Undervisningsopplegg

Passer for

  • valgfaget teknologi i praksis

Vi bygger radiostyrt båt

Skipsteknologi er en viktig del av norsk historie og næringsliv. I dette prosjektet kan elever få erfaring med tekniske sider av dette fagfeltet, bruke sin kreativitet i utforming og arbeide praktisk med teknologi for styring og kontroll.

Prosjektet er utviklet ved Institutt for Marin Teknikk, NTNU, og er tilpasset elever på ungdomstrinnet. Vi bygger en båtmodell hvor skroget består av to lag styrofoam, et materiale som likner isopor og fås kjøp hos byggevareforhandlere. Styrofoam er lett å forme, det kan kuttes med kniv, elektrisk stikksag eller håndsag og pusses med sandpapir. Det er derfor godt egnet for individuell utforming av båtene. I tillegg kan vi bruke finerplater til dekk og detaljer.
Båten må ha både motorrom og lasterom under dekk.

Båtene kan utformes på mange ulike måter. Hvis du limer avispapir på båten med tapetklister, kan den males med vanlig maling etterpå. Båtene kan utformes på mange ulike måter. Hvis du limer avispapir på båten med tapetklister, kan den males med vanlig maling etterpå.

Båten drives av en liten elektromotor som koples til en propell. Rorbladet utformes i metall eller plast, og koples til en «servo» (en enhet som gjør elektriske signaler om til mekanisk bevegelse). Både motor og ror styres med en sender (fjernkontroll) som sender radiosignaler til en mottaker montert i kretsen inni båten.

Elevene kan eksperimentere med ulike løsninger for å få framdrift og styring til å fungere optimalt. Dette kan motivere for å finne ut hvordan virkelige båter er utformet. Rormekanismen, som overfører bevegelse fra servoen til rorbladet, gir rom for ulike mekaniske løsninger. Her kan elevene være kreative og utforske ulike muligheter.

Rormekanismen gir rom for ulike løsninger for å overføre bevegelse fra servoen til rorbladet. Rormekanismen gir rom for ulike løsninger for å overføre bevegelse fra servoen til rorbladet.

Når den elektroniske kretsen skal koples sammen, er det imidlertid ikke rom for kreativitet. Kretsen består av motor, servo til roret, motorkontroller, mottaker for radiosignal og et batteri. Elevene får her erfare at teknologi også er et fagfelt som krever nøyaktighet og presis kunnskap for å lykkes. Det er viktig at elevene får gjøre også dette selv. Det gir stor glede når motoren snurrer og de kan styre servoen i kretsen de har koplet helt selv! Men for å unngå smell og svidde komponenter, anbefaler vi at de ikke får utdelt batteri før læreren har kontrollert at alt er koplet helt riktig. Sammenkopling av komponentene gjøres med en såkalt «sukkerbit» (en bit av en koplingslist), og ingen lodding er nødvendig. Dette gjør at det er enkelt å kople om hvis noe skulle bli feil.

Den elektroniske kretsen til båten, bestående av batteri, mottaker med antenne, motorkontroller, motor og servo som koples til roret. Den elektroniske kretsen til båten, bestående av batteri, mottaker med antenne, motorkontroller, motor og servo som koples til roret.

Nøyaktig hva som foregår i elektronikken er for avansert å gå inn på for elevene. Men dette betyr ikke at de ikke lærer noe. De kan nærme seg kunnskap om de elektroniske komponentene på teknologiens premisser: Det som er vesentlig er komponentenes funksjon og hvordan de kan brukes. Alle komponentene har en funksjon som elevene vil kunne forstå. De vil også kunne få viktige erfaringer som motiverer for å lære mer, for eksempel at en elektromotor er magnetisk og har spoler av metalltråd. Hvordan fungerer den egentlig? Vi bør også tilstrebe at elevene blir komfortable med fagbegreper som elektromotor, servo, sender og mottaker. Å snakke om «sender» i stedet for «fjernkontroll» gjør at vi fokuserer på at det sendes signaler fra senderen til kretsen via mottakeren. Elevene kan også lære korrekt bruk av verktøy, og hva ulike verktøy heter.

Kretsen monteres i båtens hulrom avsatt til «motorrom». Kretsen monteres i båtens hulrom avsatt til «motorrom».

Når modellen nærmer seg ferdig, må vi prøve ut hvordan komponentene bør plasseres og festes i motorrommet med tanke på funksjon, stabilitet og tyngdefordeling. Dette kan kreve justeringer av selve motorrommets utforming. Elevene vil også oppleve at båten flyter veldig høyt i vannet, siden styrofoam er et så lett materiale. De må fylle opp med last i lasterommet for å få båten til å gå fortere – kanskje for at den skal gå i det hele tatt.  Dette kan også knyttes til liknende problemstillinger i virkelig skipsfart: Hva gjør vi for å sikre stabilitet og optimal framdrift når skipet har mye eller lite last? Det er berikende for prosjektet om elevene også får komme i kontakt med folk som bygger båter, arbeider i skipsindustrien eller har lang fartstid for eksempel som styrmann på en båt.

Utstyr og kurs for lærere

I samarbeid med Institutt for Marin Teknikk holder Skolelaboratoriet ved NTNU dagskurs for lærere i teknologi i praksis ulike steder i landet. Hvert kurs tar for seg ett prosjekt, og i løpet av dagen får du nok erfaring til å gjennomføre prosjektet med elevene. Å delta på kurs gir også en unik mulighet til å treffe andre lærere i valgfaget, og til å utveksle erfaringer og ideer.

Gjennom programmet Ocean Space Explorer skaffer Institutt for Marin Teknikk også gratis utstyr til lærere som vil gjennomføre prosjektene i valgfaget (se i høyrespalte). Engasjerende og motiverende prosjekter i ungdomsskolens teknologifag er viktig for NTNU med tanke på å utvikle nye generasjoner av dyktige ingeniører og teknologer!

Nettressurser

(marin.ntnu.no)
Fra denne nettsiden kan du bestille gratis utstyr til elevgruppa di. Du finner også oversikt over lærerkurs ulike steder i landet, og du kan legge inn ønske om kurs i ditt nærområde.
Påmelding til kurs gjøres på www.skolelab.no.