ROBOTIIKKA

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: 4-6 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 – ryhmä on jatkoryhmä Robottikerho 1- tason 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 3

Laajuus: 30 oppituntia

 

Oppitunnin pituus: 60 minuuttia

 

Ikäsuositus:  9-14 vuotta

 

Ryhmän kuvaus: Robottikerho 3 on syventävä jatkoryhmä Robottikerho 1- ja 2- tasot käyneille lapsille. Tässä ryhmässä lapset syventävät mekaaniikan ja robotiikan osaamistaan edelleen sekä oppivat ohjelmoinnin sekä sähkötekniikan perusteet. Robottikerho 3 - tasolla lapset tekevät erilaisia ohjelmoitavia rakenteita sekä rakentavat yhtä monimutkaisempia mekaanisia systeemejä. Robottikerho 3 - 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, suunnittelemaan ja ohjelmoimaan liikkuvia monimutkaisia mekaanisia rakenteita ja koneen osia

-          lapsi oppii sähkötekniikan ja elektroniikan perusteet

-          lapsi oppii ohjelmoinnin perusteet ja logiikkaa

-          lapsi oppii suunnittelmaan 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 Led-virtapiiri ja dc-moottori
12 Sähkön mittaaminen
13 Sovelletaan: Liikennevalot ja kytkimet 
14 Ohjelmointi, liike ja if-lause
15 Ohjelman rakenne, algoritmit ja user input
16 Muuttujat ja niiden käyttö
17 Loopit ja laskurit
18 Toistolauseet ja ledien ohjaus
19 Muuttujat
20 Muuttujat, satunnaisluku ja ehtolause
21 Sovelletaan: Kompassi
22 Ulkoisten komponenttien liittäminen
23 Ulkoisten komponenttien ohjelmointi
24 Kytkimen käyttö ja liittäminen
25 Sovelletaan: Reaktioaikamittari
26 Äänen ja musiikin ohjelmointi
27 Servomoottorin ohjaaminen
28 Laitteiden yhdistäminen toisiinsa
29 Sovelletaan: Äänestyslaite
30 Ulkoiset anturit


Robotiikka 1

Oppitunnin pituus: 60 minuuttia

 

Ikäsuositus: 11-15 vuotta

 

Ryhmän kuvaus: Robotiikka 1 - ryhmä on tarkoitettu vanhemmille lapsille, jotka vasta aloittelevat robotiikan parissa. Ryhmässä käydään perusasiat tiiviiseen tahtiin läpi ja ryhmässä edetään nopeasti monimutkaisiin rakenteisiin sekä ohjelmoitavaan robotiikkaan sekä ohjelmoinnin perusteisiin. 

 

Oppimistavoitteet:

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

-          lapsi oppii ohjelmoimaan mekaanisia rakenteita sekä robotteja

-          lapsi oppii ratkaisemaan luovasti ongelmia ja soveltamaan oppimiaan rakenteita käytännössä

-          lapsi oppii visuaalisen ohjelmoinnin perusteet

-          lapsi oppii sähkötekniikan ja elektroniikan perusteet

-          lapsi oppii ohjelmoimaan sulautettuja järjestelmiä

 

Toteutus:

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

 

Oppituntien teemat:

1 Ratasrakenteet, vaihteisto
2 Kalteva taso
3 Massan siirtäminen ja väkipyörä
4 Vipu ja voima
5 Ruuvipyörä, hammaspyörä, vipuvarsi
6 Pyörivän ja liikkuvan rakenteen yhdistäm
7 Kampi
8 Massan siirtäminen ajoneuvolla
9 Ratassuhteet
10 Heilautusmekanismit
11 Laukaisujärjestelmät
12 Rakenteiden yhdistäminen
13 Epäkesko pyörimisliike
14 Joustomekanismit
15 Kävelevät koneet 
16 Vivustot ja tarttumisrakenteet
17 Led-virtapiiri ja dc-moottori
18 Sähkön mittaaminen
19 Liikennevalot ja kytkimet
20 While- ja Switch-rakenteet 
21 Erilaiset anturit ja niiden ohjelmointi
22 Sovelletaan: Piirtokone
23 Liike, ehtolause
24 Ohjelman rakenne, viestit
25 Muuttujat ja niiden käyttö
26 Loopit ja laskurit
27 Sulautetut järjestelmät perusteet
28 Sul.järj: Muuttujat, satunnaisluku
29 Sul.järj:Ulkoiset komponentit 
30 Sul.järj: Ulkoiset anturit 


Devaajat 1

Laajuus: 30 oppituntia

 

Oppitunnin pituus: 90 minuuttia

 

Ikäsuositus: 11-15 vuotta

 

Ryhmän kuvaus: Devaajat 1 - ryhmä on syventävä ryhmä aiempaa osaamista omaaville lapsille. Jos lapsella ei ole aiempaa ohjelmointiosaamista, suositellaan Robotiikka 1-ryhmän käymistä ennen Devaajat-ryhmässä aloittamista. Devaajat 1-ryhmässä lapset tutustuvat IoT-käsitteeseen ja laitteisiin ja oppivat käyttämään niitä. Lapset oppivat sulautettujen järjestelmien perusteet ja oppivat ohjelmoimaan niitä. Tämän lisäksi lapset perehtyvät elektroniikan ja sähkötekniikan perusteisiin. Devaajat 1 – ryhmässä lapset oppivat ohjelmoimaan robotiikkaa sekä syventävät mekaniikan rakenteiden osaamistaan edelleen.

 

Oppimistavoitteet:

-          lapsi syventää mekaniikan ja rakenteiden osaamistaan edelleen

-          lapsi oppii rakentamaan, suunnittelemaan ja ohjelmoimaan liikkuvia monimutkaisia mekaanisia rakenteita ja koneen osia sekä yhdistelemään niitä toisiinsa

-          lapsi oppii sähkötekniikan ja elektroniikan perusteet

-          lapsi oppii tekstipohjaisen ohjelmoinnin perusteet

-          lapsi oppii ohjelmoimaan sulautettuja järjestelmiä erilaisilla välineillä ja ohjelmointiympäristöillä

-          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 suurempia projekteja.

 

Oppituntien teemat:

1 Ohjelmoitavan robotiikan periaatteet
2 Loopit, sensorit, ohjelmointirakenteet
3 Ehtolause, sensorit, bluetooth
4 Kuvat, äänet sekä user input
5 Kuvat, äänet sekä user input
6 Myblocks
7 Myblocks 
8 Tekoäly
9 Bluetooth-kommunikointi
10 Import, export ja ongelmanratkaisu
11 Led-virtapiiri ja dc-moottori
12 Sähkön mittaaminen
13 Liikennevalot ja kytkimet
14 Ulkoiset kytkennät ja anturit
15 Sovelletaan: Valoon reagoiva soitin
16 Mittausten tekeminen
17 Mittaustulosten visualisointi
18 Matemaattiset laskutoimitukset
19 Laitteiden yhdistäminen ja synkronointi
20 Laitteiden yhdistäminen ja synkronointi
21 Sovelletaan: Viestittäjä
22 IoT - ohjelmointiympäristön käyttöönotto
23 IoT - Ulkoiset kytkennät
24 IoT - peliprojekti
25 IoT - peliprojekti
26 IoT - peliprojekti
27 IoT - Moottori/anturi-projekti
28 IoT - Moottori/anturi-projekti
29 IoT - Moottori/anturi-projekti 
30 IoT - Moottori/anturi-projekti


Devaajat 2

Laajuus: 30 oppituntia

 

Oppitunnin pituus: 90 minuuttia

 

Ikäsuositus: 12-16 vuotta

 

Ryhmän kuvaus: Devaajat 2 on jatkoryhmä Devaajat 1-ryhmän käyneille lapsille. Devaajat 2-ryhmässä lapset syventävät elektroniikan sekä ohjelmoinnin osaamistaan.  Ryhmässä opitaan ohjelmoimaan tekstipohjaisesti sekä käyttämään sitä sulautettujen järjestelmien toteuttamisessa. 

 

Oppimistavoitteet:

-          lapsi syventää ohjelmoinnin ja sulautettujen järjestelmien osaamistaan edelleen

-          lapsi oppii suunnittelemaan erilaisia elektroniikkakytkentöjä sekä ohjelmoimaan niitä

-          lapsi syventää tekstipohjaisen ohjelmoinnin taitojaan

-          lapsi oppii ohjelmoimaan eri ohjelmointikielillä ja erilaisissa ohjelmointiympäristöissä

-          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 suurempia ohjelmointi- sekä elektroniikkaprojekteja.

 

Oppituntien teemat:

1 C-kielen perusteet
2 C-kielen perusteet
3 C-kielen perusteet
4 Muuttuvat muuttujat
5 Muuttuvat muuttujat
6 Muuttuvat muuttujat
7 Funktioiden perusteet
8 Funktioiden perusteet
9 Funktioiden perusteet
10 Funktioiden perusteet
11 Java-ohjelmoinnin perusteet
12 Java: Input ja output
13 Java: Ikkunat ja objektit 
14 Java: Luokat
15 Java: Interaktiiviset ikkunat
16 Java: Interaktiiviset ikkunat
17 Ohjelmasta appsin tekeminen
18 Sovelletaan: Oma projekti
19 Sovelletaan: Oma projekti
20 Sovelletaan: Oma projekti
21 Arduino-käyttöönotto ja ohjelmointi
22 Arduino-käyttöönotto ja ohjelmointi
23 Ohjelmointi ja if-lause
24 Ohmin laki, datan käsittely ja anturit
25 Ohmin laki, datan käsittely ja anturit
26 Lisäosat ja kirjastot
27 Lisäosat ja kirjastot
28 Muut komponentit ja generaattori
29 Tiedon hankinta, oma projekti 
30 For loop ja while

Suomen Tiedekoulu Oy