Curriculum Electronics and Robotics Grade 10

Subject: 
Electronics and Robotics
Grade: 
Grade 10
Big Ideas: 
User needs and interests drive the design process.
Social, ethical, and sustainability considerations impact design. 
Complex tasks require the sequencing of skills.
 
Curricular Competencies: 
Applied Design
  • Understanding context
    • Engage in a period of research and empathetic observation
  • Defining
    • Identify potential users and relevant contextual factors for a chosen design opportunity
    • Identify criteria for success, intended impact, and any constraints
    • Determine whether activity is collaborative or self-directed
  • Ideating
    • Take creative risks in generating ideas and add to others’ ideas in ways that enhance them
    • Screen ideas against criteria and constraints
    • Critically analyze and prioritize competing factors to meet community needs for preferred futures
    • Maintain an open mind about potentially viable ideas
  • Prototyping
    • Choose a form for prototyping and develop a plan that includes key stages and resources
    • Evaluate a variety of materials for effective use and potential for reuse, recycling, and biodegradability
    • Prototype, making changes to tools, materials, and procedures as needed
    • Record iterations of prototyping
  • Testing
    • Identify sources of feedback
    • Develop an appropriate test
    • Conduct the test, collect and compile data, evaluate data, and decide on changes
  • Making
    • Identify and use appropriate tools, technologies, materials, and processes
    • Make a step-by-step plan and carry it out, making changes as needed
    • Use materials in ways that minimize waste
  • Sharing
    • Decide on how and with whom to share product and processes
    • Demonstrate product to users and critically evaluate its success
    • Identify new design goals
Applied Skills
  • Demonstrate and document an awareness of precautionary and emergency safety procedures
  • Develop competency and proficiency in skills at various levels involving manual dexterity and circuitry
  • Identify the skills needed, individually or collaboratively, in relation to specific projects, and develop and refine them
Applied Technologies
  • Choose, adapt, and if necessary learn more about appropriate tools and technologies to use for tasks
  • Evaluate impacts, including unintended negative consequences, of choices made about technology use
  • Evaluate the influences of land, natural resources, and culture on the development and use of tools and technologies
Curricular Competencies Elaborations: 
  • empathetic observation: may include experiences; traditional cultural knowledge and approaches of First Peoples and those of other cultures; places, including the land and its natural resources and analogous settings; people, including users, experts, and thought leaders
  • constraints: limiting factors such as task or user requirements, materials, expense, environmental impact
  • factors: including social, ethical, and sustainability
  • plan: for example, pictorial drawings, sketches, flow charts
  • iterations: repetitions of a process with the aim of approaching a desired result
  • sources of feedback: may include First Nations, Métis, or Inuit community experts; keepers of other traditional cultural knowledge and approaches; peers, users, and other experts
  • technologies: tools that extend human capabilities
  • share: may include showing to others, use by others, giving away, or marketing and selling
  • product: for example, a physical product, process, system, service, or designed environment
  • impacts: personal, social, and environmental
Concepts and Content: 
  • design opportunities
  • Ohm’s law
  • electrical theory using parallel and series circuits
  • breadboard circuitry
  • production of simple circuits from schematic drawings
  • electronic diagnostic and testing instruments
  • function and application of components
  • construction sequences involved in making a working circuit
  • function and use of hand tools and operation of stationary equipment
  • cases for enclosing a circuit
  • sequences involved in making a functional robot
  • robot elements
  • block-based coding or logic-based programming for robotics
  • programming platforms for robotics
  • flow charts related to robotics behaviour
Concepts and Content Elaborations: 
  • Ohm’s law: describes how voltage, current, and resistance are related, as in V = IR
  • electrical theory: for example, source, load, control, conductor, voltage, current, resistance, insulator, alternating current (AC), and direct current (DC)
  • instruments: for example, multimeter, power supplies, test probes, signal-generating devices
  • components: for example, light-emitting diode (LED), resistor, diode, light-dependent resistor (LDR), capacitor, voltage amplifiers, audio amplifiers, rectifiers
  • working circuit: for example, current, amperage, load, resistance, power, control
  • hand tools: for example, screwdriver, pliers, cutter, wire stripper, desoldering pump, snips, punch, soldering iron
  • stationary equipment: for example, box and pan brake, bar folder, shears, punches, drill press, strip heater
  • cases: for example, wood, 3D printed, metal, plastic
  • elements: for example, input/output sensors, effectors, control systems, movement
Status: 
Update and Regenerate Nodes
Big Ideas FR: 
Les besoins et les intérêts de l’utilisateur orientent le processus de conception.
Les considérations sociales, éthiques et tenant compte des facteurs de durabilité ont une incidence sur la conception.
L’exécution de tâches complexes exige l’enchaînement d’habiletés.
 
competencies_fr: 
Conception
  • Comprendre le contexte
    • Se livrer, sur une période donnée, à une activité d’investigation et d’observation empathique
  • Définir
    • Déterminer les utilisateurs potentiels et d’autres facteurs contextuels pertinents d’un concept
    • Déterminer les critères de réussite, l’effet recherché et toute contrainte existante
    • Déterminer si l’activité doit être réalisée seul ou en équipe
  • Concevoir des idées
    • Prendre des risques créatifs en formulant des idées, et améliorer les idées des autres
    • Sélectionner les idées en fonction des critères et des contraintes
    • Analyser de façon critique et classer par ordre de priorité des facteurs opposés, afin de répondre aux besoins de la collectivité dans des scénarios d’avenir souhaitables
    • Demeurer ouvert à d’autres idées potentiellement viables
  • Assembler un prototype
    • Choisir une forme à donner au prototype, et préparer un plan comportant les étapes clés et les ressources à utiliser
    • Évaluer l’efficacité et la biodégradabilité de divers matériaux, ainsi que leur potentiel de réutilisation et de recyclage
    • Assembler le prototype en changeant, s’il le faut, les outils, les matériaux et les méthodes
    • Consigner les réalisations des versions successives du prototype
  • Mettre à l’essai
    • Déterminer les sources de rétroaction
    • Concevoir une procédure d’essai adéquate
    • Procéder à l’essai, recueillir, compiler et évaluer les données, et déterminer les modifications requises
  • Réaliser
    • Déterminer et utiliser les outils, les technologies, les matériaux et les procédés adéquats
    • Établir un plan par étapes et l’exécuter en le modifiant au besoin
    • Utiliser les matériaux de façon à réduire le gaspillage
  • Présenter
    • Déterminer comment et à qui présenter le produit et les procédés
    • Présenter le produit aux utilisateurs et évaluer son niveau de succès de façon critique
    • Déterminer de nouveaux objectifs de conception
Compétences pratiques
  • Connaître et documenter les précautions à prendre et les consignes de sécurité à respecter en cas d’urgence
  • Développer, à divers niveaux, des compétences et des aptitudes liées à la dextérité manuelle et aux circuits
  • Déterminer et développer les compétences individuelles ou collectives requises pour le projet
Technologies
  • Choisir et adapter, en se renseignant davantage au besoin, les outils et les technologies nécessaires à l’exécution d’une tâche
  • Évaluer les conséquences, y compris les conséquences négatives imprévues, de ses choix technologiques
  • Évaluer la façon dont le territoire, les ressources naturelles et la culture influent sur le développement et l’usage des outils et de la technologie
Curricular Competencies Elaborations FR: 
  • observation empathique : notamment des expériences; les connaissances et approches culturelles traditionnelles des peuples autochtones et d’autres cultures; des lieux, y compris la terre et ses ressources naturelles, et autres cadres similaires; des gens, p. ex. des utilisateurs, des spécialistes et des personnalités phares
  • contrainte : facteur limitatif (p. ex. contrainte liée à l’exécution d’une tâche ou exigences de l’utilisateur, matériaux, coût, impact environnemental)
  • facteurs : considérations sociales, éthiques, et tenant compte des facteurs de durabilité
  • plan : notamment des dessins en perspective, des croquis et des ordinogrammes
  • versions successives : répétition d’un processus dans le but de se rapprocher du résultat souhaité
  • sources de rétroaction : rétroactions provenant p. ex. des spécialistes des communautés métisses, inuites et des Premières Nations; des gardiens d’autres approches et savoirs culturels traditionnels; des pairs, des utilisateurs et d’autres spécialistes
  • technologies : outils qui accroissent les capacités humaines
  • présenter : notamment la présentation ou la cession du produit, son utilisation par d’autres, ou encore sa commercialisation et sa vente
  • produit : p. ex. un produit physique, un procédé, un système, un service ou un milieu artificiel
  • conséquences : sur le plan personnel, social ou environnemental
content_fr: 
  • Occasions de conception
  • Loi d’Ohm
  • Théorie électrique des circuits parallèles et en série
  • Montage expérimental de circuits
  • Production de circuits simples à partir de dessins schématiques
  • Instruments d’essai et de diagnostic électronique
  • Fonctions et applications de composantes
  • Ordre des étapes de la fabrication d’un circuit
  • Fonctions et utilisation d’outils manuels et fonctionnement des appareils fixes
  • Boîtiers destinés à contenir un circuit
  • Ordre des étapes de construction d’un robot fonctionnel
  • Éléments d’un robot
  • Codage de bloc ou programmation logique en robotique
  • Plateformes de programmation en robotique
  • Organigrammes du comportement de robots
content elaborations fr: 
  • Loi d’Ohm : décrit la relation entre la tension, le courant et la résistance : V = IR
  • Théorie électrique : p. ex. la source, la charge, le contrôle, les conducteurs, la tension, le courant, la résistance, l’isolant, le courant alternatif (CA) et le courant continu (CC)
  • Instruments : p. ex. des multimètres, des blocs d’alimentation, des sondes de test et des dispositifs générant un signal
  • composantes : p. ex. des diodes électroluminescentes (DEL), des résistances, des diodes, des résistances dépendantes de la lumière (RDL), des condensateurs, des amplificateurs de tension, des amplificateurs audio et des redresseurs
  • circuit : p. ex. du courant, un ampérage, une charge, une résistance, une puissance et un contrôle
  • outils manuels : p. ex. des tournevis, des pinces, des couteaux, des coupe-fils, des pompes à dessoudage, des pinces à couper, des poinçons et des fers à souder
  • appareils fixes : p. ex. une plieuse pour boîte et plateau, une plieuse de barres, une cisaille, une poinçonneuse, une perceuse à colonne et une bande chauffante
  • Boîtiers : p. ex. en bois, en métal, en plastique ou imprimés en 3D
  • Éléments : p. ex. des capteurs d’entrée-sortie, des effecteurs, des systèmes de commande ou un mouvement
PDF Only: 
No
Curriculum Status: 
2018/19
Has French Translation: 
Yes