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.

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:

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:

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

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, dwanaście krótkich śrubek i dwanaście nakrętek.

Przy tym ćwiczeniu również zachęcamy do pracy w grupie. Po ustawieniu spodniej części pudełka logiem do spodu, skręć ścianki tylnią (z dziesięcioma otworami) i przednią (z napisem CODE BOX):

Następie przykręć boczne elementy z wyciętymi otworami / uchwytami:

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.

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.

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

Płytka LOFI Brain to tzw. adapter lub shield dla mikrokontrolera Arduino, która rozszerza jego funkcje i ułatwia podłączanie kolejnych modułów elektronicznych.

Teraz w kilku krokach przygotujemy nasz “mózg” do dalszej pracy. 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.

1. W zestawie otrzymujemy Mikrokontroler zgodny z Arduino UNO i nasz Adapter:

2. Pierwszym krokiem będzie rozdzielenie tych dwóch płytek, tak jak na rysunku poniżej:

3. Niebieską płytkę Arduino na razie odłóż w bezpieczne miejsce.

Przygotuj drewniane części osłony dla naszego Adaptera. Niezbędne też będą śrubki i śrubokręt:

Większość elementów drewnianych występuje w zestawie w postaci formatek. Główne elementy można delikatnie wyłamywać palcami.

4. Kiedy już wyłamaliśmy trzy elementy naszej osłony, umieszczamy dwa elementy wypełniające wewnątrz adaptera tak, jak na rysunkach:

Najpierw jeden:

Następnie drugi:

5. 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, że każdą śrubkę trzeba skręcić z taką samą siłą, aby nie przekrzywić osłonki. Jeśli wykonanie tego zadania jest zbyt trudne dla uczniów, możesz im pomóc:

6. Na koniec umieść adapter wraz z przykręconą osłona w płytce Arduino UNO. Zwróć szczególną uwagę, aby każdy z pinów adaptera znalazł swój odpowiednik w płytce Arduino UNO.

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:

1. Czujnik światła,
2. Czujnik światła,
3. Dioda LED – czerwona,
4. Dioda LED – zielona,
5. Potencjometr,
6. Przycisk.

Przy pomocy siły trzeba owe moduły wyłamać aby każdy z nich stanowił osobny element.

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.