Kvægbruget Karoline & Co
Contents
Introduktion til Pixi-forløbet "Hobbylandbruget Kløverhytten"
Domænekendskab. I dette Pixi-forløb, "Kvægbruget Karoline & Co" arbejdes der med emnet; Domænekendskab. Stor viden om den verden et produkt skal anvendes i, er en forudsætning for at kunne lave et godt produkt. Ofte forhindrer fordomme og manglende viden, en IT-udvikler i at lave et godt produkt. Hoveforløbet Malkebedriften Kløvergården arbejder med mælkeproduktion og i dette Pixi-forløb prøver vi at forstå kundens domæne (moderne mælkeproduktion) endnu bedre. I anden lektion anvendes en graf som udgangspunkt for et andengradspolynomie der kan beregne mælkeydelse som funktion af fordøjelighed. Formlen programmeres i app-inventor (der er en videovejledning som kan anvendes hvis det virker alt for langhåret)
Pixi-forløbet er planlagt til to lektioner og kan gennemføres uafhængigt af hovedforløbet.
Forløbets faglige mål er
- It-systemers og menneskelig aktivitets gensidige påvirkning
- Konstruktion af it-system som løsning til problemområde
- Programmering
- Repræsentation og manipulation af data
Kernestof
- It-systemers og menneskelig aktivitets gensidige påvirkning
- Repræsentation og manipulation af data
- Programmering
- Interaktionsdesign
Forudsætninger
Forløbet er lavet til Informatik C.
- Det er en fordel at kende den iterative udviklingsmodel
- Kendskab til App-Inventor blok-programmering er en fordel (fx. ved at have genemført en skøjteprincesse-opgaven i Hour Of Code (code with Anna and Elsa)
Aktiviteter & Materialer
Dette er en drejebog henvendt til underviseren. Der er lagt op til to lektioner (á 60 minutter).
Første lektion, En case-story Case Kvægbruget Karoline & Co
Første Lektion 10 min Introduktion (i dag skal vi arbejde med domænekendskab)
- For at gøre eleverne opmærksom på deres kendskab til et domæne, indledes med et eksempel på tavlen. Det kan gøres i dialog med klassen, hvor man fx opskriver den handlingsrækkefølge (chain of events) der skal ske, før vi kan åbne en pose havregryn på morgenbordet (https://da.wikipedia.org/wiki/Havregryn):
- Korn høstes på marken - kernerne skilles fra halmstrået (i mejetærskeren) - kornet køres til gården - kornet fragtes til korn- og foderstof-forretningen (møllen) - det tørres og varmebehandles - kernerne trykkes flade så de bliver til havregryn (valses) - havregrynene kommes i poser - poserne køres ud i forretningerne - en fra familien køber ind - havregrynsposen stilles ind i et skab i køkkenet.
- Tips: Detaljerne er ikke vigtige - formålet er at få eleverne til at forstå; at ting er komplicerede. Begynd evt. med at spørge ud i klassen: "Hvor kommer havregryn fra?" - Eller hvad fik du til morgenmad - og hvor kommer det fra.
10 min elevøvelser (parsamarbejde)
- Nu skal eleverne udarbejde deres egen handlingsrækkefølge.
- Emnet er: "Mælk".
- Opgaven er (fx som gruppearbejde eller pararbejde): "Skriv den kæde af hændelser der skal ske, før du kan få mælk på morgenbordet. Begynd med "Korn anvendes som foder til køerne" - ....
5 min - Læreren samler op på tavlen
- Under opsamlingen er det fordel at fokusere på det der foregår i standen (primært malkningen).
5 min - malkekarrusel. Her er en video-introduktion til en malkekarrusel
I videoen vises det hvorledes en malkekarrussel anvendes
5 min - snak om videoen
- Her er et sæt opfølgende spørgsmål der kan laves på tavlen.
- Kørerne går frivilligt ind i karrusellen - hvordan kan det være? (svar de fodres)
- Touch-skærmen er monteret i en kasse af rustfri stål - hvorfor mon? (svar det er et hårdt miljø som vaskes med højtrykrensere og "afsprittes")
- Yveret afsprittes med en klud inden malkemaskinens sugekopper sættes på - hvordan kan det være. (svar hygiejne)
- Hvorfor sendes der vand igennem malkemaskinens sugekopper? (svar for at rense udstyret)
- Hvor ender mælken der malkes? (svar i en beholder der tømmes af mælkebilen - det ses ikke på videoen)
10 min rigt billede.
- Eleverne skal nu anvende teknikken Rige billeder - en metode til opbygning af domænekendskab.
- Opgaven er at tegne et rigt billede over domænet malkekarrusel.
10 min opgave - use-modify-create
- Tips: Print ovenstående skitse og udlever en kopi som eleverne kan tegne/skrive videre på
Billedet viser en skitse (Rige Billeder) over domænet; malkekarussel
- Det viste "Rige Billede" viser domænet mælkekarussel med forskellige objekter/aktører og processerne mellem dem.
- Forestil dig der skal indføres et IT-system der skal optimere mælkeydelsen i forhold til koens foderindtag.
- Lav en liste over de data der er relevante for et sådant system.
- Svar: Her er de data der typisk skal registres:
- ko nummer
- tidspunkt for malkning
- fodermængde
- vandindtag
- mælkemængde
- Svar: Her er de data der typisk skal registres:
- Tips: Hvis det går lidt trægt kan man evt. se videoen igen
Anden lektion, App-udvikling med Android
5 min Opsamling på sidste time.
- Snak med eleverne om de erkendelser der kom ud af at sidste gangs domæne-undersøgelse.
- I dag skal der arbejdes med optimering af mælkeydelse. Der skal laves en lille app der kan udregne ydelsen som funktion af foderoptaget
5 min - Grovfoder (introduktion)
- Køer fodres med grovfoder - fx græs, kløver, majs, roer, korn og lignende
- Koens mælkeydelse hænger sammen med grovfoderets sammensætning. I branchen tales om foderoptagelsen og fordøjelsen af grovfoderet
- Fordøjelighed måles i procent (fx 65 %). Jo højere fordøjelsesprocent jo højere mælkeydelse.
Denne graf er lavet på baggrund af Ole Aaes og Jacob Krogs (SEGES) indlæg på KvægKongres 2015 link. Kurven viser sammenhængen mellem fordøjelighed og mælkeydelse.
- Hvis fordøjeligheden kommer op over 77 % øges grovfoderindtaget, men ikke mælkeydelsen (køerne spiser mere uden at mælkeydelsen stiger)
- Grovfoder med kløver i, giver en højere mælkeydelse
- Grovfoder der er iblandet kløver, er dyrere end grovfoder uden kløver i
Her er formlen for mælkeydelse som funktion af fordøjlighed ved 50 % kløver: y = -0.0754x^2 + 11.449x - 401.24 (forudsætning: 64<x<79). x er fordøjeligheden i procent (fx 69) og y er mælkeydelsen i antal kg (fx 28).
20 min - Programmering af Android Smartphone
- Her er en Android App (lavet med App-Inventor). Appen udregner den gennemsnitlige mælkeydelse pr. ko for en bedrift. Brugeren skal indtaste dagens samlede antal kg mælk og det antal køer der er blevet malket.
Den side brugeren ser i Appen
Beregningerne foregår efter formlen: y = x * 1/(antal køer), hvor x er dagens samlede antal kg mælk
Koden bag programmet ser således ud:
Beregningen foretages når der trykkes på knappen
Opgave - vi skal ændre appen til at bruge fordøjlighedsformlen
- a) Indlæs projektfilen (milk.aia) i App-Inventor og afprøv appen med en Android smartphone (husk først at installere appen MIT AI2 Companion - søg på "mit ai2" i playbutik). Når der indtastes 120 kg og 6 køer, skal resultatet blive 20.
- b) Nu skal koden i App-Inventor ændres, således det er formlen for mælkeydelse som funktion af fordøjlighed der udregnes. Begynd med at ændr teksten i Vieweren så teksten til indtastningsfeltet (label1) hedder "Fordøjlighedsprocent". Hint-teksten i TextBox1 slettes.
- c) Vi skal ikke bruge TextBox2 - så den skal gøres usynlig ved at fjerne fluebenet i HorizontalArrangement2, Visible.
- d) Ret beregningerne i block-editoren således det er y der udregnes (i stedet for de to tal delt med hinanden). Det er denne formel der nu skal bruges y = -0.0754x^2 + 11.449x - 401.24, hvor x er det tal brugeren har skrevet i TextBox1. Her er lidt af arbejdet vist:
Her er et billede af beregningerne inden de samles
- e) Afprøv appen. Når der indtastes 70, skal resultatet blive 30,73.
- f) Ret de forskellige tekster i viewer så skærmbillede og knap-tekster passer med formlen.
30 min - Opgave fortsat
- e) Nu skal bruger-interface ændres således brugeren kan vælge mellem 0 % Kløver, 25 % kløver eller 50 % kløver. Det gøres ved indføre yderligere to knapper. For hver knap skal der være en beregning.
- f) I Block Editor skal følgende formler bruges
- Formlen for 25 % kløver er y = -0.0758x^2 + 11.641x - 413.66
- Formlen for 0 % kløver er y= -0.0725x^2 + 11.286x - 406.27
- Afhængig af den knap der trykkes på, skal der udføres forskellige formler.
Tips: Det er nemmere at kopiere en klods og rette den end at lave en ny - klik på en klods og vælg duplicate.
Hver knap har sin egen formel
- d) Afprøv appen
- Når der indtastes 70, skal resultatet med knap 50 % blive 30,73.
- Når der indtastes 70, skal resultatet med knap 25 % blive 29,79.
- Når der indtastes 70, skal resultatet med knap "Ingen Kløver" blive 28,5.
Refleksioner
Går det helt galt, så er her en video der viser programmets opbygning i App-Inventor
I videoen vises hvorledes et andengradspolynomie opbygges i App-Inventor