Wat leren ze in dit level?
Kennis & inzicht
- Algoritme & flowchart: een programma eerst dénken, dan bouwen LPD 20
- De drie controlestructuren: sequentie, selectie (als-dan-anders), iteratie LPD 20
- Variabelen en datatypes (teller, drempelwaarde, meetwaarde) LPD 20
- Analoge vs. digitale signalen LPD 17
- Sturing vs. regeling met terugkoppeling (LDR-lamp = hét leerplanvoorbeeld) LPD 18
- Toleranties en maatvoering bij 3D-ontwerp LPD 16
Vaardigheden
- Systematisch debuggen (hypothese → test → fix)
- Sensoren aansluiten, uitlezen en kalibreren (knop, LDR, ultrasoon) LPD 3
- CAD in Fusion 360: schets, bemating, extrude, afronding LPD 6 LPD 10
- Slicen en printen van eigen functionele onderdelen LPD 11
- Iteratief verbeteren: meten, passen, herontwerpen LPD 12
- Een mini-pitch geven over eigen werk LPD 5
Les-per-les opbouw
Week 10 — Programmeer-bootcamp 9 – 13 nov · wo 11 nov vrij
- Warming-up zonder computer: "programmeer je leerkracht" (exacte instructies om een boterham te smeren) → waarom machines exacte stappen nodig hebben.
- Flowcharts leren lezen en tekenen; de drie bouwstenen benoemen in bestaande programma's.
- Debug-dojo: reeks mBlock-programma's met fouten (verkeerde pin, oneindige wachttijd, omgekeerde conditie...) — vind en verklaar de fout. Voorbereiding op de Debug-Detective side quest.
Week 11 — Invoer: de drukknop 16 – 20 nov
- Digitale invoer lezen (INPUT, pull-down/pull-up eenvoudig uitgelegd: "waarom die extra weerstand?").
- Opbouw in stapjes: LED aan zolang knop ingedrukt → LED toggle → teller die telt hoe vaak geduwd is (variabele!).
- Missie-uitbreiding voetgangerslicht: knop → auto's krijgen oranje/rood → voetgangers groen + tik-geluid → terug. Eerst als flowchart!
Week 12 — Sensoren & de eerste regeling 23 – 27 nov
- Analoog meten met de LDR: waarden bekijken in de monitor, drempelwaarde kiezen (kalibreren!).
- De straatlantaarn: licht uit bij dag, aan bij nacht — bespreek expliciet waarom dit een regeling is (het systeem meet en stuurt zichzelf bij). Vergelijk met de thermostaat thuis en met je eigen lichaamstemperatuur.
- Ultrasone sensor: afstand meten (geluid heen en terug), parkeersensor met piepjes die sneller gaan.
Week 13 — Fusion 360, stap 1 30 nov – 4 dec
- Waarom Fusion na Tinkercad? Precisie: schetsen met échte maten. Interface-tour, daarna direct doen.
- Standaardoefening: doosje met passend deksel — hét moment om tolerantie te ontdekken (0,2-0,3 mm speling, anders past niets).
- Start behuizing verkeerslicht: opmeten van breadboard/LED's/knop met de schuifmaat, schets met bematen, gaten op de juiste plaats.
Week 14 — Printen, passen, itereren 7 – 11 dec
- Slicen (laagdikte, vulling, support — wanneer heb je het nodig?) en de printwachtrij organiseren.
- Assemblage: past het niet? Meten waar het knelt → aanpassen in Fusion → herprint van alleen dat deel. Dit iteratieproces is expliciet leerstof (en levert proces-XP op).
- Buzzer: tik-tik bij groen voetgangerslicht; wie ver staat maakt een deuntje (preview Muziekdoos-quest).
BOSS 2 — Het slimme verkeerslicht week 15 · 14 – 18 dec · telt mee voor het kerstrapport
Demo + pitch van 2 minuten: het verkeerslicht reageert op een knop of sensor én zit in een eigen geprinte behuizing. Rubric-accenten:
- Werking — knop/sensor doet aantoonbaar wat de flowchart belooft.
- CAD & afwerking — behuizing past (toleranties!), onderdelen zitten vast, kabels netjes.
- Proces — flowchart vooraf, iteraties gedocumenteerd in het logboek (foto's van versie 1 → 2).
- Pitch — kan uitleggen wat het verschil is tussen sturen en regelen.
Beloning: +200 XP tot +300 XP + badge 🧠 Machinedenker.
Alternatieven & differentiatie
Basis-pad
Voetgangerslicht met alleen de drukknop (geen analoge sensor); behuizing mag een aangereikt basisontwerp zijn waarin de leerling alleen de gaten zelf positioneert en bemaat.
Alternatieve missies
- Nachtlampje deluxe: LDR-lamp met dimbare LED in eigen lampenkap-ontwerp
- Inbraakalarm: ultrasoon + buzzer + "wachtwoord-knop" om te ontwapenen
- Parkeerhulp: afstandssensor met LED-balkje (groen/oranje/rood) in behuizing
Uitbreidingen
- Slagboom met servo bij het voetgangerslicht (mooie preview van level 3!)
- Automatische nachtstand: LDR schakelt het hele kruispunt naar knipperend oranje
- RGB-LED: kleuren mengen met drie PWM-waarden
- Side quests: 🎹 Muziekdoos, ⚡ Reactiespel (zie side quests)
Materiaal voor dit level
- Per leerling (kit): drukknoppen, LDR + 10 kΩ-weerstand, ultrasone sensor HC-SR04, buzzer, jumperdraden.
- Per klas: schuifmaten (1 per 2 — onmisbaar vanaf nu), 3D-printers + PLA, evt. servo's voor de uitbreiding.
- Software: Fusion 360 met gratis onderwijslicentie — vraag de licenties ruim vooraf aan (Autodesk Education, verificatie van de school kan een paar dagen duren!). Alternatief als Fusion te zwaar is voor de pc's: Onshape (browser) of doorwerken in Tinkercad met strakke bematingsregels.
Valkuilen & tips
Printer wordt flessenhals. Eén behuizing per leerling = veel printuren.
Beperk het volume (wanddikte 2 mm, vulling 15 %), print 's nachts, en hanteer een zichtbare wachtrij.
Twee kleine behuizingen passen vaak samen op één printbed.
Fusion-accounts: leerlingen jonger dan 13 kunnen geen eigen Autodesk-account
hebben; gebruik de onderwijsklas-aanpak van de school of klasaccounts volgens het schoolbeleid.
Flowchart-plicht: geen code zonder flowchart deze periode. Het voelt traag,
maar in week 31-32 (spellogica flipperkast) programmeren ze daardoor zelfstandig.
Kerstdeadline: boss 2 valt in de toetsweek — plan de demo's vroeg in de week
en houd de laatste uren als buffer voor herkansingen.
Voorbereidingschecklist leerkracht
- Fusion 360 onderwijslicenties aangevraagd en getest op de klas-pc's
- LDR's, HC-SR04's en drukknoppen geteld (reserve: 20 %)
- Schuifmaten aanwezig (1 per 2 leerlingen)
- Debug-dojo-programma's klaargezet (5 foute programma's)
- Printwachtrij-systeem afgesproken (bord/lijst + naamlabel per print)
- Boss 2-rubric afgedrukt + pitch-schema voor de toetsweek