FIRST LEGO League FLL I SKOLEN2011
Innholdsfortegnelse 1. Hva er FIRST LEGO League? 4 2. Hvorfor gjennomføre FLL i Skolen? 5 3. Årets tema 6 4. Hva skal lagene gjøre i prosjektet? 7 Forskning 7 Teknologi 8 Profilering 9 5. Komme i gang 10 5.1 Påmelding 10 5.2 Kostnader 10 5.3 Utstyret dere trenger for å delta 10 5.4 Forberedelse før prosjektperioden 11 5.4.1 Lærers rolle 5.4.2 Sette seg inn i årets tema 5.4.3 Kurs/opplæring 5.4.4 Forberedende arbeid 5.4.5 Smørbrødliste 6. Prosjektperioden 5.1 Framdriftsplan 12 5.2 Skole hjem samarbeid 12 5.3 Samarbeid med næringslivet 12 5.4 Organisering 12 5.5 Hvordan passer FIRST LEGO League med Kunnskapsløftet? 13 7. Turnering 14 Pit 14 Arena 14 Presentasjoner 14 Bedømmingen 14 8. Roboter 15 9. Metodikk 17 10. Kilder 19 Vedlegg 11. Aktuelle mål i Kunnskapsløftet 22 12. Eksempel smørbrødliste 28 14. Røyneberg skoles erfaringer med prosjektet 31 14. Forslag til organisering 32 15. Eksempel på Prosjektinnlevering 34 3
1. Hva er FIRST LEGO League? FIRST LEGO League (FLL) er en spennende og lærerik kunnskaps- og teknologiturnering for barn og unge i alderen 10 til 16 år. 17. september 2011 kl. 1300 slippes årets FLL-oppdrag i sin helhet. Oppdraget har ikke fasitsvar så lagene jobber kreativt og velger selv hvor mye innsats de vil legge i prosjektet. Innen 8 uker skal lagene jobbe med de tre delene av prosjektet; Forskning, Teknologi og Profilering. Disse kan du lese mer om på de neste sidene. 12. november møtes alle lag i hele Skandinavia i lokale FLL-turneringer for å konkurrere med robotene og presentere resten av prosjektet sitt. Hvem kan delta? Skole Klasse Fritidslag + + Det kreves ingen forkunnskaper for å delta, men lagene kan med fordel være sammensatt av jenter og gutter med forskjellige evner og interesser. Det viktigste er at man ønsker å gjøre noe morsomt og meningsfylt sammen. Erfaring viser at de lagene hvor deltakerne bygger på hverandres kunnskaper får best resultat. Hvem kan veilede? Lærer Forelder Andre voksne Lagets veileder(e) trenger ingen forkunnskaper om LEGO, eller robotprogrammering, men veilederen må ha lyst til å utforske nye ting sammen med barn. 12. nov. Regionale turneringer 03. des. Skandinavisk finale Erfaring viser at veileder(e) må ha gode kommunikasjonsevner, som er flinke til å prioritere og evner å gjøre flere ting på en gang sitter igjen med de mest positive opplevelsene av prosjektet. 4
Hvorfor gjennomføre FLL i skolen? 2. Gjennom deltakelse i prosjektet får elevene: - erfaring med å jobbe med prosjektmetode og forskningsmetodikk - mulighet til å erfare at ulikheter i klassen er en ressurs - jobbe med et prosjekt som har tydelig forbindelse til det virkelige liv - mulighet til å ta del i et praktisk samarbeid mellom elever, skoler og foresatte FIRST LEGO League er et prosjekt hvor det er en klar forbindelse til Kunnskapsløftets målformuleringer. Det overordnede målet for opplæringen står beskrevet i Kunnskapsløftets første setning: Opplæringens mål er å ruste barn, unge og voksne til å møte livets oppgaver og mestre utfordringer sammen med andre. 1. Prosjekter som FLL kan være med å gi et bidrag til å nå dette målet. I stortingsmeldingen nr. 31 Kvalitet i skolen 2 heter det at elevene i all hovedsak skal få tilpasset opplæring innenfor rammen av fellesskapet, i klasser eller grupper og på en måte som er håndterlig for lærer og skole. I opplæringsloven står det videre om tilpasset opplæring at den må ta utgangspunkt i evnene og føresetnadene hjå den enkelte eleven. Dette stiller store krav til lærer men det blir også avgjørende at elevene har lyst til å lære 3. Ved å jobbe med prosjekter hvor elevene har mulighet til å ha medvirkning på ulike områder innenfor klare rammer gitt av lærer, mener vi det er gode og unike muligheter for læringsvilje og faglig differensiering. I tillegg vil slike prosjekter kunne styrke fellesskapet i klassen. Elevene får mulighet til å erfare at ulikhet i klassen er en ressurs, og at alle er tjent med å motivere og styrke hverandre. Analyser av nyere forskning viser at elevene kan lære mer og bedre gjennom å arbeide med prosjekter og virkelighesnære problemer, men at det stiller krav til lærerne. 4 Gjennom deltakelse i prosjektet får du som lærer: - jobbe med et prosjekt hvor det er klar tilknytning til kompetansemål innen ulike fag som norsk, naturfag, matematikk og de estetiske fagene, og hvor også den generelle delen av lærerplanen står sentralt - et prosjekt hvor forskerspiren står sterkt - muligheten til å få et praktisk og konkret samarbeid mellom skole, elever, foresatte og fagmiljø I dette dokumentet vil du finne råd og tips til hvordan du kan gjennomføre prosjektet på din skole. Dette dokumentet finnes også på nedlastningssiden på hjernekraft.org Vi anbefaler at elever, foreldre og lærere gjør seg godt kjent med hjernekraft.org. Her finner du tilbakemeldinger og tips fra lærere som har erfaring fra FLL. Der vil dere også finne et forslag til målark og periodeplan. 1 Læreplanverket for kunnskapsløftet, s. 3 2 2007-2008 3 Bjørkvold 2010 4 Barron og Darling-Hammond, 2010 5 www.mattilsynet.no 6 Artikkel 11 i FN-konvensjonen 5
3. Årets tema I FIRST LEGO League kommer det et nytt tids- og samfunnsaktuelt oppdrag hvert år. Disse er utviklet og grundig testet i USA og rundt 140 000 barn i hele verden arbeider med det samme oppdraget. I år handler det om mattrygghet. Oppdraget Food Factor -Ta vare på maten. Tenk mattrygghet! slippes i sin helhet 17. september, men her kan du finne noe informasjon som kan være utgangspunkt for et forberedende arbeid. Mattilsynet jobber for å sikre mattrygghet og de jobber bl.a. etter Matloven som skal sikre forbrukerne helsemessig trygg mat og trygt drikkevann, fremme helse, samt ivareta miljøvennlig produksjon og hindre spredning av dyre- og plantesykdommer 5. Helsemessig trygg mat vil si mat som er slik at ingen blir syke av å spise den og mat som ikke inneholder farlige stoffer i en slik mengde at det kan være helsefarlig. Noen blander sammen begrepene Mattrygghet og Matsikkerhet. Sistnevnte handler ikke om kvaliteten på maten men om retten til å ha nok mat 6. La elevene forske på mattrygghet og hva som kan bidra til at den maten vi spiser får enda bedre kvalitet. Flere faktorer kan være med på å redusere kvaliteten. Det kan være kontakt med insekter og smådyr, bakterieinfisert matlaging, transportering, uheldige tilsetningsstoffer og dårlig hygiene for å nevne noen. I oppdraget kan elevene komme med ideer på hvordan vi kan minimere og kanskje helt fjerne påvirkningen fra disse, eller andre faktorer.! For mer informasjon besøk: hjernekraft.org 6
4. Hva skal lagene gjøre i prosjektet? FLL-oppdraget er tredelt og har arbeidsoppgaver innenfor feltene forskning, teknologi og profilering. Forskningsoppgaven Lagene skal selv formulere spørsmål om noe de lurer på innenfor årets tema. De skal lage en plan for å undersøke selvformulerte hypoteser, gjennomføre undersøkelser og samtale om resultatet. På turneringsdagen skal laget presentere sin forskningsoppgave foran et dommerpanel. A. Forske og finne en innovativ løsning Elevene må formulere spørsmål om noe de lurer på innenfor årets tema. Elevene må velge ett spørsmål de vil jobbe videre med Dette er lagets problemstilling. Formulere to-tre hypoteser til problemstillingen. Prøve ut hypotesene. Finne en innovativ løsning. Les mer om metode på s. 17 B. Presentere forskningsprosjekt og løsning Planlegge en muntlig presentasjon av lagets forsknings oppgave og løsning. Øve på presentasjonen. Laget velger selv metode men lagdeltakerne skal være muntlig delaktige. Noen lag bruker presentasjonsverktøy som PowerPoint, andre demonstrerer noe samtidig som de forteller, noen bruker rollespill etc. C. Dokumentere prosjektet skriftlig Når dere melder dere på FLL får laget en egen lagside på hjernekraft.org. Her skal laget skrive en rapport om sitt prosjekt. Dette kalles i FLL for Prosjektinnlevering. Denne har klare retningslinjer og kan fylles ut fortløpende under hele arbeidsprosessen. Hver del skal være på maks to sider og sendes inn samlet rett før turneringen ( Sende prosjekt innlevering ). Dommerne vil bruke prosjektinnleveringen for å forberede seg til møtet med laget. Se vedlegg for et eksempel på innlevering. Turneringsdagen Laget skal holde en 5 minutters presentasjon av forskningsarbeidet sitt for dommerne. Dommerne vil stille spørsmål etter presentasjonen. Pris og kriterier Kriteriene for forskningsprisen: klar definisjon av problemstilling tydelig samsvar mellom løsning og problemstilling korrekt og hensiktsmessig bruk av faglige begreper innovativ løsning bruk av kilder strukturert og logisk framstilling med god flyt god stemmebruk, variert språk og tydelig mottakerbevissthet god bruk av hensiktsmessige hjelpemidler Tips og råd Det er viktig at problemstillingen er noe elevene lurer på! Formulering av hypoteser vil være til hjelp for å avgrense og holde fokus i prosjektet. Lag en pdf av prosjektinnleveringen og bruk den som informasjonsmateriell til foreldre, sponsorer, andre lærere ved å trykke på Forhåndsvisning under Prosjektinnlevering på lagsiden. Det kan være en fordel å introdusere det innovative aspektet når elevene er kommet godt i gang med forskningsarbeidet. 7
Teknologioppgaven Forskningsoppgaven Robotens design og programmering: Sett inn med bildeårets av roboten. Lagets valg av problemstilling i forbindelse oppdrag: Teknologioppgaven Beskriv nettopp ut, hvilke overveielser ligger bakhar design Forklar kort hvorfor hvordanden og ser hvorfor dereslik landet på problemstillingen dere valgt. og konstruksjon. Forklar kort om programmeringen deres, hvordan programmet Elevene skalogplanlegge, bygge teste er bygd løsning opp hvilke sensorer som ererbenyttet. Lagets på problemet somog valgt:en robot som løser ulike oppdrag på en robotbane. De må prøve seg fram, gjøre erfaringer, revurdere strategierog Beskriv lagets idé og forklar kort hva som er nyskapende ved deres løsning, dendiskutere Strategi på robotbanen: Forklar strategien på banen. Begrunn valgene. med hverandre. På kom turneringsdagen skal deres laget presentere roboten sinhvilken for et dommerrealiserbar, hvordan dere fram til akkurat denne løsningen og litt om Hva harog dere lærtrobotkamper i arbeidet med roboten? Er det laget selv som har kommet panel kjøre betydning vil denne løsningenpå harobotbane. for samfunnet vårt. frem til disse ideene eller har laget hentet inspirasjon andre steder? A. Løse oppdrag på robotbane Elevene må bygge installasjonene til robotbanen (challenge-settet). Gjøre seg kjent med programmeringsverktøyet. Planlegge strategi på banen. Bygge en robot med funksjonelle verktøy og programmer den til å løse oppdrag på banen. Lese regler og oppgaver nøye. De finner dere på: hjernekraft.org. B. Presentere roboten og tekniske løsninger Planlegge en teknisk presentasjon av roboten, verktøyene og programmet. Presentasjonen er muntlig. Øve på presentasjonen. Laget viser fram roboten sin og forklarer bruken av sensorer, verktøy til roboten, strategi og design. Laget skal demonstrere minst ett av robotoppdragene for dommerne. De må ha med datamaskin slik at de kan vise dommerne programmet og forklare hvordan det virker. C. Dokumentere prosjektet skriftlig Når dere melder dere på FLL får laget en egen lagside på hjernekraft.org. Her skal laget skrive en rapport om sitt prosjekt. Dette kalles i FLL for Prosjektinnlevering. Denne har klare retningslinjer og kan fylles ut fortløpende under hele arbeidsprosessen. Hver del skal være på maks to sider og sendes inn samlet rett før turneringen ( Sende prosjektinnlevering ). Dommerne vil bruke prosjektinnleveringen for å forberede seg til møtet med laget. Se vedlegg for et eksempel på innlevering. 8 Turneringsdagen Lagene skal kjøre minimum tre robotkamper og ha en teknisk presentasjon for dommere. I robotkjøringen er det poengsummen fra beste kjøring som vil avgjøre om laget går videre til mellomrundene. Laget skal holde en 5 minutters teknisk presentasjon for dommere hvor robot, robotens verktøy, program og strategi presenteres. Elevene må være forberedt på å svare på spørsmål fra dommerne etter presentasjonen. Presentasjonen foregår i et eget rom med en ferdig oppsatt robotbane. Priser og kriterier Kriterier for Robotkonkurransens 1. og 2. pris: Se robotoppdraget. Kriterier for Teknologiprisen er: Robot og programmering: stabil og presis konstruksjon funksjonelle verktøy til løsing av oppdrag hensiktsmessig bruk av sensorer programmets kvalitet og effektivitet strategi på banen hensiktsmessig og korrekt bruk av faglige begreper kunnskap, innsikt og forståelse for programmering muntlig framføring og demonstrasjon som er klar og presis Tips og råd Å bygge installasjonene er en hyggelig lagaktivitet. Få lag klarer alle oppdragene, start med de enkle! Øv på robotkjøring med tidtaking før turnering.
Profileringsoppgaven Elevene skal planlegge og lage materiell for å presentere prosjektet sitt og seg selv. De skal presentere prosjektet for andre før eller etter turneringen. På turneringsdagen har laget en utstilling i en pit og en dommerpresentasjon. Profileringen skal ha faglig relevans. A. Profilering av prosjektet Planlegge en pit som skal presentere laget og prosjektet på turneringsdagen. Lage innholdet til pit. 1 Laget skal presentere prosjektet for andre, enten før eller etter turnering. 2 1 Laget velger selv hvordan innholdet skal være. Noen lager plakater, veggaviser og henger opp bilder, og noen har med modeller og/eller gjenstander som er aktuelle for prosjektet. 2 Elevene kan selv velge hvordan og til hvem de vil presentere prosjektet. Det kan f.eks. gjøres som en presentasjon av forskningsoppgaven og lagets løsning for andre eller oppslag i media. Det kan også gjøres som en generalprøve før turneringen for foreldre, andre klasser eller lærere. B. Presentasjon av pit Planlegge en muntlig presentasjon av laget, innholdet i pit og arbeidsprosessen. Øve på presentasjonen. Laget gir en kort presentasjon av laget og presenterer innholdet i piten sin for dommerne. De sier noe om arbeidsprosessen og hvordan de har presentert prosjektet for andre (eller hvordan de planlegger å gjøre det). C. Dokumentere arbeidsprosessen skriftlig Når dere melder dere på FLL får laget en egen lagside på hjernekraft.org. Her skal laget skrive en rapport om sitt prosjekt. Dette kalles i FLL for Prosjektinnlevering. Denne har klare retningslinjer og kan fylles ut fortløpende under hele arbeidsprosessen. Hver del skal være på maks to sider og sendes inn samlet rett før turneringen ( Sende prosjektinnlevering ). Dommerne vil bruke prosjektinnleveringen for å forberede seg til møtet med laget. Se vedlegg for et eksempel på innlevering. Turneringsdagen Laget må sette opp og klargjøre pit. Dette gjøres som regel på morgenen på turneringsdagen. Størrelse på pit vil kunne variere. Eksakte mål fås fra lokal arrangør. Laget skal holde en 5 minutters presentasjon for dommere hvor de presenterer piten sin og sier noe om arbeidet med prosjektet. Dommerne vil stille spørsmål til laget. Priser og kriterier Kriterier for Profileringsprisen: Pit: teknologi, forskning og laget er presentert i pit på en oversiktlig måte det er en sammenheng mellom innholdet pit og lagets prosjekt Pit-presentasjon: laget presenterer innholdet i piten og arbeidsprosessen på en informativ måte beskriver hvordan de før eller etter turneringen har presentert prosjektet for andre tydelig mottakerbevissthet strukturert og logisk framstilling Kriterier dommerne ser etter for Samarbeidsprisen er: klar arbeidsfordeling god kjennskap til hverandres arbeid lagmedlemmene støtter hverandre Tips og råd Ta bilder og dokumentere arbeidsprosessen underveis. Markedsføringen kan gjøres for andre klasser på skolen, lærere, foreldre, fagaktuelt næringsliv eller sponsorer. På hjernekraft.org har lagene tilgang til en blogg. Vi oppfordrer lagene til å bruke den, men det er ikke noe krav. 9
5.3 5. Komme i gang 5.1 Påmelding Påmeldingen til foregår via: hjernekraft.org. Påmeldingen er åpen fra 1. februar til 1. september. Laget melder seg på ønsket turnering. Før påmelding må lærer vurdere om det skal meldes på ett eller flere lag, avhengig av hvor mange elever det er snakk om. Les mer om dette i kapittel 5.4. Faktura med påmeldingsavgift sendes på e-post etter innmelding. Utstyret dere trenger for å delta datamaskin m /internettilgang OBS: man må ha med egen PC på turneringsdagen challenge sett robotsett robotbord Nærmere beskrivelse av utstyr: 1. Datamaskin (med internettilgang) a. for å skrive prosjektinnleveringen. b. for å levere prosjektinnleveringen. Se 4.4. c. for å programmere roboten. d. til teknisk presentasjon på turneringen. Se 4.2. e. ev. i pit på turneringen. Se 4.3. 2. Challenge-sett Settet bestilles ved påmelding og blir sendt når prosjektstart nærmer seg. 5.2 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 dere kan supplere med enkeltdeler og sensorer hvis noen deler blir borte eller slitt. Påmeldingsavgift: 2 000 kr Challenge-sett: 940 kr LEGO Robotsett: fra ca. 3 000 kr 5 000 kr (dette er en engangsutgift) Dette settet inneholder: a. Robotmatte (ca. 1,2 x 2,4 meter). b. LEGO til å bygge installasjonene som skal stå på robotmatten. Disse bygges av laget. c. En CD med byggeanvisninger til installasjonene. d. Dual lock borrelås som brukes til å feste installasjonene til robotmatten. Hvis dere velger å bygge et robotbord, rulles matten ut i bordet og installasjonene festes på angitte plasser. En nøyaktig beskrivelse av hvor installasjonene skal stå vil du finne sammen med årets oppdrag på: hjernekraft.org Påmeldingsavgiften dekker 12 t-skjorter, årets oppdrag og tilgang på egne lag-sider på hjernekraft.org. Dersom dere trenger flere t-skjorter kan disse bestilles utenom. Sjekk alltid hjernekraft.org angående prisendringer. Øvrige utgifter er valgfrie og vil selvsagt variere fra lag til lag; materiell til pit forbruksmateriell (ark, toner, ekstra LEGO) PC (praktisk med bærbar på turneringsdagen) kostymer eller andre effekter reiseutgifter til turneringssted 10
Det å være lærer og veileder for et FIRST LEGO Leaguelag er en utfordrende, men også en svært givende oppgave. For at laget skal få faglig utbytte av prosjektet og en god opplevelse, må veilederne og ev. medhjelpere være engasjert i hele prosessen. Du som lærer må sette klare rammer for elevene og hjelpe til med organiseringen. Elevene gis frihet innenfor disse klare rammene. 3. Robotsett Robotsettet er en eske som inneholder komponenter og verktøyet som skal til for å bygge og programmere roboten. Denne esken kan brukes fra år til år. Ekstra LEGO klosser kan i tillegg benyttes etter behov. 4. Robotbord Alle robotkamper på selve turneringsdagen blir kjørt på FLL robotbord. Det kan være en fordel å bygge et slikt til trening, men dette er valgfritt. Bygging av robotbord er en fin måte å involvere foreldrene på. Du finner byggeanvisninger til robotbordet på hjernekraft.org 5.4 Forberedelse før prosjektperioden 5.4.2 Sette seg inn i årets tema Hva som er årets tema blir publisert tidlig på året. Det er en fordel om dere i skolen forbereder høstens prosjektarbeid tidlig. Ved å sette dere inn i temaet er det lettere å få FLL inn i planene i flere fag. 5.4.3 Kurs/opplæring Bruk tiden før prosjektet til et programmeringskurs. Robotdelen er ofte den som er ny for elever og lærere. Undersøk med kontaktpersonen ved lokal turnering om det er noen med programmeringskompetanse i deres region. Hvis skolen har deltatt tidligere, så kan også tidligere deltakere i FLL kurse de nye elevene. 5.4.4 Forberedende arbeid Noe forberedende arbeid til FLL kan med fordel utføres i tiden mellom påmelding og oppdragslipp. - Lærerteamet eller skolen som helhet må legge dette inn i skolens plan for høsten. - Gjør dere kjent på hjernekraft.org. - Klassen kan finne lagnavn. - Lærer og elever kan finne stoff om årets tema. - Planlegge organisering av laget/klassen i prosjektperioden. 5.4.5 Smørbrødliste I Vedlegg finner dere eksempel på en smørbrødliste hvor det er listet opp oppgaver og gjøremål som erfaringsmessig gjøres av lagene. Det kan være en fordel å se på denne i forkant av prosjektet. Ta gjerne utgangspunkt i dette eksemplet og gjør lokale tilpasninger. Dere finner smørbrødlisten i word-format på hjernekraft.org. 5.4.1 Lærers rolle Lærers rolle blir å være lagets leder og lede arbeidet i prosjektet. Det anbefales at det er flere lærere involvert i prosjektet og at to deler veilederansvaret. En mulighet er at både du som lærer og en forelder står oppsatt som veiledere. Så kan det avklares hva som jobbes med i skole-tida og hva foreldrene kan bidra med på fritiden. 11
6. Prosjektperioden 6.1 Framdriftsplan En framdriftsplan kan være et godt hjelpemiddel for å planlegge prosjektperioden på en oversiktlig måte. Gjennom å sette opp denne planen tvinges laget og veiledere til å tenke gjennom fasene som skal gjennomføres i løpet av prosjektperioden. Å lage en framdriftsplan består i å definere aktiviteter og oppgaver, estimere startdato og varighet for hver enkelt aktivitet. Skriv gjerne opp hvem som er ansvarlig for at de ulike oppgavene blir utført. Det er ikke uvanlig at en framdriftsplan endrer seg underveis i arbeidet. Dersom du som lærer og veileder opplever at laget er etter skjema kan du prøve og fokusere på måter å få laget tilbake på sporet igjen. 6.2 Skole-hjem samarbeid Gi foresatte og elever informasjon om FLL prosjektet. Det er laget en PowerPoint som kan brukes på foreldremøter. Denne finnes på hjernekraft.org. Det er også laget et skjema hvor foresatte ved signering gir tillatelse til fotografering og filming av elevene i prosjektperioden og på turneringen. Få underskrift på disse. Skjemaene finner dere på hjernekraft.org Noen lærere/skoler velger å gjennomføre FLL som et rent skoleprosjekt, mens andre ønsker et skole-hjem samarbeid. For dere som ønsker å involvere foresatte har vi forslag til aktuelle oppgaver: Faglig bidragsyter. Er det foresatte som har et aktuelt yrke/jobb og som kan brukes som ressurspersoner i forskningsdelen? Foresatte kan overta ansvaret for deler av prosjektet (f.eks.: teknologi og profilering). Sponsorer. Foresatte kan i samarbeid med elevene samle inn sponsormidler til utstyr og andre utgifter. Miljøkvelder. Foresatte/skole kan i løpet av prosjektet arrangere miljøkvelder der noen praktiske oppgaver blir løst (lage effekter til pit, plakater, finne fram gode bilder og lage annet profileringsutstyr). Tips! Det kan være en idé at du som lærer på forhånd har satt opp et visst antall ettermiddagsøkter som du ber foreldre være vakt på. Gjerne med konkrete arbeidsoppgaver. Turneringen. Konkrete oppgaver kan delegeres, f.eks. sørge for at laget er på plass til rett tid på presentasjoner og robotkjøring. 6.3 Samarbeid med næringslivet FLL er et prosjekt relatert til det virkelige liv. Derfor er det positivt dersom elevene får direkte kontakt med næringslivet i prosjektperioden. På turneringen er næringslivet representert blant dommerne. La gjerne elevene ta kontakt med en bedrift som kan ha noe å bidra med i forbindelse med årets tema. Det er også mulig å spørre bedrifter om sponsormidler til dekking av ulike kostnader. 6.4 Organisering Organisering av klassen i prosjektet er veldig viktig. Her vil det være ulike utfordringer for en klasse med 25 elever og en klasse med 8 elever. Ved store klasser må lærer vurdere om det skal meldes på ett eller flere lag. Vi har ingen fasit på hva som fungerer best. Tilbakemeldinger fra lærere som har deltatt i prosjektet viser at begge deler kan fungere godt. Her blir det opp til dere lærere å vurdere hva som passer best for deres elevgruppe. Uansett antall lag må lærer(ne) bruke tid på å planlegge organiseringen av laget/-ene. Erfaring viser at det er dette som er vanskeligst for elever å ta ansvar for selv og at klar styring fra lærer er viktig for å få faglig nytte av (Bjørkvold, 2010) prosjektarbeid. 12
En måte å organisere arbeidet på er å la elevene jobbe med alle deler i prosjektet til et visst punkt for deretter å la grupper med elever jobber videre med spesifikke deler. Dette for å sikre seg at alle jobber med noen felles kompetansemål og læringsmål, og også skape en større forståelse for hele prosjektet. Men her er det ingen oppskrift på hvordan det skal gjøres, bare mange muligheter. For konkrete eksempler til organisering, se vedlegg kap 14 og 15. 6.5 Hvordan passer FIRST LEGO League med kunnskapsløftet? Med LK-06 kom også Forskerspiren inn i naturfag som et eget hovedområde. Forskerspiren legger vekt på at elevene gjennom hele grunnskolen skal møte naturfag på en undrende og utforskende måte. Elevene skal på en mer systematisk måte enn tidligere få innsikt i naturvitenskapelige arbeidsmåter tilpasset deres nivå gjennom å lage hypoteser, ved å eksperimentere og observere, diskutere, vurdere og argumentere. Undersøkelser viser at barn og unge liker denne måten å arbeide på (naturfag.no). I FLL vil kompetansemålene under Forskerspiren alltid være aktuelle selv om hovedtema skiftes ut årlig. Arbeidsprosessen vil være lik. I tillegg til Forskerspiren i naturfag vil også kompetansemål innen fag som norsk, matematikk og estetiske fag være lik. I tillegg til konkrete faglige mål vil også elevene utfordres på kreativitet, problemløsning, forskning, samarbeid og nyskapning. Som vedlegg finner dere direkte henvisninger til aktuelle kompetansemål og generelle mål fra Kunnskapsløftet. Det understrekes at det er prosjektperioden før turnering som ses på som spesielt relevant i forhold til Kunnskapsløftet, og her er det klasselærer som må vurdere arbeidet. Klassen vil ikke få faglig tilbakemelding på skriftlige rapporter da det er de muntlige presentasjonene som vurderes på turneringen. Forslag til periodeplan og målark Periodeplanen og målark finnes på nedlastingssiden på hjernekraft.org når oppdraget er sluppet i midten av september. 13
7. Turnering På turneringen vil lagene møtes for å presentere de ulike delene i prosjektet sitt og konkurrere i robotkjøring. De regionale turneringene går på samme dag over hele Skandinavia. Vinnerne fra de regionale turneringene kan delta i en skandinavisk finale 3 uker etterpå. Dersom du vil vite mer om Skandinavisk finale finner du info på hjernekraft.org Hver turneringsarrangør utarbeider eget program med eksakte tider for alt som skal skje på turneringen. Lærere/ veiledere vil få informasjon på forhånd. Turneringslokalene åpnes noen timer før selve turneringen starter. Da er det innsjekkingstid for alle lagene, og de kan sette opp piten sin. Lagene må ha med seg roboten, presentasjonene, materiell og utstyr til pit og egen datamaskin med programmene til roboten. Pit Etter innsjekk blir laget henvist til pit-området hvor de så kan ordne i stand piten med det som er lagd på forhånd. Det vil stå robotbaner i nærheten som kan benyttes til testing av roboten. Datamaskiner må rigges opp. Dersom laget bruker lyssensor på roboten må disse kalibreres til å ha de rette verdier etter lokale forhold. Mellom robotrundene og presentasjonene kan laget samles i piten for å justere roboten, programmere, øve mer på presentasjonene og treffe andre lag. Arena Turneringsarenaen har storskjerm, musikk over anlegg og speaker/konferansier. Det settes pris på alle tiltak som gjør dagen til en positiv opplevelse for alle. Bruk gjerne kostymer, heiarop o.l. 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. Presentasjoner 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 se presentasjonene. Bedømmingene Bedømmingen vil foregå hele dagen; på robotbanen, i presentasjonsrommene for forskning og teknologi og i lagets pit. Dommerne, som alle er representanter fra næringslivet og utdanningsinstitusjoner, vil være delt inn i forskjellige grupper; teknologi dommere, forskningsdommere, profileringsdommere og banedommere. De vil vurdere de forskjellige delene laget har jobbet med. I tillegg er det 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 i kapittel 4. Du som lærer har mulighet til å være til stede og observere under presentasjonene. 14
8. Roboter I teknologidelen brukes verktøyet LEGO MIND- STORMS NXT. Det finnes to typer NXT-sett hvor det ene er et NXT Education-sett og det andre er NXT Retail-sett. Hos FIRST Scandinavias samarbeidspartner InXcover får du spesialtilbud på FLL robotsett. Her finner du også produktinformasjon om andre LEGO Education produkter. Se inxcover.no Dette programmet inneholder alle kommandoer som du trenger for å løse ditt oppdrag. For å komme i gang anbefales det å jobbe seg gjennom veiledningene: Slik begynner du og Programvareoversikt. LEGO MINDSTORMS NXT LEGO MINDSTORMS NXT er microcomputeren som styrer roboten. NXT en har innebygd minne og mulighet til å lagre programmer. Programmene lages på PC og lastes så ned til NXT en via en USB-kabel eller via Bluetooth. NXT en har flere innebygde programmer og funksjoner som kan brukes til å styre og teste robotens muligheter. Motorer med rotasjonssensor Motorene er elektriske og har strømforsyning fra NXTbrikken. De har også innebygde sensorer som teller rotasjoner. Hvis du ønsker å bygge og programmere en robot som skal kjøre en bestemt strekning kan du bruke rotasjonssensoren. Ved først å finne omkretsen på hjulene kan du regne ut hvor mange rotasjoner hjulene må rotere for å kjøre en gitt avstand. Fordelen ved å bruke sensoren i motoren til å registrere antall rotasjoner er at roboten vil gå like langt hver gang - uavhengig av spreke eller slappe batterier. Programvare Programvaren som følger med NXT-settet bruker du til å lage kommandoer som du vil at din robot skal utføre. Programvaren som følger med MINDSTORMS installeres på en datamaskin. Installasjonsveiledning gis på skjermen. Disse viser enkelt hvordan du kan ta i bruk roboten og de ulike delene i programmet, og du får tilgang til mange byggeveiledninger og programmeringsveiledninger. Ved å bygge og programmere etter disse veiledningene lærer dere hvilke muligheter som ligger i dette verktøyet. Deretter kan dere overføre denne kunnskapen til oppdragene som skal løses på FLL robotbanen. 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 du har mulighet til å programmere din robot, kan du bestemme hva som skal skje og hvordan roboten skal oppføre seg avhengig av hvilke signaler som mottas fra sensorene. 15
Her er en liste over de elektriske komponentene som er tillatt for å løse oppdraget: : Sensor: Antall: NXT-kontroll 1 Motorer 3 Sensorer 1 6 1 Sensorene som er tillatt å bruke er trykksensor, lyssensor, fargesensor, rotasjonssensor, ultrasonisk sensor. Dere kan selv velge hvor mange sensorer av hver sort dere bruker så lenge det totalt ikke overstiger 6 stk. 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 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. 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 flate. Du kan også bruke fargesensoren som en lampe og lyse med tre forskjellige farger. Ultrasonisk sensor Den ultrasoniske sensoren gir roboten øyne og muligheten til å se objekter på avstand. Den kan brukes til å unngå objekter, navigere seg ned en bane med vegger eller oppdage om et objekt beveger seg. Batterier noen nyttige anmerkninger Husk at du må bytte batterier i løpet av design- og byggeprosessen. Pass derfor på å ikke bygge inn batteridekslet på undersiden av NXT brikken. Det gjør batteribytte enklere. Med bruk av oppladbart batteri trenger kun ladepluggen å være tilgjengelig. 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. Hvis du bruker lengre tid mister du programmene som er lagret i NXT en. Da må disse lastes ned fra datamaskinen på nytt. 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 forskjellig 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. Merk! For nærmere beskrivelse av regler se: hjernekraft.org 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. 16
9. Metodikk I FIRST LEGO League jobber deltakerne med et prosjekt hvor forskermetode er en viktig del, særlig innenfor forskningsdelen. I teknologi og profilering vil det være prosjektmetodikk hvor elevene må løse utfordringer og planlegge strategi underveis. Med Kunnskapsløftet kom Forskerspiren med som et eget hovedområde i naturfag. Forskerspiren skal gi elevene et verktøy som kan brukes til å tilegne seg kunnskap. Elevene skal få trening i hypotesedanning. De skal eksperimentere, gjøre systematiske observasjoner, diskutere, argumentere, trekke konklusjoner av arbeidet de gjør og formidle fagstoff (Kunnskapsløftet fag og læreplaner). Når klassen skal starte på forskningsdelen er det fint om de på forhånd har fått noe påfyll om tema først. På hjernekraft.org kan du som lærer finne linker til sider som omhandler årets tema, aktuelle artikler og presentasjoner. I FIRST LEGO League er det fokus på nytenking. Lærer må vurdere når og hvordan det innovative aspektet trekkes fram. Innovative ideer kommer gjerne naturlig når barn forsker, men det er lurt at lærer har dette i tankene i prosessen. I starten kan det sies noe om at nå skal vi forske, og dersom vi kommer på noen helt nye ideer underveis er det veldig bra. En annen variant er å introdusere det innovative etter at elevene er kommet i gang med prosessen. Det å ha en innovativ løsning trenger ikke være så avansert eller komplisert. Det kan være en ny måte å gjøre ting på, ny måte å frakte noe, forbedring av en type emballasje, en ny måte å kombinere tidligere opplevelser eller oppfinnelser på etc. Dersom laget ikke lykkes i å finne en innovativ løsning kan de likevel delta i FLL. Elevene som drivkraft i prosjektet Det å jobbe med elevaktive metoder som et forskningsprosjekt er, krever god struktur og organisering (Barron & Darling-Hammond, 2010). For å lykkes er det viktig å gjøre et godt grunnarbeid. La elevene selv formulere spørsmål om noe de lurer på og sammen bli enige om en problemstilling. Det gir elevene eierforhold til prosjektet og dermed større motivasjon enn om lærer sier hva som skal forskes på. Deretter lager elevene en plan for å teste ut egenformulerte hypoteser. Det vil gjøre arbeidet fokusert. Lærer må være til stede og lede dette arbeidet. Når elevene skal planlegge utprøving av hypotesene må lærer forsikre seg om at elevene kjenner til ulike metoder. Finne problemstilling Første steget er å finne en problemstilling. Problemstillingen formuleres som et spørsmål, gjerne med hvorfor eller hvordan. Det bør være noe som gir elevene noe å fundere over og som gir muligheter for å jobbe videre med. Dersom problemstillingen gir muligheter for undersøkelser i form av observasjoner, eksperimentering, spørreundersøkelser e.l. er det en fordel. Det er viktig at problemstillingen har nærhet til elevene. Jo yngre elevene er, jo viktigere er dette. Det er vanskelig å forske på ting i verdensrommet, dyr i jungelen eller andre fjerne ting. Problemstillingen kan også ta utgangspunkt i et reelt problem/undring, f.eks. Hvorfor spiser vi? Mye av dette kapitlet er skrevet med utgangspunkt i boka HTO Helhetlig Tilpasset Opplæring av Tuva Bjørkvold. Hun har bred erfaring med prosjektarbeid og forskningsprosjekter i skolesammenheng. 17
Det er ikke tillatt å kritisere noen ideer! La gullappene henge på veggen i klasserommet. Gjør gjerne dette i korte sekvenser. F.eks. 5-10 minutt en dag og 5-10 minutter dagen etter. Trinn 2 Tegn et koordinatsystem med en X og Y akse. Sett navn på aksene f.eksempel: X-akse: Relevans til tema. Y-akse: Mulig å forske på Plasser alle ideene fra idébanken i koordinatsystemet sammen med klassen. Unngå problemstillinger som elevene kan finne svaret på direkte ved et søk på internett eller i leksikon. Det er viktig at elevene finner en problemstilling som er god å jobbe med. Det blir din jobb som lærer å passe på dette. Men det er viktig at dette gjøres på en måte som ivaretar elevenes følelse av medvirkning og eierforhold til prosjektet. Det kan også være mulig å hjelpe elevene å omforme en, i utgangspunktet, dårlig problemstilling til en god problemstilling. For å sikre at elevene får et eierforhold til problemstillingen kan det være en ide å kjøre en brainstormingprosess med hele laget. Alle elevene må få muligheten til å komme med innspill, selv om de i utgangspunktet syns det kan være vanskelig. Starten på prosessen kan være å vise elevene ulike bilder innen tema og snakke rundt disse. Det vil være med på å få i gang tankene. Behold kun de ideene som er relevante for tema og de som er mulig å forske på. Gjenta prosessen, kanskje nå med andre kriterier på aksene, til det er 3-5 ideer igjen. Trinn 3 Bygg videre på de gode ideene Bygg videre på de 3-5 gode ideene fra forrige trinn. Skriv ned hver ide på et eget ark. Gi hver elev 5 minutter til å jobbe videre på en ide før han/hun sender den videre til neste elev. Fortsett til alle elevene har jobbet med alle ideene. Klassen må så bli enig om hvilken ide laget skal jobbe videre med i prosjektet. Her kommer et forslag på en metode innen brainstorming. Det kan være at det gjøres små justeringer ut fra elevenes alder. Trinn 1 La elevene notere ned ideer på gullapper som festes på veggen i klasserommet. Målet er å samle så mange ideer som mulig. Alle ideer er gode ideer i denne fasen. Relevans til tema Mulig å forske på 18
Formulering av hypoteser Når laget er blitt enig om en problemstilling - og denne er blitt godkjent av lærer - er det tid for å formulere hypoteser. Hypotesene formuleres som jeg tror setninger. Elevene kan tro hva de vil og det kan også komme opp hypoteser som motsier hverandre. Om elevene formulerer hypoteser som virker banale eller urimelige må de gjerne få det. Gjennom å forske skal elevene selv finne ut om deres egne hypoteser stemmer eller ikke. Lærer til laget: Nå har dere bestemt dere for å finne ut noe om Hvordan kan vi best ta vare på maten vår når vi er et sted uten kjøleskap? Nå skal dere skrive ned noen hypoteser, jeg-tror setninger om hvordan dere tror maten kan oppbevares når dere er et sted uten kjøleskap. Elevene formulerer hypoteser og en mulighet er at en liten utvalgt gruppe får i oppgave å samle alle, finne fellestrekk og plukke ut f.eks. 3 stk. Hypoteser: 1. Jeg tror maten bevares best hvis den oppbevares i en spesiell emballasje. 2. Jeg tror maten bevares best hvis den står i vann. Så er det tid for å snakke med elevene om hvordan de skal undersøke om disse hypotesene stemmer eller ikke. Her kan du som lærer styre prosessen ved å stille gode spørsmål underveis. For utdypende lesing og praktiske eksempler fra prosjektarbeid med elever anbefales boka HTO Helhetlig Tilpasset Opplæring av Tuva Bjørkvold. 10. Kilder Bjørkvold, Tuva (2010). HTO Helhetlig Tilpasset Opplæring. Oslo: Freidig forlag A/S. Dumont, Hanna, Istance David og Benavides, Francisco (2010). The Nature of Learning. Using research to inspire practice. Centre for Educational Research and Innovation. OECD. Det kongelige kunnskapsdepartementet (2007-2008). St.meld.nr.31 Kvalitet i skolen. Det kongelige kunnskapsdepartementet (2009). Kunnskapsløftet fag og læreplaner. Hentet fra Utdanningsdirektoratet sin side http://www.udir.no/grep 19
FIRST LEGO League VEDLEGG 21
11 Aktuelle mål i Kunnskapsløftet Her finner dere noen kompetansemål som er aktuelle ved deltakelse i FIRST LEGO League. Det vil være varianter fra lag til lag alt etter hvilken problemstilling elevene jobber med og hvilke metoder som skal brukes i forskningsarbeidet. Derfor må lærer(e) velge ut de kompetansemålene som er aktuelle for sin klasse. NATURFAG 9.1. Måloppnåelse i Naturfag gjennom FIRST LEGO League I FLL er det lagt opp til både teoretisk og praktisk arbeid hvor elevene i stor grad får brukt sin kreativitet, nysgjerrighet, kritiske evner og åpenhet. Arbeidsmåtene er varierte fra teoretiske bakgrunnsstudier, kritisk bearbeiding av materiale, utvikling av presentasjonsmateriell, testing og ferdigstilling av et endelig produkt. Dette gir rom for undring, nysgjerrighet og fasinasjon. FLL som prosjekt i det tverrfaglige emnet Teknologi og design, som ble innført 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. 9.1.1 Kompetansemål i Naturfag etter 7.trinnet i LK06: Forskerspiren 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 9.1.2 Naturfag Kompetansemål etter 10. trinn i LK06: Forskerspiren 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 MATEMATIKK 9.2 Måloppnåelse i Matematikk gjennom FIRST LEGO League Kobling til opplæring i Matematikk i FLL I FLL er matematikk spesielt viktig som et redskapsfag. I teknologi-delen av prosjektet vil elevene få bruk for matematiske ferdigheter i arbeidet med å designe, bygge og programmere en robot til å løse ulike oppdrag på robotbanen. De må f.eks. kunne beregne hvor mange rotasjoner hjulene til roboten må rotere for å kjøre en bestemt lengde. I tillegg vil utfordringene elevene står ovenfor stimulere til en matematisk tenkemåte. Elevene vil bruke matematikk for å systematisere erfaringer og for å beskrive og løse konkrete problemer og sammenhenger mellom disse. Elevene får trening i problemløsning gjennom planlegging og utprøving av strategi på robotbanen da roboten skal løse ulike praktiske oppgaver innen en gitt tid. De må prøve seg fram, gjøre erfaringer, prøve en annen strategi hvis den første ikke fungerte, diskutere med hverandre osv. 22
Vedlegg 9.2.1 Kompetansemål i matematikk etter 7. trinn i LK06: Geometri 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 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 MATEMATIKK Statistikk 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 9.2.2 Matematikk. Kompetansemål etter 10. trinn i LK06: Tall og algebra bruke digitale hjelpemidler, tall og variabler i utforskning, eksperimentering, praktisk og teoretisk problemløsning og i prosjekter med teknologi og design Geometri analysere, også digitalt, egenskaper ved to - og tredimensjonale figurer og anvende disse i forbindelse med konstruksjoner og beregninger Måling 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 måleusikkerhet Statistikk, sannsynlighet og kombinatorik 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 23
NORSK 9.3 Måloppnåelse i Norsk gjennom FIRST LEGO League Kobling til opplæring i Norsk i FLL Det er mange kompetansemål i norskfaget som er aktuelle i dette prosjektet. Koblingen mot undervisningen i norsk finnes i størst grad i forsknings- og profileringsdelen. Elevene må definere hva de ønsker å forske på, de skal jobbe med ulike metoder og til slutt presentere resultatet. Dette gjøres både ved å formidle fagstoff muntlig til andre gjennom presentasjon, men også gjennom skriftlig materiell som lages til pit og prosjektinnleveringen. Gjennom arbeidet med utprøving av hypoteser vil elevene bruke ulike metoder. Det kan f.eks. være formulering av spørreundersøkelse, intervju eller lignende. Dersom elevene ønsker å besøke en bedrift som er relevant for problemstillingen eller intervjue en aktuell person, må de tenke gjennom og formulere en slik henvendelse. Gjør de en dårlig henvendelse vil de mest sannsynlig ikke få positivt svar. I løpet av prosjektet vil elevene trolig også innhente fagstoff fra fagbøker, bibliotek, Internett o.l. 9.3.1 Kompetansemål i Norsk etter 7. trinn i LK06: Muntlige tekster 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 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 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 9.3.2 Norsk Kompetansemål etter 10. trinn LK06: Muntlige tekster uttrykke egne meninger i diskusjoner og vurdere hva som er saklig argumentasjon lede og referere møter og diskusjoner vurdere egne og andres muntlige framføringer gjennomføre enkle foredrag, presentasjoner, tolkende opplesing, rollespill og dramatisering, tilpasset ulike mottakere Skriftlige tekster bruke tekstbehandlingsverktøy til arkivering og systematisering av eget arbeid bruke tekster hentet fra bibliotek, Internett og massemedier på en kritisk måte, drøfte tekstene og referere til benyttede kilder 24
Vedlegg 9.4 Måloppnåelse i Samfunnsfag gjennom FIRST LEGO League Kobling til opplæring i Samfunnsfag i FLL I FLL må elevene selv finne og definere et problem de ønsker å finne en løsning på. 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. 9.4.1 Samfunnsfag Kompetansemål etter 7. trinn i LK06: Samfunnskunnskap 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 planlegge, gjennomføre og presentere problemorienterte samfunnsfaglige undersøkelser og vurdere arbeidsprosess og resultater finne fram til og presentere aktuelle samfunnsspørsmål, skille mellom meninger og fakta, formulere argumenter og drøfte spørsmålene 9.5 Måloppnåelse i Engelsk gjennom FIRST LEGO League Kobling til opplæring i Engelsk i FLL kommunikasjon med andre FLL deltakere etter selvetablert 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 elevene ofte forholde seg til at mye informasjon og fagstoff finnes på engelsk på internett, i bøker etc. 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. I prosjektet kan f.eks. engelsklærer gi av sine timer til prosjektarbeidet så lenge elevene enten leser fagstoff på engelsk, eller leverer en rapport til engelsklærer underveis eller i etterkant. Laget kan også gi muntlig presentasjon på engelsk om de ønsker det. SAM. FAG. ENGELSK 9.5.1 Engelsk Kompetansemål etter 7. trinn i LK06: Kommunikasjon 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 9.5.2 Engelsk Kompetansemål etter 10. trinn i LK06: Språklæring Mål for opplæringen er at eleven skal kunne bruke ulike hjelpemidler kritisk og selvstendig Kommunikasjon forstå muntlige og skriftlige tekster om en rekke ulike emner presentere og samtale om aktuelle og tverrfaglige temaer lese og forstå tekster av ulik lengde og i flere sjangere bruke innhold fra ulike kilder på en selvstendig og kritisk måte kommunisere via digitale medier 25
KUNST OG HÅNDVERK 9.6 Måloppnåelse i Kunst og Håndverk gjennom FIRST LEGO League Kobling til opplæring i Kunst og håndverk i FLL Design og konstruksjon av robot Eventuelle kostymer, underholdning og presentasjon Ideutvikling og designprosess Bilderedigering i prosjektinnleveringen og på blogg 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 verktøyet LEGO MINDSTORMS. FLL er ikke bare en robotkonkurranse og på turneringsdagen er det veldig synlig at lagene også har brukt tid på å lage elementer til å dekorere pit en sin og også til presentasjonene. 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 ideutvikling, 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 ide til ferdig produkt. 9.6.1 Kunst og håndverk Kompetansemål etter 7. trinn i LK06: Visuell kommunikasjon fotografere og manipulere bilder digitalt og reflektere over bruk av motiv og utsnitt Design 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 9.6.2 Kunst og håndverk Kompetansemål etter 10. trinn i LK06: Visuell kommunikasjon bruke ulike materialer og redskaper i arbeid med bilder ut fra egne interesser bruke ulike funksjoner i bildebehandlingsprogram tegne bildemanus, redigere og manipulere enkle digitale opptak og vurdere bruk av egne virkemidler stilisere motiver med utgangspunkt i egne skisser i arbeid med mønster, logo, skilt og piktogrammer dokumentere eget arbeid i multimediepresentasjoner 26
Vedlegg 9.7 Kompetansemål knyttet til årets tema 9.7.1 Måloppnåelse i Mat og helse - gjennom FIRST LEGO League Mat er viktig for den fysiske og psykiske helsen til oss mennesker. Det er også viktig for det sosiale velværet. Kunnskap om mat og måltid vil fremme gode matvaner og kan bidra til å redusere helseforskjeller i befolkningen. I dag er det et stort mangfold i matvaremarkedet og det stiller større krav til oss som forbrukere slik at vi kan ta bevisste valg som vil få betydning for egen helse og eget miljø. Årets tema i FLL er Food Factor. Ta vare på maten. Tenk mattrygghet! Dette er et stort tema som gir mange muligheter. Det kan omhandle trygt drikkevann eller kosthold og ernæring. Et av målene i ernæringspolitikken i Norge er bl.a. å sikre at mat og drikke er helsemessig trygg og bidra til at kostholdet tilfredsstiller forbrukernes krav. Det kan også være næringsmiddelhygiene som omhandler tiltak og vilkår i matproduksjonskjeden for at maten skal være trygg og egnet når den spises (Helse- og omsorgsdepartementet). 9.7.2 Mat og helse kompetansemål etter 7. årstrinn i LK06: Mat og livsstil Mål for opplæringen er at eleven skal kunne lage trygg og ernæringsmessig god mat, og forklare hvilken plass de ulike matvaregruppene har i kostholdet samtale om anbefalingene for et sunt kosthold fra helsestyresmaktene, og gi eksempler på sammenhengen mellom kosthold, helse og livsstil diskutere hva mattrygghet og trygg mat innebærer MAT OG HELSE Mat og forbruk Mål for opplæringen er at eleven skal kunne diskutrere produktinformasjon og reklame for ulike matvarer vurdere, velge og presentere et produkt samtale om industriprodusert mat og mat produsert i storhushold 9.7.3 Mat og helse kompetansemål etter 10. årstrinn i LK06: Mat og livsstil planlegge og lage trygg og ernæringsmessig god mat, og forklare hvilke næringsstoffer matvarene inneholder informere andre om hvordan matvarer kan påvirke sykdommer som henger sammen med livsstil og kosthold vurdere kostholdsinformasjon og reklame i media Mat og forbruk drøfte hvordan ulike markedsføringsmetoder kan påvirke valg av matvarer som forbrukerne gjør utvikler, produsere, gi produktinformasjon og reklame for et produkt vurdere og velge varer ut fra etiske og bærekraftige kriterium Mat og kultur gi eksempler på hvordan kjøkkenredskaper, tilberedningsmåter eller matvaner har endra seg over tid eller flyttet seg geografisk, og forklare hvordan det har virket inn på livet til folk skape og prøve ut retter ut fra ulike råvarer, matlagingsmetoder og matkulturer 27
12 Eksempel smørbrødliste 28
Vedlegg 29
30
Vedlegg 13 Røyneberg skoles erfaringer med prosjektet Eirik Jåtten, rektor ved Røyneberg skole har skrevet om hvordan denne skolen organiserer prosjektet for å gjøre konkurransen til en integrert del av skolehverdagen der alle deltar. Røyneberg skole har deltatt 5 ganger i FLL. Gjennom disse årene har vi høstet endel erfaringer når det gjelder ulike organiseringsmåter. Vi har endt opp med at konkurransen har blitt en en integrert del av pensumet til 6. trinn hvert år. I og med at årets oppdrag dreide seg om energi, var det lett å bruke konkurransen som endel av skoledagen. Dette var et større problem i fjor med nanoteknologi som tema (tidligere FLL tema). Rent organisatorisk består vårt 6. trinn av 37 elever, som vi fordelte på 5 lag. Tidligere har vi prøvd oss med 4 lag på samme antall elever, men vi har sett at dette blir for mange. 7-8 deltakere på hvert lag er etter vår mening det ideelle. Tidsmessig brukte vi 6 skoletimer i uka de sju første ukene av prosjektperioden. Elevene hadde også mulighet til å bli igjen etter skolen på eget intiativ, noe en stor del benyttet seg av. Vi organiserte også en «FLL vake» i løpet av perioden, der elevene overnattet på skolen og jobbet med FLL og hadde endel sosiale ting. Den siste uka brukte vi stort sett alle timene, noe som gjorde at vi kom i mål uten for mye stress. I uka før oppdraget ble sluppet, og første uke i perioden brukte vi noe tid til forelesninger om temaet. Dette gjorde vi for å bygge opp bakgrunnskunnskapene til elevene, slik at arbeidet med teorioppgavene skulle bli lettere og sette elevene istand til å ta selvstendige beslutninger om hva de ønsker å se nærmere på. Gjennom å delta i FLL regner vi med at målet for etter 7. trinn i Kunnskapsløftet, naturfag, om at elevene skal kunne «gjøre greie for bruk av noen energikilder før og nå og beskrive konsekvenser for miljøet lokalt og globalt» for å være dekket. I tillegg mener vi at deltakelsen i FLL også er med å dekke de mer generelle punktene i «Forskerspiren». Utover de rent faglige målene har vi også fått en mer sammensveiset gjeng som er bedre istand til å jobbe sammen mot et felles mål. De tilbakemeldingene vi har fått fra elevene nå som konkurransen er over viser at de er veldig fornøyd med konkurransen. De sier at de har lært masse om årets tema, om samarbeid, jobbe under press, framføre, programmere og konstruere. Flere lag har også sagt at de ønsker å delta neste år. «Vi vet om så mye vi ønsker å gjøre annerledes», er en kommentar vi har fått flere. Når det gjelder det negative, så krever et slikt prosjekt lærere som er engasjert, prioriterer arbeidet, og som kanskje gir mer av seg selv enn det de normalt gjør. Vi var 3 lærere som drev prosjektet, men de siste fire ukene hadde vi også fire lærerstudenter med oss. Dette var såpass vellykket at vi vil anbefale det til andre skoler som har et samarbeid med en lærerutdanningsinstitusjon. Vårt syn på FIRST LEGO League på fem linjer: Deltakelse i FIRST LEGO League gir elevene opplevelser og gir muligheten for å oppleve en ekte glede ved det å oppdage og utforske. Det finnes ikke en enkelt løsning som er riktig, og dette er viktig at elevene ser, da mye av det vi driver med på skolen har bare et riktig svar. Vi har deltatt med nærmere 200 elever de siste fem årene, og vi er helt overbevist om at First Lego League gir elevene våre erfaringer den daglige skolehverdagen ikke gir. 31
14 Forslag til organisering Nivå: 8.-10. trinn Antall elever: 20-25 elever Noen rammer: Det er et samarbeid med foreldregruppa. Foreldre bytter på å være vakter på noen fastsatte ettermiddager. De bidrar også på turneringsdagen. Foreldre eller lærere har ikke forkunnskaper i robotbygging eller programmering. Alle elevene skal til en viss grad delta i alle tre delene (forskning, teknologi og profilering). Omfang: 3-5 timer i 5 uker (i skoletiden). Det kan være aktuelt å bruke mer tid i deler av perioden. Dersom klassen er ny for lærer kan det være det trenges mer tid. I tillegg vil det brukes tid til øving og arbeid med roboten på ettermiddagstid/ kveldstid. I snitt en kveld i uka. Kompetansemål KL06 (etter 10. årstrinn): Målet med opplæringa er at eleven skal kunne: Norsk: gjennomføre enkle foredrag, presentasjoner, tolkende opplesing, rollespill og dramatisering, tilpasset ulike mottakere bruke tekster hentet fra bibliotek, internett og massemedier på en kritisk måte, drøfte tekstene og referere til benyttede kilder uttrykke seg presist og med et variert og nyansert ordforråd i ulike typer tekster på bokmål og nynorsk Naturfag: planlegge og gjennomføre undersøkelser for å teste holdbarheten til egne hypoteser og velge publiseringsmåte Mat og helse: drøfte korleis ulike marknadsføringsmetodar kan påverke vala av matvarer som forbrukarane gjer. utvikle, produsere, gje produktinformasjon og reklamere for eit product vurdere og velje varer ut frå etiske og berekraftige kriterium. vurdere kosthaldsinformasjon og reklame i media Matematikk velje høvelege måleiningar, forklare samanhengar og rekne om mellom ulike måleiningar, bruke og vurdere måleinstrument og målemetodar i praktisk måling, og skrive logg ved forsøk og feltarbeid og presentere rapporter ved bruk av digitale hjelpemidler 32
Vedlegg drøfte presisjon og måleusikkerheit Forskning Hele klassen jobber med forskningsoppgaven fra starten av og til de er kommet godt i gang. De er med på å jobbe fram en problemstilling og også formulering av 1-3 hypoteser og forsker videre på hypotesene sine (les mer i kapittel 7).Noen elever får ansvaret for å lage en konklusjon av forskningen, noen til å skrive inn i prosjektinnleveringen og noen til å lage presentasjonen til turneringsdagen. De må også øve på presentasjonen. Teknologi Hele klassen får robotprogrammeringskurs. Alle er også med og bygger installasjonene og monterer disse på robotmatta. Deretter er det en gruppe av elevene (6-8) som jobber videre med de konkrete oppdragene på robotmatta. Denne gruppa må igjen organisere hvem som gjør hva. Det skal bygges robot, bygges verktøy til å feste på roboten og programmeres. I tillegg må de bli enige om hvem som skriver inn i prosjektinnleveringen, hvem har ansvaret for planleggingen av teknisk presentasjon og hvem skal kjøre kampene på turneringen. Det er ulike måter å organisere teknologigruppa på. Dersom laget har flere robotsett tilgjengelig kan elevene i teknologi gruppa deles inn i mindre grupper, f.eks. har laget tre robotsett tilgjengelig kan de deles inn i tre grupper. Alle bygger lik kjørebase og jobber videre med ulike oppdrag på robotmatte. Det er viktig at alle husker på at på turneringen skal det kun brukes en robot. Derfor må siste uka brukes til å trene på en robot. Dette medfører også at verktøy som bygges må helst kunne brukes på flere oppdrag. Viktig oppgaver for lærer: - Være en støttespiller for elevene ved å stille åpne spørsmål og hjelpe dem med å holde fokus på problemstillingen de har valgt. - Holde jevnlige statusmøter der de ulike gruppene informerer de andre om sitt arbeid. - Holde kontakt med de andre lærerne som deltar for å samordne det som gjøres i de ulike timene. Tips! Lag en loggbok som de lærere og foreldreveileder skriver i. Da er det lettere for de involverte å holde oversikten. - Holde kontakt med foreldreveileder for å samordne hva som gjøres på kveldstid og hva som gjøres i skoletiden. - Det er hensiktsmessig å ha et eget rom/avskjermet plass til robotbordet i prosjektperioden. Kanskje har skolen et rom å avse til dette, eller det kan være noen foreldre har dette. Profilering Gruppa kan jobbe noe på skolen og noe på fritida. Det skal lages markedsføringsplan, presentasjoner, veggaviser, fotografering/bilderedigering til prosjektinnlevering etc. 33
15 34
Vedlegg 35
36
Vedlegg 37
38
Vedlegg 39
FIRST Scandinavia står bak FLL i Skandinavia. Siden 2000 har vi arrangert 262 FLL turneringer, 10 skandinaviske finaler hvor 70 160 barn har deltatt. I 2007 og 2009 arrangerte vi FLLOEC, verdensfinale i FIRST LEGO League. Stiftelsens formål er å stimulere barns interesse for naturvitenskap og tekniske/matematiske fag gjennom engasjerende prosjekter hvor barna selv er drivkraften. Stiftelsen har hele Skandinavia som sitt arbeidsområde og styret består av representanter fra Norge, Sverige og Danmark. Bakgrunnen for etableringen av FIRST Scandinavia var en erkjennelse blant flere skandinaviske virksomheter, profesjonelle organisasjoner og offentlige institusjoner om at det innenfor en kort årrekke vil oppstå en betydelig mangel på talentfull arbeidskraft med teknisk og naturvitenskapelig kompetanse. Skal denne trenden snus er det behov for å tilby barn og unge i meget ung alder teknologirelaterte prosjekterer som de begeistres for. FIRST Scandinavia har hovedkontor i Bodø, Norge og jobber idag med konseptene FIRST LEGO League og Newton. MED ENTUSIASME, KREATIVITET OG REALFAGLIG KUNNSKAP ER ALT MULIG.