© 2020 GAN Aschehoug, H. Aschehoug & Co (W. Nygaard) AS ISBN 978-82-492-2038-0 Bokmål 1. utgave / 1. opplag 2020 Forlagsredaktør: Ingebjørg Sæbøe Grafisk design og tilrettelegging: GAN Aschehoug Trykk og ferdiggjøring: 07 Media, 2020 Konsulenter: Joachim Haagen Skeie og Vilde C. H. Bråthen Pikseltegninger: Shutterstock Alle henvendelser om forlagets utgivelser kan rettes til: GAN Aschehoug Postboks 363 Sentrum 0102 Oslo forlag@gan.aschehooug.no gan.aschehoug.no Materielet i denne publikasjonen er omfattet av åndsverkslovens bestemmelser. Uten særskilt avtale med GAN Aschehoug er enhver eksemplarframstilling og tilgjengeliggjøring bare tillatt i den utstrekning det er hjemlet i lov eller tillatt gjennom avtale med Kopinor, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Utnyttelse i strid med lov eller avtale kan medføre erstatningsansvar og inndragning, og kan straffes med bøter eller fengsel.
Innhold
5 Naturfag, kunst og håndverk og matematikk 7 Om høsten Høstlykt Del 1: Forberedelser 9 Temperatur Koble deg på! 10 Solfanger Registrer deg i Scratch 10 Fordøyelsen Logg inn i Scratch 12 Modell av fordøyelsessystemet Slik ser Scratch ut 13 Hvordan virker en servo? Endre språket i Scratch 14 Lag et programmerbart instrument Lagre et program i Scratch 14 Reaksjoner Dette er micro:bit! 15 Energimaskin Micro:bit og PC 16 Ladning og elektrisitet Bytt språk i MakeCode 16 Voltmeter Overfør programmer fra PC til micro:bit 17 Sensorer Micro:bit og iPad 17 Varslingssystem Overfør filer fra iPad til micro:bit 19 Ioner Neste gang du skal bruke en micro:bit med iPad 20 Saltvann eller ferskvann?
36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51
Programmering uten datamaskin 21 Matematikk, kunst og håndverk og naturfag Bygg som jeg sier 21 Brøk Hva er brøk? Gjennom døra 21 Brøk, desimaltall og prosent Kodeblokker 22 Klassens tallinje Brøkdelen av et tall Introduksjon til noen viktige begreper 23 Kakestykkeprogram Vilkår, hvis-blokker og løkker 23 Brøkregning Funksjoner i programmering 24 Kakeregning Blokker i Scratch 25 Intro til MakeCode for micro:bit 26 Geometri Hva er geometri? Inndata/input for micro:bit 27 Tegning Husdesign Del 2: Skaperverkstedet 29 Planeter og liv Velkommen til skaperverkstedet! 29 Modell av solsystemet Å være kreativ 29 Plastproblemet Når du skal lage et produkt 29 Handlenett Innovasjonsmodellen Kreative mini-utfordringer Areal av geometriske figurer Det skjeve tårnet i Pisa 30 Geometrisk mønster Raketten 30 Innovasjonsmodellen Bakkeløp 30 Statistikk Se, UFO! 31 Hva er statistikk? Brobygging 31 Sentralmål Basketball 31 Gjennomsnittskalkulator Diagrammer Innovasjonsmodellen – steg for steg 33 Statistisk framstilling Bærekraftig reklame 34 Statistikk på ville veier «Fake news» Prøv selv! Hvis-blokker Solsystemet
52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 67 68 69 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
Velkommen til programmeringens verden! Slik bruker du Kobling A
3
Velkommen til programmeringens verden!
Visste du at det går an å programmere uten å bruke datamaskin? Du kan for eksempel programmere de andre elevene i klassen din! Ganske kult, ikke sant? Når du senere skal programmere med datamaskin, kan du få til mye spennende som du ikke kunne fått til ellers. Hva med å få fargerike lys til å blinke eller få en dings til å spille musikk du selv har komponert?
Skaperverksted Et skaperverksted er der magien skjer. Det kan være et rom, eller rett og slett en måte å jobbe på. Det viktigste er å få mulighet til å være kreativ og å skape noe nytt. Det trenger ikke å være noe fancy, det viktigste er å tørre å prøve. Om det skjer feil underveis, er det bare fint; det er nemlig da man lærer mest.
Programmering + skaperverksted = Dersom du legger til programmering i skaperverkstedet, da vil du oppdage at mulighetene for å tenke nytt er enda flere. Hva med å designe ditt eget instrument eller lage en solfanger som koker vann? Eller kanskje du vil forvirre klassen din med en falsk nyhetssak? Bla om og sett i gang!
Ellen E. Flø
5
Slik bruker du Kobling A Her ser du hvordan boka er bygd opp:
Del 1: Forberedelser Koble deg på!
Første del er en forberedelse til oppleggene. Her finner du: – oppskrifter for å komme i gang med Scratch, micro:bit og MakeCode – introduksjon til sentrale begreper innenfor programmering – programmeringsoppgaver uten bruk av datamaskin
I denne delen viser vi deg hvordan du kommer i gang med å bruke micro:bit, Scratch og MakeCode. Vi går ikke inn på alle blokker og kategorier.
SNAKK SAMMEN Hva betyr programmering? Hvorfor kan det være lurt å lære seg å programmere?
Registrer deg i Scratch Scratch er en nettbasert plattform med et visuelt programmeringsspråk. Det lar deg programmere ved å dra og slippe blokker som sammen utgjør et program. For å bruke Scratch, må du først registrere deg. Gå inn på nettadressen: scratch.mit.edu
Koble deg på
Da kommer denne menyen fram, og du kan fylle ut brukernavn og passord. Skriv inn et passord, gjenta det og trykk på Neste.
Nå må du fylle ut litt flere opplysninger. Trykk på Neste når du har fylt inn opplysningene.
Før du starter, må du opprette en ny bruker. Trykk på Ny bruker.
Nå er du registrert. Trykk på Begynn her Du er nå automatisk logget inn i Scratch. 10
11
Del 2: Skaperverksted
Temperatur Temperatur brukes som mål på hvor varmt og kaldt det er. Det henger tett sammen med energi.
Atomer Et atom er en av naturens minste byggesteiner. Når to eller flere atomer er bundet til hverandre, kalles de molekyler.
Om et stoff har høy temperatur, vil atomene eller molekylene til stoffet ha høy energi og dermed bevege seg raskt. Det er nemlig slik at jo høyere temperatur vi har, desto raskere beveger atomene og molekylene seg.
I skaperverkstedet begynner den virkelige moroa! Her finner du oppleggene i de ulike fagene. Disse skal du jobbe med ved å bruke noe som kalles innovasjonsmodellen. Det er en slags framgangsmåte.
La oss bruke vann som eksempel: Vann som har en lav temperatur, fryser til is. Da er vannmolekylene bundet tett sammen og ute av stand til å bevege seg noe særlig. Dersom vi varmer opp isen til over 0 grader, vil den smelte. Molekylene rører seg litt raskere nå siden de har høyere temperatur. Hvis vi så varmer opp vannet enda mer, vil det til slutt fordampe – da er vannet i gassform. Vannmolekylene henger ikke sammen med hverandre lenger, men svever fritt rundt i raskt tempo. Grunnen er at varmen bryter bindingene mellom molekylene i stoffene, siden stoffet får tilført energi. Fast form
flytende form
gassform
Økende temperatur
Solfanger Læringsmål: Lær hvordan man kan utnytte energi fra sola. Programmeringsmål: Lære å bruke micro:biten til å gjøre målinger. Oppgave: Lag en solfanger som kan få temperaturen til å øke mest mulig.
Innovasjonsmodellen
1 2 3 4
SNAKK SAMMEN Hvordan kan vi varme vann ved hjelp av solenergi?
SOLFANGER En solfanger er en gjenstand som fanger noe av energien fra sola og bruker den til å for eksempel varme opp vann. Mennesker som bor på steder uten tilgang til strøm, kan bruke en solfanger for å koke vannet sitt. Da vil bakterier og parasitter i vannet dø, og det er mindre fare for sykdom. I tillegg kan de lage varm mat, dersom de heller ikke har tilgang på ved.
5
Det vil variere hvor mye tid du trenger å bruke 6 7 på hver del av framgangsmåten, og du trenger heller ikke gjøre det i riktig rekkefølge. Disse punktene er ment å skulle være en hjelp for å komme i gang med en oppgave, heller enn en streng oppskrift. En solfanger kan bestå av:
Papp (byggemateriale)
Plastfolie (holder på varmen) Aluminiumsfolie (reflekterer sollys)
Undersøke Undersøk hvordan en solfanger kan se ut. Kjenner du noen som har en solfanger?
Planlegge Ha en idémyldring for deg selv. Hvordan vil du at modellen din skal se ut? Tegn en skisse før du begynner å lage den. Modellen må ha plass til en liten beholder med vann. Lag en hypotese som beskriver hvordan den mest effektive solfangeren ser ut.
Gjennomføre • Lag et program som gjør at micro:biten måler temperaturen. • Til høyre ser du et program som får micro:biten til å måle lysstyrke når man trykker på knapp A, og skriver verdien på skjermen på forsiden av micro:biten. Hva må du endre på når du skal måle temperaturen, tror du?
Teste Ta med solfangeren du har laget ut i sola. Mål hvor mye temperaturen øker i løpet av fem minutter. Tenk gjennom: – Hvordan skal du måle temperaturen i vannet? – Hva kan du bruke av materialer dere har tilgjengelig? Husk at micro:biten ikke tåler vann!
Evaluere
Knapp A
Sammenlign resultatet ditt med hva de andre i klassen fant. Er det noe du kan gjøre med solfangeren for å få høyere temperatur?
Forbedre Bygg om solfangeren og ta nye målinger. Ble resultatene bedre?
Dokumentere Lag en utstilling av alle solfangerne og dokumenter den, gjerne med en filmsnutt.
Svart maling (absorberer sollys)
38
39
De to siste sidene inneholder litt friere, mer krevende oppgaver. Der kan du bruke det du har øvd på, for å lage det du har lyst til.
7
Del 1: Forberedelser Hva er programmering? Når vi programmerer, forteller vi datamaskinen hva den skal gjøre. En datamaskin er skikkelig dum. Den trenger nøyaktige forklaringer på alt den skal gjøre. Et dataprogram er en slags oppskrift som datamaskinen skal følge for å gjøre en oppgave. En slik oppskrift kan også kalles en algoritme.
Et eget språk Når vi mennesker snakker sammen, kan vi enkelt forstå mer enn bare ordene som sies. Vi kan vurdere den andres ansiktsuttrykk og kroppsspråk – rett og slett forstå mer enn ordene som kommer ut.
SNAKK SAMMEN Prøv å si følgende setning med ulike ansiktsuttrykk og tonefall: «Ja, dette var moro, dere!»
Datamaskiner er helt motsatte av oss. De kan bare forstå instruksjoner som gis, ikke hva vi egentlig mener. Derfor er det veldig viktig å være presis når man skal programmere. Det finnes flere typer programmeringsspråk, og vi skal ikke nevne alle her. Men det er greit å vite at det finnes tekstbaserte språk og blokkbaserte språk. I tekstbaserte språk bruker man bare bokstaver og tegn på tastaturet til å skrive programmet, mens i blokkbaserte språk finnes det ferdige blokker (eller klosser) som man kan sette sammen, litt som LEGO-klosser.
Mer enn å bare kode! Å kode blir ofte brukt om å skrive inn selve programmet på datamaskinen, men programmering er mer enn bare det. For å lage et program må vi bruke en del prinsipper som kan overføres til andre situasjoner. Her er noen av dem: • å tenke logisk • å være nøyaktig • å bruke kreativiteten for å se nye muligheter • å teste og å feilsøke Når du skal i gang med å programmere, er det mange valg du må ta. Utstyr er ett av dem. Det finnes utrolig mange dingser og mange måter å programmere dem på. I denne boka skal du bruke: - Micro:bit: Dette er en mikrokontroller eller en veldig enkel datamaskin som du kan programmere til å utføre bestemte handlinger. - Scratch og MakeCode: Begge er språk å programmere med.
9
Koble deg på!
I denne delen viser vi deg hvordan du kommer i gang med å bruke micro:bit, Scratch og MakeCode. Vi går ikke inn på alle blokker og kategorier.
SNAKK SAMMEN Hva betyr programmering? Hvorfor kan det være lurt å lære seg å programmere?
Registrer deg i Scratch Scratch er en nettbasert plattform med et visuelt programmeringsspråk. Det lar deg programmere ved å dra og slippe blokker som sammen utgjør et program. For å bruke Scratch, må du først registrere deg. Gå inn på nettadressen: scratch.mit.edu
Før du starter, må du opprette en ny bruker. Trykk Ny bruker.
10
Introduksjon til noen viktige
begreper
Vilkår, hvis-blokker og løkker Vilkår Et vilkår er en påstand som kan være enten sann eller usann. I dataprogrammer sammenligner vi ofte to tall og ser hvilket som er størst, eller om de er like store. Eksempler på vilkår fra hverdagen: • Mamma er høyere enn pappa. • Det er høyere temperatur om sommeren enn om vinteren. • Læreren har samme skostørrelse som meg.
I Scratch er vilkårene grønne, sekskantede klosser.
Hvis-blokker En hvis-blokk inneholder et vilkår. Når vilkåret er oppfylt (det stemmer), vil det som står inni hvis-blokka skje.
SNAKK SAMMEN
En hvis-blokk får et program til å gjøre flere forskjellige ting, avhengig av om vilkåret er sant eller usant.
For hvilke av de tre grønne vilkårene vil vi høre mjauing?
Løkker Løkker gjør at en del av koden i et program blir gjentatt flere ganger. Det finnes flere typer løkker. Noen gjentar det du skal gjøre et bestemt antall ganger, mens andre løkker fortsetter evig. Den tredje typen gjentar seg selv fram til et vilkår ikke lenger er sant.
Hvorfor har vi løkker? Jo, fordi programmet blir lettere å få oversikt over og klarer å gjøre det samme ved å bruke færre blokker.
GRUBLE OPPGAVER
Hva tror du skjer i programmet under? Vil det samme skje hver gang?
1 Lag to vilkår som er sanne, og to som er usanne. 2 Er det alltid enkelt å vite om et vilkår er sant eller usant? 3 Hvilke typer vilkår kan en datamaskin forstå? 23
Del 2: Skaperverkstedet Velkommen til skaperverkstedet! Visste du at klasserommet ditt kan gjøres om til et skaperverksted med enkelt og billig utstyr? Bare fantasien setter grenser.
Å være kreativ Å være kreativ kan bety mange ting i mange ulike situasjoner. Når du for eksempel skal spille et spill, må du kanskje gjøre noe motspillerne dine ikke forventer. Eller hva gjør du når du skal bake boller og mangler en viktig ingrediens? Ringer du på hos naboen? Erstatter du ingrediensen med en annen? Gjennom hele livet vil du ha god nytte av å tenke kreativt! Programmering gir mange muligheter for å være kreativ. Du lærer nye ting og øver opp evnen til å tenke nytt. Du kommer til å møte på feil og utfordringer, og da må du tenke annerledes – ved å prøve på nytt og på nytt.
Når du skal lage et produkt Skaperverkstedet i denne boka innebærer nettopp det at du skal skape noe nytt. Da er det viktig med en plan! Barn er langt mer kreative enn voksne (ja, faktisk!). Likevel er det lurt å ha en plan for hvordan man skal bruke denne kreativiteten. Derfor har vi lagd Innovasjonsmodellen. På side 33 ser du oppskriften. Denne kan du slå opp i når du skal lage de ulike produktene i skaperverkstedet. Bruk oppskriften aktivt!
SNAKK SAMMEN Hva tenker du på når du hører ordet kreativ? Når var siste gang du følte deg kreativ? Hva drev du med da? Finn ut hva ordet innovasjon betyr.
29
Bla videre for eksempeloppslag ...
Om høsten I bladene finnes det et fargestoff som heter klorofyll. Det er det som gir bladene grønnfargen sin. Når det blir høst og kaldt, blir klorofyllet delt opp og fraktet inn i stammen til treet. Slik kan klorofyllet brukes igjen neste år.
FØR DU LESER Om høsten blir bladene på trærne gule og røde. Hvorfor det, tror du?
Ganske lurt, ikke sant? Resultatet er at vi om høsten kan se de gule og røde fargestoffene som også er i bladet, men som klorofyllet dekker.
SNAKK SAMMEN Hvilke oppgaver har klorofyllet i plantene? Hva hadde skjedd om alt klorofyllet i verden forsvant?
36
Høstlykt Læringsmål: Få kjennskap til fargene som er i naturen om høsten. Programmeringsmål: Bli kjent med bruken av løkker Oppgave: Lage ei blinkende høstlykt.
Innovasjonsmodellen
1 2 3
Undersøke Hva bruker man høstlykter til? Hvordan kan ei høstlykt se ut? Finn informasjon og inspirasjon til å lage din egen.
Planlegge Hvordan vil du at lykta skal se ut? Lykta skal også ha blinkende lys, hvilke farger skal disse ha?
Gjennomføre • Lag lykta og programmer micro:biten. • Koble opp micro:biten som vist på figuren. • Dette programmet får LED-pæra til å lyse uten stopp (konstant). Hva må du gjøre for å få den til å blinke?
4 5
Teste
6 7
Forbedre
+
–
Test lykta og programmet ditt.
Evaluere Virker alt slik det skal?
Når verdien er 1, vil denne blokka gjøre at det sendes strøm gjennom LEDpæra slik at den lyser. Verdi 1: Strøm på Verdi 0: Strøm av
Gå tilbake til tidligere faser for å forbedre lykta di. Gjør eventuelle endringer i programmet.
Dokumentere Ta en filmsnutt av den ferdige lykta for å vise hvordan den virker.
37
Plastproblemet Plast i havet Det havner over 8 millioner tonn plast i havet hvert år. Dette er skadelig for alt som lever i havet. Du har sikkert sett bilder av sjødyr som har satt seg fast i plastavfall, eller som har spist plast i stedet for mat. Plasten kan også havne i våre mager, fordi vi mennesker spiser sjømat.
SNAKK SAMMEN Undersøk hvor mye plast klassen kaster i løpet av en uke. Lag en liste over tiltak for hvordan dere kan redusere plastbruken.
66
Handlenett Læringsmål: Få økt kunnskap om plast i havet. Programmeringsmål: Bli kjent med å tegne i Scratch. Oppgave: Designe et handlenett i Scratch.
Innovasjonsmodellen
1 2 3 4 5 6 7
Undersøke Hvilke motiver er det som får folk til å tenke på plast i havet? Søk etter bilder og videoklipp som tar opp dette problemet. Kanskje finner du ideer?
Motiv
Motiv betyr det vi kan se på bildet.
Planlegge Planlegg hvordan handlenettet skal se ut. Hva slags motiv skal det ha? Når du skal tegne det i Scratch, må du huske at det ikke vil ligne helt, men være en forenklet utgave.
Gjennomføre Tegn en skisse til handlenettet ditt. Forenkle skissen og lag et program i Scratch som kan tegne den for deg. NB: Målet er ikke at tegningen skal ligne mest mulig, men bli en best mulig programmert utgave.
Teste Test programmet ditt.
SNAKK SAMMEN Hva er mest miljøvennlig av et bomullsnett og en plastpose?
Evaluere Fungerer det slik du tenkte? Ble du fornøyd med den programmerte tegningen?
geometrisk
organisk
pikselert
Forbedre Gå tilbake i programmet ditt for å se om det er justeringer du kan gjøre. Vil du legge til noe mer på tegningen din?
Dokumentere Skriv ut bildet fra Scratch og kopier det over til handlenettet. Dette kan du gjøre ved å tegne, brodere eller trykke med vinyl. 67