EduRobot Circuit Blocks – dalla manualità al PCB: L’Evoluzione di un Apprendimento Pratico dell’elettronica

Nella mia esperienza come giovane studente, l’apprendimento pratico della teoria elettronica ha avuto inizio con l’uso di semplici blocchetti in cui erano inseriti componenti elettronici. Questi blocchetti venivano collegati tra loro mediante cavi dotati di connettori a coccodrillo o banana. Questo sistema, da giovanissimo studente, mi rendeva estremamente semplice la connessione con i puntali dei multimetri digitali, consentendo di realizzare senza sforzi collegamenti in serie e parallelo di resistori e di eseguire misurazioni della resistenza equivalente. Era altresì intuitivo inserire strumenti all’interno di un circuito per misurare correnti e tensioni.

Ricordo con affetto quella fase iniziale, un periodo in cui l’elettronica sembrava un magico puzzle da esplorare e comprendere. Con il tempo, la mia esperienza pratica si è evoluta: sono passato all’uso di breadboard, poi alle basette millefiori e, infine, alla progettazione e realizzazione di PCB.

Tuttavia, recentemente, la mia attività di insegnamento è tornata a quei blocchetti iniziali un po’ per necessità pratica ed un po’ per la gestione di classi “particolari” da motivare. Mi è stato chiesto di ideare lezioni con un’attività di laboratorio della durata di non più di 45 minuti per classi di seconda superiore. Ho constatato che molti studenti non avevano mai avuto esperienza diretta con componenti elettronici o strumenti di misura. Da qui l’idea di reintrodurre l’approccio “manuale” e intuitivo delle mie origini. Ho pensato a blocchetti stampati in 3D in cui inserire i reofori dei resistori, fissati mediante viti e bulloni. Queste viti, estendendo i reofori, facilitano il collegamento con altri resistori mediante connettori a coccodrillo.

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Dal Dubbio alla Chiarezza – Come il Metodo Feynman ha trasformato il mio apprendimento e come può fare lo stesso per i miei studenti

Questa è una piccola storia diretta ad alcuni studenti a cui ho già detto che avrei scritto per loro questo post, ovviamente non posso citare i nomi. E’ la storia del Prof. asino, è un racconto che fa parte di quel repertorio di aneddoti reali che utilizzo per motivare lo studente, vediamo se serve in questa occasione.

Inizia la storia… qualche tempo fa sul pianeta terra…

Nei corridoi della scuola, fra consigli e chiacchiere, mi è capitato più volte di confidare come “combattevo” con la matematica, trovandola un labirinto intricato e spesso insormontabile sentendomi un vero asino, proprio come alcune volte si sentono alcuni ragazzi.

Quindi le orecchie lunghe dell’asino simbolo della mia ignoranza passata e delle mie lotte con l’apprendimento, se ci ripenso… mannaggia che sofferenza!

Qualche tempo fa, dopo il mio solito racconto del Prof. asino un studente mi chiese, un po’ per scherzo ed un po’ per curiosità: “Professore, ma se lei aveva davvero orecchie così lunghe, come ha fatto a farle diventare così… normali?” Con un sorriso gli risposi, “Oh, le mie orecchie sono sempre rimaste lunghe. La differenza è che, con gli anni, ho imparato a piegarle con cura. Ogni mattina, quando mi alzo, le stendo di nuovo, un promemoria del fatto che ho ancora voglia di imparare”.

Ci sono tantissime cose che non conosco e quelle orecchie lunghe me lo ricordano e prima di mettere piede in aula, le ripiego delicatamente, non perché voglia nascondere la mia ignoranza, ma per dimostrare ai miei studenti che è possibile trasformare i propri limiti in forza, apprendendo costantemente e affrontando le proprie insicurezze con determinazione e umiltà.

Quindi, ormai da asino maturo dico: “spero che tu studente possa riconoscere e accettare le tue “orecchie lunghe”, utilizzandole come un punto di partenza per un viaggio di scoperta, crescita e, infine, saggezza e spero che anche tu con il passare degli anni, imparerai l’arte di ripiegarle, non per nasconderle, ma per mostrare al mondo la bellezza della trasformazione e del progresso continuo.”

Ma come si impara a ripiegare le orecchie?
In tanti modi, con pazienza, fatica e studio, non c’è stato un cambiamento repentino, ma la scoperto del Metodo Feynman, quando ero giovane studente, mi ha aiutato parecchio.

Ora utilizzo questo metodo unito ad altre strategie per migliorare sia il mio apprendimento ma anche il mio modo di insegnare.

Fine della storiella dell’asino adesso breve dettaglio sul Metodo Feynman.

La mia metamorfosi da studente confuso a esperto (…forse)

Richard Feynman, premio Nobel per la fisica nel 1965, aveva un talento particolare per spiegare concetti complessi in modo semplice. Da lui ho imparato un metodo di studio che, oserei dire, ha “rivoluzionato” il mio approccio all’apprendimento: spiegare un concetto come se lo stessi insegnando a un bambino di 5 anni. La magia sta nel fatto che, se riesci a fare ciò, significa che hai davvero compreso l’argomento.

Utilizzando questo metodo, ho iniziato a guardare la matematica con occhi nuovi. Invece di affrontare passivamente i problemi, ho iniziato a interrogarmi, a cercare di “insegnare” ogni concetto a me stesso. La matematica, un tempo mia nemesi, è diventata un amico con cui dialogare.

Applicare il Metodo Feynman all’Elettronica, un esempio semplice semplice

Prendiamo ad esempio la “Resistenza elettrica”. Invece di immergermi in formule e definizioni tecniche, mi sono chiesto: “Come spiegherei la resistenza elettrica a mio nipote di 5 anni?” E così, la resistenza è diventata un “ostacolo” in un percorso, qualcosa che rallenta il flusso, proprio come una barricata su una strada impedisce alle auto di procedere velocemente.

Un altro esempio potrebbe essere il concetto di “Transistor”. In termini semplici, lo vedo come un rubinetto che controlla il flusso d’acqua, ma in questo caso, controlla il flusso di corrente.

Voi direte: “ma hai preso in considerazione argomenti semplici”
ciò è fatto per spiegarlo agli studenti a cui è indirizzato questo post, provatelo a fare per ogni argomento che dovete studiare/spiegare e poi ne riparliamo!

Insegnare il Metodo Feynman ai miei studenti

Ecco la bellezza di questo metodo: non solo mi ha aiutato personalmente, ma ha anche fornito uno strumento inestimabile per i miei studenti.

Insegno loro a non fermarsi alle definizioni superficiali. Invece, li incoraggio a diventare insegnanti di se stessi. Quando un concetto sembra difficile, gli dico: “Immagina di doverlo spiegare a tuo fratello più piccolo. Come lo faresti?

Per esempio, se stessimo spiegando il funzionamento di un circuito elettronico, chiederei loro di visualizzare una città con molte strade e incroci, dove ogni componente è come un edificio o un’abitazione. Questa “città” ha regole e percorsi ben definiti che permettono di far funzionare tutto insieme in modo armonioso.

Pertanto, in un contesto didattico, si ricorre a questa strategia per favorire un apprendimento più radicato attraverso l’esercizio dell’istruzione da parte dello studente. Gli allievi selezionano un tema, dopodiché cercano di esporlo usando un linguaggio semplice, come se si rivolgessero a un bambino o ad una persona che non conosce l’argomento, migliorando progressivamente la loro esposizione e ripetendo il metodo, in questo modo giungono a una comprensione completa dell’argomento.

Agendo in questo modo gli studenti sono attivamente coinvolti nel definire gli obiettivi di apprendimento, le metodologie e le risorse, quindi si allenano ad insegnare con l’obiettivo di imparare.

Giusto per citare qualcosa che conservo nel mio blocco appunti, il percorso di apprendimento autonomo suggerito dalla Tecnica Feynman risuona con il pensiero spesso attribuito ad Albert Einstein: “Non hai realmente compreso qualcosa se non puoi illustrarla a un bambino”.

Quindi il metodo non è solo un trucco di studio, è una filosofia. Ci insegna che la vera comprensione non risiede nell’accumulare informazioni, ma nel poterle spiegare con semplicità ed è questa chiarezza che mi sforzo di portare ogni giorno in aula, sperando di rendere il percorso formativo più intuitivo e comprensibile per i ragazzi.

Se volete leggere qualcosa vi rimando a questo link.

Buono studio.

EduRobot BitSquare

BitSquare quadrato nel design, semplicità nella realizzazione di attività introduttive di Coding e robotica a scuola.

Per la lezione che ho condotto oggi per i colleghi che stanno seguendo il mio corso di Didattica della Robotica, organizzato dal CTS di Cosenza, ho progettato un semplice supporto che ospita il Servo:Lite di Kitronik e BBC micro:bit e due servomotori. Nessuna vite di blocco per i servomotori ma elastici che evitano la fuoriuscita dei motori dalle loro sedi, le uniche viti da usare sono quelle che fissano le ruote all’albero del motore.

La progettazione ha richiesto circa 1 ora di lavoro e come sempre sfrutterò questo progetto per svolgere tra qualche settimana un’attività di sperimentazione con alcune classi prime e seconde superiori dell’ITIS passando da una programmazione a blocchi, Blocks, per giungere poi all’uso di MicroPython.
Espansioni già richieste da alcuni colleghi della primaria: aggiungere l’alloggiamento per una penna.

Il costo di stampa è meno di 1€ mentre il tempo di stampa e di quasi due ore, ma questi valori possono scendere in funzione della tipologia di filamento e stampante.

Per gli esercizi di utilizzo lascio a voi, durante i corsi che svolgo, su questo prototipo e strutture similari, propongo numerose schede di lavoro.

Sperando che il progetto possa servire anche ad altri condivido i file per la stampa 3D che trovate su Thingiverse.

Buon Coding a tutti 🙂

MicroCode – Language – Lezione 4

Editor delle risorse

Sono disponibili due editor, uno che permette la creazione di loghi 5×5 ed uno per la creazione di semplici melodie.

Editor icone LED

L’editor di icone LED permette di selezionare quali LED sono accesi o spenti per ogni  fotogramma di un’animazione. E’ possibile continuare ad aggiungere icone LED in una sequenza (l’editor farà una copia dell’ultima immagine realizzata):

Editor di melodie

L’editor di melodie ti permette di comporre una sequenza di quattro note, dove ogni nota può essere C, D, E, F o G:

Gestire valori numerici

Per i comandi che prevedono un valore numerico come: radio send, imposta variabile), sono disponibili vari blocchi:

  •  constant values 1, 2, 3, 4 e 5 punti
  •  values of variables X, Y e Z
  •  value of the radio receive event , disponibile solo se la sezione WHEN (QUANDO) ha un evento ricezione radio
  • value of the temperature sensor , sempre disponibile
  • random number generator un dado che fornisce in modo predefinito un numero intero casuale tra 1 e 5 (estremi inclusi).

loops

repeat

Il blocco repeat può essere aggiunta ad una serie di comandi per ripetere l’intera sezione DO. Il blocco valore, dopo repeat, determinano il numero di iterazioni. Se non viene fornito un valore, la ripetizione viene eseguita all’infinito.

WHEN: premi il logo micro:bit, DO: viene visualizzato il logo happy e il logo serio sul display e la visualizzazione dei due loghi viene mostrata per tre volte (la sequenza loghi è seguita dal repeat e dal blocco tre puntini).

Buon Coding a tutti 🙂

Corsi: Didattica della robotica – CTS di Cosenza


Presso la Rete Provinciale di Scuole per l’inclusività di Cosenza si parte con la nuova stagione di corsi sulla Didattica della Robotica con nuove proposte di kit e attività laboratoriali, dalla robotica di servizio a quella ludica. Il corso programmato da più di 6 mesi vede coinvolte numerose scuole di ogni ordine e grado della provincia di Cosenza.

Sempre da questo settembre per altri enti saranno avviati corsi in presenza ed online sempre di robotica, appena disponibile fornirò indicazioni per procedere con l’iscrizione.

Come più volte ribadito, credo che una soluzione per realizzare una didattica personalizzata di Coding e Robotica sia quella che fa uso di tecnologia a basso costo; questa impiega materiali di uso comune e strumenti di costruzione già in possesso di molte scuole, ciò permette che l’oggetto didattico possa essere creato, manipolato e modificato dall’allievo in piena libertà a scuola e a casa, quindi durante il corso mostrerò come realizzare robot con strutture in cartone e legno.
La realizzazione di robot a fini didattici prevede un controllo dei parametri fisici che può essere agevolmente svolto con strumenti didattici utilizzati comunemente in attività laboratoriali per l’apprendimento del Coding; schede elettroniche come BBC micro:bit, Arduino, Raspberry Pi, possono assolvere a questo compito e la loro programmazione può avvenire utilizzando i linguaggi più adatti al livello di scuola a cui appartengono gli studenti; quindi si potrà optare per un linguaggio grafico a blocchi o testuale.

Negli scorsi mesi mi sono concentrato in modo specifico sulla creazione di kit per la primaria e secondaria di primo grado, molto semplici da creare, manipolare e modificare, pertanto se volete saperne di più rimanete sintonizzati sui miei social 🙂

Per la scuola superiore utilizzerò le evoluzioni di EduRobot Black Panther e EduRobot 4WD (con tutte le estensioni).

Per il CTS di Cosenza non solo Robotica low cost ma anche quella che fa uso di kit commerciali molto diffusi: Bee-Bot, Ozobot Evo, LEGO Education WeDo 2.0, Lego Mindstorms EV3, Makeblock mBot Robot.

Buona Robotica a tutti 🙂