I dette undervisningsforløb arbejder eleverne med at skabe forskellige prototyper på vindmølledesign gennem blokprogrammering i TinkerCAD-codeblocks.
Prototyperne 3d-printes, og herefter testes de forskellige mølledesigns evne til at generere energi.
Det er en fordel, at eleverne har arbejdet med TinkerCAD-codeblocks, inden de starter på forløbet.
Se eventuelt forløbet om TinkerCAD-codeblocks her på sitet
Forløbet kan tænkes ind i undervisningen i naturfag og kan bruges som eksempel på, hvordan man kan arbejde med undersøgelser i naturfag. Forløbet kan skaleres meget i forhold til tidsforbrug alt efter, hvor meget man vælger at vægte undersøgelsesfasen, inden der skal fabrikeres og testes mølledesign.
Forløbet er bygget op omkring designprocesmodellen.
I første del undersøger eleverne forskellige mølledesign, og hvordan en vindmølle virker.
Her er det op til læreren at strukturere undersøgelsesfasen. Læreren vurderer hvor lang tid, man vil afsætte til det, og hvor meget fagfaglig viden, der skal kobles på.
Her er der også mulighed for at lave en kobling til den fagfaglige undervisning fra fysik/kemi omkring energi, energiomdannelse og elektricitet og fra geografi omkring energiforsyning og energikilder.
I anden del undersøger eleverne muligheder for at arbejde i Codeblocks. Hvis man har arbejdet i Codeblocks tidligere, er det som en repetition af funktioner. Herefter kan eleverne undersøge muligheder for at lave mølledesign i Codeblocks. Se eventuelt ressource for en prototype. Prototypen kan efterfølgende justeres ud fra en use, modify, create tilgang.
Generelt er det en opmærksomhed, at det vil være svært for eleverne direkte at kopiere virkelige mølledesign. I forløbet er der således mere fokus på fabrikation og afprøvning af forskellige mølledesign.
Eksempel på rammesætning af opgaven
Afsæt/anslag
Vi er midt i en energi– og klimakrise. Vi skal finde alternative energiformer. De enkelte husstande skal være selvforsynende. Vi skal have etableret husvindmøller i vindrige områder
Designudfordringen
Hvordan finder man og tester det optimale vinge/propeldesign. Hvordan finder vi det optimale vingeformat til at generere energi?
Her overvejer eleverne design af mølle med brug af viden fra undersøgelsesfasen.
Fx antal vinger, hældning, vingestørrelse mm.
Lad eventuelt eleverne lave forskellige idéer til deres design. Man kan også bruge tid på, at eleverne præsenterer deres overvejelser omkring antal vinger, hældning, vingestørrelse. Dette kan give anledning til forskellige drøftelser og begrundede justeringer.
Sørg for, at eleverne bruger samme base at bygge ud fra, så de forskellige prototyper let kan kobles på en servomotor.
Brug eventuelt ressourcen med den eksisterende kode fra Tinkercads egen side. Se kapitlet ovenfor.
Eleverne designer deres møllevinger i codeblocks.
Herefter 3d-printes de forskellige prototyper.
Her er en central overvejelse at printet laves i ens størrelsesforhold og med ens infill. Her kan der sagtens vælges lav grad af infill, så der kan printes hurtigt.
Se eventuelt ressourcer om 3D-print her på sitet
Overvej ligeledes, om de forskellige grupper af elever skal lave to forskellige design fra start, som de kan teste.
Nu skal eleverne teste de forskellige designs evne til at generere energi.
Montér møllen på en servomotor koblet til en micro:bit.
Se ressource for kode til micro:bit.
Eleverne afprøver de forskellige design, og ud fra det data, de får, laver de forslag til optimering og redesign.
Nu gentages designprocessen, og grupperne optimerer deres mølledesign.
En væsentlig overvejelse her er at gøre testsituationen så ens som muligt. Det giver god anledning til at drøfte forskellige fejlkilder med eleverne.
Se eksempel på kode til micro:bit
Nedenfor vises ressourcer som er udvalgt baseret på tags
Nedenfor vises ressourcer indenfor samme emne