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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Liike ja kitka
Moottorit ja akselit
Rattaat
Rattaat, suunnanvaihtaja
Nopeuden muuttaminen
Hihnapyörä
Hihnapyörä ja rattaa
Nopeuden säätäminen
Anturit ja kytkimet
Hammaspyörärakenteet
Ruuvipyörä
Vipuvarsi
Sovelletaan: Ajoneuvo
Sovelletaan: Ajoneuvo
Vapaavalintainen teema 
16
17
18 
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29

30

Hihnapyöräsovelluksia
Kampirakenteet
Kampi- ja ratasrakenteet
Rattaat kulmissa
Nivelrakenteet
Liike-energian siirtäminen
Nostomekanismit
Pyörivät ratasmekanismit
Propelli- ja potkurimekanismit
Tasapaino ja vipuvarsi
Väkipyörä 1
Väkipyörä 2
Sovelletaan: Soitin
Sovelletaan: Soitin
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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Hammasrattaat, hihna- ja ruuvipyörät
Rakennusmateriaalit
Rakenteiden mekaniikka
Rakenteiden mekaniikka
Liikkeen siirtäminen
Ratasrakenteet
Pysäytys- ja jarrumekanismit
Trussimekanismi
Sovelletaan: Auto
Sovelletaan: Auto
Pyörimisliike ja laakeri
Ruuvipyöräsovelluksia
Vivut ja vivustot
Rakennesuunnittelu
Sovelletaan: Vapaavalintainen teema 
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30 
Ratasrakenteet, anturit ja kytkimet
Liikkeen siirtäminen ja suunnanvaihto
Vipusovelluksia
Vipusovelluksia
Kampirakenteita
Vaihteisto
Ääntä tuottavat mekanismit
Kestävät rakenteet
Korkeat rakenteet
Tasapaino, heiluri- ja vipuvarsirakenteet
Sovelletaan: Nivelet, kampi ja rattaat
Sovelletaan: Nivelet, kampi ja rattaat
Liike ja palautusmekanismit
 Sovelletaan: Liikkuvat mekanismit
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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14 
15
Moottorit, akselit ja rattaat
Erilaiset ratasrakenteet
Nopeuden muuttaminen ja vaihteisto
Hihnapyörät 
Erilaiset anturit ja hammaspyörät
Ruuvipyörä
Liikkuvat mekanismit
Liikkuvat mekanismit
Kalteva taso
Kiila
Massan siirtäminen ja väkipyörä
Massan siirtäminen ja väkipyörä
Vipu ja voima
Vipu ja voima
Sovelletaan: Vapaavalintainen teema 
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29 
30
Ratas- ja hihnapyöräsovelluksia
Ruuvipyörä, hammaspyörä ja vipuvarsi
Pyörivä ja liikkuva rakenne
Pyörivä ja liikkuva rakenne
Vipuvarsi ja väkipyörä
Vipuvarsi ja väkipyörä
Kampi
Kampivasara
Tasapaino ja painopiste
Tuulella toimivat laitteet
Massaa siirtävä ajoneuvo 
Erilaisia ovi- ja heilurirakenteita
Ohjelmoitava robotiikka
Ohjelmoitava robotiikka
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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Ratassuhteet
Ratasjärjestelmät
Rattaat kulmassa
Ruuvipyöräsovelluksia
Heilautusmekanismit
Laukaisujärjestelmät
Kampirakenteet
Kiertoliikkeitä
Liikkeen siirtäminen
Telaketjut
Ratassuhteet ja vaihteet
Rakenteiden yhdistäminen
Rakenteiden yhdistäminen
Ohjelmoitava robotiikka 
Ohjelmoitava robotiikka
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27 
28
29
30

 

Pyörimisliikkeen siirtäminen
Epäkesko pyörimisliike
Suunnanvaihtaja
Sovelletaan: Ryömivä telaketjumönkijä
Sovelletaan: Ryömivä telaketjumönkijä
Joustomekanismit
Ohjausmekanismit
Kävelevät koneet 1
Kävelevät koneet 2
Kävelevät koneet 3
Erilaiset etenemistavat
Siipirakenteet 1
Siipirakenteet 2
Vivustot ja tarttumisrakenteet 1
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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13 
14
15
Ohjelmoitavan robotiikan perusteet
Moottorien käyttö ja ohjelmointi
While- ja Switch-rakenteet
Erilaiset anturit ja niiden ohjelmointi
Erilaiset anturit ja niiden ohjelmointi
Muuttujat ja laskutoimitukset
Mittausten tekeminen
Sovelletaan: Esteiden väistelijä
Sovelletaan: Piirtokone
Sovelletaan: Sumorobotti
Led-virtapiiri ja dc-moottori
Sähkön mittaaminen
Sovelletaan: Liikennevalot ja kytkimet 
Ohjelmointi, liike ja if-lause
Ohjelman rakenne, algoritmit ja user input
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Muuttujat ja niiden käyttö
Loopit ja laskurit
Toistolauseet ja ledien ohjaus
Muuttujat
Muuttujat, satunnaisluku ja ehtolause
Sovelletaan: Kompassi
Ulkoisten komponenttien liittäminen
Ulkoisten komponenttien ohjelmointi
Kytkimen käyttö ja liittäminen
Sovelletaan: Reaktioaikamittari
Äänen ja musiikin ohjelmointi
Servomoottorin ohjaaminen
Laitteiden yhdistäminen toisiinsa
Sovelletaan: Äänestyslaite
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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14 
15
Ratasrakenteet, vaihteisto
Kalteva taso
Massan siirtäminen ja väkipyörä
Vipu ja voima
Ruuvipyörä, hammaspyörä, vipuvarsi
Pyörivän ja liikkuvan rakenteen yhdistäm
Kampi
Massan siirtäminen ajoneuvolla
Ratassuhteet
Heilautusmekanismit
Laukaiasujärjestelmät
Rakenteiden yhdistäminen
Epäkesko pyörimisliike
Joustomekanismit
Kävelevät koneet 
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29 
30
Vivustot ja tarttumisrakenteet
Led-virtapiiri ja dc-moottori
Sähkön mittaaminen
Liikennevalot ja kytkimet
While- ja Switch-rakenteet 
Erilaiset anturit ja niiden ohjelmointi
Sovelletaan: Piirtokone
Liike, ehtolause
Ohjelman rakenne, viestit
Muuttujat ja niiden käyttö
Loopit ja laskurit
Sulautetut järjestelmät perusteet
Sul.järj: Muuttujat, satunnaisluku
Sul.järj:Ulkoiset komponentit 
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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Ohjelmoitavan robotiikan periaatteet
Loopit, sensorit, ohjelmointirakenteet
Ehtolause, sensorit, bluetooth
Kuvat, äänet sekä user input
Kuvat, äänet sekä user input
Myblocks
Myblocks 
Tekoäly
Bluetooth-kommunikointi
Import, export ja ongelmanratkaisu
Led-virtapiiri ja dc-moottori
Sähkön mittaaminen
Liikennevalot ja kytkimet
Ulkoiset kytkennät ja anturit
Sovelletaan: Valoon reagoiva soitin
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30 
Mittausten tekeminen
Mittaustulosten visualisointi
Matemaattiset laskutoimitukset
Laitteiden yhdistäminen ja synkronointi
Laitteiden yhdistäminen ja synkronointi
Sovelletaan: Viestittäjä
IoT - ohjelmointiympäristön käyttöönotto
IoT - Ulkoiset kytkennät
IoT - peliprojekti
IoT - peliprojekti
IoT - peliprojekti
IoT - Moottori/anturi-projekti
IoT - Moottori/anturi-projekti
IoT - Moottori/anturi-projekti 
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
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
C-kielen perusteet
C-kielen perusteet
C-kielen perusteet
Muuttuvat muuttujat
Muuttuvat muuttujat
Muuttuvat muuttujat
Funktioiden perusteet
Funktioiden perusteet
Funktioiden perusteet
Funktioiden perusteet
Java-ohjelmoinnin perusteet
Java: Input ja output
Java: Ikkunat ja objektit 
Java: Luokat
Java: Interaktiiviset ikkunat
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29 
30
Java: Interaktiiviset ikkunat  
Ohjelmasta appsin tekeminen  
Sovelletaan: Oma projekti  
Sovelletaan: Oma projekti  
Sovelletaan: Oma projekti  
Arduino-käyttöönotto ja ohjelmointi  
Arduino-käyttöönotto ja ohjelmointi  
Ohjelmointi ja if-lause  
Ohmin laki, datan käsittely ja anturit  
Ohmin laki, datan käsittely ja anturit  
Lisäosat ja kirjastot  
Lisäosat ja kirjastot  
Muut komponentit ja generaattori  
Tiedon hankinta, oma projekti   
For loop ja while  

Suomen Tiedekoulu Oy