ROBOTIIKKA

  • Tiedekoulussa mekaniikkaa & robotiikkaa opiskellaan Robottikerho 1-5 tasoilla Tiedekoulun opetussuunnitelman mukaan.                                                                                                                            
  • Jokainen taso muodostuu kahdesta lukukaudesta, esim. Minirobo 1 sisältää Minirobo 1lk1 ja Minirobo 1lk2 lukukaudet.     
  • Lukukausi sisältää 15 kerran viikossa pidettävää oppituntia. Suoritettuaan molemmat lukukaudet, oppilas voi siirtyä seuraavalle tasolle.                                                                                                                               
  • Alle kouluikäinen on tervetullut Minirobo 1 tai 2 tasolle. 
  • Koululaiselle suositus on aloittaa Robo 1 tasolta.                                                                                                                    
  • Mini- ja Robottikerho 1-2 tasolla käytetään Power Functions sähkömoottoreita.  Robo 3-5 tasolla ohjelmoitavaa mekaniikkaa.                                                                                                                                                                               
  • Robo 3-5 tasolla oppilas tarvitsee oppitunneille kannettavan tietokoneen.

Minirobottikerho 1

Laajuus: 30 oppituntia

 

Oppitunnin pituus: 60 minuuttia

 

Ikäsuositus: 4-6 vuotta

 

Ryhmän kuvaus: Minirobottikerho 1 – ryhmässä lapset tutustuvat mekaniikan perusteisiin ja käsitteisiin sekä oppivat rakentamaan legoilla erilaisia mekaanisia perusrakenteita.

 

Oppimistavoitteet:

-          lapsi oppii erilaisia mekaniikan perusrakenteita

-          lapsi oppii mekaniikan termejä ja käsitteitä

-          lapsi oppii hahmottamaan rakenteita kolmiulotteisesti

-          lapsi oppii ratkaisemaan ongelmia

 

Toteutus:

Jokaisella oppitunnilla on oma teemansa, jonka tavoitteena on, että lapsi oppii aiheena olevan perusrakenteen ja samalla oppii myös soveltamaan sitä jossakin käytännön sovelluksessa.

 

Oppituntien teemat:

1 Liike ja kitka
2 Moottorit ja akselit
3 Rattaat
4 Rattaat, suunnanvaihtaja
5 Nopeuden muuttaminen
6 Hihnapyörä
7 Hihnapyörä ja rattaa
8 Nopeuden säätäminen
9 Anturit ja kytkimet
10 Hammaspyörärakenteet
11 Ruuvipyörä
12 Vipuvarsi
13 Sovelletaan: Ajoneuvo
14 Sovelletaan: Ajoneuvo
15 Vapaavalintainen teema 
16 Hihnapyöräsovelluksia
17 Kampirakenteet
18 Kampi- ja ratasrakenteet
19 Rattaat kulmissa
20 Nivelrakenteet
21 Liike-energian siirtäminen
22 Nostomekanismit
23 Pyörivät ratasmekanismit
24 Propelli- ja potkurimekanismit
25 Tasapaino ja vipuvarsi
26 Väkipyörä 1
27 Väkipyörä 2
28 Sovelletaan: Soitin
29 Sovelletaan: Soitin
30 Vapaavalintainen teema 


Minirobottikerho 2

Laajuus: 30 oppituntia

 

Oppitunnin pituus: 60 minuuttia

 

Ikäsuositus: 5-6 vuotta

 

Ryhmän kuvaus: Minirobottikerho 2 on jatkoryhmä Minirobottikerho 1-ryhmän käyneille lapsille. Minirobottikerho 2 – ryhmässä lapset jatkavat mekaniikan perusteiden opiskelua rakentaen haastavampia mekaanisia rakenteita, koneen osia ja pieniä systeemejä.

 

Oppimistavoitteet:

-          lapsi oppii suunnittelemaan, toteuttamaan ja soveltamaan erilaisia mekaniikan perusrakenteita

-          lapsi oppii mekaniikan termejä ja käsitteitä

-          lapsi oppii hahmottamaan rakenteita kolmiulotteisesti

-          lapsi oppii ratkaisemaan ongelmia ja soveltamaan oppimiaan rakenteita käytännössä

 

Toteutus: Jokaisella oppitunnilla on oma teemansa, jonka tavoitteena on, että lapsi oppii aiheena olevan perusrakenteen ja samalla oppii myös soveltamaan sitä jossakin käytännön sovelluksessa.

 

Oppituntien teemat:

1 Hammasrattaat, hihna- ja ruuvipyörät
2 Rakennusmateriaalit
3 Rakenteiden mekaniikka
4 Rakenteiden mekaniikka
5 Liikkeen siirtäminen
6 Ratasrakenteet
7 Pysäytys- ja jarrumekanismit
8 Trussimekanismi
9 Sovelletaan: Auto
10 Sovelletaan: Auto
11 Pyörimisliike ja laakeri
12 Ruuvipyöräsovelluksia
13 Vivut ja vivustot
14 Rakennesuunnittelu
15 Sovelletaan: Vapaavalintainen teema 
16 Ratasrakenteet, anturit ja kytkimet
17 Liikkeen siirtäminen ja suunnanvaihto
18 Vipusovelluksia
19 Vipusovelluksia
20 Kampirakenteita
21 Vaihteisto
22 Ääntä tuottavat mekanismit
23 Kestävät rakenteet
24 Korkeat rakenteet
25 Tasapaino, heiluri- ja vipuvarsirakenteet
26 Sovelletaan: Nivelet, kampi ja rattaat
27 Sovelletaan: Nivelet, kampi ja rattaat
28 Liike ja palautusmekanismit
29  Sovelletaan: Liikkuvat mekanismit
30 Sovelletaan: Vapaavalintainen teema


Robottikerho 1

Laajuus: 30 oppituntia

 

Oppitunnin pituus: 60 minuuttia

 

Ikäsuositus: 7-12 vuotta

 

Ryhmän kuvaus: Robottikerho 1-tasolla 7 – 12 vuotiaat lapset tutustuvat mekaniikan perusteisiin ja oppivat rakentamaan legoilla erilaisia liikkuvia mekaanisia rakenteita, koneen osia ja systeemejä.  

 

Oppimistavoitteet:

-          lapsi oppii mekaniikan termejä ja käsitteitä

-          lapsi oppii rakentamaan ja suunnittelemaan liikkuvia mekaanisia rakenteita ja koneen osia 

-          lapsi oppii hahmottamaan ja suunnittelemaan rakenteita kolmiulotteisesti

-          lapsi tutustuu ohjelmoitavaan robotiikkaan

-          lapsi oppii ratkaisemaan luovasti ongelmia ja soveltamaan oppimiaan rakenteita käytännössä

 

Toteutus: Jokaisella oppitunnilla on oma teemansa, jonka tavoitteena on, että lapsi oppii aiheena olevan perusrakenteen ja samalla oppii myös soveltamaan sitä jossakin käytännön sovelluksessa.

 

Oppituntien teemat:

1 Moottorit, akselit ja rattaat
2 Erilaiset ratasrakenteet
3 Nopeuden muuttaminen ja vaihteisto
4 Hihnapyörät 
5 Erilaiset anturit ja hammaspyörät
6 Ruuvipyörä
7 Liikkuvat mekanismit
8 Liikkuvat mekanismit
9 Kalteva taso
10 Kiila
11 Massan siirtäminen ja väkipyörä
12 Massan siirtäminen ja väkipyörä
13 Vipu ja voima
14 Vipu ja voima
15 Sovelletaan: Vapaavalintainen teema 
16 Ratas- ja hihnapyöräsovelluksia
17 Ruuvipyörä, hammaspyörä ja vipuvarsi
18 Pyörivä ja liikkuva rakenne
19 Pyörivä ja liikkuva rakenne
20 Vipuvarsi ja väkipyörä
21 Vipuvarsi ja väkipyörä
22 Kampi
23 Kampivasara
24 Tasapaino ja painopiste
25 Tuulella toimivat laitteet
26 Massaa siirtävä ajoneuvo 
27 Erilaisia ovi- ja heilurirakenteita
28 Ohjelmoitava robotiikka
29 Ohjelmoitava robotiikka
30 Sovelletaan: Vapaavalintainen teema


Robottikerho 2

Laajuus: 30 oppituntia

 

Oppitunnin pituus: 60 minuuttia

 

Ikäsuositus: 8-13 vuotta

 

Ryhmän kuvaus: Robottikerho 2 -ryhmässä rakennetaan mekaniikan perusrakenteita soveltaen niitä erilaisiin koneisiin, ajoneuvoihin ja laitteisiin. Ryhmä soveltuu Robottikerho 1 tason käyneille lapsille sekä hieman vanhemmille lapsille aloitusryhmäksi.

 

Oppimistavoitteet:

-          lapsi oppii suunnittelemaan ja toteuttamaan erilaisia mekaniikan perusrakenteita soveltaen

            niitä erilaisiin  koneisiin ja laitteisiin

-          lapsi oppii mekaniikana perustermistöä, käsitteitä sekä koneiden termistöä 

-          lapsi oppii hahmottamaan rakenteita kolmiulotteisesti

-          lapsi oppii ratkaisemaan itsenäisesti ongelmia ja soveltamaan oppimiaan rakenteita käytännössä

 

Toteutus: Jokaisella oppitunnilla on oma teemansa, jonka tavoitteena on, että lapsi oppii aiheena olevan perusrakenteen ja samalla oppii myös soveltamaan sitä jossakin käytännön sovelluksessa. Ryhmässä tehdään myös muutamia suurempia projekteja.

 

Oppituntien teemat:

1 Kulmaratasrakenne liikkeen siirtymisessä
2 Pyörimiskulman muuttaminen
3 Ratasyhdistelmärakenteet
4 Kruunuratas rataskytkennöissä
5 Kampi
6 Liikkeen tuottaminen moottorilla
7 Etu- ja takavetoisuus ajoneuvossa
8 Moottorin erilaiset kytkentätavat
9 Erilaiset ratasvälityssuhteet
10 Eri kokoisten rattaiden vaikutus nopeuteen
11 Kruunuratas moottorissa
12 Ulkoisen kytkimen käyttö
13 Ruuvipyörän käyttö liikenteen siirtämisessä
14 Vinot rataskulmat
15 Vapaasti pyörivä akseli
16 Nostorakenne rattailla
17 Liikkeen siirtäminen hihnapyörärakenteella
18 Hihnapyöräajoneuvo
19 Hammastanko
20 Nelivetoinen ajoneuvo
21 Heittopyörä
22 Pyörimismekanismi ajoneuvossa
23 Liikkuvat mekanismit ajoneuvossa
24 Joustomekanismi
25 Ajoneuvon erilaiset alustat
26 Reagoivat ja muuttuvat rakenteet ajoneuvoissa
27 Tarttumakourat
28 Nostomekanismit
29 Oma ajoneuvoprojekti
30 Oma ajoneuvoprojekti


Robottikerho 3

Laajuus: 30 oppituntia

 

Oppitunnin pituus: 60 minuuttia

 

Ikäsuositus: 9-14 vuotta

 

Ryhmän kuvaus: Robottikerho 3 – ryhmä on jatkoryhmä Robottikerho 1 ja 2 - tasot käyneille lapsille. Ryhmässä lapset siirtyvät mekaniikan perusteista ja rakenteista monimutkaisempien mekaanisten ratkaisujen ja visuaalisen ohjelmoinnin pariin.

 

Oppimistavoitteet:

-          lapsi syventää mekaniikan ja rakenteiden osaamistaan

-          lapsi oppii rakentamaan ja suunnittelemaan liikkuvia monimutkaisia mekaanisia rakenteita ja koneen osia 

-          lapsi oppii suunnittelemaan ja toteuttamaan rakenteita kolmiulotteisesti

-          lapsi oppii visuaalisen ohjelmoinnin perusteet

-          lapsi oppii ohjelmoimaan mekaanisia rakenteita

-          lapsi oppii ratkaisemaan itsenäisesti ongelmia

-          lapsi osaa soveltaa oppimiaan rakenteita ja yhdistää erilaisia rakenteita toisiinsa

 

Toteutus: Jokaisella oppitunnilla on oma teemansa, jonka tavoitteena on, että lapsi oppii aiheena olevan perusrakenteen ja samalla oppii myös soveltamaan sitä jossakin käytännön sovelluksessa. Ryhmässä tehdään myös muutamia suurempia projekteja.

 

Oppituntien teemat:

1 Ratassuhteet
2 Ratasjärjestelmät
3 Rattaat kulmassa
4 Ruuvipyöräsovelluksia
5 Heilautusmekanismit
6 Laukaisujärjestelmät
7 Kampirakenteet
8 Kiertoliikkeitä
9 Liikkeen siirtäminen
10 Telaketjut
11 Ratassuhteet ja vaihteet
12 Rakenteiden yhdistäminen
13 Rakenteiden yhdistäminen
14 Ohjelmoitava robotiikka 
15 Ohjelmoitava robotiikka
16 Pyörimisliikkeen siirtäminen
17 Epäkesko pyörimisliike
18 Suunnanvaihtaja
19 Sovelletaan: Ryömivä telaketjumönkijä
20 Sovelletaan: Ryömivä telaketjumönkijä
21 Joustomekanismit
22 Ohjausmekanismit
23 Kävelevät koneet 1
24 Kävelevät koneet 2
25 Kävelevät koneet 3
26 Erilaiset etenemistavat
27 Siipirakenteet 1
28 Siipirakenteet 2
29 Vivustot ja tarttumisrakenteet 1
30 Vivustot ja tarttumisrakenteet 2 


Robottikerho 4

Laajuus: 30 oppituntia

 

Oppitunnin pituus: 60 minuuttia

 

Ikäsuositus:  10-15 vuotta

 

Ryhmän kuvaus: Robottikerho 4 on syventävä jatkoryhmä Robottikerho 1, 2 ja 3- tasot käyneille lapsille. Tässä ryhmässä lapset syventävät mekaaniikan ja robotiikan osaamistaan edelleen sekä oppivat ohjelmoinnin sekä sähkötekniikan perusteet. Robottikerho 4 - tasolla lapset tekevät erilaisia ohjelmoitavia rakenteita sekä rakentavat yhtä monimutkaisempia mekaanisia systeemejä. Robottikerho 4 - tasolla keskitytään erityisesti soveltamaan ohjelmointia erilaisten robottien ja sulautettujen järjestelmien parissa käyttäen erilaisia työkaluja. Sähkötekniikan perusteet antaa lapselle hyvät perusvalmiudet jatkaa ohjelmoitavan elektroniikan ja sulautettujen järjestelmien parissa.

 

Oppimistavoitteet:

-          lapsi syventää mekaniikan ja rakenteiden osaamistaan edelleen

-          lapsi oppii rakentamaan ja ohjelmoimaan monimutkaisia liikkuvia mekaanisia rakenteita ja koneen osia

-          lapsi oppii sähkötekniikan ja elektroniikan perusteet

-          lapsi oppii ohjelmoinnin perusteet ja logiikkaa

-          lapsi oppii suunnittelemaan ja soveltamaan ohjelmoitavaa robotiikkaa

-          lapsi oppii ohjelmoimaan sulautettuja järjestelmiä

-          lapsi oppii ratkaisemaan itsenäisesti ongelmia ja etsimään tietoa

-          lapsi osaa soveltaa oppimaansa käytännössä ja löytää erilaisia toteutustapoja

 

Toteutus: Jokaisella oppitunnilla on oma teemansa, jonka tavoitteena on, että aiheeseen tutustutaan teoriatasolla, jonka jälkeen lapset toteuttavat käytännössä annetun teematehtävän. Ryhmässä tehdään myös muutamia suurempia projekteja.

 

Oppituntien teemat:

1 Ohjelmoitavan robotiikan perusteet
2 Moottorien käyttö ja ohjelmointi
3 While- ja Switch-rakenteet
4 Erilaiset anturit ja niiden ohjelmointi
5 Erilaiset anturit ja niiden ohjelmointi
6 Muuttujat ja laskutoimitukset
7 Mittausten tekeminen
8 Sovelletaan: Esteiden väistelijä
9 Sovelletaan: Piirtokone
10 Sovelletaan: Sumorobotti
11  
12  
13  
14  
15  
16 Mekaaninen kävelijä
17 3 -pyöräinen nivelauto
18 Pääsiäismunan koristelulaite 
19 Pääsiäismunan koristelulaite
20 Lajittelukone
21 Lajittelukone 
22 6 - jalkainen kävelijä
23 6- jalkainen kävelijä
24 EV3 mekaaniset systeemit
25 EV3 ohjelmoinnin monimutkaiset systeemit
26 EV3 ohjelmoinnin monimutkaiset systeemit
27 Oma EV3 soveltava projekti
28 Oma EV3 soveltava projekti
29 Oma EV3 soveltava projekti
30 Oma EV3 soveltava projekti


Robottikerho 5

Oppitunnin pituus: 60 minuuttia

 

Ikäsuositus: 11-16 vuotta

 

Ryhmän kuvaus: Robottikerho 5 on syventävä jatkoryhmä Robottikerho 1 - 4 -tasot käyneille lapsille ja nuorille. Tässä ryhmässä lapset syventävät mekaniikan ja robotiikan osaamistaaan edelleen sekä oppivat ohjelmoinnin ja sähkötekniikan perusteet. Robottikerho 5 -tasolla lapset tekevät erilasia ohjelmoitavia rakenteita ja rakentavat yhä monimutkaisempia mekaanisia systeemejä. Robottikerho 5-tasolla keskitytään erityisesti soveltamaan ohjelmointia erilaisten robottien ja sulautettujen järjestelmien parissa käyttäen erilaisia työkaluja ja välineitä. Sähkötekniikan perusteet antaa lapselle hyvät perusvalmiudet jatkaa ohjelmoitavan elektroniikan ja sulautettujen järjestelmien parissa.

 

Oppimistavoitteet:

-          lapsi syventää mekaniikan ja rakenteiden osaamistaan edelleen

-          lapsi oppii rakentamaan, suunnittelemaan ja ohjelmoimaan liikkuvia, monimutkaisia

           mekaanisia rakenteita ja koneen osia

-          lapsi oppii Python ohjelmoinnin perusteet

-          lapsi oppii ohjelmoimaan sulautettuja järjestelmiä

-          lapsi oppii ratkaisemaan itsenäisesti ongelmia ja etsimään tietoa

-          lapsi osaa soveltaa oppimaansa käytännössä ja löytää erilaisia toteutustapoja

 

Toteutus:

Jokaisella oppitunnilla on oma teemansa, jonka tavoitteena on, että aiheeseen tutustutaan teoriatasolla, jonka jälkeen lapset toteuttavat käytännössä annetun teematehtävän. Ryhmässä tehdään myös muutamia isompia projekteja. 

 

Oppituntien teemat:

1 EV3 ja Pyhton asennus
2 Moottorien ohjelmointi
3 EV3 brickin ohjelmointi
4 Sensorien ohjelmointi
5 Törmää, käännä ja jatka
6 Linjan seuraaja
7 Seinämän seuraaja
8 Valolla ohjaus
9 Seuraa esinettä
10 Väritunnistus
11 Automaattinen pysäköinti
12 Piirtorobotti
13 Piirtorobotti
14 Kirjoitusrobotti
15 Kirjoitusrobotti
16 Värin mukaan lajittelija
17 Värin mukaan lajittelija
18 Pallokuljetin
19 Pallokuljetin
20 Robottikäsi
21 Rumpukone
22 Robottisekvensseri
23 Puheen ohjelmointi
24 Robotin tekoäly
25 Robotin tekoäly
26 Sumopainivat robotit
27 Sumopainivat robotit
28 Oma EV3 soveltava projekti
29 Oma EV3 soveltava projekti
30 Oma EV3 soveltava projekti


Suomen Tiedekoulu Oy