Keuzevak Robotica les 1

• newEditor
• Techniek
• Middelbare school
• vmbo b, k
• Leerjaar 3,4

Welkom bij het

Keuzevak Robotica

Keuzevak D&P en PIE

Ontdekken • Ontwerpen • Programmeren

Start enthousiast.

"Jullie hebben gekozen voor Robotica. Maar wat gaan we eigenlijk allemaal doen?"

Loop de afbeeldingen langs (niet langer dan ongeveer 30 seconden per afbeelding)

Bijvoorbeeld:

🤖

"Hiermee gaan jullie zelf een robot programmeren."

🚁

"Ja... jullie gaan ook met drones werken."

⚡

"Je leert hoe een robot elektrische signalen gebruikt."

🛠️

"En later bouwen jullie zelfs een Battle Bot."

🎤

"Aan het einde laten jullie zien wat je allemaal hebt geleerd."

Stel daarna één vraag aan de klas:

"Waar heb jij nu al het meeste zin in?"

Laat 3 à 4 leerlingen kort reageren.

(denk aan de beurtstokjes)

Belangrijk

Vertel nog niet wat robotica is.

Vertel nog niet hoe robots werken.

Dat komt later vanzelf.

Overgang naar dia 3

"Voordat we beginnen, ben ik eigenlijk benieuwd wat jullie denken over robots..."

Klik door naar de stelling.

Stap 1 – Zelf nadenken (30 seconden)

Laat de leerlingen eerst in stilte nadenken.

"Denk eerst zelf na. Je hoeft nog niets te zeggen."

Stap 2 – Handen opsteken

Vraag:

"Wie is het eens?"

Laat leerlingen hun hand opsteken.

Daarna:

"Wie is het oneens?"

En als laatste:

"Wie twijfelt?"

Je hoeft niets te tellen; het gaat alleen om een eerste indruk.

Stap 3 – Gesprek (beurstokjes)

Vraag enkele leerlingen waarom ze hiervoor gekozen hebben.

Gebruik eventueel deze vervolgvragen:

- Aan welk beroep dacht je?

- Waarom juist dat beroep?

- Denk je dat robots alles kunnen?

- Wat kunnen mensen beter dan robots?

Probeer niet te veel zelf uit te leggen. Laat leerlingen op elkaar reageren.

Afsluiting

Sluit af met bijvoorbeeld:

"Interessant! We hebben verschillende meningen gehoord. Laten we eens kijken naar een aantal beroepen. Misschien verandert dat jullie mening."

Overgang naar dia 4

"Bij welke beroepen kunnen robots eigenlijk het meeste werk overnemen?"

Stap 1 – Gesprek (2 à 3 minuten)

Laat eerst de afbeeldingen zien.

Vraag bijvoorbeeld:

"In welk beroep denk je dat robots al veel worden gebruikt?"

Laat verschillende leerlingen reageren.

Vervolgvragen:

Waar heb je dat weleens gezien?

Welke taken zou een robot daar kunnen uitvoeren?

Zou jij daar een robot willen gebruiken?

Nog geen antwoorden geven.

Stap 2 – Bekijk de video

Vertel:

"Kijk tijdens de video goed hoeveel verschillende robots je ziet en in welke beroepen ze worden gebruikt."

Speel daarna de video af.

Stap 3 – Nabespreking

Vraag:

Welk beroep verraste je het meest?

Welke robot vond je het indrukwekkendst?

Heb je iets gezien waarvan je niet wist dat robots dat konden?

Afsluiting

Sluit af met:

"We hebben nu gezien dát robots op heel veel plekken werken. Maar wanneer is iets eigenlijk een robot?"

Overgang naar dia 5

"Laten we eens kijken wat een robot nu precies onderscheidt van een gewone machine."

Stap 1 – Laat de leerlingen kiezen

Vraag:

"Wie denkt dat de schuifdeur een robot is?"

Laat een paar leerlingen reageren.

Doe dit ook voor enkele andere voorbeelden.

Niet alle tien bespreken; kies er vijf of zes.

Stap 2 – Laat leerlingen uitleggen

Vraag steeds:

"Waarom vind jij dat dit een robot is?"

Je zult merken dat de meningen verschillen. Dat is precies de bedoeling.

Stap 3 – Mini-instructie (maximaal 1 minuut)

Vertel:

"Een geautomatiseerd systeem doet steeds hetzelfde volgens vaste regels.

Een robot kan zijn omgeving waarnemen met sensoren en daarop reageren. Daardoor kan hij zijn gedrag aanpassen."

Maak het heel concreet:

Een schuifdeur gaat altijd open als iemand voor de sensor staat.

Een robotstofzuiger merkt dat er een stoel staat en kiest een andere route.

Een zelfrijdende tractor past zijn route aan als er iets op de weg ligt.

Stap 4 – Samenvatting

Sluit af met één eenvoudige vraag:

"Kan het apparaat alleen een vaste taak uitvoeren, of reageert het ook op wat er omheen gebeurt?"

Dat is de vraag die leerlingen vanaf nu steeds mogen stellen.

Didactische functie

De leerlingen ontdekken zélf het verschil tussen automatisering en robotica. De theorie bestaat uit slechts één minuut uitleg, maar heeft veel meer betekenis omdat ze eerst zelf hebben nagedacht.

Overgang naar dia 6

"Nu weten we wat een robot is. Maar robots kom je niet alleen tegen in fabrieken. Ze worden op heel veel verschillende plekken gebruikt. Laten we eens ontdekken waar."

Bespreek niet meteen of de antwoorden goed of fout zijn.

Stel vooral verdiepende vragen:

- Waarom denk je dat dit een robot is?

Zou deze robot zelfstandig kunnen werken?

- Waar gebruikt iemand zo'n robot?

- Zou jij zo'n robot thuis willen hebben?

Sluit af met:

"We hebben nu heel veel verschillende apparaten gezien. Maar wanneer noemen we iets eigenlijk een robot? Dat gaan we nu ontdekken."

Hiermee maak je een natuurlijke overgang naar de volgende dia, waarin leerlingen zelf gaan ontdekken dat een robot meer doet dan alleen een vaste taak uitvoeren.

Introductie

Vertel de leerlingen:

"We hebben net gezien dat robots op heel veel verschillende plekken worden gebruikt. Maar robots worden eigenlijk gemaakt om een probleem op te lossen."

Ga verder met:

"Als jij morgen een eigen robot mocht ontwerpen... wat zou die dan voor jou moeten doen?"

Instructie

Geef de leerlingen ongeveer één minuut bedenktijd.

Vraag hen om één dagelijkse taak op te schrijven waarvan ze vinden dat die:

- saai is;

- veel tijd kost;

- zwaar is;

- of gewoon vervelend is.

Laat ze dit kort noteren in hun schrift of logboek.

Klassengesprek

Vraag vervolgens enkele leerlingen naar hun idee.

Bij ieder antwoord stel je één of twee verdiepende vragen:

- Waarom heb je juist deze taak gekozen?

- Waarom zou een robot dit beter kunnen?

- Bestaat er misschien al een robot die dit kan?

- Zou jij zo'n robot zelf willen kopen?

Laat leerlingen op elkaar reageren. Er zijn geen goede of foute antwoorden.

Afsluiting

Sluit af met:

"Veel van jullie ideeën bestaan misschien al. Dat gaan we nu ontdekken."

Maak vervolgens de overgang:

"Jullie gaan zo onderzoeken in welke sector robots al worden gebruikt en welk probleem ze daar oplossen."

Vertel de leerlingen:

"Jullie hebben net bedacht welke problemen een robot zou kunnen oplossen. Maar veel van die robots bestaan al."

"Nu gaan jullie onderzoeken hoe robots vandaag de dag worden gebruikt."

Verdeel de klas vervolgens in tweetallen.

Wijs iedere groep één sector toe:

- Zorg

- Industrie & Techniek

- Transport & Logistiek

- Landbouw

- Onderwijs

- Veiligheid & Defensie

Vertel:

"Jullie zoeken één bestaande robot binnen jullie sector. Dat mag een bekende robot zijn, maar je mag ook iets nieuws ontdekken."

Loop daarna de twee onderzoeksvragen langs.

Benadruk dat de antwoorden kort mogen zijn.

"Jullie hoeven geen spreekbeurt te maken. Als je straks in ongeveer één minuut kunt uitleggen wat de robot doet en welk probleem hij oplost, dan is de opdracht geslaagd."

Vraag of de opdracht duidelijk is voordat de laptops worden geopend. Dat voorkomt veel onrust tijdens het zoeken.

Loop tijdens het onderzoek rond en help groepjes die moeite hebben met het kiezen van een geschikte robot.

Overgang

"Voordat jullie gaan zoeken, laat ik eerst zien waar je betrouwbare informatie kunt vinden."

Vertel de leerlingen:

"Voordat jullie aan de slag gaan, spreken we af hoe jullie het onderzoek aanpakken."

Loop de drie stappen rustig langs.

Stap 1

"Zoek één bestaande robot binnen jullie sector."

"Kies niet meteen de eerste robot die je ziet, maar zoek een robot waarvan je denkt: hé, die lost echt een probleem op."

Stap 2

"Je hoeft eigenlijk maar twee dingen uit te zoeken."

Lees de vragen één voor één voor.

Benadruk:

"Je hoeft niet precies uit te leggen hoe de techniek werkt. We willen vooral weten waarom deze robot bestaat."

Stap 3

"Straks vertelt één van jullie of jullie doen het samen. Dat duurt ongeveer één minuut."

"Laat vooral zien waarom jullie robot interessant is."

Vraag daarna:

"Zijn er nog vragen voordat jullie de laptops openklappen?"

Beantwoord alleen praktische vragen en laat de leerlingen daarna direct beginnen.

Overgang

"Open nu je laptop, zoek jullie robot op en ontdek welk probleem deze oplost."

Laat de leerlingen de laptops openen en beginnen met het onderzoek.

Loop tijdens het werken actief rond.

Let vooral op:

- Heeft ieder groepje een geschikte robot gekozen?

- Begrijpen ze het verschil tussen wat de robot doet en welk probleem hij oplost?

- Werken beide leerlingen samen?

Geef geen antwoorden, maar stel vragen zoals:

"Waarom hebben jullie juist deze robot gekozen?"

"Wie gebruikt deze robot eigenlijk?"

"Wat zou er gebeuren als deze robot er niet was?"

"Lost deze robot echt een probleem op, of maakt hij het werk alleen makkelijker?"

Na ongeveer 8 à 10 minuten kondig je aan:

"Jullie hebben nog ongeveer vijf minuten. Zorg dat jullie straks in één minuut kunnen vertellen wat jullie hebben ontdekt."

Overgang

"Rond jullie onderzoek af. We gaan zo horen welke robots jullie hebben gevonden en welk probleem zij oplossen."

Vraag drie of vier groepjes om hun robot kort te presenteren.

Vertel vooraf:

"Jullie hoeven geen uitgebreide presentatie te geven. Vertel ons gewoon welke robot jullie hebben gevonden, wat hij doet en welk probleem hij oplost."

Na iedere presentatie stel je één verdiepende vraag, bijvoorbeeld:

"Waarom gebruiken mensen hiervoor een robot?"

"Zou een mens dit ook kunnen doen?"

"Wat is het voordeel van deze robot?"

"Zijn er ook nadelen?"

Betrek de rest van de klas door na iedere presentatie te vragen:

"Wie kent nog een andere robot die hetzelfde probleem oplost?"

Of:

"Zou jij deze robot willen gebruiken? Waarom wel of niet?"

Zo blijft de hele klas actief betrokken.

Overgang

Sluit af met:

"Jullie hebben gezien dat robots heel verschillende taken uitvoeren. Toch hebben ze allemaal iets gemeen..."

"Ze zijn ontworpen om een probleem op te lossen."

"Maar hoe zou jouw ideale robot eruitzien? Dat gaan we nu zelf ontwerpen."

Vertel de leerlingen:

"Aan het begin van de les hebben jullie een taak bedacht die je graag door een robot zou laten uitvoeren."

"Na jullie onderzoek weten jullie dat een goede robot altijd een probleem oplost. Dat gaan jullie nu toepassen op jullie eigen idee."

Laat de leerlingen hun eerdere notitie erbij pakken.

Vraag hen vervolgens om hun idee concreter te maken.

Loop rond en stel vragen zoals:

"Wat moet jouw robot precies doen?"

"Voor wie is deze robot bedoeld?"

"Wanneer zou iemand deze robot gebruiken?"

"Waarom is dit een handig idee?"

Moedig leerlingen aan om niet alleen de robot te beschrijven, maar vooral het probleem dat hij oplost.

Laat ze tenslotte een naam bedenken voor hun robot.

Dat maakt het ontwerp persoonlijk en helpt straks bij het schrijven van de AI-prompt.

Sluit af met:

"Jullie hebben nu bedacht wat jullie robot moet doen."

"Maar hoe zorg je ervoor dat een AI precies de robot maakt die jij in je hoofd hebt? Dat begint met een goede prompt."

Vertel de leerlingen:

"Een AI kan geen gedachten lezen."

"Hoe beter jij beschrijft wat je wilt, hoe beter het resultaat wordt."

Vraag vervolgens:

"Stel dat ik alleen typ: 'Maak een robot'. Wat denken jullie dat er gebeurt?"

Laat enkele leerlingen reageren.

Vertel daarna:

"Dat wordt waarschijnlijk een heel algemene robot."

"Maar als je vertelt wat de robot moet doen, voor wie hij is, hoe hij eruitziet en welke kleuren hij heeft, dan krijgt de AI veel meer informatie."

Loop de vier punten op de dia één voor één langs.

Geef daarna de opdracht:

"Schrijf nu samen een korte beschrijving van jullie robot. Gebruik de vier vragen als hulpmiddel."

Loop rond en help groepjes die nog erg algemeen blijven.

Stimuleer leerlingen om specifiek te zijn.

Bijvoorbeeld:

Niet: "Een snelle robot."

Maar: "Een compacte rode robot met rupsbanden die ouderen helpt met het dragen van boodschappen."

Sluit af met:

"Jullie hebben nu precies beschreven hoe jullie robot eruit moet zien."

"Laten we eens kijken wat AI daarvan kan maken."

Vertel de leerlingen:

"Nu wordt het leuk. Jullie gaan ontdekken hoe goed jullie prompt eigenlijk is."

Laat de leerlingen hun prompt invoeren in de AI-tool.

Vraag hen daarna niet meteen of de robot mooi is, maar:

"Lijkt deze robot op wat jullie hadden bedacht?"

Geef de leerlingen vervolgens de opdracht om kritisch te kijken.

Stel vragen zoals:

"Mist er iets?"

"Doet deze robot echt wat jullie willen?"

"Welke woorden zouden jullie kunnen toevoegen?"

"Hoe kun je de AI nog beter uitleggen wat je bedoelt?"

Benadruk dat ontwerpers bijna nooit in één keer tevreden zijn.

"Een eerste ontwerp is een begin. Goede ontwerpers verbeteren hun idee steeds opnieuw."

Laat de leerlingen minimaal één keer hun prompt aanpassen en een tweede afbeelding genereren.

Loop tijdens het werken rond en bespreek opvallende verschillen tussen de eerste en tweede versie.

Sluit af met:

"Jullie robot begint er steeds beter uit te zien. Maar een goed ontwerp heeft ook een duidelijke naam én een overtuigend verhaal."

"Daar gaan we nu aan werken."

Vertel de leerlingen:

"Jullie robot ziet er nu misschien al indrukwekkend uit, maar een goed product heeft meer nodig dan alleen een mooi uiterlijk."

"Denk maar eens aan merken zoals Apple, Dyson of Tesla. Hun producten hebben allemaal een naam én een duidelijk verhaal."

Geef de opdracht:

"Bedenk nu een naam die past bij jullie robot."

Laat de leerlingen daarna een korte slogan bedenken.

Leg uit dat een slogan in één zin duidelijk maakt waarom iemand juist deze robot zou willen gebruiken.

Laat de leerlingen vervolgens in één of twee zinnen beschrijven:

- welk probleem de robot oplost;

- waarom hun robot beter is dan bestaande oplossingen.

Loop tijdens het werken rond en moedig leerlingen aan om creatieve namen te bedenken.

Vraag bijvoorbeeld:

"Past de naam bij de functie van jullie robot?"

"Maakt jullie slogan nieuwsgierig?"

"Zou iemand deze robot willen kopen als hij alleen jullie slogan leest?"

Sluit af met:

"Jullie robot is nu helemaal klaar."

"Tijd om hem aan de rest van de klas te presenteren. Misschien zit hier wel de volgende grote uitvinding tussen!"

Vertel de leerlingen:

"Vandaag sluiten we af met een echte productpresentatie. Stel je voor dat jullie op een technologiebeurs staan en jullie robot aan bezoekers laten zien."

Vraag ieder groepje om in ongeveer één minuut hun robot te presenteren.

Laat de leerlingen tijdens de pitch de volgende vragen beantwoorden:

- Hoe heet jullie robot?

- Welk probleem lost hij op?

- Waarom is juist jullie robot een goede oplossing?

Vraag na iedere pitch één verdiepende vraag, bijvoorbeeld:

"Voor wie is deze robot bedoeld?"

"Waarom zou iemand deze robot willen gebruiken?"

"Wat maakt jullie robot anders dan bestaande robots?"

Betrek de klas actief door na iedere presentatie te vragen:

"Wie zou deze robot zelf willen gebruiken? En waarom?"

Benadruk positieve feedback en creativiteit. Het doel is niet om de 'beste' robot te kiezen, maar om verschillende oplossingen met elkaar te vergelijken.

Sluit af met:

"Vandaag hebben jullie ontdekt dat robotica veel meer is dan techniek alleen. Een goede robot begint met een probleem, een slim idee en een goed ontwerp."

"Laten we afsluiten met een korte terugblik op wat jullie vandaag hebben geleerd."

Sluit de les af met een korte terugblik.

Vertel:

"Kijk eens hoeveel stappen jullie vandaag hebben gezet."

Loop de vier punten op de dia rustig langs.

Vraag daarna aan drie of vier leerlingen:

"Wat vond jij vandaag het meest verrassend?"

"Welke robot uit de presentaties vond jij het interessantst?"

"Waar ben jij het meest trots op?"

Sluit vervolgens enthousiast af:

"Vandaag hebben jullie ontdekt dat robotica veel meer is dan alleen techniek. Robotica begint met een probleem en eindigt met een slimme oplossing."

"In de volgende les gaan jullie niet alleen nadenken als een robotontwerper, maar ook werken als een programmeur. Dan brengen we een robot écht in beweging."

Bedank de leerlingen voor hun inzet en laat hen hun laptop opruimen voordat ze het lokaal verlaten.