micro:bit steering wheel

Sto realizzando una serie di attività didattiche in cui utilizzare micro:bit come controller per giochi realizzati con il Blocks Editor, Scratch 3 e per controllare remotamente alcuni robot.

L’idea, molto semplice è stata quella di realizzare un semplice volante stampato in 3D su cui disporre un involucro che ospita BBC micro:bit e il pacco batterie di alimentazione della scheda. Il video in allegato mostra la prima versione del volante micro:bit multiuso. Per chi avesse necessità condivido i file sorgenti per la stampa 3D.

In fase di progetto un controller più evoluto che ospiterà scheda Arduino, pulsanti ed altri dispositivi elettronici.

Per chi fosse interessato condivido i sorgenti grafici per la stampa 3D che possono essere prelevati su Thingiverse.

Buon making a tutti 🙂

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Tube Follower – EduRobotKids un piccolo robot per la scuola dell’infanzia e la scuola elementare


Un progetto che nasce qualche giorno fa da una richiesta specifica di un’amica collega.

Qualche giorno fa squilla il telefono…

Conversazione:

Collega: “Ciao Michele ti ricordi di me sono V., ho seguito il tuo corso sulla realizzazione di robot a basso costo, avrei bisogno di un aiuto per inventare un progetto per i miei allievi”

Io: “certo dimmi”

Collega: “voglio provare a realizzare qualcosa di molto semplice, un robottino che deve seguire un percorso, i bambini potranno modificare a piacimento con molta semplicità il tragitto senza toccare il robot. I tragitto diventerà poi uno storytelling fisico, un plastico in cui si muoverà il robottino, in questo modo credo di riuscire a realizzare attività di geografia, italiano e matematica coinvolgenti e divertenti. I bimbi inseriranno oggetti da loro costruiti all’interno di questo plastico che realizzeremo in classe. Vorrei se possibile che il tutto costi pochissimo, in modo da poter replicare il progetto per più classi”.

Io: ”facciamo due versioni, una prima versione semplicissima ed una seconda semplice :-).

Prima versione
Sarà una piccola macchinina che avrà un solo motorino alimentato da un piccolo pacco batterie con interruttore, il suo movimento sarà in una sola direzione. I bambini potranno impostare il tragitto a piacimento senza utilizzare la programmazione, dovranno concentrasi solamente sul movimento e la direzione.

Seconda versione
I bimbi potranno controllare la marcia e lo stop usando un micro:bit remoto che comunica con un micro:bit che controlla il motore.

Con 1 ora di progettazione su Tinkercad nasce: EduRobotKids

In realtà più che un robot si tratta di una semplicissima macchinina, pensata per sviluppare attività di storytelling per gli studenti più giovani, si tratta quindi di una piccola macchinina elettrica che potrà essere secondo necessità modificato e abbellito dai bambini, ciò che vi condivido si tratta di una prima versione che sto aggiornando in questi giorni, nella versione successiva, più compatta nelle dimensione, aggiungerò elementi che facilitano la modifica della struttura da parte dei bambini.
La piccola macchinina elettrica viene direzionata attraverso una monorotaia realizzata con un tubo flessibile corrugato da elettricista da 10 mm.
Le attività che si possono realizzare sono molte, per esempio potrebbe essere utilizzato per l’apprendimento della geografia e collegare luoghi su una mappa con la scelta di un percorso realizzando spostando la rotaia, ma per gli studenti più grandi (5’ elementare) potrebbe essere anche un modo per riprogettare il rover imparando ad utilizzare Tinkercad.

Materiali:

Tubo corrugato da 15 m sezione 10 mm

Pacco batterie con interruttore per due batterie AA da 1,5V

2 Cappellotti piccoli da (sezione filo 1,5 mm^2) oppure un mammut da 3A

Un motore da 3-6 Vcc

Due ruote da 70 mm

Tutto può essere trovato a bassissimo costo su qualsiasi store online.

Allego i sorgenti grafici che potete prelevare da Thingiverse per la stampa 3D della prima versione in modo che anche altri possano realizzare il progetto.

Spero che EduRobotKids possa essere utile.

Buon Making a tutti 🙂

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I miei corsi per Tecnica della Scuola: STEAM, idee di lezione e didattica attiva


Dal mio articolo sul sito di Tecnica della Scuola.

L’apprendimento delle discipline STEAM è di importanza fondamentale non solo per gli aspetti pratici, quelli del fare e costruire, ma soprattutto per la crescita culturale e il progresso sociale dello studente.

L’aspetto fondamentale dell’approccio educativo alle discipline STEAM è che tutte le discipline vengano affrontate in modo integrato, ma qual è il processo che porta all’integrazione delle materie?

È importante creare una connessione esplicita tra le discipline separate, cercando di correlare i temi, ad esempio per me che insegno materie tecniche (laboratorio di elettronica) gli studenti imparano il funzionamento dei sensori elettronici nella materia che prende il nome di TPSEE e l’insegnate di Sistemi Elettronici ricorda ed applica le proprietà dei sensori studiate nella lezione di TPSEE ad esempio per rilevare temperature e pressioni che verranno gestite da un sistema complesso in un processo industriale.

L’annidamento è un concetto importante, ovvero un argomento studiato in una materia viene sviluppato in un altro argomento, ad esempio gli studenti studiano le proprietà di un cristallo piezoelettrico e poi costruiscono un sismografo in laboratorio usando un sensore piezoelettrico.

La multidisciplinarietà è il cuore di questo metodo di apprendimento, più docenti, di discipline diverse discutono nelle loro lezioni aspetti diversi su un argomento specifico. Ad esempio io potrei discutere come programmare un braccio robot nella mia materia ed un mio collega di un’altra disciplina parlerebbe dello stesso braccio robot però dal punto di vista elettronico, mentre la mia collega di italiano ne farebbe una trattazione sull’approccio etico della robotica che salvaguardi i diritti dei lavoratori.

In un percorso interdisciplinare potrebbero non esserci riferimenti espliciti alle singole discipline e quindi viene a perdersi il concetto di materia, il fulcro è l’argomento, quindi nel flusso di apprendimento si viene a perdere l’evidenza della singola materia, ogni azione svolta dal singolo docente su quell’argomento si unisce, sia amalgama in un percorso fluido, i concetti vengono quindi enfatizzato dalle discipline.

L’ultimo passo è sicuramente la transdisciplinarietrà, ovvero il curriculum dello studente deve strascendere dalle singole materie e deve concentrasi sulla conoscenza così come appare nel mondo reale, cioè gli studenti devono essere in grado di risolvere problemi reali, ad esempio: in che modo è possibile misurare la quantità di ossigeno nel sangue di un essere umano?

Nel mio caso sperimentato a scuola, gli studenti acquisiscono conoscenze riguardo al flusso sanguigno, alla relazione tra ossigeno ed emoglobina, gestiscono grandezze fisiche diverse, studiano il funzionamento di sensori ad infrarossi, dopo di costruiscono un modello ed un simulatore e poi al termine costruiscono un prototipo di un saturimetro e ne analizzano i valori misurati rispetto ad un saturimetro medico certificato.

Tutto ciò è un processo complesso che inevitabilmente deve coinvolgere l’intero consiglio di classe in una progettazione didattica assolutamente diversa, ma sicuramente orientata agli obiettivi.

Quindi l’approccio alle STEAM deve utilizzare metodologie attive e dinamiche quindi insegnamenti basati sull’indagine e sulla progettazione che fanno uso anche di strumenti hardware e software.

Su questi argomenti il corso: STEAM, idee di lezione e didattica attiva, in programma dall’8 luglio e di cui vi allego il programma.

Per le modalità di iscrizione seguire il link allegato.

Saranno svolti 4 incontri in webinar di 2 ore ciascuno, per un totale di 8 ore

  • Giovedì 8 luglio 2021 – Dalle 17.00 alle 19.00
  • Mercoledì 14 luglio 2021 – Dalle 17.00 alle 19.00
  • Giovedì 15 luglio 2021 – Dalle 17.00 alle 19.00
  • Lunedì 19 luglio 2021 – Dalle 17.00 alle 19.00

L’azione formativa ha come scopo principale quella di mostrare e far svolgere ai docenti attività laboratoriali progettate per gli studenti, in cui curiosità e scoperta sono elementi fondamentali per costruire una didattica inclusiva partendo dal Coding e dal Making con l’obiettivo di suscitare negli allievi interesse in modo da coinvolgerli attivamente nei processi di apprendimento, migliorando capacità progettuali e di relazione, favorendo lo scambio reciproco ed il peer learning. Verranno esposte strategie e mostrati software e su ognuno di essi verranno proposti esempi di attività didattiche in modo che il docente sia in grado di strutturare un proprio percorso didattico utilizzando la tecnologia adeguata in funzione del gruppo classe su cui dovrà operare. Il percorso sarà affrontato utilizzando software gratuito con forte grado di interattività e la realizzare giochi didattici che hanno interazioni con il mondo reale. Verranno sviluppati esempio di utilizzo di applicazioni specifiche che coinvolgono i seguenti ambiti:

  • Ambienti virtuali
  • Creazione di contenuti digitali
  • Metodologie innovative
  • Coding e robotica
  • Inclusione con la DDI
  • Valutazione con il digitale.

L’attività di formazione esplorerà in particolar modo l’utilizzo di alcune delle tecnologie più efficaci in campo didattico tra cui: Ozobot Evo e i software: Tinkercad, Scratch 3 e Scratch Junior.
È previsto l’accompagnamento del formatore anche dopo il corso (risposte a quesiti e supporto per le esercitazioni).

Destinatari

Docenti della scuola primaria e docenti di scuola secondaria di primo e secondo grado.

Programma e punti tematici

Durante il corso verranno fornite tutte le competenze necessarie per progettare e gestire un percorso di Coding e Making. L’attività di formazione è articolata in 5 unità:

Progettare l’attività didattica

  • Ricerca delle fonti
  • Progettazione dell’attività di laboratorio
  • Documentare l’attività.

Ozobot Evo

  • Tour introduttivo sulle possibilità didattiche
  • Specifiche tecniche del robot
  • Le applicazioni per tablet e smartphone
  • Usare il codice a colori come linguaggio di programmazione
  • Uso del codice colori: i primi programmi, ricerca degli errori, condivisione delle scoperte con il codice a colori
  • OzoBlockly: l’interfaccia di programmazione e connessione del robot
  • OzoBlockly: i primi programmi, ricerca degli errori, condivisione delle scoperte con la programmazione a blocchi
  • Storytelling con OzoBot
  • Integrare l’uso OzoBot nelle varie discipline didattiche.

Scratch 3

  • Conoscere l’interfaccia di programmazione
  • Ideazione dello storyboard
  • Progettazione delle meccaniche di gioco (interazione dei personaggi e degli oggetti)
  • Progettazione degli aspetti grafici di ogni livello di gioco
  • Impostazioni delle difficoltà di gioco.

Scratch Junior

  • Conoscere l’interfaccia di programmazione e le istruzioni di base
  • Realizziamo il primo programma
  • Attività di base:
    • Creare un Collage
    • Creare una Storia
    • Creare un Gioco
  • Rinforzare il curriculum di alfabetizzazione ed informatica – esempi di attività.

Tinkercad

  • Cos’è Tinkercad
  • Registrazione e Login
  • L’interfacci e il piano di lavoro
  • I movimenti dell’inquadratura
  • Selezionare e ridimensionare e unire solidi
  • Usare il righello e allineare gli oggetti
  • Proposta di esercizi.
  • Per ogni modulo verranno proposte attività di progetto pratiche.

Obiettivi

L’obiettivo del corso è quello di fornire le competenze necessarie per realizzare in piena autonomia attività di Coding e Making mediante software gratuito e hardware di baso costo specificatamente pensato per uso didattico per il potenziamento delle discipline STEAM tracciando con esercizi ed esempi specifici, per ogni ordine di scuola, un percorso immediatamente spendibile in classe.

Mappatura delle competenze

I partecipanti al corso acquisiranno le competenze per realizzare attività laboratoriali a supporto dell’apprendimento personalizzato: verrà mostrato come inserire nei propri percorsi didattici l’apprendimento della logica e del problem solving, in generale del coding, attraverso la realizzazione di giochi didattici e dispositivi in grado di interagire con l’ambiente.

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Materiali per il corso: creare un kit di robotica educativa a basso costo

Sto ricevendo diverse mail da colleghi che mi chiedono quali materiali acquistare affinché possano produrre insieme a me durante il corso gli stessi robot che andremo prima a progettare e poi costruire.
L’idea, come esposta nella presentazione del corso, è quella di creare qualcosa a bassissimo costo con materiali economici.
Io vi mostrerò come progetto e come ho progettato alcuni kit che ho utilizzato per i miei allievi che ho poi modificato nella struttura per renderli più semplici da assemblare da parte di utenti che non hanno mai affrontato queste sperimentazioni.

Partirò dalla realizzazione di una struttura realizzata in Foam Core su cui disporremo dei servomotori a rotazione continua il tutto controllato da un micro:bit che programmeremo per far fare semplici movimenti al robot. Successivamente vi mostrerò come controllare remotamente il robot mediante un secondo micro:bit. Successivamente aggiungeremo qualcosa per rendere il robot autonomo nei movimenti e cercare il più possibile di evitare ostacoli.

Questo che vedete di seguito è uno dei prototipi realizzati per preparare il corse, ne saranno mostrati anche altri e molto probabilmente vi proporrò anche altre soluzioni di piccoli bracci robot ed insetti robot, nel caso i tempi non consentissero di mostrare tutti i progetti lascerò ai corsisti i sorgenti grafici per la realizzazione.

Vi mostrerò inoltre come realizzare una struttura diversa interamente stampata in 3D simile a quelle che trovate nella sezione BBC micro:bit di questo sito.

Di seguito la lista dei materiali per poter realizzare il robot mostrato sopra.
Potete trovate i materiali su diversi store online.

  • Foma Core da 5 mm
    (pannello costituito da una struttura a sadwitch costituito da due superfici di carta rigida e una parte centrale di spugna)
  • Colla vinilica
  • Stuzzicadenti
  • Carta adesiva bianca formato A4
  • 2 Cappellotti piccoli da (sezione filo 1,5 mm^2) oppure un mammut da 3A
  • Contenitore 4 batterie AA con interruttore
  • 2 micro servomotori a rotazione continua (360°) a cui connetteremo le ruote
  • 2 ruote da 60 mm per servomotori
  • 1 biglia di vetro da 15 mm
  • 1 mini breadboard da 170 punti
  • jumper corti maschio/maschio (fili da usare per la breadboard)
    in alternativa filo elettrico AWG 22 oppure un pezzo di cavo di rete che dovrete sguainare e ricavarne dei pezzi di filo
  • Jumper maschio femmina
  • 4 batterie AA da 1,5V (da utilizzare per alimentare i servomotori)
  • 2 batterie AAA 1,5 V (per l’alimentazione del micro:bit, già comprese nel kit base di micro:bit)
  • 1 contenitore per le due batterie da 1,5V AAA (già comprese nel kit base di micro:bit)
  • Fascette elettriche da 2mm
  • 1 kit micro:bit base V1 oppure V2
  • Edge Connector Breakout Board per micro:bit
  • Sensore ad ultrasuoni HC-SR04
  • opzionale – Kitronik Servo:Lite board (che potrà essere utilizzati con progetti simili a quelli indicati nella sezione BBC micro:bit di questo sito)

Se sarà possibile mostrerò una soluzione per realizzare robot che utilizzano motori più potenti, ma per questo tipologia di progetto sarà necessario avere un po’ più di dimestichezza nella realizzazione di semplici circuiti elettronici e disporre di un saldatore elettrico a stagno, ovviamente vi lascerò tutte le indicazioni tecniche per svolgere in autonomia questa seconda tipologia di robot

  • 2 motori elettrici in CC 3-6V
    a cui verranno collegate le ruote
  • 2 ruote per motori elettrici 3-6V
  • 1 ponte H L298N

Vi aspetto al corso per fare insieme una rilassante attività di making 🙂

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Arduino: misuratore di distrazione dovute all’uso di uno smartphone

Uno dei progetti che ho assegnato ai miei studenti in questo anno scolastico che volge al termine, è stato quello di progettare e realizzare un sistema di automazione in grado di valutare il comportamento sedentario di una persona quando lavora a computer. Al sistema sono stati aggiunti  appositi segnali di allarme che hanno l’obiettivo di invogliare la persona ad effettuare esercizio fisico.
Gli allievi hanno progettare il dispositivo non solo da un punto di vista elettronico, ma anche dal punto di vista dell’usabilità e del design.
I progetti realizzati hanno avuto sviluppi molto interessanti, nelle foto in allegato trovare una versione addirittura dotata di caricatore per smartphone dotato inoltre di un doppio controllo: presenza persona (mediante sensore PIR) e rilevazione prelievo smartphone mediante sensore LDR. Come accade spesso i migliori progetti sviluppati durante il PCTO vengono utilizzati per sviluppare le future attività di laboratorio per l’anno scolastico successivo.

Una variante all’attività sopra segnalata è un misuratore di distrazione, l’idea nasce da una serie di necessità:

1. far percepire fisicamente la quantità di interruzioni e quindi distrazioni durante un’attività di studio dovute alle continue notifiche ricevute sugli smartphone;
2. usare concetti elettronici ed informatici non estremamente complessi ed adatti a chi inizia ad utilizzare un microcontrollore;
3. far si che nell’attività di laboratorio sia presente una componente di educazione civica.

Da ciò è nato il “misuratore di distrazioni” che proporrò per la realizzazione ad un gruppo di colleghi che stanno seguendo il mio corso: Le buone pratiche del Making e dell’Internet delle Cose (IOT avanzato) organizzato dal Liceo da Vinci – Floridia (SR), sarà il progetto della settimana.

Il sistema sarà dotato di pochi componenti:

  • Arduino
  • Ldr
  • Display 16×2
  • Pulsante

Il tutto si presenta come una semplice scatola su cui può essere poggiato il telefono, un LDR posto sulla base di appoggio rileverà la variazione di luce quando si solleva lo smartphone. Il display indicherà il numero di volte che il telefono è stato preso e quindi il numero di volte che la persona ha interrotto il suo lavoro o studio. Le distrazioni potranno essere ridotte inserendo un coperchio che nasconde il display dello smartphone.

Ovviamente si potrà migliorare il sistema, ad esempio mostrando la quantità di minuti trascorsi dall’ultima distrazione, o ancora il numero di minuti totali si distrazione, il progetto potrà essere migliorata a piacimento. Poiché durante il corso dovrò parlare anche di IoT si aggiungerà la possibilità di invio messaggi di avvertimento via Telegram nel caso si raggiunga un limite fissato di distrazioni.

Per rendere la costruzione del dispositivo semplice e veloce ho utilizzato del foam core in modo che non ci sia l’obbligo di utilizzo di una stampante 3D o di una macchina a taglio laser per la realizzazione dell’oggetto.

Rendo quindi disponibile i sorgenti grafici in formato svg per stampare su foglio di carta adesiva le parti della scatola. I fogli adesivi verranno poi incollati sui pannelli foam ed ogni parte sarà tagliata a mano con un cutter e successivamente incollati con colla vinilica.

Buon making a tutti 🙂

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