LÄRARHANDLEDNING
Hacka med sensorer
Hacka – ett labb i MegaMind i samarbete med King
Lärarhandledning för Hacka med sensorer
Bakgrund
MegaMind är Tekniska museets nya science center som handlar om hur en bra idé
blir till och hur man kan ta den vidare till verklighet – från sinnesintryck till innovativt avtryck.
Här får eleverna genom olika interaktiva uppdrag utmana sina sinnen, träna sin
hjärna att bli ännu mer uppfinningsrik och låta sig inspireras av andras smarta
idéer och innovationer. I Framtidslabben skapar eleverna lösningar på vardagsnära problem efter teman som skräddarsytts efter läroplanen för undervisningen
i olika årskurser, med det entreprenöriella lärandet i fokus.
Hacka med sensorer
Primär målgrupp: åk 1 – gymnasiet
Centralt tema: Sensorteknik och programmering
Ämnen: Teknik
Vad kul att ni har bokat det pedagogiska programmet Hacka med sensorer! I denna lärarhandledning finns det tips på introducerande övningar samt fördjupande
uppgifter att genomföra i skolan före och efter ett besök på Tekniska museet.
Innehållet är anpassat för att tillgodose de kunskapskrav som ställs i aktuella
styrdokument för den svenska grundskolan (Lgr11). Kopplingar till specifika
kursmål finns i denna handledning.
I Hacka med sensorer tittar vi närmre på sensor- och programmeringsteknik och
dess möjligheter att göra vår vardag smartare, roligare och mer hållbar, nu och i
framtiden. Eleverna får bygga olika sensorkonstruktioner som finns i vår vardag
idag och utveckla egna lösningsförslag för t ex hemmet.
Lärarhandledning för Hacka med sensorer
I detta pedagogiska program får eleverna tillfälle att utveckla sina kunskaper
inom teknik i vardagen, med sensorer och programmering som exempel. Arbetet
leds av en museipedagog i en inspirerande lärmiljö med både analoga och digitala
verktyg som anpassas efter gruppens kunskapsnivå och förutsättningar.
Vi vill erbjuda aktiviteter på lika villkor genom att skapa sammanhang som är begripliga, hanterliga och meningsfulla oavsett individuella förutsättningar. Därför
är rumslighet, teknik såväl som de pedagogiska programmen utvecklade tillsammans med grupper med olika fysiska och kognitiva förutsättningar.
Kontakt
För mer information, se www.tekniskamuseet.se
För bokning av skolprogram, maila till [email protected]
Inför ert besök
Följande övningar är anpassade för att kunna användas som en introduktion till
temat sensorteknik och programmering inför det pedagogiska programmet
Hacka med sensorer på Tekniska museet.
Övning 1: Sensorer i vardagen
Rekommenderad för årskurs 1 – gymnasiet. Denna övnings syftar till att introducera eleverna till enklare sensorteknik i vår vardag, hur de fungerar och dess syfte
som en bakgrund till det pedagogiska programmet Hacka med sensorer där de
kommer få bygga egna lösningar med hjälp av sensorteknik.
Tid:ca 30 min
Tema: Sensorteknik
Material: Föremål/bilder av saker/uppfinningar med sensorteknik t ex trafikljus,
rulltrappa, brandlarm, inbrottslarm, gatlampor, smartphone, kamera, automatiska dörrar etc.
Instruktioner: Diskutera i helklass följande frågeställningar: Vad är en sensor?
Vad finns det för olika? Gå igenom rörelse-, ljud-, ljus-, temperatur-, tryck- och
avståndssensorer. Jämför tekniska sensorer med våra egna sinnen, så kallade
biologiska sensorer. Diskutera och demonstrera smartphonen som exempel på en
uppfinning med olika typer av sensorteknik.
För årskurs 1-5: Låt eleverna fundera över om de kan komma på några uppfinningar/platser/situationer där sensorer används i deras vardag? Hemma?
I trafiken? I affären? Visa föremål/bilder av saker/uppfinningar där sensorteknik
används och berätta/diskutera vilka sensorer som används.
För årskurs 6 – gymnasiet: Dela in klassen i mindre grupper och låt de ta fram
olika exempel på uppfinningar där sensorteknik används i deras vardag. Vilka
sensorer används, vad löser uppfinningen för problem och vad är den bra för?
Lärarhandledning för Hacka med sensorer
Övning 2: Vad är IoT?
Rekommenderad för årskurs 6 – gymnasiet. Denna övning syftar till att introducera och skapa förståelse hos eleverna för begreppet smarta sensorer och IoT
(Internet of Things). Övningen kräver att eleverna är bekanta med hur enklare
sensorteknik fungerar samt begreppet programmering.
Tid:ca 30 min
Tema: IoT, sensorer och programmering
Instruktioner:
Introducera eleverna för begreppen IoT och Smarta sensorer. Rita och förklara
hur man kan koppla samman sensorteknik och internet med olika maskiner och
apparater. Visa gärna video, t ex ”Internet of Things explained simply” som finns
på YouTube. Berätta om och/eller låt eleverna leta upp exempel där denna teknik
används t ex på kylskåp, träningsarmband, elnät, synlinser, blöjor etc.
Vad är IoT?
Internet flyttar in i allt fler maskiner och apparater. Det finns sen länge uppkopplade kylskåp som talar om när det är dags att handla och vilken mat som fattas. Ett
annat exempel är små GPS-sändare som larmar i lärarens mobil om ett förskolebarn kommer för långt bort. Tekniken heter Internet of Things (IoT) på engelska
och Sakernas Internet på svenska. IoT betyder att två apparater pratar med varandra via internet med hjälp av sensorer.
IoT är ju praktiskt och kul men det kan också hjälpa dig när du är sjuk. Idag kan du
till exempel ha sensorer i dina kläder som känner av blodtryck, puls och andning.
Sensorn är uppkopplad hela tiden. Om något händer med till exempel din puls
larmas din läkare direkt. Sensorer har på prov också opererats in i kroppen för att
de ska kunna upptäcka sjukdomar.
Efter ert besök
Följande fördjupningsuppgifter är anpassade för att kunna användas som en fördjupning till temat sensorteknik och programmering till det pedagogiska programmet Hacka med sensorer på Tekniska museet.
Fördjupningsuppgift 1: Sensortekniska uppfinningar
Rekommenderas för årskurs 4-9. Denna uppgift syftar till att skapa fördjupad
förståelse hos eleverna för olika typer av tekniska innovationer där sensorteknik
används.
Tid: ca 60-120 min
Tema: Sensorteknik, grupparbete
Instruktioner: Dela in klassen i mindre grupper och låt grupperna välj ett sensortekniskt område som de får fördjupa sig i, t ex:
Gymma din hjärna
för att bli ännu
påhittigare!
Lärarhandledning för Hacka med sensorer
■■ Trafiksystem, t ex trafikljus eller fartkameror
■■ Gatubelysning
■■ Automatiska dörrar
■■ Larm, t ex brandlarm eller inbrottslarm
■■ Seendestyrda bilar eller datorer
Arbetet presenteras muntligt och/eller skriftligt och skall bestå av en teknisk beskrivning med bilder eller ritningar som förklarar hur tekniken fungerar samt hur
tekniken används och vilka problem den löser.
Fördjupningsuppgift 2: Det smarta hemmet
Rekommenderas för årskurs 4 - gymnasiet . Denna uppgift syftar till att skapa fördjupad förståelse hos eleverna för olika typer av tekniska innovationer där sensor- och programmeringsteknik används samt låta de pröva delar av innovationsprocessen. Denna uppgift kräver att eleverna är bekanta och införstådda med hur
sensorteknik och IoT-teknik fungerar.
Tid: ca 60-120 min och hemuppgift
Tema: Sensor- & programmeringsteknik, innovationsprocessen, grupparbete
Material: Analoga eller digitala verktyg för att göra ritningar/modeller, t ex CAD.
Instruktioner: Dela in klassen i mindre grupper. Varje grupp får i uppgift att skapa och beskriva deras smarta hem i framtiden genom att först undersöka sitt eget
hem och vilka problem som finns där för att sedan ta fram egna lösningsförslag
där sensor- och programmeringsteknik används.
1. Repetera ev. hur sensorer och/eller smarta sensorer fungerar
2. Låt eleverna undersöka det egna hemmets funktioner och vad de gör i hemmet utifrån kategorierna sovrum, kök, vardagsrum, hall, badrum och trädgård/trapphus:
- Vad gör de i hemmet?
- Vilka prylar/utrustning/möbler etc använder de? Är de elektriska,
uppkopplade/sensorstyrda/analoga etc?
- Finns det några sensortekniska lösningar i hemmet?
- Vad finns det för system i hemmet för t ex vatten, el, värme, larm etc?
De ska även anteckna problem/saker de skulle vilja förbättra eller förändra t
ex något som är irriterande, jobbigt, tar lång tid etc.
3. Låt grupperna med utgångspunkt i resultatet skapa sitt gemensamma smarta
hem där de utgår från sensorteknik och/eller IoT-teknik för att skapa olika
lösningsförslag som gör deras vardag roligare, smidigare, effektivare, enklare etc. Uppgiften ska bestå av följande delar:
- Lösningar som:
… spar tid
… underlättar för en rörelsehindrad
… är bra för miljön
… gör din vardag roligare
- Ett eller flera egna lösningsförslag utifrån egna problem
Lärarhandledning för Hacka med sensorer
4. Arbetet presenteras muntligt och/eller skriftligt och ska bestå av t ex enklare
tekniska beskrivningar med hjälp av ritningar/bilder/modeller samt information om lösningarnas målgrupp, hur den fungerar och vilket problem de
löser.
Tips! Anpassa uppgiftens omfattning och svårighetsgrad genom att t ex låta yngre elever ta fram enbart sensortekniska lösningar, och äldre elever både sensoroch IoT- tekniska lösningar.
Fördjupningsuppgift 3: Smarta sensorer i MegaMind
Rekommenderad för årskurs 3 - gymnasiet. Denna uppgift syftar till att skapa
förståelse hos eleverna för olika typer av nutida och framtida sensortekniska
lösningar. Detta görs med hjälp av några interaktiva stationer i science centret
MegaMind. Inträde till MegaMind ingår i priset vid bokning av programmet Hacka
med sensorer.
Tid: ca 45 minuter
Tema: Sensorteknik
Material: Uppdragsblad (se nästa sidan) och pennor. Kom ihåg att ta med till
museet!
Instruktioner: Dela in klassen i mindre grupper och dela ut ett uppgiftsblad per
grupp. Låt grupperna lösa uppdragen på egen hand i utställningen eller tillsammans med lärare/skolpersonal. Samla klassen, antingen på museet eller när ni är
tillbaka i skolan, och diskutera resultatet.
Var kommer alla
smarta idéer irån?
Lärarhandledning för Hacka med sensorer
Uppdragsblad – smarta sensorer
i MegaMind
Leta upp de markerade stationerna och lös uppdraget.
Plan 1 i MegaMind
2
1
1. Måla med ögonen
Vilken typ av sensorteknik används här?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Vad mer skulle vara bra om kunna styra med blicken?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
2. Forma i luften
Vilken typ av sensorteknik används här?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Lärarhandledning för Hacka med sensorer
Vad tycker du är fördelen/nackdelen med att skapa med hjälp av denna teknik?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Plan 2 i MegaMind
4
3
3. Forskning pågår (Rekommenderas från årskurs 4)
Här kan du testa ett armband som med hjälp av sensorer läser av hur du mår etc.
Vart används denna teknik idag?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Vad betyder IoT?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Lärarhandledning för Hacka med sensorer
Tänk dig att någon annan en dag kan mäta och veta allt som händer inne i din
kropp. Vad tycker du känns bra och dåligt med det?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
4. Tankestyrd musik
Vad är det som sensorerna i pannbandet kan läsa av?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Vad skulle du välja att styra med tankekraft?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Lärarhandledning för Hacka med sensorer
Koppling till läroplan (Lgr11) för gymnasiet
Förmågor
Teknik
Kunskaper om teknikutvecklingsprocessen och
förståelse av sambanden
mellan de olika delarna i
den.
Centralt innehåll
Teknik
Teknikutvecklingsprocessens alla delar
från idé och modell,
produkt eller tjänst till
användning och återvinning med praktisk
Förmåga att analysera
tillämpning av teknik
och värdera sensor- och och teknikutveckling
programmeringsteknis- inom programmering
ka lösningar med hänsyn och sensorteknik.
tagen till ett hållbart
samhälle.
Entreprenörskap och
entreprenörskapets
Förmåga att lösa teknis- villkor med utgångska problem med hjälp av punkt i innovativa och
sensorteknik och prokreativa processer.
grammering.
Teknikens och teknikFörmåga att använda tek- erns roll med fokus på
nikvetenskapliga meto- framtidens teknik och
der, begrepp och teorier. ett hållbart samhälle,
med utgångspunkt i senFörmåga att använda
sorteknik och programmodeller och verktyg som mering för hushålls- och
redskap för dokumenta- samhällseffektivisering.
tion och presentation.
Presentations- och moKunskaper om hur sendellteknik, till exempel
sor- och programmemuntliga framställningringsteknik har utveck- ar samt digitala och
lats och utvecklas i
manuella tekniker för att
samspel med det
skapa modeller.
omgivande samhället
samt kunskaper om beSensorteknik och profintlig teknik och aktuell grammerings betydelse
teknikutveckling.
för samhället samt
introduktion i aktuella
Förmåga att kommunice- utvecklingsområden
ra inom det tekniska
inom dessa teman (IoT).
området samt kommunicera om teknik.
Kunskapskrav
Teknik
Eleven kan redogöra för
sambanden mellan de
olika delarna i teknikutvecklingsprocessen.
Eleven kan analysera och
värdera tekniska lösningar utifrån kvalitet,
säkerhet och hållbart
samhälle.
Eleven löser tekniska
problem samt dokumenterar arbetet och resultatet med t ex skisser och
modeller.
Eleven beskriver hur
samhälle och teknik
samspelar. Dessutom
värderar eleven utifrån
ett etiskt förhållningssätt, teknikens funktion,
användning och tillgänglighet i samhället.
Eleven använder datorn
som verktyg för kommunikation, dokumentation och information.
Lärarhandledning för Hacka med sensorer
Koppling till läroplan (Lgr11) för åk 7-9
Förmågor
Centralt innehåll
Kunskapskrav
Teknik
Identifiera och analysera
sensorstyrda lösningar
utifrån ändamålsenlighet och funktion.
Teknik
Programmerings- och
sensortekniska lösningar kopplat till utbyte av
information via till exempel datorer, internet
och mobiltelefoni.
Teknik
Eleven kan undersöka
olika sensor- och programmeringstekniska
lösningar i vardagen.
Identifiera problem och
behov som kan lösas med
sensor- och programme- Hur sensor- och programringsteknik och utarbeta meringsteknik samverkar
förslag till lösningar.
i ett större system, till exempel transport och
Använda teknikområdets elektricitet.
begrepp och uttrycksformer.
Teknikutvecklingsarbetets olika faser: identiVärdera konsekvenser av fiering av behov, underolika teknikval med sen- sökning, förslag till
sorer och programmelösningar, konstruktion
ring för individ, samhälle och utprövning. Hur faoch miljö.
serna i arbetsprocessen
samverkar.
Analysera drivkrafter
bakom teknikutveckling Egna konstruktioner där
och hur det har förändman tillämpar principer
rats över tid.
för styrning och reglering med hjälp av programmering.
Eleven kan med användning av ämnesspecifika
begrepp beskriva hur
identifierbara delar samverkar för att uppnå ändamålsenlighet och
funktion.
Eleven kan genomföra
teknikutvecklings- och
konstruktionsarbeten
genom att undersöka
och pröva möjliga idéer
till lösningar samt utforma fysiska eller digitala
modeller.
Under arbetsprocessen
bidrar eleven till att formulera och välja handlingsalternativ som leder
framåt. Eleven gör dokumentationer av arbetet
Dokumentation i form av med skisser, modeller
skisser och ritningar
och ritningar där intensamt dokumentation
tionen i arbetet till viss
med fysiska eller digitala del är synliggjord.
modeller.
Dessutom kan eleven
föra resonemang om hur
olika val av tekniska lösningar kan få olika konsekvenser för individ,
samhälle och miljö.
Lärarhandledning för Hacka med sensorer
Konsekvenser av
teknikval utifrån t ex
ekologiska och sociala
aspekter, exempelvis
sensorteknik kopplat till
olika funktionsförutsättningar.
Hur sensor- och programmeringslösningar
kan bidra till hållbar utveckling.
Hacka med
sensorer
Lärarhandledning för Hacka med sensorer
Koppling till läroplan (Lgr11) för åk 4-6
Förmågor
Centralt innehåll
Kunskapskrav
Teknik
Identifiera och analysera
sensorstyrda lösningar
utifrån ändamålsenlighet och funktion.
Teknik
Tekniska lösningar som
utnyttjar elkomponenter
och sensorteknik för att
åstadkomma ljud, ljus
eller rörelse, t ex larm
och belysning.
Teknik
Eleven kan beskriva och
ge exempel på sensoroch programmeringstekniska lösningar i vår vardag.
Identifiera problem och
behov som kan lösas med
sensor- och programme- Hur sensor- och proringsteknik och utarbeta grammeringskompoförslag till lösningar.
nenter samverkar i enkla
tekniska system.
Använda teknikområdets
begrepp och uttrycksfor- Ord och begrepp för att
mer.
benämna och samtala
kring sensorteknik och
Värdera konsekvenser av programmering.
olika teknikval med sensorer och programmeOlika sätt att hushålla
ring för individ, samhälle med energi kopplat till
och miljö.
sensorteknik.
Analysera drivkrafter
bakom teknikutveckling
och hur det har förändrats över tid.
Vanliga tekniska system
i hemmet och samhället
baserat på sensorteknik
och programmering.
Några delar i systemen
och hur de samverkar.
Hur tekniska system i
hemmet och samhället
förändrats över tid och
några orsaker till detta.
Konsekvenser av teknikval, till exempel föroch nackdelar med olika
lösningar där sensorteknik och programmering
används.
Eleven kan ge exempel
på några ingående delar
som samverkar för att
uppnå ändamålsenlighet
och funktion.
Eleven kan genomföra
teknikutvecklings- och
konstruktionsarbete genom att pröva möjliga
idéer till lösningar och
utforma fysiska och digitala modeller.
Under arbetsprocessen
bidrar eleven till att formulera och välja handlingsalternativ som leder
framåt.
Eleven gör dokumentationer av arbetet med
skisser och modeller där
intentionen i arbetet är
synliggjord.
Eleven kan föra underbyggda resonemang
kring hur sensorteknik
förändrats över tid och
dess fördelar och nackdelar för individ, samhälle och miljö.
Lärarhandledning för Hacka med sensorer
Koppling till läroplan (Lgr11) för åk 1-3
Förmågor
Centralt innehåll
Teknik
Identifiera och analysera
sensorstyrda lösningar
utifrån ändamålsenlighet och funktion.
Teknik
Några enkla ord och begrepp för att
benämna och samtala om sensorteknik och programmering.
Undersökande av hur några vardagIdentifiera problem och liga sensor- och programmeringsbehov som kan lösas med styrda system är uppbyggda och
sensor- och programme- fungerar, t ex inbrottslarm och garingsteknik och utarbeta tubelysning.
förslag till lösningar.
Egna konstruktioner där man til�Använda teknikområdets lämpar enkel sensorteknik.
begrepp och uttrycksformer.
Dokumentation i form av enkla
skisser och fysiska modeller.
Värdera konsekvenser av
olika teknikval med sen- Några sensor- och programmeringssorer och programmelösningar i elevens vardag och hur
ring för individ, samhälle de är anpassade efter människans
och miljö.
behov.
”Hacka med sensorer” med MegaMind och King