Avainsana-arkisto: lego mindstrom

Mikkelän koulun kolmoset robottiviikon hammasrattaissa

Marraskuuhun mahtui kaksi teemaviikkoa tulevaisuuden koulussa yhä tärkeämmäksi käyvien aiheiden puitteissa: viikolla 46 oli koodiviikko ja viikolla 48 vietettiin robottiviikkoa. Halusimme Mikkelässä joulunaluskiireistä huolimatta panostaa näihin teemoihin, sillä koodauksen ja robotiikan merkitystä kehittyvässä maailmassa ei voi vähätellä.

Polkaisimme robottiviikon käyntiin pohtien lasten kanssa, mitä ovat robotit. Arvata saattoi, että mielikuvat roboteista rajoittuivat akselille C3PO:sta Terminatoriin ja RoboCopiin, eli mielikuva androidista eli oppilaiden käsityksessä vahvana.

Populaarikulttuurin androidirobotit ja oppilaiden arjessa näkyvät robotit ovat vielä kaukana toisistaan.

Populaarikulttuurin androidirobotit ja oppilaiden arjessa näkyvät robotit ovat vielä kaukana toisistaan.

Alunperin sana robotti onkin tsekkiä ja tarkoittaa pakkotyötä, jota maaorjilla Euroopassa teetettiin. Teknologistumisen edistyessä se viittasi nimenomaan ihmistyövoiman korvaaviin laitteisiin, joilla oli inhimillisiä ominaisuuksia, kuten käden liikettä mallintaviin teollisuuden nivelrobotteihin.(1)

Syötin oppilaille ajatuksen siitä, että robotteja näkyy television ja pelien lisäksi arjessakin, ja joku lapsi palautti näppärästi pallon keksimällä, että heillä surraa kotona robottipölynimuri. Määrittelimme robottien tehtäväksi ihmisen elämän helpottamisen.

Tämän lyhyen alustuksen innoittamana lapset saivat suunnitella ja ”rakentaa” omat robottinsa harmaata kartonkia, metallihohtoista jätepaperia ja haaraniittejä hyödyntämällä. Ensin piti keksiä robotin tehtävä ja sitten pohtia tarkoituksenmukaisin malli sen suorittamiseen.

Tulokset olivat moninaisia ja hellyyttäviä! Oli kokkirobotteja, koulukiusaamiselta suojaavia robotteja, ruoholeikkaajarobotteja ja vaikka mitä!

Oppilaat kehittivät robotteja mitä moninaisimpiin käyttötarkoituksiin. (Kuva viime vuoden robottiviikosta, kun tällä kertaa kamera jäi kotiin.)

Oppilaat kehittivät robotteja mitä moninaisimpiin käyttötarkoituksiin. (Kuva viime vuoden robottiviikosta, kun tällä kertaa kamera jäi kotiin.)

Viikon aikana oppilaat saivat myös tutustua oikeisiin robotteihin Legon Mindstorms NXT -sarjan siivittäminä. Koodiviikon hengessä lapset opettelivat antamaan käskyjä roboteille ja seuraamaan, kuinka orjallisesti ne tehtäviään suorittivat. Oppilaat olivat haltioissaan!

Legon Mindstorms NXT -robotit havainnollistivat lapsille hyvin robottien toimintaa.

Legon Mindstorms NXT -robotit havainnollistivat lapsille hyvin robottien toimintaa.

Ja jos ette usko minua, lukekaa se lasten kynästä:

Oppilaiden kommentteja "robotunnista".

Oppilaiden kommentteja ”robotunnista”.

Julia Uusoksa (Oppia ikä kaikki), Mikkelän koulu, Espoo

Legorobotiikkaa 8.luokan fysiikan oppitunnilla

Espoon Vanttilan koululla kokeilimme legorobotiikan yhdistämistä 8.luokan fysiikan opetukseen. Kahden neljänkymmenenviiden minuutin pituisen oppitunnin tavoitteena oli legorobotin liikkeen tutkiminen ja liikkeen graafinen mallintaminen. Oppilaat ohjelmoivat 2-3 oppilaan ryhmissä legorobotin liikkumaan halutun ajan halutulla teholla suoraan eteenpäin, jonka jälkeen ryhmän tavoitteena oli robotin liikkeen tutkiminen ja liikkeen graafinen mallintaminen excel-taulukkolaskentaohjelman avulla. Mittauksia tuli suorittaa kahdella eri teholla ja tulosten vertailtavuuden varmistamiseksi mittaustulokset tuli esittää samassa kuvaajassa. Tehtävän haasteellisuutta lisäsi se, että oppilailla ei ollut entuudestaan kokemusta legorobotin ohjelmoinnista tai käyrien piirrosta excel-taulukkolaskentaohjelmalla. Aiemmin oppilaat olivat tutustuneet tasaiseen liikkeeseen tutkimalla ilmakuplan liikettä putkessa ja kiihtyvään liikkeeseen tutkimalla pariston liikettä kaltevalla pöydällä. Näissä mittauksissa tulokset oli kerätty vihkoon ja kuvaajat piirretty käsin. Tämän mittauksen yhteydessä oppilaat ohjeistettiin ensimmäisen oppitunnin alussa luokan kosketusnäyttötaulun avulla legorobotin ohjelmointiin ja toisen oppitunnin alussa läppäreillä olevan taulukkolaskentaohjelman käyttöön. Varsinaiseen mittaukseen ja tulosten tulkintaan ei enää ohjeistuksessa puututtu. Koulussamme on windows7- päivityksestä johtuen isoja tietoteknisiä ongelmia, joten Lego Mindstrom education – ohjelma ei pyörinyt läppäreillä. Tästä syystä turvauduimme ohjelmoinnissa vain opekoneeseen, jolloin osa ryhmistä ohjelmoi robottiaan  ja osa ryhmistä valmisteli mittauspistettään. Tästä syystä emme myöskään käyttäneet legon dataloggin ominaisuutta vaan suoritimme tulosten käsittelyn excelin avustuksella. Robotin liikkeen aikana oppilaat mittasivat aikaa kännyköillä ja merkitsivät mittauspisteet lattiaan maalarinteipillä. Kuvaajana piirrettiin matkan kuvaaja.

Kaikki ryhmät saivat kaksoistunnin aikana suoritettua kaksi mittausta eri tehoilla, taulukoitua tulokset taulukkolaskentaohjelmaan sekä piirrettyä excelin avulla matkan kuvaajat samaan koordinaatistoon. Pohdimme myös ryhmittäin: Millaista oli robotin liike? Miksi kuvaaja on suora? Mitä suoran jyrkkyys kertoo robotin liikkeestä ? Mikä oli robotin nopeus ( käyrän yhtälö näkyi piiretyissä kuvajissa)? Miten tehon lisäys vaikutti robotin nopeuteen (osa oli kaksinkertaistanut tehot eli tulkinta oli helppoa) ? Näihin kysymyksiin palattiin muistitikulle talletettujen tulosten avulla seuraavan oppitunnin alussa.

Oppilaiden kommentteja kysymykseeni, oliko mittaustehtävästä apua kuvaajien tulkinnassa jatkossa : ” Suosittelen robottitehtävää kaikille.”, ” Oli apua ja kivaa”, ”Oli hyödyllistä oppia piirtämään tietokoneella, suosittelen”.  Opettajana koin tehtävän ohjauksen helpoksi ja myös minulla oli tunneilla kivaa.

Piia Pelander/Vanttila