ikke har dette fra før. Robotsettet kan brukes fra år til år og man kan supplere med enkeltdeler og sensorer hvis noen deler blir borte eller slitt. Påmeldingsavgift kr 2.000,- Challenge-sett kr 920,- + porto LEGO - robotsett fra NOK 3000, ,- (Dette er en engangsutgift) Sjekk alltid for evt. prisendringer. Øvrige utgifter er valgfrie og vil selvsagt variere fra lag til lag; FLL bord (material kostnad ca.kr lampe ca. kr.700). Se byggeanvisning på Kostymer Forbruksmateriell (ark, toner) Bærbar PC (praktisk med bærbar når man skal delta i konkurransen) Batterier Reiseutgifter til turneringssted 2.4 Konkrete tips i forkant av prosjektperioden Tidsressurs Det kan anbefales at skolens ledelse/lærerteamet setter av en ekstra tidsressurs til den læreren som har ansvaret for robotgruppen. Erfaringer viser at man ofte må arbeide utenom tiden som er avsatt til prosjektet i klassen. Behovet for denne tidsressursen vil variere ut fra alderen på elevene. De eldste elevene vil kunne være mer selvstendig i arbeidet enn de yngste. Kurs/opplæring Avhold robot-programmeringskurs. Robotdelen er ofte den som er ny for elever og lærer. Bruk tiden før prosjektet til et programmeringskurs. Noen kommuner har robotprogrammeringskompetanse på oppvekstsenter, høyskoler eller andre instanser. Sjekk ut hva som finnes i din kommune. Hvis skolen har deltatt tidligere, så kan også tidligere deltakere i FLL kurse de nye elevene. Fordeling av ansvar Det kan være nyttig hvis kontaktlærer/fll-ansvarlig samler de lærere som ut fra sine undervisningsfag på trinnet naturlig blir tilknyttet prosjektet. Dette kan foregå på våren når årsplanene for nytt skoleår legges. 6

7 Avhold foreldremøte Gi foreldre og elever informasjon om FLL prosjektet. En egen informasjons-powerpoint er utviklet som hjelp for lærer. Denne finnes under nedlastinger på Det er laget et foreldreskjema hvor foreldrene gir tillatelse til fotografering og filming av elevene i prosjektperioden og på turneringsdagen. Få underskrift på disse (finnes i Håndbok for FLL veileder ). Arbeid i klassen Noe forberedende arbeid til FLL kan med fordel utføres i tiden mellom påmelding og oppdragslipp. Gjør dere kjent på Finn lagnavn Finn stoff om årets tema 2.5 Tidskalender Som deltaker i FLL kan du selv velge hvor mye tid og ressurser du vil legge i prosjektet. Nedenfor vises et forslag til en tidskalender. Meld på laget Avhold foreldremøte Få underskrift på foreldreskjema Gjør dere kjent med årets tema Sett prosjektet inn på skolens årsplan Finn navn på laget Bli kjent med Lag sponsorstrategi (se kap. 4.2) Bestill nødvendig utstyr ut fra lista Bygg robotbord (frivillig) Bygg installasjonene til robotbanen Sett dere inn i årets oppdrag;regler og oppgaver Brainstorm rundt forskningsoppgaven, finn en problemstilling Design/bygg robot Programmer robot Skriv prosjektinnlevering Markedsføring/lag heiarop Planlegg lagets pit Forberede pitpresentasjon av forskningsoppgaven og tekniske oppgave Delta på regional turnering Jan. Feb. Mar. Apr. Mai. Jun. Jul. Aug. Sep. Okt. Nov. Des. I Håndbok for FLL veileder finner dere en mal på framdriftsplan. 7

8 3. Årets tema 3.1. Forskningsoppgave Hvert år utgis et nytt tids- og samfunnsaktuelt oppdrag. Oppdragene er utviklet og grundig testet i USA. Rundt barn i hele verden arbeider med det samme oppdraget. I år handler det om kroppen vår. Enn så lenge vil du bare finne retningsgivende tekst om årets oppdrag Body Forward. Oppdraget slippes i sin helhet 18. september. I løpet av kort tid vil du likevel finne mer inngående informasjon om temaet kroppen vår. 4. Samarbeidspartnere 4.1 Skole/hjem samarbeid Foreldremøte: Før prosjektet starter bør man avholde et foreldremøte der man informerer om prosjektet. En egen power-point presentasjon er utviklet som hjelp for dere lærere. Denne finnes under nedlastinger på Involvering av foreldre: Noen lærere/skoler velger å gjennomføre FLL som et rent skoleprosjekt, mens andre velger å samarbeide med foreldrene. For dere som ønsker å involvere foreldrene har vi flg. forslag til oppgaver: Faglig bidragsyter. I noen klasser vil det være foreldre som gjennom sin jobb kan brukes som ressurspersoner i forskningsdelen av prosjektet. Bedriftsbesøk. Noen av foreldrenes arbeidsplasser kan være aktuelle å besøke i forbindelse med det temaet som er gitt. Foreldrene overtar ansvaret for deler av prosjektet (eks: robotdelen og profilering). Miljøkvelder. Foreldre/skole kan i løpet av prosjektet arrangere miljøkvelder der noen praktiske oppgaver blir løst (sy kostymer, lage effekter til pit, plakater og annet profileringsutstyr). Sponsorer. Foreldrene kan i samarbeid med elevene samle inn sponsormidler til utstyr og andre utgifter. Turneringsdagen. Konkrete oppgaver kan gis til foreldrene, f.eks tidtaker (sørge for at laget er på plass til rett tid på presentasjoner og robotkjøring). 8

9 4.2 Samarbeid med næringslivet En del av lagenes oppgaver i FLL er å ta kontakt med lokale bedrifter og skaffe seg samarbeidspartnere. FLL skal være et prosjekt relatert til det virkelige liv. Derfor er det viktig at barna får direkte kontakt med næringslivet i prosjektperioden og på turneringsdagen (dommerne). Ta gjerne kontakt med en bedrift som f. eks kan ha noe å bidra med i forbindelse med oppdraget (arbeidsprosess og kunnskaper om temaet). Det er også mulig å spørre bedrifter om sponsormidler til dekking av ulike kostnader. Ta kontakt med det lokale næringslivet og undersøk muligheten for økonomisk hjelp til prosjektet. 5. Prosjektperioden 5.1 Hvordan passer dette med læreplanene? FIRST LEGO League (FLL) er bygd opp rundt følgende hovedpunkter hvor elevene skal: gjøre teoretiske bakgrunnsstudier innen et selvvalgt problemområde under årets tema presentere sin oppgave og sin løsning for et dommerpanel på turneringsdagen konstruere, designe og programmere en robot som skal virke til riktig tid Tema for oppdraget forandres hvert år, men oppgaven er åpen og kan tilpasses hovedmålene i LK06. Elevene kan selv, gjerne i samarbeid med lærer, velge hvilket problemområde de ønsker å arbeide mer inngående med. I FLL er det behov for mange ulike mennesketyper med ulike ferdigheter. Elevene utfordres i stor grad på kreativitet, problemløsning, samarbeid og nyskapning. I kap. 8 finner dere direkte henvisninger til de kompetansemål i LK 06 som en jobber med i FLL. 9

10 5.2 Organisering Det anbefales en lagstørrelse på 8 10 elever, spesielt det første året en deltar. Dette fordi man da er garantert at alle får noe meningsfylt å gjøre, og at hele laget får mulighet til å sette seg inn i alle delene av prosjektet. Det gjør også jobben for læreren mer oversiktlig. Siden det i skolen oftest er større grupper, vil vi komme med forslag til organisering når hele klassen/ trinnet deltar. NB! hvis dere vinner og går videre til Skandinavisk finale så må dere velge ut 10 elever som skal representere gruppen. Hele klassen/trinnet arbeider med forskningsoppgaven. Noen elever plukkes ut til å lage en presentasjon til turneringsdagen. De øvrige delene av prosjektet lyses ut som jobber elevene kan søke på. Her er noen eksempler: Bygge installasjoner Designe/bygge robot Programmere robot Profilering/heiarop Lage lagplakater Prosjektinnlevering. Arbeidsprosessen skal dokumenteres Fotograf/bilderedigering til prosjektinnlevering Dekorering og markedsføring av laget i pit Eldre elever kan også brukes i forhold til sponsorarbeid. De kan ta ansvaret for å sette opp et budsjett, sende søknader, følge opp med telefoner osv. Samarbeid er et viktig element i FIRST LEGO League. Læreren må derfor sette av jevnlige statusmøter der de ulike gruppene informerer de andre om hvor langt de har kommet. Det er også nyttig at de andre utenfor gruppen kan få komme med innspill og kommentarer. Det er hensiktsmessig å ha et eget rom/avskjermet plass til robotbordet i prosjektperioden. Arbeid med robot er mest tidkrevende. Det kan være mulig at noen grupper trenger ettermiddag/kveldssamlinger for å bli ferdige. Her kan man dra nytte av foreldreressurser for de som har mulighet til det. Eirik Jåtten, Undervisningsinspektør ved Røyneberg skole har skrevet om hvordan denne skolen organiserer prosjektet for å gjøre konkurransen til en integrert del av skolehverdagen der alle deltar. Se nedlastinger på Der finner dere mange tilbakemeldinger og tips fra andre lærere som har brukt FLL i undervisningen. 5.3 Forslag til periodeplan og målark (etter 7. trinn) Periodeplanen og målark finnes på nedlastingssiden på når oppdraget er sluppet i midten av september. 10

11 6. Turneringer 6.1 Regionale turneringer Den intensive arbeidsperioden i FIRST LEGO League varer i 8 uker og avsluttes med en regional turnering. Denne dagen vil lagene møtes for å vise sitt arbeid, og konkurrere om de beste løsningene. Hver turneringsby utarbeider sitt eget program med eksakte tider for alt som skal skje på turneringsdagen. Veiledere vil få informasjon på forhånd. Turneringslokalene åpnes noen timer før selve turneringen starter. Da er det innsjekkingstid for alle lagene. Lagene må ha med seg egen PC med programmene til roboten, roboten, presentasjonene og ev. plakater for å henge opp i Pit en. Pit Etter innsjekk blir dere henvist til pit området. I pit en har hvert lag sin arbeidsstasjon og her vil det stå robotbaner som kan benyttes til testing av roboten. PC er må rigges opp, roboten må klargjøres og kalibreres slik at lyssensoren har de rette verdier. Mellom robotrundene og presentasjonene kan laget samles i pit en for å justere roboten, programmere, øve mer på presentasjonene og treffe andre lag. Arena Turneringsarenaen har storskjerm, musikk over anlegg og speaker/konferansier. Man vektlegger engasjement og høy stemning. Det settes pris på alle tiltak som gjør dagen til en positiv opplevelse for alle. Her er det ingen skam å synes eller høres, det er faktisk et av elementene som vurderes i forhold til en pris. Alle lag oppfordres til å ha med heia gjeng og invitere med familie og venner. Turneringsarenaen er vanligvis satt opp med 4 robotbaner, to og to sammen. Det er gratis inngang på turneringene, og mange har åpen kafé hele dagen. 11

12 Presentasjoner Presentasjon av forskningsoppgaven, teknisk og pit presentasjon går parallelt med robotrunder. Programmet på turneringsdagen er stramt. Det er derfor veldig viktig at alle lagene møter presis til presentasjoner og robotrunder. På turneringsstedet vil det være egne rom for presentasjon av forskningsoppgaven og teknisk oppgave. De aller fleste turneringsstedene har mulighet for at publikum kan komme og overvære presentasjonene. Lagene får tildelt en viss tid foran et dommerpanel (vanligvis 10 minutter). Det er avsatt like mye tid til hvert lag for presentasjonene. Presentasjonene er delt opp i teknisk og pit presentasjon, samt presentasjon av forskningsoppgaven. Bedømmingen Bedømmingen vil foregå hele dagen; på robotbanen. i dommer rommene (presentasjonsrom for forskningsoppgaven, teknisk oppgave og i lagets pit). Dommerne, som alle er representanter fra næringslivet og utdanningsinstitusjoner, vil være delt inn i forskjellige grupper; tekniske dommere, forskningsdommere, pit dommere og banedommere. De vil vurdere alle de forskjellige elementene som laget har jobbet med de 8 ukene. I tillegg kommer en hoveddommer som har det overordnede ansvaret i bedømmingen. Hoveddommer tar også de endelige avgjørelser i ev. tvilstilfeller. Dommerne bedømmer ut fra de kriterier som er satt for hver pris. Les mer om de ulike prisene på 12

13 Teknisk presentasjon Laget skal forklare hvordan og hvorfor roboten er designet slik som den tilslutt ble, hvilke problemstillinger man har møtt i designfasen, og hvilke kriterier som er lagt til grunn for det endelige resultatet. I rommet for teknisk presentasjon vil det være satt opp en robotbane hvor laget kan vise frem de egenskaper roboten har. Det er viktig at laget er forberedt på å vise fram at de behersker de ulike funksjonene en robot kan ha, som f.eks. bruk av ulike sensorer og kommandoer. Har laget utviklet andre alternative programmer eller design enn det som er brukt i robotkonkurransen kan disse også demonstreres her. Presentasjon av forskningsoppgaven Laget skal presentere/legge frem på valgfritt vis hvordan de har løst den forskningsmessige delen av årets oppdrag. Framføringsmåter kan være sang, skuespill, muntlig presentasjon med bilder, plakater, modeller og lignende. Det vil det være tilgjengelig teknisk utstyr som for eksempel PC, høyttalere, lerret og projektor. Sjekk ellers med lokal arrangør hva som er tilgjengelig i deres turneringsby. Robotkonkurransen Robotene konkurrerer i en cup/serie mot andre roboter og demonstrere sine ferdigheter i et oppvisningsløp. Det er alltid 2 lag som kjører samtidig i robotkonkurransen. Det er vanligvis 3 innledende runder hvor den beste runden teller. De 8 lagene med høyest poengsum går videre til 1. mellomrunde. Herfra går de 4 lagene med høyest poengsum til 2. mellomrunde, før de to lagene som scorer høyest går til finaleomgangene. Finaleomgangene kjøres i 2 runder hvor poengsummene vil bli lagt sammen. Den som får høyest poengsum vinner Robotkonkurransens 1. pris. 13

14 6.2 Internasjonale FIRST LEGO League finaler Skandinavisk finale De regionale turneringene går på samme dag over hele Skandinavia med en skandinavisk finale 3 uker etterpå. Laget som vinner FLL Championsprisen i hver turneringsby har kvalifisert seg for å delta i den skandinaviske finalen. Laget som kvalifiserer seg må innen kort tid gi beskjed om de har mulighet for å delta i finalen. Til denne finalen kan laget ikke bestå av mer enn 10 deltakere. Det vil si at store lag/klasselag må velge ut 10 som skal representere laget. Hvert lag må selv finansiere og organisere reisen til finalebyen. Finalearrangement går på rundgang mellom de skandinaviske landene. FLL arrangeres i over 50 land i verden. Det er to internasjonale turneringer som noen av prisvinnere fra den skandinaviske finalen vil få invitasjon til å delta i. World Festival World Festival arrangeres som en festival. Selve konkurransen er ikke det aller viktigste her, men en vektlegger det å samle deltakende lag fra hele verden. Den store forskjellen mellom turneringene i Skandinavia og Atlanta er at de ikke kjører mellomrunder og finaler i robotkonkurransen. Denne turneringen arrangeres i april og fast turneringssted er Georgia Dome i Atlanta, US. Georgia Dome er en gigantisk idretthall med plass til tilskuere. Turneringen arrangeres sammen med andre teknologiturneringer. FIRST LEGO League Open Championship FLL Open Championship, FLLOC, arrangeres som en stand-alone FLL-turnering. Det vil si at i motsetning til World Festival er all fokus rettet mot FLL. Turneringen går på rundgang mellom Asia og Europa og lag fra alle land blir invitert. FLL OC går av stabelen i april/mai hvert år og har en varighet på 2-3 dager. Lagene er selvfølgelig ikke på noen måte pliktig til å delta i internasjonale turneringer eller den skandinaviske finalen, men kvalifiserte lag vil få en invitasjon. 14

15 7. Roboter I FIRST LEGO League får deltagerne mulighet til å bygge og programmere roboter bygd av LEGO. Verktøyet vi bruker er LEGO MINDSTORMS NXT robotsett. Har du noen gang tenkt på hva en robot egentlig er, hvordan de ser ut og hva de gjør? Her finner du mer om dette, noen tips til introduksjon av roboter i undervisningen, praktiske oppgaver og mer informasjon om hvilket utstyr som er tilgjengelig. 7.1 Hva er roboter De fleste forbinder nok en robot med en mekanisk tjener som beveger seg rundt og/ eller utfører oppgaver vi selv ikke ønsker å gjøre. Mange barn forbinder sannsynligvis roboter med skapninger de har sett på film, som for eksempel de to kjente hovedrollene fra Star Wars filmene. Noen har sikkert stilt seg spørsmålet om roboter en dag kan erstatte mennesker eller overta menneskers rolle. I denne sammenhengen er det viktig å huske på at roboter ved hjelp av kunstig intelligens kun kan etterligne elementer av menneskelig oppførsel og ikke prosessene som ligger bak. Leksikondefinisjonen av en robot er en datastyrt enhet som ved hjelp av sensorer kan motta data fra omgivelsene, bearbeide disse og reagere ved å iverksette handlinger i henhold til forhåndsprogrammerte regler. Da kan vi tenke oss at en robot består av tre deler: Data inn (sensorer) Enhet for behandling av data (f.eks brannalarm) Data ut (lyd, lys, mekanik/bevegelse) Ordet robot ble introdusert første gang av den tsjekkiske forfatteren Karel Capek da han skrev skuespillet R.U.R i Robot hadde sitt utspring i det tsjekkiske ordet robota som betyr arbeid. Den første roboten, slik vi kjenner roboter, ble produsert i USA på begynnelsen av 1960-årene for bilindustrien. Etter det har robotiseringen av industrien gjort at det fins millioner av roboter i drift i industrien og noen tusen av disse fins i Norge. Men er dette de eneste robotene som finns? Selvfølgelig ikke, vi har dem rundt oss i hverdagen overalt! Kanskje vi ikke tenker så mye over det, men de er der like fullt. Røykvarslere, døråpnere, telefonsvareren, gravemaskiner, vaskemaskiner, automater, panelovner med termostat, lyskryss osv har komponenter som er roboter. Den største innovasjonen i robotverden foregår faktisk i leketøysbransjen, noe som fører til at barn stifter kjennskap med roboter i svært ung alder. 15

16 7.2 LEGO MINDSTORMS NXT Det finns to typer NXT sett hvor det ene er et NXT Education sett og det andre er NXT Retail sett. Ønsker du mer informasjon om hvilken løsning som passer best til deres behov, se for kontaktdata. LEGO MINDSTORMS NXT LEGO MINDSTORMS NXT er microcomputeren som styrer roboten. Dette er en hvit og grå boks med enten oppladbart batteri eller 6 stk. AA-batterier. NXT en har innebygd minne og mulighet til å lagre programmer. Programmene skrives på en PC/MAC og lastes så ned til NXT en via en USB-kabel eller via Bluethooth. NXT en har flere innebygde programmer og funksjoner som kan brukes til å styre og teste robotens muligheter. Motorer Motorene er elektriske og har strømforsyning fra NXT-boksen. Motorkablene monteres til motorportene A, B og C på NXT en. De har også innebygde rotasjons-sensorer som teller omdreininger. Hvis man ønsker å bygge og programmere en robot som skal kjøre en bestemt avstand kan man bruke rotasjonssensoren. Hvis man for eksempel skal programmere roboten til å avlevere et instrument i punkt B, så måler man hvor mange omdreininger hjulene gjør fra A til B. Når dette er målt, programmerer man roboten til det antall omdreininger, og roboten vil alltid kjøre presis fra A til B. Fordelen ved rotasjonssensoren er at den ikke er avhengig av batterikapasiteten. Roboten går like langt hver gang - uavhengig av spreke eller slappe batterier. Programvare Programvaren som følger med NXT bruker du til å lage kommandoer som du vil at din robot skal utføre. LEGO Company har utviklet brukervennlig programvare til LEGO MINDSTORMS produktet. Programvaren som følger med MINDSTORMS kan installeres både på PC og Mac. Installasjonsveiledning gis på skjermen. Dette programmet inneholder alle kommandoer som du trenger for å løse ditt oppdrag. NXT en krever en USB-port ledig på maskinen eller Bluetooth for overføring av programmene. Sensorer Sensorene mottar signaler fra omgivelsene og gir beskjed til NXT-brikken gjennom ledningene som monteres i NXT-ens sensorporter 1, 2, 3 og 4. Sensorene er konstruert for å motta ulike typer signaler fra omgivelsene. Siden vi har mulighet for å programmere vår robot, kan vi bestemme hva som skal skje og hvordan roboten skal oppføre seg avhengig av hvilke signaler som mottas fra sensorene. Her er en liste over de sensorene som er tillatt for å løse oppdraget: Lyssensor Lyssensoren gir tilbakemelding til roboten om hvor mye lys som blir reflektert fra den bakgrunn sensoren er rettet mot. For eksempel reflekterer hvitt mer lys enn sort. Ved hjelp av View -funksjonen i NXT-en kan man se i displayet hvor mye lys som reflekteres fra en bestemt overflate. Lyssensoren er veldig ømfintlig for belysningen i rommet. Brukes lyssensoren, må denne kalibreres på turneringsdagen mot det lys som er i turneringsområdet. Det er tillatt å bruke tilsammen totalt to lyssensorer eller fargesensorer. Det kan være smart å bygge inn lyssensoren slik at den blir mindre påvirket av eksterne lysforhold. Fargesensor Fargesensoren er den andre sensoren som gir roboten mulighet til å se omgivelsene sine. Den har faktisk tre forskjellige funksjoner i seg. Fargesensoren gir roboten mulighet til å skille mellom lyse og mørke farger. Den kan registrere og skille mellom 6 forskjellige farger, måle lysstyrken i rommet og måle mengde reflektert lys fra en solid flate. Du kan også bruke fargesensoren som en lampe og lyse med tre forskjellige farger. 16

17 Trykksensor Trykksensoren gir tilbakemelding til roboten om hvorvidt den fjærbelastede knappen er trykket inn eller ikke. Trykksensoren kan for eksempel gi beskjed om en kollisjon. Som programmerer bestemmer du hva roboten skal gjøre når den kolliderer dvs. når knappen på sensoren blir trykket inn. F. eks kan du bestemme at begge motorene skal reversere i 5 sekunder. Det er tillatt å bruke to trykksensorer. Ultrasonisk sensor Den ultrasoniske sensoren gir roboten øyne og muligheten til å se objekter på avstand. Den kan brukes til f.eks. å unngå objekter, navigere seg ned en bane med vegger eller oppdage om et objekt beveger seg. Det er tillatt å bruke en ultrasonisk sensor. Lydsensor Lydsensoren gir roboten ører. Den måler lyd i antall desibel og kan brukes til å få roboten til å utføre oppgaver på lydsignal. Bruk av lydsensoren kan være vanskelig siden sensoren vil reagere på alle lydene i nærheten og ikke kun den lyden du vil. Det er ikke hensiktsmessig å bruke lydsensor under turneringene. Batterier noen nyttige anmerkninger Husk at du må bytte batterier i løpet av design- og byggeprosessen. For å få til dette må man ha mulighet for å åpne NXT`en det grå lokket på undersiden. Pass på at dette ikke blir innebygd slik at roboten må demonteres for hvert batteribytte. Med oppladbart batteri trenger kun ladepluggen å være tilgjengelig, men det kan fremdeles være ønskelig å benytte vanlige batterier en gang iblant. Husk å bytte ett og ett batteri. Dersom du tar ut alle batteriene samtidig har du ett minutt på deg til å sette inn de nye. Dersom du ikke rekker dette mister du programmene som er lagret i NXT`en og må laste dem ned på nytt fra maskinen. Dersom du tar ut ett og ett får du ett minutt pr. batteri i stedet for 1 minutt på alle 6. Enkelte roboter, spesielt de som er programmert med utstrakt bruk av timeren, vil oppføre seg forskjelling avhengig av batterikapasitet. Roboten vil komme lenger på 5 sekunder med ferske batterier enn med batterier som straks må skiftes. Husk dette under designfasen og på turneringsdagen. Planlegg batteriskiftene. 17

18 Oversikt NXT-sett LEGO MINDSTORMS Product Assortment 2010 Retail Prod. nr.: 8547 Education Prod. nr.: 9797 Tillatt i FLL NXT hjerne 1 stk. 1 stk. 1 stk. Oppladbart batteri X 1 stk. Ja Lader X 1 stk. Ja Motor m/ rot. sensor 3 stk. 3 stk. 3 stk. Trykksensor 2 stk. 2 stk. 2 stk. Lydsensor X X Nei Lyssensor X 1 stk. 2 stk. (inkl fargesensor) Fargesensor 1 stk. X 2 stk. (inkl lyssensor) Ultrasonisk sensor 1 stk. 1 stk. 1 stk. USB kabel 1 stk. 1 stk. Ja RJ11 kabler 7 stk. 7 stk. 7 stk. Lampe X 3 stk. 1 stk. Konverteringskabel X 3 stk. Ja Bluetooth dongle X 1 stk. Ja Antall deler Byggeinstruksjoner Ja Ja Boks for sortering Nei Ja Programvare Ja Nei MINDSTORMS NXT 18

19 7.3 Roboter i undervisningen Forberedelser Før elevene går i gang med å bygge og programmere sine roboter kan det være hensiktsmessig og reflektere litt rundt hva en robot er i fellesskap. Spør elevene hva en robot er? Hvordan ser de ut? Hvordan oppfører de seg? Hva forbinder de med uttrykket Hun oppførte seg som en robot? Hva skiller en robot fra et annet elektrisk eller mekanisk hjelpemiddel? Du kan også be elevene liste opp alle robotene de kjenner fra film og sammenlign med roboter fra hverdagen. Kommentar: En robot gjør bare det den har fått beskjed om gjennom sitt program, i samspill med den konstruksjon den har. Hvis en robot gjør noe galt må vi lete i programmet eller i konstruksjonen for å finne årsaken. Roboter tenker ikke selv, og alle funksjoner den skal utføre er delt opp i små programmer. Tenk deg at du skal beskrive hvordan du går gjennom en døråpning: Først undersøker du om døren er lukket, så løfter du hånden, så trykkes dørhåndtaket ned, osv. Enkle operasjoner for funksjonsfriske mennesker, men en komplisert prosess for roboter. For å komme i gang med å lære seg å bruke utstyret anbefaler vi å starte med Educator i programvaren. Educator følger med i LEGO MINDSTORMS NXT-robotsettet og inneholder mange programmeringsoppgaver med tilhørende byggeanvisninger. Ved hjelp av Educator lærer man seg alle grunnleggende operasjoner og programmeringsmuligheter. Bruk gjerne tid til å gå gjennom alle disse oppgavene, det er nyttig læring og gjør videre arbeid mye enklere. Her vil det også komme fram noen ideer om hvordan konstruksjonselementer man trenger for å løse oppdraget. O MINDSTORMS rte LEGO den nye generasjonen LEGO til Skandinavia. Robolab settene. ammerbar LEGO har fått navnet MINDonseptet har mange nye og spennende T tteriladerfunksjon (kun i skolesettet, ikke i r og lydsensor oth ygger på LabView fra National Instruments ammet bygger på). Programmet vil inne, tips og smarte tricks. re mulig å utføre datalogging med MIND kommer så snart dette er klart. lab? te den nåværende plattformen Robolab og supportere software og deler til slutten ny software, ROBOLAB 2.9, som er kompatibel med både NXT og den nåværende b brukere programmere i velkjent miljø og lage programmer til den nye NXT brikken, 000 og nyere plattformer. NXT vil kun kunne brukes på Win XP (SP2) plattform. Macint bruke Robolab 2.54 eller eldre versjoner. FLL i 19 skolen EGO.com/education eller eller kontakt Marketing Manager, Peter ter.thesbjerg@europe.lego.com).

20 7.4 Praktiske oppgaver Oppgaver for å komme i gang med programmering. OPPGAVE 1 A. Bygg kjørebase fra Robot Educator. (03. Kjør fremover byggeveiledninig) B. Mål og regn ut hvor langt roboten vil kjøre med 3 rotasjoner. Benytt ulikt måleutstyr. Skriv svaret i cm C. Programmer roboten til å kjøre fram med 3 rotasjoner ved hjelp av Robot Educator. (03. Kjør fremover Programmeringsveiledning). D. Test på robotbanen. Stemte det dere regnet ut i punkt b? E. Bytt hjul på roboten. Mål og regn ut hvor langt roboten vil kjøre med 3 rotasjoner. Skriv svaret i cm. Programmer og test på robotbanen. Stemte det? OPPGAVE 2 A. Mål og regn ut hvor mange rotasjoner hjulene på roboten må rotere for at den skal kjøre 10 cm fremover. Gå inn i programmet og endre fra rotasjon til grader Test om roboten kjører like langt. Stemte det? B. Mål og regn ut hvor mange rotasjoner hjulene på roboten må rotere for at den skal kjøre 20 cm fremover. C. Mål og regn ut hvor mange rotasjoner hjulene på roboten må rotere for at den skal kjøre 60 cm fremover. OPPGAVE 3 A. Trykksensor. Bygg og programmer 18. Registrer trykk fra Robot Educator. B. Bestem hva roboten skal gjøre når den treffer en hindring (rygge, lage lyd, snu). Hva bestemte du at den skulle gjøre? C. Fungerte programmet du lagde? OPPGAVE 4 A. Bygg og programmer 17. Følg en linje fra Robot Educator. B. Test ut på egnet underlag. C. Hvor fort får du roboten til å kjøre uten å spore av? EKSTRA OPPGAVE 1 Bygg og programmer 20. Treff rød ball fra Educator. Forklar hvorfor den slår den røde ballen og ikke den blå. EKSTRA OPPGAVE 2 Bygg og programmer en robot ut fra eget behov. Bestem før dere starter hva roboten skal gjøre og hvilke sensorer dere skal bruke. Beskriv ideen og formålet med roboten. Programmer og test. Stemte det? D. Programmer roboten til å kjøre 60 cm frem, snu og kjøre tilbake til start. 20

21 8. FLL og kompetansemålene i LK 06 Her finner dere noen av de kompetansemålene som en jobber med uavhengig av temaet i forskningsoppgaven. I forslag til periodeplan vil vi knytte de kompetansemålene som er rettet mot årets tema, så den planen endres hvert år. 8.1 Kompetansemål etter 7. trinnet Opplæring i Naturfag gjennom FLL Kobling til opplæring i Naturfag i FLL I FLL er det lagt opp til både teoretisk og praktisk arbeid hvor en i stor grad får brukt sin kreativitet, nysgjerrighet, kritiske evner og åpenhet. Dette i aktiv deltakelse i situasjoner der naturfaglig kunnskap og ekspertise inngår. Arbeidsmåtene er varierte fra teoretiske bakgrunnsstudier, kritisk bearbeiding av materiale, utvikling av prototyper og testing og ferdigstilling av et endelig produkt. Dette gir rom for undring, nysgjerrighet og fascinasjon. Kompetanse i å forstå ulike typer naturvitenskapelige tekster, metoder og teknologiske løsninger gir et godt grunnlag for livslang læring i videre studie, yrke og fritid. Som presisert i LK06: Naturvitenskapens lover og teorier er modeller av en sammensatt virkelighet, og disse modellene endres eller videreutvikles gjennom nye observasjoner, eksperimenter og nye ideer. En viktig del av allmennkunnskapen er å kjenne til at naturvitenskapen er i utvikling, og at forskning og ny kunnskap i naturvitenskap og teknologi har stor betydning for samfunnsutvikling og livsmiljøet. FLL som prosjekt i det tverrfaglige emnet Teknologi og design, som innføres i grunnskolen i LK06, vil utfordre elevene på samspillet mellom teknologi og naturvitenskap gjennom planlegging, utvikling og framstilling av et produkt for å løse et gitt problem. Alle de grunnleggende ferdighetene i Naturfag fra LK06 dekkes i FLL. Kompetansemål i Naturfag etter 7.trinnet i LK06: Forskerspiren Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: formulere spørsmål om noe han eller hun lurer på, lage en plan for å undersøke en selvformulert hypotese, gjennomføre undersøkelsen og samtale om resultatet forklare hvorfor det er viktig å lage og teste hypoteser ved systematiske observasjoner og forsøk, og hvorfor det er viktig å sammenligne resultater trekke naturfaglig informasjon ut fra enkle naturfaglige tekster i ulike medier publisere resultater fra egne undersøkelser ved å bruke digitale verktøy bruke digitale hjelpemidler og naturfaglig utstyr ved eksperimentelt arbeid og feltarbeid Teknologi og design Mål for opplæringen er at elevene skal kunne: planlegge, bygge og teste mekaniske leker, beskrive ulike bevegelser i lekene og prinsipper for mekaniske overføringer planlegge, bygge og teste enkle produkter som gjør bruk av elektrisk energi, forklare virkemåten og beskrive prosessen fra idé til ferdig framstilt produkt 21

22 Opplæring i Matematikk gjennom FLL Kobling til opplæring i Matematikk i FLL I FLL er matematikk spesielt viktig som et redskapsfag. I den praktiske delen av prosjektet, hvor det designes, konstrueres og programmeres en LEGO MINDSTORMS robot, vil en få bruk for både matematiske ferdigheter samt at utfordringene elevene står ovenfor stimulerer til en matematisk tenkemåte. Elevene vil bruke matematikk for å systematisere erfaringer og for å beskrive og løse konkrete problemer og sammenhenger mellom disse. Evnen til problemløsning blir fremmet gjennom FLL. Prosjektet krever analyse og omforming av et problem til matematisk form, for så å kunne løse dette og vurdere gyldigheten av den løsningen de har kommet frem til. Språklige aspekter av matematikk inngår også i FLL, for eksempel som det å resonnere og kommunisere ideer med de andre i prosjektgruppen. I prosjektet har elevene hjelpemidler i form av en robot (LEGO MINDSTORMS NXT) og et programmeringsverktøy (MINDSTORMS NXT v1 & v2) som abstraherer detaljene og gjør at elevene kan fokusere på å løse relativt komplekse problemer på en effektiv måte. Elevene vil kunne se raske resultater av sitt arbeid, men også erfare at en perfekt løsning krever et godt samspill mellom valg av metode, konstruksjon og program. Å kunne bruke og vurdere hjelpemidler og teknologi, og kjenne deres begrensninger er viktige elementer av opplæringen i matematikk. For å utvikle den matematiske kompetansen som samfunnet og den enkelte trenger, må elevene få arbeide både praktisk og teoretisk. I FLL vil matematikk vise seg som et nyttig redskapsfag i arbeid med teknologi og design og praktiske anvendelser. Selve ferdighetstreningen blir erstattet av utforskende, lekende, kreative og problemløsende aktiviteter. Kompetansemål i matematikk etter 7. trinn i LK06: Tall og algebra Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: stille opp og forklare beregninger og framgangsmåter og argumentere for løsningsmetoder Geometri Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: analysere egenskaper ved to- og tredimensjonale figurer og beskrive fysiske gjenstander innenfor teknologi og dagligliv ved hjelp av geometriske begreper Måling Mål for opplæring er at eleven skal kunne: velge passende måleredskaper og utføre praktiske målinger i forbindelse med dagligliv og teknologi og vurdere resultatene ut fra presisjon og måleusikkerhet anslå og måle størrelser for lengde, areal, masse, volum, vinkel og tid og bruke tidspunkt og tidsintervaller i enkle beregninger velge passende måleenheter og regne om mellom ulike måleenheter forklare oppbygningen av mål for areal og volum og beregne omkrets og areal, overflate og volum av enkle to- og tredimensjonale figurer bruke målestokk til å beregne avstander og lage enkle kart og arbeidstegninger bruke forhold i praktiske sammenhenger, regne med fart og regne om mellom valutaer Statistikk Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: planlegge og gjennomføre datainnsamling tilknyttet observasjoner, spørreundersøkelser og eksperimenter presentere data i tabeller og diagrammer framstilt digitalt og manuelt, samt lese, tolke og vurdere hvor hensiktsmessige disse er 22

23 Opplæring i Norsk gjennom FLL Kobling til opplæring i Norsk i FLL Koblingen mot undervisningen i norsk finns i størst grad i forskningsoppgaven, presentasjonen av resultatet samt i profileringen av laget. I forskningsoppgaven skal elevene definere et gitt problem, undersøke hva som er gjort/gjøres på det området i forskningen, finne en nyskapende løsning og presentere sin løsning ved valgfri presentasjon. Presentasjonen kan være muntlig med eller uten støtte av IKT hjelpemidler, i form av en rapport som blir oppsummert muntlig som skuespill/rollespill el. l. Dommerpanelet består av representanter fra undervisningsinstitusjoner og næringsliv. Elevene skal også dokumentere alt sitt arbeid og sitt resultat i en prosjektinnlevering. I tillegg bør laget profilere seg selv ved å skrive søknader og besøke/ta i mot besøk fra næringslivet. Søknader kan være for å dekke inn kostnader til utstyr, deltakelse i turneringen og/eller sosiale aktiviteter. Kompetansemål i Norsk etter 7. trinn i LK06: Muntlige tekster - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: opptre i ulike språkroller gjennom rollespill og drama, opplesing, intervju og presentasjoner lytte til andre, uttrykke og grunngi egne standpunkter og vise respekt for andres presentere et fagstoff muntlig med mottakerbevissthet med eller uten andre hjelpemidler Skriftlige tekster - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: bruke oppslagsverk og ordbøker bruke digitale skriveverktøy i skriveprosesser og i produksjon av interaktive tekster bruke bibliotek og digitale informasjonskanaler på en målrettet måte forklare opphavsrettslige regler for bruk av tekster hentet fra Internett Sammensatte tekster - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: lage sammensatte tekster med bilder, utsmykninger og varierte skrifttyper til en større helhet, manuelt og ved hjelp av digitale verktøy bruke sang, musikk og bilder i framføringer og presentasjoner bearbeide digitale tekster og drøfte virkningene 23

24 Opplæring i Samfunnsfag gjennom FLL Kobling til opplæring i Samfunnsfag i FLL I FLL må elevene selv finne og definere et problem de ønsker å finne en løsning på. Forståelse og undersøkelse av forholdet mellom natur og menneskeskapte omgivelser er derfor et viktig element i FLL. Som definert i LK06 er et av målene med opplæring i samfunnsfag å stimulere til drøfting av sammenhenger mellom produksjon og forbruk og vurdering av de konsekvenser ressursbruk og livsutfoldelse har på miljøet og en bærekraftig utvikling. I tillegg skal samfunnsfag bidra til å fremme elevenes forståelse for betydningen av teknologi og entreprenørskap. I FLL påvirkes elevenes lyst til å søke kunnskap om samfunn, naturvitenskapelige fenomener og teknologi og vil i så måte fremme evnen til å diskutere, resonnere og til å løse problemer i samfunnet. Et annet viktig perspektiv er å fremme forståelse av at som moralsk individ er mennesket ansvarlig for konsekvensen av sine handlinger. Samfunnsfag Kompetansemål etter 7. trinn i LK06: Samfunnskunnskap Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: velge et tema, utforme spørsmål og belyse dem ved bruk av forskjellige kilder forklare hvordan informasjon fra massemedier og kommersiell påvirkning kan ha innflytelse på forbruksvaner Opplæring i Engelsk gjennom FLL Kobling til opplæring i Engelsk i FLL kommunikasjon med andre FLL deltakere etter selv-etablert kontakt lese tekster og info på engelsk engelsk faglitteratur I de regionale turneringene foregår alle skriftlige og muntlige presentasjoner på norsk. Uavhengig av det må man ofte forholde seg til at mye informasjon og fagstoff finnes på engelsk gjennom de ulike informasjonskanaler. Et faktum er at i den raske utviklingen på mange områder i samfunnet for eksempel innen teknologi, forekommer også et økende antall faglige uttrykk på engelsk, noe som er med på å forme vårt eget språk. I økende grad brukes også engelsk i undervisning og arbeidsliv, i Norge så vel som i utlandet. Dersom et lag kvalifiserer seg for turneringer utenfor Skandinavia gjennom sin innsats, vil det føre til at de må fremføre sitt prosjekt på engelsk. Engelsk Kompetansemål etter 7. trinn i LK06: Kommunikasjon Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: forstå ulike muntlige og skriftlige framstillinger om selvvalgte emner lese og forstå tekster av ulik lengde og i ulike sjangere bruke digitale verktøy for å finne informasjon og som redskap for å lage tekster 24

25 Opplæring i Kunst og Håndverk gjennom FLL Kobling til opplæring i Kunst og håndverk i FLL Design og konstruksjon av robot Kostymer, underholdning og presentasjon Ideutvikling og designprosess Bilderedigering i prosjektinnleveringen I FLL blir elevene stilt overfor utfordringer med praktisk arbeid ved å utvikle og lage produkter. Design og konstruksjon av roboten til å utføre operasjoner praktisk og oppfinnsomt krever en god prosess og bruk av gode teknikker med vertøyet LEGO MINDSTORMS. FLL er ikke bare en robotkonkurranse, og på turneringsdagen er det veldig synlig at lagene også har brukt tid på å lage kostymer, underholdning og presentasjoner. Disse aspektene krever utvikling og bruk av fantasi, kreativitet, motorikk og håndlag fra det enkle til det mer avanserte. Dette gir læreren gode muligheter for differensiering i undervisningen samtidig som det legger til rette for å oppleve gleden ved å skape og mestre hos alle elevene. Kunnskap om form, farge og komposisjon er avgjørende for å lage produkter som fungerer, og for å framføre visuelle budskap på en hensiktsmessig måte. Kunnskapen kan bidra til personlig utvikling som er en forutsetning for målrettet kreativ idéutvikling, visuell kommunikasjon og produksjon. I tillegg til ovennevnte sammenhenger mellom FLL og Kunst og håndverk presiseres det i LK06 at faget skal gi muligheter for utvikling av entreprenørskap og samarbeid med bedrifter, institusjoner og fagpersoner. I tverrfaglig samarbeid om design og teknologi bidrar opplæringen og FLL spesielt, med det praktisk-estetiske aspektet ved design og prosessen fra idé til ferdig produkt. Kunst og håndverk Kompetansemål etter 7. trinn i LK06: Visuell kommunikasjon Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: fotografere og manipulere bilder digitalt og reflektere over bruk av motiv og utsnitt Design Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: lage enkle bruksformer i ulike materialer og kunne gjøre rede for sammenheng mellom idé, valg av materialer, håndverksteknikker, form, farge og funksjon bruke symaskin og enkelt elektrisk håndverktøy i en formgivingsprosess bruke ulike sammenføyningsteknikker i harde og myke materialer 25

26 8.2 Kompetansemål etter 10. trinnet Opplæring i Naturfag gjennom FLL Kobling til opplæring i Naturfag i FLL I FLL er det lagt opp til både teoretisk og praktisk arbeid hvor en i stor grad får brukt sin kreativitet, nysgjerrighet, kritiske evner og åpenhet i aktiv deltakelse i situasjoner der naturfaglig kunnskap og ekspertise inngår. Arbeidsmåtene er varierte fra teoretiske bakgrunnsstudier, kritisk bearbeiding av materiale, utvikling av prototyper, testing og ferdigstilling av et endelig produkt. Dette gir rom for undring, nysgjerrighet og fascinasjon. Kompetanse i å forstå ulike typer naturvitenskapelige tekster, metoder og teknologiske løsninger gir et godt grunnlag for livslang læring i videre studie, yrke og fritid. Som presisert i LK06; Naturvitenskapens lover og teorier er modeller av en sammensatt virkelighet, og disse modellene endres eller videreutvikles gjennom nye observasjoner, eksperimenter og nye ideer. En viktig del av allmennkunnskapen er å kjenne til at naturvitenskapen er i utvikling, og at forskning og ny kunnskap i naturvitenskap og teknologi har stor betydning for samfunnsutvikling og livsmiljøet. FLL som prosjekt i det tverrfaglige emnet Teknologi og design, som innføres i grunnskolen i LK06, vil utfordre elevene på samspillet mellom teknologi og naturvitenskap gjennom planlegging, utvikling og framstilling av et produkt for å løse et gitt problem. Alle de grunnleggende ferdighetene i Naturfag fra LK06 dekkes i FLL. Naturfag Kompetansemål etter 10. trinn i LK06: Forskerspiren - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: planlegge og gjennomføre undersøkelser for å teste holdbarheten til egne hypoteser og velge publiseringsmåte skrive logg ved forsøk og feltarbeid og presentere rapporter ved bruk av digitale hjelpemidler forklare betydningen av å se etter sammenhenger mellom årsak og virkning og forklare hvorfor argumentering, uenighet og publisering er viktig i naturvitenskapen Mangfold i naturen - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: observere og gi eksempler på hvordan menneskelige aktiviteter har påvirket et naturområde, identifisere ulike interessegruppers syn på påvirkningen og foreslå tiltak som kan verne naturen for framtidige generasjoner Fenomener og stoffer - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: gjøre rede for begrepene fart og akselerasjon, måle størrelsene med enkle hjelpemidler og gi eksempler på hvordan kraft er knyttet til akselerasjon Teknologi og design - Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: teste og beskrive egenskaper hos materialer som brukes i en produksjonsprosess ut fra kravspesifikasjoner utvikle produkter som gjør bruk av elektronikk, evaluere designprosessen og vurdere produktenes funksjonalitet og brukervennlighet 26

27 Opplæring i Matematikk gjennom FLL Kobling til opplæring i Matematikk i FLL I FLL er matematikk spesielt viktig som et redskapsfag. I den praktiske delen av prosjektet, hvor det designes, konstrueres og programmeres en LEGO MINDSTORMS robot vil en få bruk for både matematiske ferdigheter samt at utfordringene elevene står ovenfor stimulerer til en matematisk tenkemåte. Elevene vil bruke matematikk for å systematisere erfaringer og for å beskrive og løse konkrete problemer og sammenhenger mellom disse. Evnen til problemløsning blir fremmet i prosjektet som krever analyse og omforming av et problem til matematisk form, kunne løse det og vurdere gyldigheten av den løsningen de har kommet frem til. Språklige aspekter av matematikk inngår også i FLL, for eksempel som det å resonnere og kommunisere ideer med de andre i prosjektgruppen. I prosjektet har elevene hjelpemidler i form av en robot (LEGO MINDSTORMS) og et programmeringsverktøy (MINDSTORMS NXT) som abstraherer detaljene og gjør at elevene kan fokusere på å løse relativt komplekse problemer på en effektiv måte. Elevene vil kunne se raske resultater av sitt arbeid, men også erfare at en perfekt løsning krever et godt samspill mellom valg av metode, konstruksjon og program. Å kunne bruke og vurdere hjelpemidler og teknologi og kjenne deres begrensninger er viktige elementer av opplæringen i matematikk. For å utvikle den matematiske kompetansen som samfunnet og den enkelte trenger må elevene få arbeide både praktisk og teoretisk. I FLL vil matematikk vise seg som et nyttig redskapsfag i arbeid med teknologi og design og praktiske anvendelser. Selve ferdighetstreningen blir erstattet av utforskende, lekende, kreative og problemløsende aktiviteter. Matematikk. Kompetansemål etter 10. trinn i LK06: Tall og algebra Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: sette opp enkle budsjetter og gjøre beregninger tilknyttet privatøkonomi bruke digitale hjelpemidler, tall og variabler i utforskning, eksperimentering, praktisk og teoretisk problemløsning og i prosjekter med teknologi og design Geometri Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: analysere, også digitalt, egenskaper ved to- og tredimensjonale figurer og anvende disse i forbindelse med konstruksjoner og beregninger utforske, eksperimentere med og formulere logiske resonnementer ved hjelp av geometriske ideer og gjøre rede for geometriske forhold av særlig betydning innenfor teknologi, kunst og arkitektur Måling Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: anslå og beregne lengde, omkrets, vinkel, areal, overflate, volum og tid, og kunne bruke og endre målestokk velge passende måleenheter, forklare sammenhenger og regne om mellom ulike måleenheter, bruke og vurdere måleinstrumenter og målemetoder i praktisk måling, og drøfte presisjon og måle usikkerhet gjøre rede for tallet pi (3,1472..) og bruke dette i beregninger av omkrets, areal og volum Statistikk, sannsynlighet og kombinatorikk Mål for opplæringen er at eleven skal kunne: gjennomføre undersøkelser og bruke ulike databaser til å søke etter og analysere statistiske data og utvise kildekritikk ordne og gruppere data, finne og drøfte median, typetall, gjennomsnitt og variasjonsbredde, og presentere data med og uten digitale verktøy 27