SPIKE Prime algajatele

Robootika distantsõppe õppekava II kooliastmele LEGO Spike roboti baasil

tase A

Õppekava eesmärgid

  • suurendada õpilaste huvi loodus-, täppisteaduste ja tehnoloogia valdkonna õppimise vastu
    ja suunata noori elukutse valikul;
  • arendada tehnoloogiaalaseid teadmisi ja oskusi läbi uurimuslikku ja disainipõhise
    lähenemise;
  • toetada õpilase arengut, iseseisvust, omaalgatust, aktiivsust ning koostöö- ja kommunikatsioonioskusi;
  • pakkuda noortele eduelamusi ja tunnustust ning toetada nende sisemist motivatsiooni.

Õpitulemused:

  • teab mehaanika baasprintsiipe;
  • oskab kasutada loodusseadusi robootikas eakohasel tasemel;
  • oskab ehitada LEGO klotsidest vastupidavaid roboteid ning kasutada mootoreid ja
    andureid vastavalt vajadusele ja roboti eesmärgile;
  • koostab graafilise programmeerimiskeelega lihtsamaid programme;
  • tunneb prototüüpimise protsessi;
  • rakendab tehnoloogiat loovalt eneseväljendamiseks ja probleemidele uudsete lahenduste
    leidmiseks;
  • kasutab digivahendeid meeskonnatööks ning ressursside, digitaalsete materjalide ja
    teadmiste koosloomeks.

Õpitulemused saavutatakse läbi praktiliste tööde tegemise, programmeerimisülesannete lahendamise, koostöö ülesannetest osavõtmise. 

Tagasisidestamine

Tagasisidestamine ja õppija enesehindamine toimub erinevaid meetodeid ( nt vestlus, praktiline
ülesanne, test) kasutades ning erinevates õppeetappides. Tagasisidestamine ja õppija
enesehindamine viiakse läbi seatud õpieesmärkide ja edukriteeriumite alusel. Tagasiside andmise
eesmärgiks eelkõige on õppija õppimise toetamine. Meeskondlike ülesannete puhul on
tagasisidestajateks ka meeskonnaliikmed.
Tagasisidet antakse roboti ehitusele ja programmile, ehitamise ja programmide koostamise
protsessile, meeskonnatöö tegemisele, digipädevusele.

Õppekavale sisenemiseks vajalikud eelteadmised

Õppekava järgi saavad õppima asuda 4.-6. klassi õpilased, kellel on huvi robootika, inseneeria
ning probleemülesannete lahendamise vastu. Varasem kokkupuude robootikaga ei ole vajalik.
Distantsõppe vorm eeldab infotehnoloogiliste vahendite kasutamise oskust.

Õppe korraldus ja õppekava tundide jaotus

Õppe maht on ühe õppeaasta jooksul 64 akadeemilist tund. Õppeaasta algab reeglina septembri
kolmandast nädalast ja lõpeb mai lõpus ning kestab maksimaalselt 32 õppenädalat. Õpet viiakse
läbi distantsõppe vormis. Distantsõpe jaotub sünkroonõppe/asünkroonõppe ning iseseisva töö
vahel järgmiselt: sünkroonne/asünkroonne õpe 60 ak/t ja iseseisev töö 4 ak/t.

Õppetöö vormid:
1) sünkroonne õpe, kus õpetamine ja õppimine toimub kõigil samal ajal;

  • tunnid videosilla abil (kord nädalas kokkulepitud ajal kestvusega kuni kaks akadeemilist
    tundi)

Sünkroonõppe tundi kasutada keerukamate tegevuste tegemise jaoks ning koostööks ja tagasiside
andmiseks.

2) asünkroonne õpe (kui õpilane ei saa osaleda sünkroonõppes)

  • iseseisev töö ettevalmistatud juhendite abil (maht kuni kaks akadeemilist tundi
    õppenädala jooksul)

3) iseseisev töö

  • Iseseisev töö on õppija poolt iseseisvalt kindlate eesmärkidega töö- ja õppeülesannete
    täitmine, mille kohta õpetaja annab tagasisidet.

Lõpetamise tingimused: praktilised tööd on täidetud 75% mahus.
Õppegrupi suurus: 8-10 õpilast.

Õppetöö läbiviimise keskkond:

Microsoft 365 Education

Arvutile esitatavad nõudmised:

Windows

1.5 GHz Intel® Core Duo protsessor – samaväärne või parem

4 GB RAM

2 GB vaba kõvakettaruumi

Bluetooth 4.0 või rohkem

Operatsioonisüsteem:

Windows 10, versioon 1803 või uuem

macOS

1.5 GHz Intel® Core Duo protsessor – samaväärne või parem

4 GB RAM

2 GB kõvaketta ruumi

Bluetooth 4.0 või rohkem

Operatsioonisüsteem:

macOS Mojave 10.14 või uuem

Õpilase poolt osalemiseks vajalikud vahendid:Õpilasele õppe läbimiseks Eesti Teadushuvihariduse Liidu poolt kasutamiseks antavad vahendid:
  • Lego Education robootika baaskomplekt: Spike Prime
  • Robootika harjutusmatt
  • Microsoft 365 Education keskkonna kasutamise litsent

Grupi B puhul oleks soovitav lisaks õpilase arvuti veebikaamerale kogu klassi näitav veebikaamera.

Juhendajale vajalikud vahendid ja tarkvara

Juhendajal olemas:

 

Õppe korraldaja tagab juhendajale õppes
osalemiseks:

  • LEGO Education robootika baaskomplekt: Spike Prime (juhul, kui juhendajal puudub isiklik vahend).
  • Robootika harjutusmatt
  • Microsoft 365 Education või muu kokkulepitud keskkonna kasutamise
    litsents, et läbi viia 90 minutiline tund  ning jagada õppes kasutatavat materjali.
 

Juhised:
Tehakse kättesaadavaks õpilasele läbi Microsoft 365 Education keskkonna.

Juhendid:
videod, töölehed, tunnid videosilla vahendusel.

Õppe sisu

Aastakava mahus 60 ak/h (distantsõppe piloteerimise käigus läbitakse aastakava 46 ak/h mahus):

ÕppenädalÕppeaasta jooksul käsitletavad teemadOsaoskusedTundide arv
1.Sissejuhatus: komplektiga tutvumine, põhimõisted. Õppetöö korraldus, osalejatega tutvumine. Osalejate teadmiste, oskuste, uskumuste ja huvidega tutvumine. Õppijate ootuste kuulamine. 2
2.Tervitusroboti ehitamine ja programmeerimine (Greetings, Earthling)

Robotiehitus: erinevad struktuurid (kolmnurk, rööpkülik)

Programmeerimine: Kahe mootori töö, programmi üldpõhimõtted

2
3.Spike Konn

Robotiehitus: ehitusjuhendi lugemine

Programmeerimine: Kahe mootori töö, programmi üldpõhimõtted, roboti käivitamine kontrollerilt, Wait plokk.

2
4.Liikuv robot (Silly Walks)

Robotiehitus: Veermik, raskuskese

Programmeerimine: mootorite töö, programmi üld põhimõtted

2
5.Katapult (Ball Launcher)

Robotiehitus: kang (jõuõla pikkuse muutmine

Programmeerimine: mootorite töö, korduse plokid

2
6.Nukushow (Tantsiv robot)

Robotiehitus: kang

Programmeerimine: mootorite töö, värvianduri kasutamine, alamprogrammid)

2
7.Astronaudi tööriistad (Astronaut Tools)

Robotiehitus: hammaslatt, hammasülekanne

Programmeerimine: mootorite töö, kaugusanduri ja värvianduri kasutamine.

2
8.Robot kokk (RoboChef)

Robotiehitus: kiirendav hammasülekanne

Programmeerimine: mootorite töö, kaugusanduri ja värvianduri kasutamine.

2
9.Spike ninasarvik (puuteandur, kaks sammu sissepoole tants)

Robotiehitus: puuteanduri kasutamine robotil

Programmeerimine: mootorite töö, kaugusanduri ja värvianduri kasutamine.

2
10.Spike robotkäsi

Robotiehitus: puuteandru, hoovad

Programmeerimine: mootorite töö, puuteanduri kasutamine.

2
11.Kiikuv robot

Robotiehitus: ehitusjuhendi järgi ehitatud roboti täiendamine

Programmeerimine: mootorite töö, andmete kogumine, joondiagramm

2
12.Loovtöö, ise roboti ehitamine, erinevate andurite kasutamine

Robotiehitus: ise ehitatud robot

Programmeerimine: mootorite töö, kaugusanduri ja värvianduri kasutamine.

2
 Vaheaeg  
13.Spike CNC masin

Robotiehitus: veakontroll ja toote parendamine

Programmeerimine: Keerukam mootorite sünkroonis juhtimine

2
14.Spike seif

Robotiehitus: toote parendamine

Programmeerimine: Programmi arendamine

2
15.Spike värvianduri kasutamine, ülesanded harjutusmatil

Robotiehitus: anduri asetuse mõju robotile

Programmeerimine: Värvianduri erinevad kasutusvõimalused

2
16.Joonejärgimise robot, ülesanded harjutusmatil

Robotiehitus: Joonejärgimise robot põhimõtted

Programmeerimine: Joonejärgimies erinevad algoritmid

2
17.Spike kaugusanduri kasutamine, ülesanded harjutusmatil

Robotiehitus: anduri asetuse mõju robotile

Programmeerimine: kaugusanduri erinevad kasutusvõimalused

2
18.Võistlusroboti ehitamise põhimõtted ja nüansid

Robotiehitus: mitme punkti kinnitused, kaablite paigaldus, raskuskese, liikumine seina äärtes, 

Programmeerimine: mootorite töö, andurite kasutamine

2
19.Jälitav robot (sumo alge), ülesanded harjutusmatil

Robotiehitus: sumorobot põhimõtted

Programmeerimine: Sumo roboti erinevad algoritmid

2
20.Kiirendusrobot

Robotiehitus: kiirendusroboti põhimõtted, hammasülekanne

Programmeerimine: mootorite töö

2
21.Mäkketõusu robot

Robotiehitus: mäkketõusu roboti põhimõtted, hammasülekanne

Programmeerimine: mäkketõusu roboti erinevad algoritmid

2
22.Oma toote disain

Robotiehitus: ise ehitatud robot

Programmeerimine: mootorite töö, kaugusanduri ja värvianduri kasutamine.

2
23.Oma toote disaini esitlemine ja kokkuvõte

Robotiehitus: ise ehitatud robot

Programmeerimine: mootorite töö, kaugusanduri ja värvianduri kasutamine.

2
 Piloteerimise lõpp  
24.Platsipuhastus

Robotiehitus: roboti juhtimine ja täppissõit, lisadetailide juurde ehitamine

Programmeerimine: mootorite ja andurite töö

2
25.Jõuluteemalise roboti ehitamine 2
26.Robotite teatejooks

Robotiehitus: roboti juhtimine ja täppissõit, lisadetailide juurde ehitamine

Programmeerimine: mootorite töö

2
27.Raskuse tõmbamise robot

Robotiehitus: roboti juhtimine ja täppissõit, lisadetailide juurde ehitamine

Programmeerimine: mootorite töö

2
28.Vaba teema kavandamineAjurünnakud, meeskonnatöö, disain, ideekorje2
29.Vaba teema, ehitamine ja programmeerimine, testimine, parendaminePrototüübi ehitamine ja testimine2
30.Vaba teema töö esitlemine. Kokkuvõttev tund.

Robotiehitus: ise ehitatud robot

Programmeerimine: mootorite töö, kaugusanduri ja värvianduri kasutamine.

2
31.Vaba teema, ehitamine ja programmeerimine, testimine, parendamine (leiuta ise perereis jaoks transpordi vahend). Esitlemine.*Prototüübi ehitamine ja testimine. Kõige eelneva õpitu kordamine.2

32. Kokkuvõttev tund. Kordamine. Esitluste
 tagasisidestamine (2)

Õppemaht kokku 64
* Kasuta neid tunde õppeaasta jooksul, kui lapsed on ise leiutamiseks valmis

Õppekava piloteerimist viib läbi Eesti Teadushuvihariduse Liit.