Undervisningsopplegg

Økt 10: Med programmering

microbit Elevene starter med å koble videre på den elektriske kretsen fra økt 9, med øvelse 3 - Koble på enda en lampe. Deretter blir de kjent med, og øver på å programmere, en bestemt type mikrokontroller som kalles micro:bit. I siste del av økta oppsummerer dere innholdet og kodene i de ulike programmene sammen.

Læringsmål

Elevene skal kunne

  • bli kjent med å programmere med micro:bit
  • ta i bruk interne sensorer i micro:bit 
  • programmere microbit til å virke sammen med eksterne deler
  • på et lavere nivå forklare hva kodene i programme betyr

Tidsbruk

10A. Koble en elektrisk krets – øvelse 3 20–25 minutter
10B. Introduser programmering og micro:bit  
10C. Programmere micro:bit  
10D. Programmere micro:bit til å virke med eksterne deler  
10E. Gjennomgå kodene i programmene  
TOTALT  
Forsøk og praktisk arbeid

Forberedelse og utstyr

  • PowerPoint-presentasjon bokmål
  • Manual til programmering av micro:bit bokmål

1. Tilpass / gjør deg kjent med PowerPoint-presentasjonen hvis du vil bruke den.

2. Finn fram kretsene elevparene koblet i forrige økt, og gjør klart utstyret de trenger for å koble på en ekstra lysdiode i denne økta.

3. Skriv (lagre den som pdf og skriv ut som booklet) ut manualen til micro:bit til hvert elevpar. 

4. Gjør klart en stasjon med det elevene trenger når de skal koble eksterne deler til micro:bit. 

Merk: Både lysdioden og temperatursensoren består av to deler som skal kobles sammen. I manualen gis det instruksjoner på hvordan dette skal gjøres (side 12 og 16). 

Materialer og utstyr

  • lærlinghefte
  • papirstrimler til nøkkelsetninger

Til hvert elevpar 

  • kretsen fra økt 9
  • rød ledning (ca. 20 cm)
  • svart ledning (ca. 20 cm)
  • manual til programmering med micro:bit
  • pc/nettbrett
  • micro:bit
  • USB-kabel (koble micro:bit til pc) / batteri (koble til nettbrett m. Bluetooth)
  • skruer
  • muttere
  • fem korte ledninger (ca. 8-10 cm)
  • tre koblingsbokser
  • lysdiode (to deler)
  • temperatursensor (to deler)
  • neopixel-remse
Forsøk og praktisk arbeid

10A. Koble en elektrisk krets – øvelse 3

Ark 2 i PowerPoint. Del ut lærlingheftene. La elevene reflektere over forrige økt med en skriv-par-del  til spørsmål 9 på side 26: Hvorfor har koblingsskjemaer symboler?

Ark 3 i PowerPoint. Fortell at i denne økta skal elevene først få koble videre på den elektriske kretsen fra forrige økt, og etterpå skal de få prøve å programmere. Minn om at modellrommene skal ha to lamper. Derfor skal de nå øve på å koble på enda en lampe – en lysdiode – på kretsen. 

Ark 4 i PowerPoint. Vis til bildet av en god og en dårlig kobling, og spør om elevene husker hva som kjennetegner en god kobling. 

Ark 5 i PowerPoint. Be elevene bla opp på side 19 i lærlingheftet. Fortell at på samme måte som sist, skal de følge koblingsskjemaet på siden nøye. Denne gangen til øvelse 3.

Gjennomgå skjemaet ved å spørre hva de ulike symbolene viser og hvor i kretsen den nye lampa skal kobles.

Si at som sist er det viktig at koblingene er gode og stemmer med koblingsskjemaet. I tillegg må både den nye lampa og lampa de monterte forrige økt kunne lyse. Bryteren som de koblet på kretsen i forrige økt skal fortsatt virke på lampa fra forrige økt. 

Be en av elevene lese opp fra side 19 i lærlingheftet hva de trenger av utstyr. 

Be to elever dele ut lynlåsposer med koblingene fra forrige økt til hvert elevpar. Be to andre dele ut nytt utstyr de trenger til denne økta: koblingsklemme, en rød og en svart ledning på ca. 20 cm hver og en lysdiode. 

Vis at du har gjort klart stasjon(er) med avisoleringstenger, dersom elevene trenger å avisolere ledningene. Minn om at de ikke skal avisolere ledningene på lysdiodene og batteriklipsene. 

Gå rundt mens elevene jobber, og veiled etter behov. Dersom du så at noen av koblingene fra forrige økt ikke var gode, gir du tilbakemelding om dette til elevpar det måtte gjelde, og minner om hva som er en god kobling, slik at de tar hensyn til dette nå. 

Elevpar som blir raskt ferdige, kan hjelpe til å veilede andre elevpar der det trengs. 

Merk: Etter hvert som elevene blir ferdige med å koble, samler du inn batteriene, ber elevene legge resten av kretsen i lynlåsposen og samler inn denne. Elevparene skal bruke samme utstyr når de i neste økt skal koble det elektriske anlegget på modellrommet. 

Forsøk og praktisk arbeid

10B. Introduser programmering og micro:bit

Ark 6–7 i PowerPoint. Repeter kort de fire hovedfunksjonene til strøm. 

Ark 8 i PowerPoint. Gjennomfør tenk-par-del med spørsmålet: Hva kan vi gjøre hvis vi vil at lampa vår skal skru seg av eller på når den registrerer bevegelse, uten at vi trykker på en bryter? Oppsummer med å få fram at til det kan vi bruke en mikrokontroller.

micro:bit Ark 9 i PowerPoint. Gjennomfør tenk-par-del med spørsmålet: Hva er en mikrokontroller? 

Ark 10-12 i PowerPoint. Introduser mikrokontroller. 

Heng gjerne opp følgende nøkkelsetning   på begrepsvekken mens du gjennomgår hva en micro:bit er.

En micro:bit/mikrokontroller er en liten datamaskin som kan programmeres til å virke sammen med knapper, lysdioder, motorer, høyttalere og mye mer.

Be gjerne elevene utdype hva de legger i begerepet programmering eller det å programmere

Elevene kan skrive ned nøkkelsetning på siste side av manualen.

Ark 13 i PowerPoint. Gjennomfør tenk-par-del med spørsmålet: Har du forslag til andre ting som bruker mikrokontroller? 

Ark 14 i PowerPoint. Introduser micro:bit og planen for økta videre.

Forsøk og praktisk arbeid

10C. Programmere micro:bit

Ark 15 i PowerPoint. Elevene skal samarbeide to og to. Se til at hvert par har en pc / et nettbrett. Be parene laste ned programmeringsappen for micro:bit ("makecode" for pc/ "micro:bit" for iPad/nettbrett). Be dem velge "New project", trykke på tannhjul-ikonet, "language" og velge norsk (ev. annet foretrukket språk.) 

Ark 16 i PowerPoint. Gjennomgå instruksjoner. Del ut en manual til hvert par, og be dem følge instruksjonene på side 4. De som blir fort ferdig kan starte på side 8. 

Makecode første program Ark 17 i PowerPoint. Når alle parene har laget programmet på side 4, gjennomgår dere programmet i fellesskap. Spør hva de tror kodene i programmet betyr, og hva kodene skal få micro:bit til å gjøre når programmet er lastet ned til micro:bit. La elevene dele sine forslag, men sørg for å få fram at når programmet er lastet ned skal micro:bit ved start vise ikonet de har valgt på displayet, deretter pause i to sekunder før temperaturen i rommet vises kontinuerlig. 

Ark 18 i PowerPoint. Vis at appen har en simulator som de kan bruke for å sjekke programmet før de laster det ned til micro:bit. 

Overføre til micro:bit Ark 19 i PowerPoint. La parene overføre programmet til micro:bit ved å følge instruksjonene på side 6–7 i manualen. Når alle par har lastet ned programmet, spør du om displayet på micro:bit viser det samme som simulatoren gjorde. 

Forsøk og praktisk arbeid

10D. Programmere micro:bit til å virke med eksterne deler

Klargjort microbit Ark 20 i PowerPoint. Gjennomgå at micro:bit har innebygde sensorer for ulike funksjoner, og at den også kan programmeres til å virke sammen med eksterne deler. 

Les følgende  nøkkelsetning høyt og heng den på begrepsveggen

En micro:bit har innebygde sensorer som kan registrere lys, temperatur, bevegelse og kommunikasjon. 

Gi elevene eksempler for de ulike sensorene. Micro:bit kan registrere lysforholdene i rommet, registrere og oppgi temperatur, registrere bevegelse og kommunisere ved hjelp av display og knapper.

Elevene kan skrive ned nøkkelsetningen på siste side av manualen.

Påpek at det også kan kobles på eksterne deler og micro:biten kan programmeres til å virke sammen med disse.

Ark 21 i PowerPoint. Si at de snart skal koble ledninger og koblingsbokser til micro:bit slik at den kan virke sammen med noen eksterne deler. 

Ark 22 i PowerPoint. Gjennomgå utstyret parene trenger for å koble, og la en fra hvert par hente utstyr. 

 

Microbit med lysdiode Ark 23 i PowerPoint. Gjennomgå instruksjoner, og la parene gå i gang med side 12 i manualen og følge den videre så langt de kommer. 

Merk: Både lysdioden og temperatursensoren som skal kobles til micro:bit består av to deler som skal kobles sammen. I manualen gis det instruksjoner på hvordan dette skal gjøres (side 12 og 16). Se til at elevene følger instruksjonene nøye. 

Forsøk og praktisk arbeid

10E. Gjennomgå kodene i programmene

Ark 24–28 i PowerPoint. Når mange av parene har fått koblet og programmert micro:bit til å virke sammen med flere av de eksterne delene, gjennomgår dere programmene i fellesskap. 

Tips: For å få elevene til å pause det praktiske arbeidet og rette oppmerksomheten helt mot det som skal gjennomgås i plenum, ber du dem vise ti fingre i været for å få dem til å slippe det de holder på med. Klarer de likevel ikke å løsrive seg fra det praktiske arbeidet, kan du be dem sette seg på hendene sine til de skal jobbe videre. 

Ark 24 i PowerPoint. Spør elevene hva de tror kodene i oppgave 1a betyr. Sørg for å få fram at: 

    • "hvis lys = usann" betyr "hvis lyset er av"
    • lyset skrus på ved å "skrive digital verdi 1 til P0". Digital verdi 1 tilsvarer på-knappen på en vanlig bryter. Elevene har kanskje sett at mange på-knapper har et 1-tall og at av-bryteren har en 0? "P0" betyr "Port 0" på micro:bit. 
    • Ved å skrive digital verdi 1 til P0 "settes lys til sann", som betyr at lyset skrus på.

Ark 25 i PowerPoint. Si at dere skal ta på "de magiske brillene" for å se hva som skjer med de bitte små elektronene i den elektriske kretsen når programmet får micro:bit til å skru på lysdioden. Spør elevene hva de tror skjer med elektronene i kretsen når lyset skrus på. 

Ark 26 i PowerPoint. Gjennomgå/oppsummer hva som skjer med elektronene. 

Ark 27 i PowerPoint. Spør elevene hva de tror kodene i oppgave 1b betyr. Sørg for å få fram at: 

    • Lysdioden skrus av/på via en lyssensor i micro:bit. 
    • Dersom lysnivået i rommet er større enn verdien som gis i programmet (f.eks. 128), skal lysdioden skrus av ved at digital verdi 0 skrives til P0. 
    • Dersom lysnivået i rommet er mindre enn verdien som gis i programmet, skrus dioden på ved at digital verdi 1 skrives til P0. 

Ark 28 i PowerPoint. Spør elevene hva de tror kodene i oppgave 2a betyr. Sørg for å få fram at: 

    • Nå skal micro:bit gjøre to ting samtidig. Den skal gjøre det samme som i oppgave 1b, i tillegg til å bruke sin innebygde temperatursensor til å vise temperaturen i rommet på displayet. 
    • "Vis tall temperatur (°C)" betyr at micro:bit skal vise temperaturen i rommet på displayet. 

Ark 29–31 i PowerPoint. Forbered elevene på neste økt.