Lehrplan für den Roboter-Bausatz Variobot varikabi
Lehrplan für den Bau eines Roboters
Dieser Lehrplan verwendet den Roboter-Bausatz Variobot varikabi als Grundlage für einen Technik-Unterricht mit 12 Unterrichtseinheiten (variabel). Der Bausatz ist laut Anleitung für Kinder ab 8 Jahren unter Aufsicht von Erwachsenen geeignet.
Der Bausatz enthält 30 Teile und ist in etwa 1 Stunden zusammengebaut. Es ist möglich vor dem eigentlichen Aufbau und auch danach mehrere Stunden theoretischen und praktischen Unterricht zu verschiedenen Themen durchzuführen.
Lernziele
- Präzises Arbeiten nach Anleitung.
- Was ist zu tun, wenn der Roboter nicht funktioniert? Die Schüler lernen, einfache Fehler zu erkennen und zu beheben.
- Die Schüler lernen den Umgang mit einfachen Werkzeugen wie Zange und Seitenschneider.
Inhalte
- Materialkunde
- Elektronik
Methoden
- Vortrag
- Diskussion
- Einzelarbeit
- Gruppenarbeit Wettbewerb und Präsentation
Materialien
- Steckbausatz Variobot varikabi
- optional zusätzliche Kabelbinder als Ersatzteile
- Block-Batterie mit 9 Volt
- Werkzeug: Kleine Zange und kleiner Seitenschneider
1. Einführung (ca. 3 Unterrichtseinheiten)
Vorstellung des Themas Robotik (1 UE)
- Was sind Roboter?
- Wo werden Roboter eingesetzt?
- Welche Arten von Robotern gibt es?
Diskussion (1 UE)
- Welche Aufgaben können Roboter übernehmen?
- Welche Vorteile und Risiken bringt der Einsatz von Robotern mit sich?
Vorstellung des Bausatzes (1 UE)
- Was kann der Variobot varikabi?
- Besprechung der Sicherheitshinweise aus der Anleitung.
2. Aufbau des Variobots (ca. 3 Unterrichtseinheiten)
Materialkunde (1 UE)
- Die Schüler lernen die verschiedenen Bauteile des Variobots und deren Funktion kennen (Motoren, Sensoren, Kabel, LEDs, etc.).
Aufbau (1 UE)
- Schrittweiser Aufbau eines Modells nach Wahl anhand der Anleitung.
Inbetriebnahme (1 UE)
- Die Schüler lernen, wie man den Variobot mit der Batterie verbindet und einschaltet.
- Erste Schritte mit dem Variobot und Testen der Grundfunktion.
- Fehlerdiagnose und Korrekturen
3. Programmieren des Variobots (ca. 3 Unterrichtseinheiten)
Einführung in die Schaltungsvarianten (1 UE)
- Die Schüler lernen die 4 grundlegenden Verhaltensweisen des Variobots kennen (Lichtfolger, Schattenfolger, Beschleunigungsmodus, Bremsmodus) und wie man sie durch Verändern der Schaltung beeinflusst.
Umsetzung verschiedener Funktionen (1 UE)
- Die Schüler bauen die Schaltungen nach Anleitung den Variobot so, dass er verschiedene Aufgaben bewältigt (z.B. Linien folgen, Gegenständen verfolgen, Lichtschein verfolgen).
- Die Schüler lernen, wie die Positionierung der Sensoren das Verhalten des Roboters beeinflusst und experimentieren mit verschiedenen Einstellungen und Schaltungsvarianten.
Funktionsweise der Elektronik (1 UE)
- Die Schüler lernen die grundlegenden elektronischen Bauteile kennen (Widerstand, LED, Transistor, Fototransistor) und verstehen deren Funktion im Variobot.
4. Projektarbeit (ca. 3 Unterrichtseinheiten)
Projektarbeit (1 UE)
- Die Schüler entwickeln in Gruppen eigene Ideen für Roboter-Projekte und setzen diese mit dem Variobot und zusätzlichen Bauteile um.
- Bauteile: weitere Kabelbinder
Wettbewerb (1 UE)
- Die Schüler treten mit ihren Robotern in verschiedenen Disziplinen gegeneinander an.
Präsentation (1 UE)
- Die Schüler präsentieren ihre Ideen.
Was ist der VARIOBOT varikabi?
Der VARIOBOT varikabi ist ein Bausatz, mit dem man einen Mini-Roboter zusammenstecken kann. Zu den enthaltenen Bauteilen gehören ein Metallwickel, Motoren und ein kleines Steckbrett, die mit mehreren Kabelbindern fixiert werden. Die Steuerung des Roboters erfolgt mithilfe einiger passiver elektronischer Komponenten. Alle Bauteile sind perfekt aufeinander abgestimmt.
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