Innledende oppsumering
Et prosjekt slik som beskrevet på denne nettsiden gir elever muligheten til å designe, bygge og teste små fjernstyrte roboter på maks 150 gram som konkurrerer én mot én i en arena. Robotene kan bruke motorer, servoer og ulike våpen for å slå ut motstanderen ved å enten immobilisere dem eller skyve dem ut gjennom et hull i arenaens gjerde. Elevene jobber i grupper og benytter teknikker som 3D-printing, lodding, boring, filing og saging, med materialer som plast, metall og akrylglass. Under kampene er robotene manuellt fjernstyrt og en kamp varer maks to minutter, prosjektet kombinerer teori og praksis for å styrke samarbeidsevner, kreativ problemløsning og teknologisk forståelse.
Vi ser for oss at dette prosjektet kan være en spennende og konkret måte å knytte teori og praksis sammen på tvers av flere fag. Fokus på materialvalg, byggemetoder og manuell fjernstyring gir elevene både praktiske og tekniske ferdigheter som kan brukes i fremtidige studier og arbeidsliv.
For ungdomsskolen
1. Naturfag:
- Teknologi og design:
- Utforske egenskapene til ulike materialer (plast, metall, akrylglass) og velge egnede løsninger for roboten.
- Kompetansemål: "Utforske og beskrive teknologi og teknologiske løsninger som er nyttige i dagliglivet."
- Mekaniske krefter og energioverføring:
- Analysere hvordan børste- og børsteløse motorer overfører energi til bevegelige deler. Diskutere hvorfor noen motorer kan være mer effektive enn andre i ulike situasjoner.
- Kompetansemål: "Utforske krefter som virker på objekter i ulike situasjoner og hvordan disse kan brukes til å utføre arbeid."
2. Matematikk:
- Geometri og beregninger:
- Beregning av vektfordeling og dimensjonering av roboten for å holde seg innenfor vektbegrensningen (150g).
- Kompetansemål: "Utforske og bruke målestokk, areal, volum og masse i praktiske oppgaver."
3. Kunst og håndverk:
- Design og produktutvikling:
- Lage prototyper av roboten gjennom 3D-modellering eller 3D-printing.
- Kompetansemål: "Designe og lage produkter som krever presisjon og nøyaktighet."
- Materialforståelse:
- Lære om bearbeiding av plast, tre og metall ved bruk av teknikker som boring, filing og saging.
- Kompetansemål: "Utforske materialer og bruke relevante teknikker og verktøy i skapende arbeid."
4. Programmering (fra matematikk og valgfag teknologi i praksis):
- Selv om robotene er manuelt fjernstyrt, kan grunnleggende programmering av fjernstyring (via en mikroprosessor) vurderes. Dette gir innsikt i hvordan teknologi kan brukes til styring og kontroll.
- Kompetansemål: "Utvikle algoritmisk tenkning og lage enkle programmer for å løse problemer."
5. Tverrfaglige temaer:
- Demokrati og medborgerskap:
- Gruppene må samarbeide om design og bygging, noe som fremmer kommunikasjon og konflikthåndtering.
- Folkehelse og livsmestring:
- Elevene opplever mestring og utvikler kreativ problemløsningskompetanse.
For videregående trinn
1. Teknologi- og industrifag (tidligere TIP):
- Produksjon og tekniske løsninger:
- Bruke teknikker som boring, filing, saging, og lodding for å bygge robotens chassis og våpensystem.
- Kompetansemål: "Bruke og vurdere metoder for å løse tekniske problemer gjennom praktisk arbeid."
- Materialegenskaper og valg:
- Evaluere styrke og vekt hos materialer som plast, akrylglass, og metall for å oppnå optimal ytelse innen vektbegrensningen.
2. Elektrofag og datateknologi:
- Elektriske kretser og motorstyring:
- Utforske hvordan børstemotorer, børsteløse motorer og servoer kan integreres og styres effektivt i roboten.
- Kompetansemål: "Planlegge, montere og teste enkle elektroniske kretser til teknologiske løsninger."
- Manuell fjernstyring:
- Forståelsen av signaloverføring og hvordan motorer reagerer på kontroller kan være et grunnlag for videre læring i automatisering.
3. Teknologi og forskningslære:
- Innovasjon og problemløsing:
- Elevene kan bruke hypoteser og iterativ testing for å forbedre robotens design, vektfordeling og funksjonalitet.
- Kompetansemål: "Gjennomføre et teknologiprosjekt og vurdere hvordan teknologien påvirker mennesker, samfunn og miljø."
4. Matematikk og fysikk:
- Fysikk:
- Analysere krefter og moment for å forstå hvordan robotens våpen påvirker motstanderen.
- Kompetansemål: "Utføre beregninger knyttet til krefter, bevegelse og energi."
- Matematikk:
- Beregning av forhold mellom motorhastighet og kraftutnyttelse for optimal ytelse.
5. Kunst, design og arkitektur (KDA):
- Prototyping og estetikk:
- Utvikling av 3D-modeller og fysisk prototyping gjennom 3D-printing.
- Kompetansemål: "Utvikle ideer og visualisere produktløsninger med hensyn til form, funksjon og materialer."
Tverrfaglige temaer for videregående:
- Entreprenørskap og innovasjon:
- Elevene kan simulere en oppstartsprosess, inkludert kostnadsanalyse for materialer og verktøy, samt evaluering av robotens konkurransefortrinn.
- Bærekraftig utvikling:
- Diskusjon om bruk av resirkulerbare materialer og minimalt energiforbruk i motorene.
- Samarbeid og prosjektledelse:
- Gruppene må fordele roller, samarbeide effektivt og følge tidsfrister for å fullføre roboten.