Teknikämnet

Jag (Fredrik Löfgren) tycker att RoboCup Junior passar väldigt bra in i skolverkets krav på undervisningen i teknik. Jag ger nedan lite verkliga exempel från min tid som deltagare i RoboCup.

Det i kursivt är direkt hämtat från Skolverkets hemsida.

Teknikämnets syfte
"Undervisningen i ämnet teknik ska syfta till att eleverna utvecklar kunskaper om teknik, teknikvetenskap och tekniska utvecklingsprocesser. Den ska leda till att eleverna utvecklar förståelse av processerna och hela kedjan från idé och modell, produkt eller tjänst till användning och återvinning. I undervisningen ska eleverna ges möjlighet att utveckla kunskaper om befintlig teknik och om utveckling av ny teknik som bidrar till ett mer hållbart samhälle."
Att bygga en robot kräver tvärvetenskapligt tänkande. De måste kunna hållfasthetslära, mekanik, konstruktion, programmering, elektronik, etc. Även om det låter mycket så är det inte så svårt, alla ämnen flyter ihop naturligt. Precis som att man inte enbart sysslar med hållfasthetslära i industrin, så flyter alla ämnen ihop för att kunna bygga en robot!

När vi byggde vår robot 2012 så återanvände vi många komponenter från gamla skrivare och andra trasiga elektronikvaror. Då måste eleverna skruva isär saker som proffs har konstruerat, vilket är mycket lärorikt. Dessutom initierar detta ett miljömedvetet tänk hos eleverna, bara för att en sak är trasig innebär det inte att allting inuti är värdelöst. Man kan oftast laga, eller ta till vara komponenterna inuti istället för att åka med det till återvinningscentralen!

"Undervisningen ska förbereda eleverna för att aktivt delta i och påverka teknisk utveckling utifrån ett etiskt förhållningssätt. Dessutom ska undervisningen bidra till att eleverna utvecklar kunskaper om entreprenörskap genom att utveckla deras förmåga till handling, innovation, och problemlösning. Genom undervisningen ska eleverna också ges möjlighet att utveckla kunskaper om tekniska begrepp samt ge kunskaper i att kommunicera om teknik."
I RoboCup Junior bygger eleverna "snälla" robotar som hjälper människor. När jag nämner att jag tävlar med robotar associerar nästan alla det till det populära programmet "Robot Wars". Men i RoboCup Junior bygger vi räddningsrobotar som i framtiden skulle kunna användas för att rädda liv. Det är moraliskt försvarsbart!

Alla som har deltagit i RoboCup kan skriva under på att det kräver innovation, problemlösning och handling för att nå framgång! Jag har sett många elever som sitter kvar i skolan på lov och helger för att utveckla sina robotar.

På tävlingen måste alla lagen presentera sin robot och hur de har arbetat i grupp för en jury. Alla i laget ska berätta hur roboten och programmet fungerar. Då tränar eleverna på presentationsteknik och att kommunicera om teknik. På den internationella tävlingen måste de dessutom presentera allt på engelska, vilket möjliggör ett tvärvetenskapligt arbetssätt!

"Undervisningen ska ge eleverna möjlighet att utveckla tekniska kunskaper genom att arbeta med mätningar, observationer, experiment, tekniska beräkningar, matematiska modelleringar samt risk- och rimlighetsbedömningar. Undervisningen ska också leda till att eleverna utvecklar förmåga till analys och värdering. Eleverna ska också ges möjlighet att arbeta i projekt."
Detta är vad som i dagligt tal kallas "Trial and Error", vilket används väldigt flitigt inom robotik på den här nivån!
Du skriver en rad kod, testar vad som händer på banan, upptäcker att det var fel, och ändrar i programmet igen. Eleverna måste noga studera robotens rörelser och analysera vad som händer, är det fel i koden eller är det något svänghjul som tar i hindren? Sedan måste de komma på en lösning.

Vi har till och med filmat robotens rörelser för att kunna gå tillbaka i efterhand och titta på samma sekvens om och om igen, för att förstå vad som gick fel. Samma teknik använder industrin för att analysera händelseförlopp.

Att detta ger eleverna möjlighet att arbeta i projekt behöver knappast nämnas. Det är ett krav i tävlingen att de arbetar tillsammans, och domarna kommer titta så att alla är delaktiga. Det är viktigt att kunna utveckla samarbetsförmåga!

Centralt innehåll i kursen TEKTEK01

  • "Teknikutvecklingsprocessens alla delar från idé och modell, produkt eller tjänst till användning och återvinning med praktisk tillämpning av teknik och teknikutveckling inom ett eller flera teknikområden."
    Lagen börjar med att läsa reglerna som är de yttre kraven, sen kan de fritt skissa en modell som de senare köper in delar till och utvecklar. Eleverna kommer stöta på många olika teknikområden under arbetets gång.
  • "Entreprenörskap och entreprenörskapets villkor med utgångspunkt i innovativa och kreativa processer."
    Lagen får själva utforma projektet och driva det på egen hand. Speciellt om de ska iväg på längre resor så kan de inte få allting serverat. De måste också hitta sponsorer för robotdelarna och eventuella resor. Detta är en kunskap som jag haft stor nytta av i mitt fortsatta liv!
  • "Materials tekniska egenskaper, till exempel termiska, elektriska, mekaniska och kemiska samt materialens möjligheter och begränsningar utifrån olika användningsområden."
    Lagen måste bygga robotar som håller ihop, det är viktigt att de inte slits sönder, och bygger de robotarna från grunden måste de tänka på elektriska störningar. Vi lärde oss väldigt mycket om induktiva och kapacitiva störningar, och hur man kan isolera dem med hjälp av aluminiumfolie eller att tvinna sladdarna.
  • "Teknikens och teknikerns roll med fokus på framtidens teknik och ett hållbart samhälle, till exempel med utgångspunkt i energieffektivisering."
    Att utvecka framtidens teknik är ett av målen med RoboCup! Robotarna får inte heller dra för mycket energi, eftersom batterierna tar slut innan roboten hunnit fullfölja sin uppgift i sådana fall!
  • "Ritningsläsning och skiss- och ritteknik med introduktion i hur man hanterar cad-program."
    Möjligt att det är lite överkurs att lära sig att Cadda i teknik 1, men vi har varit tvugna att cadda våra robotar innan vi byggt dem. Detta gör vi för att se att alla delar passar samman, och för att enkelt kunna klippa ut delarna i metall från mallar. Det finns även CAD program för LEGO, så man kan börja med att be lagen Cadda robotarna i t.ex. Lego Digital Designer för att lära sig att hantera ett enkelt CAD program och skapa ritningar.
  • "Projektarbets-, kommunikations-, presentations- och modellteknik, till exempel digitala medier och programvaror, manualer och instruktioner, muntliga och skriftliga framställningar samt digitala och manuella tekniker för att skapa modeller."
    Lagen arbetar i projekt, de måste kommunicera med andra lag och presentera sitt projekt för en jury. Många lag skapar dessutom en hemsida där de presenterar löpande vad de har gjort (vi hade t.ex. www.SOFTrobotics.se där vi skrev om våra tävlingar. Lagen måste också läsa datablad och manualer eller lego-ritningar för att bygga sin robot. Samt använda digitala tekniker för att beräkna och programmera roboten.
  • "Tekniska begrepp, teorier och modeller innefattande beräkningar och rimlighetsbedömningar."
    Det finns många olika begrepp inom robotik som eleverna kan bekanta sig med. T.ex. Statik, Dynamik, BFS, PID-regulering, Theo-Jansen-mekanism, etc.
  • "Teknikens historia och teknikutvecklingens betydelse för samhället samt introduktion i aktuella utvecklingsområden inom teknik."
    Robotik är ett aktuellt utveckningsområde inom teknik. Det spenderas mycket pengar på att utveckla robotar. Eleverna får reflektera över hur de använder datorer idag, och hur de kommer använda robotar om 20 år.
  • "Kommunikations-, dator- och nätverksteknik för lärande och förmedling av teknik och information."
    Kombinationen: programmering och teknik, kan det bli bättre?!
glqxz9283 sfy39587stf02 mnesdcuix8
sfy39587stf03
sfy39587stf04