Fordybelse i høj fart!

Af Vagn Nielsen, Mørkhøj Skole i Gladsaxe.

3.a på Mørkhøj skole har i en fordybelsesuge (featureuge) arbejdet med forskellige LEGO materialer. Overskriften for ugens aktiviteter var Matematik og teknik med LEGO. Aktiviterne byggede på anvendelse af ROBOLAB samt minisættene Tandhjul og Vægtstænger. I det følgende gives en kort beskrivelse af anvendelsen af minisættene samt en mere detaljeret beskrivelse af ROBOLAB-aktivite­terne.

Minisæt
Eleverne bygger en række forskellige modeller med tandhjul. Tandhjul byttes om og udskiftes med andre. Undervejs besvares spørgsmål vedr. nedgearing, opgearing, trækkraft og omløbsretning. Eleverne lærer metoder til at finde gearingstallet. Der findes gearingstal på hjulpiskere, håndboremaskiner og cykler. Der snakkes om maskiner og apparater, der bruger tandhjul.

Med udgangspunkt i forskellige vægtstangsopstillinger finder vi ud af, at vi med vægtstænger kan opnå en forstærkning af vore kræfter. Vi finder også ud af, hvordan kraft-forstærkningen kan udregnes. Der bygges en model af en brevvægt, der fungerer på baggrund af vægtstangsprincippet. Eleverne finder måleområdet ved forskellige udformninger af brevvægten. Der laves forskellige kalibrerede skalaer til brevvægten. Eleverne foretager målinger på forskelligt værktøj, fx hullemaskiner, sakse, grensakse, ørnenæb og brækjern, og udregner kraft-forstærkningen.

ROBOLAB
Det er elevernes første møde med ROBOLAB. Hovedformålet med forløbet er at give eleverne kendskab til en række grundlæggende elementer, begreber og principper i et ROBOLAB-system. Der er til lejligheden udarbejdet en række arbejdsopgaver af stigende sværhedsgrad – dette materiale guider eleverne igennem et ’erfaringsindsam­lings­forløb’ m.h.t. dette at anvende ROBOLAB. Der er altså tale om et introducerende forløb, der ikke i fuldt omfang udnytter det, som må betragtes som en af styrkesiderne ved ROBOLAB-systemet: de oplagte muligheder for at sætte eleverne i åbne og fagligt relevante problemløsningssituationer, der udfordrer dem og kalder på deres kreativitet og fantasi. Det er planen fremover at integrere og udbygge elevernes grundlæg­gende erfaringer med ROBOLAB i fagene matematik og natur/teknik.

Eleverne får indledningsvis præsenteret RCX’en som en avanceret LEGO klods, der som udgangs­­punkt ikke kan mere end så mange andre legoklodser, men som vi til gengæld har mulighed for at give en række ’beskeder’, der får den til at ’opføre sig’ på en bestemt måde. Rækken af beskeder kalder vi et program. Programmet laves på computeren og sendes til RCX’en via IR-tårnet. Det vises, hvordan vi til RCX’ens porte kan koble motorer og lamper samt forskellige sensorer, der kan opsamle oplysninger om fx lys og temperaturer. Vi taler lidt om de sensorer (sanser), vi selv er udstyret med. Vi kommer også naturligt til at snakke om muligheden for eventuelt at få RCX’en til at reagere på de oplysninger, der kommer fra sensorerne, ved fx at tænde eller slukke for motorer eller lamper, hvis temperaturen bliver for høj/lav. Hvad kan man mon bruge dette til?

Der er 18 elever i klassen. Der laves 6 arbejdsgrupper, der hver får en computer til rådighed. Hver gruppe får udleveret ét ROBOLAB-sæt og materialet med arbejdsopgaver. Og så går det løs! Efter forbavsende kort tid arbejder eleverne med den største selvfølgelig­hed med at tilslutte motorer, lamper eller tryksensorer til bestemte porte på RCX’en og med at lave/ændre programmer, der herefter sendes til afprøvning i RCX’en.

De første opgaver går ud på at få motorer og lamper til at ’køre’ i et bestemt antal sekunder eller indtil knappen på en tryksensor trykkes ind eller slippes. Omløbsretning og motorstyrke/lysstyrke varieres. Eleverne får nu til opgave at bygge en bil med motor, for- og baglygte og påmonteret RCX – de går til opgaven med stor iver og beslutsomhed. De skal herefter løse en række opgaver med deres bil – fx disse:

Få bilen til at køre i nøjagtig 4 s og måle, hvor langt den kommer ved forskellige motorstyrker. Der laves et søjlediagram over resultaterne.
Få bilen til at køre hurtigere eller langsommere ved at skifte hjulstørrelse eller tandhjul.
Montere tryksensorer på bilen og sørge for, at bilen skifter køreretning, hver gang den støder ind i en forhindring.
Montere lyssensor på bilen og sørge for, at bilen starter, når der lyses på den med en lommelygte og stopper, når lommelygten slukkes.
Eleverne – piger som drenge - var stolte og nærmest euforiske, når de fik bilen til at gøre som ønsket. Eleverne i en af arbejdsgrupperne bad om lov til at gå ned i parallelklassen og demonstrere deres bil – og snart havde alle de små klasser på skolen fået demonstreret en ROBOLAB-bil af en af arbejdsgrupperne.

Alt i alt en fordybelsesuge med meget motiverede elever – hvor leg, kreativitet og fagligt arbejde syntes at gå op i en højere enhed.