Lekcja ORGANIZACYJNA

LEKCJA PRZYGOTOWUJĄCA KLASĘ DO PRACY W GRUPACH ORAZ ZAWIERAJĄCA CZYNNOŚCI NIEZBĘDNE DO ROZPOCZĘCIA LEKCJI O CZUJNIKACH I SKŁADANIA ROBOTA – POJAZDU.

Wprowadzenie (krótki opis zajęć):

Pierwsza godzina lekcyjna, w trakcie której uczniowie zapoznają się z otrzymanym zestawem CODEBOX. Zapoznają się z narzędziami używanymi pod czas projektu. Skręcają pudełeczko na śrubki oraz pudełko całego zestawu, w którym będziemy przechowywać materiały na różnych etapach pracy. Przykręcenie osłonki na mikrokontroler wraz z LOFI Brain 2.0. Przygotowanie drewnianych elementów do skręcania, wyłamując je z formatek zestawu.

CELE, POJĘCIA, MATERIAŁY ▼

Cele zajęć:

Uczeń powinien:

  • Umieć skorzystać z instrukcji składania,
  • Posługiwać się śrubokrętem, śrubkami i nakrętkami przy skręcaniu
    elementów,
  • Skręcać / łączyć samodzielnie poszczególne drewniane elementy,
  • Skręcić pudełeczko na śrubki,
  • Skręcić pudełko na cały zestaw CODEBOX,
  • Przykręcić osłonkę sterownika LOFI BRAIN 2.0,
  • Przygotować drewniane elementy, wyłamując z formatek zestawu.
  • Przygotować czujniki / moduły, wyłamując z formatek z tworzywa sztucznego

Pojęcia kluczowe:

  • Sterownik LOFI Brain 2.0
  • Mikrokontroler Arduino UNO
  • Elementy konstrukcyjne
  • Śrubka, nakrętka
  • Śrubokręt
  • Moduły / czujniki

Metody pracy:

  • Objaśnienie
  • Pokaz
  • Ćwiczenia laboratoryjne
  • Projekt

Materiały pomocnicze:

  • Zestaw CODEBOX edycji #Superkoderzy (Sterownik LOFI Brain z wgranym
    fabrycznym skryptem, powerbank, dwasilniki DC wraz z kołami, komplet części
    drewnianych, czujnik odległości – HC-SR04),
  • Sterownik LOFI Brain jest fabrycznie przygotowany do pracy,
    nauczyciel nie powinien wgrać na każdy sterownik przed lekcją innych skryptów,
    tak aby po złożeniu i podłączeniu całego robota-pojazdu, dzieci
    mogły go uruchomić i zobaczyć jego działanie,
  • Śrubokręty, śrubki i nakrętki (znajdują się w zestawie CODEBOX),
  • Aparat fotograficzny, kamera itp. – do przygotowania dokumentacji.

Treści programowe (związek z podstawą programową)

Podstawa programowa kształcenia ogólnego dla szkół podstawowych –
II etap edukacyjny – klasy IV-VI. Zajęcia komputerowe. Treści szczegółowe:

5. Rozwiązywanie problemów i podejmowanie decyzji z wykorzystaniem
komputera. Uczeń:

5.2. uczestniczy w pracy zespołowej, porozumiewa się z innymi
osobami podczas realizacji wspólnego projektu, podejmuje decyzje
w zakresie swoich zadań i uprawnień.

6. Wykorzystywanie komputera oraz programów i gier edukacyjnych do
poszerzania wiedzy z różnych dziedzin. Uczeń:

6.1. korzysta z komputera, jego oprogramowania
i zasobów elektronicznych (lokalnych i w sieci) do wspomagania i wzbogacania realizacji
zagadnień z wybranych przedmiotów; Uczeń:

6.2. korzysta z zasobów (słowników, encyklopedii, sieci Internet) i programów
multimedialnych (w tym programów edukacyjnych) z różnych
przedmiotów i dziedzin wiedzy.

Przebieg zajęć

1. Wprowadzenie w tematykę i integracja grupy

Czas na realizację tej części: ok 5 minut

Informujemy uczniów, że dziś rozpoczniemy zaznajamianie się z zestawem CODEBOX edycja #Superkodrzy. Zanim rozpoczniemy budowę naszego Robota, musimy przygotować nasze zestawy do pracy. Do tego celu potrzebne będą nam potrzebne skręcone pudełka na śrubki oraz pudełka na cały zestaw CODEBOX, w którym będą przechowywane nasze moduły i inne elektroniczne podzespoły, oraz śrubki i części drewniane przyszłego robota.

Dzielimy uczniów na grupy (najlepiej 2-3 osobowe; jeśli mamy dużą liczbę uczniów i mało zestawów CODEBOX, dzielimy uczniów w klasie na tyle grup, ile mamy zestawów). Każdej grupie przydzielamy jeden zestaw CODEBOX.

Uwaga: Uczniom potrzebna będzie spora przestrzeń do budowy i przygotowywania zestawu. Typowa ławka szkolna to zwykle zbyt mała powierzchnia – drobne elementy i moduły mogą z niej łatwo spaść. Dobrze byłoby złączyć po dwie ławki i uczniów usadzić dookoła.

Zachęcamy uczniów do otwarcia zestawów i przygotowanie zawartości, wyjęcia podzespołów i rozłożenia na ławkach w taki sposób, aby był dobry dostęp do różnych elementów konstrukcyjnych, kabli i modułów.

2. Część zasadnicza

Czas na realizację tej części: ok. 35 minut.

Ćwiczenie 1 – skręcamy pudełeczko na śrubki (ok. 7 min)

Z dostępnych drewnianych formatek znajdź mały kwadrat zawierający wszystkie niezbędne w tym ćwiczeniu drewniane elementy konstrukcyjne. Po wyłąmaniu możemy rozpocząć składanie. Przygotuj też śrubokręt, cztery krótkie śrubki i cztery nakrętki:

Do spodniego elementu podstawy pudełka dołącz boki pudełeczka:

pudelkonasrubki2

Następnie przyłóż frontową i tylnią część pudełeczka oraz za pomocą śrubek i nakrętek przykręć używając śrubokręta. Możecie pracować też w grupie, jedna osoba przytrzymuje złożoną konstrukcję aby się nie rozpadła, a kolejna osoba przykręca śrubki:

pudelkonasrubki3

Po skręceniu, przesypujemy resztę śrubek i nakrętek do naszego pudełeczka:

pudelkonasrubki4

Ćwiczenie 2 – skręcamy pudełko duże zestawu CODEBOX (ok. 7 min)

Z dostępnych w zestawie elementów znajdź i połóż przed sobą wszystkie części jak na poniższym rysunku. Przygotuj też śrubokręt, szesnaście krótkich śrubek i szesnaście nakrętek.

Drukowanie

Przy tym ćwiczeniu również zachęcamy do pracy w grupie. Najpierw skręć dzielniki; pierwszy z wycięciem w górniej części, następnie umieść poprzecznie dzielnik drugi nakładając wycięcia na siebie (wycieńciem w dół).

Pudelko1

Następie przykręć frontowy element z napisem CODE BOX i kolejny element z dziesięcioma otworami. Ostatnie przykręcane są boczne elementy z wyciętymi otworami / uchwytami.

Pudelko_3

Kiedy pudełko jest już skręcone, uczniowie każdej z grup mogą teraz podpisać się na karteczce o wymiarach 5,5 cm x 13,5 cm swoimi imionami, aby było wiadomo kto odpowiada za który zestaw podczas trwania całego projektu. Podpisaną kartkę umieszczamy w specjalnej ramce z napisem „TEGO ROBOTA BUDUJĄ:” i przykręcamy na frontowej części pudełka w miejscu gdzie są do tego wycięte specjalne dwa otwory na śrubki.
Informujemy też uczniów że pod czas trwania projektu #Superkoderzy za swoją pracę będą nagradzani przez nauczyciela specjalnymi odznakami za zdobyte nowe umiejętności lub jakość wykonanych lekcji. Służy do tego miejsce na pudełku ze specjalnie wyciętymi dziesięcioma otworami na śrubki, którymi zdobytą odznakę można przykręcić.

Pudelka2

Tak skręcone pudełko może nam posłużyć teraz za miejsce gdzie będziemy bezpiecznie przechowywać np. moduły i inne drewniane części w trakcie całego projektu. Warto pamiętać że pudełka CODEBOXa łatwo można umieścić jeden na drugim, aby nie zajmowały dużo miejsca w klasie.

Pudelka

Ćwiczenie 3 – montaż osłony LOFI Brain 2.0 (ok. 7 min)

Przed rozpoczęciem pracy ze sterownikiem bardzo ważne jest zamontowanie na nim drewnianej osłony. Zabezpieczy ona gniazda do podłączania modułów i umożliwi mocowanie sterownika do konstrukcji robotów. Przygotuj części drewniane osłony.

brain_oslona_czesci

Umieść elementy wypełniające wewnątrz Briana tak jak na rysunku. Następnie zamocuj główną osłonę tak aby były widoczne nadrukowane cyfry wejść i wyjść oraz inne opisy. Całość skręć używając śrubek 12 mm i nakrętek. Pamiętaj aby każdą śrubkę skręcić z taką samą siłą, aby nie przekrzywić osłonki.

brain_oslona1

Na koniec umieść adapter Brain wraz z przykręconą osłona w płytce Arduino UNO.

brain_oslona2

Uwaga: Zwróćcie uczniom szczególną uwagę na moment łączenia sterownika i mikrokontrolera, aby każdy pin wpasował się w odpowiednie miejsce. Jest to o tyle ważne, gdyż nieprawidłowe połączenie może skutkować niedziałającym MÓZGIEM Lofi Robota.

Ćwiczenie 4 – przygotowanie modułów do pracy (ok. 5 min)

Przygotuj formatkę sześciu modułów: dwie diody LED, dwa fotorezystory, przycisk i potencjometr. Przy pomocy siły trzeba owe moduły wyłamać aby każdy z nich stanowił osobny element.

czujniki

Czujnik - dioda led

Po wyłamaniu modułów, ułamane łączniki formaki mogą pozostać na brzegach. Warto aby uczniowie delikatnie małym pilniczkiem lub papierem ściernym zeszlifowali te zbędne krawędzie. (Zestaw nie zawiera pilniczka oraz papieru ściernego). [To ćwiczenie jest wykonywane tylko podczas pierwszego użytkowania CODEBOXa. Przy pracy z kolejnymi grupami nie ma potrzeby tej czynności wykonywać].

Ćwiczenie 5 – przygotowanie drewnianych elementów zestawu (ok. 10 min)

Ostatnim ćwiczeniem tej lekcji jest wyłamanie drewnianych elementów z wszystkich formatek aby podczas składania robotów w innych lekcjach nie tracić na tą czynność czasu. (To ćwiczenie jest wykonywane tylko podczas pierwszego użytkowania CODEBOXa. Przy pracy z kolejnymi grupami nie ma potrzeby tej czynności wykonywać).

3. Podsumowanie i ewaluacja

Czas na realizację tej części: ok 4 minut.

Zadajemy uczniom pytanie i sprawdzamy: czy wszystkim grupom udało się dziś:

  • Skręcić pudełeczko na śrubki?
  • Skręcić pudełko duże zestawu CODEBOX?
  • Zmontować osłonę LOFI Brain 2.0?
  • Przygotować moduły do pracy?
  • Przygotować drewniane elementy zestawu?

Pytamy uczniów:

  • Co przysporzyło Wam najwięcej problemów?
  • Co dało najwięcej satysfakcji?

Prosimy uczniów z poszczególnych grup o posprzątanie swoich zestawów do pudełek tak, aby nic się nie zgubiło.