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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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7 stampe 3d in 7 giorni – Tool Holder – concentratore di disordine

Ricevo spesso mail in cui mi si chiede informazioni in merito all’utilizzo che ne faccio delle mie stampanti 3D quali sono i progetti che realizzo e quali sono i software che prediligo, per la modellazione 3D e lo slicing.

Ho iniziato con la stampa 3D principalmente per necessità sperimentale/lavorativa. Come molti di voi sapranno, sono un insegnante di laboratorio di elettronica e sistemi elettronici e mi occupo di automazione. Uso la robotica educativa come strumento didattico soprattutto nella scuola superiore. La stampa 3D quindi mi ha permesso di prototipare rapidamente ciò che ho in mente: kit robotici, ma anche strumenti ed accessori per il laboratorio scolastico. Trovo sempre affascinante il processo che va dal disegno su carta dell’idea per poi passare alla modellazione con un software e giungere poi alla realizzazione fisica dell’oggetto con una stampante che si trova a 50 cm dalla mia postazione di lavoro.

Mi trovo molto spesso nella necessità di costruire oggetti di uso comune, per il mio lavoro per mettere ordine nel laboratorio scolastico o il mio mini FablLab casalingo o ancora accessori per la mia casa. Alcune volte la necessità nasce mentre scrivo le lezioni e mi accorgo di aver necessità di uno strumento particolare.

Pertanto aggiungo questo nuovo strumento che mi permette di mantenere ordine sulla scrivania durante un’attività pratica a scuola o a casa, un Tool holder, un porta oggetti, un evita disordine, chiamatelo come volete.

Mi trovo spesso con componenti, cavi elettrici e attrezzi sparpagliati sulla scrivania pertanto per concentrare il disordine temporaneo in un unico posto uso il mio “concentratore di disordine”, ovvio che al termine dell’attività dovrà poi essere riposto tutto nei contenitori, ma almeno questo mi permette di non perdere viti e componenti elettronici.

L’oggetto è costituito da 3 elementi, che possono anche essere utilizzati separatamente, oppure inseriti uno dentro l’altro in modo da poterli ruotare uno rispetto all’altro.

Mostrerò come realizzarlo il “concertatore di disordine” durante il mio prossimo corso.

Condivido con voi i sorgenti grafici per la stampa 3D. Come potete notare seguendo il link, trovate due versioni della parte centrale con altezza diversa, scegliete quella che risponde meglio alle vostre esigenze.

Buon Making a tutti 🙂

I miei corsi per Tecnica della Scuola: Didattica attiva con Makey Makey


Esistono numerose metodologie che in modi e tempi di esecuzione diversi permettono al docente di fornire agli studenti le competenze per imparare a sviluppare le proprie potenzialità in assoluta autonomia.

In molte delle attività laboratoriali una delle metodologie più efficaci è quella dell’apprendimento per scoperte guidate, metodologia che si fonda sul costruzionismo di Papert e Piaget. Proprio sul fare e costruire oggetti che interagiscono fisicamente con il mondo reale si basano le numerose schede elettroniche che vengono sempre più utilizzate nella scuola italiana, schede di facile utilizzo, in grado di tradurre una progetto logico in qualcosa di fisico e interattivo e che semplificano la realizzazione di attività di apprendimento per scoperte guidate.

Come spesso accade, però, l’aspetto tecnologico spaventa perché si ritiene complesso o perché si pensa di non avere le giuste competenze per inserire questi strumenti in un’attività di sperimentazione, soprattutto quando ci si rivolge ad allievi della primaria o della secondaria di primo grado.

L’aspetto elettronico ed informatico può essere ridotto moltissimo se si usano dispositivi specifici e tra questi vi è il Makey Makey che si distingue per la possibilità di essere utilizzato in qualsiasi disciplina consentendo la realizzazione di sperimentazioni fortemente interattive. Se quindi si pensa a una didattica del fare, Makey Makey è tra gli strumenti più apprezzati ed utilizzati, offrirà all’allievo un ausilio che gli permetterà di generare in maniera creativa apprendimento e sviluppo di capacità nel risolvere problemi complessi in modo efficiente.

Ma cos’è Makey Makey

Makey Makey è una scheda elettronica che permette di far dialogare il computer con qualsiasi oggetto conduttivo o materiale, e questo fa sì che l’oggetto conduttivo assuma nuove funzioni e significati. Ad esempio si potrà realizzare uno strumento musicale reale utilizzando frutta e verdura come oggetti che attiveranno un suono.

Se la scheda viene opportunamente connessa a una foglia di una pianta il tocco sulla foglia permetterà di attivare una luce o un motorino elettrico o qualsiasi altra azione su un dispositivo elettrico. Makey Makey quindi è in grado di trasformare oggetti di uso quotidiano in sistemi di input per il computer, in quanto emula i tasti della tastiera del computer e per questa sua caratteristica può essere utilizzato efficacemente con Scratch 3.

Il corso

Su questi argomenti il corso che svolgerò: Didattica attiva con Makey Makey nelle seguenti date:

  • Mercoledì 19 gennaio 2022 – Dalle 17.00 alle 19.00
  • Venerdì 21 gennaio 2022 – Dalle 17.00 alle 19.00
  • Venerdì 28 gennaio 2022 – Dalle 17.00 alle 19.00
  • Lunedì 31 gennaio 2022 – Dalle 17.00 alle 19.00

Per maggiori informazioni sui contenuti del corso e le modalità di iscrizione seguire il link allegato

… e restate sintonizzati sui miei social per vedere l’anteprima delle attività che verranno sviluppate durante il corso 🙂

Coding a scuola con BBC micro: scatolotto:bit

Condivido la scheda di lavoro per la realizzazione di un’attività di Coding con micro:bit che utilizzo durante i miei corsi di formazione per scuole medie ed elementari e durante la formazione per docenti. L’attività è stata sperimentata con allievi di quarta elementare. Attualmente sono in fase di preparazione schede di lavoro per studenti di 3′ media in cui scatolotto:bit diventa sensibile al tocco ciò viene realizzato mediante l’utilizzo di nastro di rame adesivo e inchiostro conduttivo.

L’obiettivo dell’attività è quello di utilizzare come sistema di input il giroscopio e l’accelerometro della scheda.

OBIETTIVO: realizziamo il nostro primo robot con una scatola e facciamolo reagire alle sollecitazioni esterne

PASSO 1

Cancellare l’istruzione forever trascinandola sulla sezioni istruzioni oppure click con tasto destro sull’istruzione e successivamente “Delete Block”

PASSO 2

Dalla sezione Basic selezionare l’istruzione “show leds” trascinatela nell’area di programma all’interno del blocco “on start” e disegnate una faccina che ride:

PASSO 3

Dalla sezione Input selezionare l’istruzione “on shake” e trascinatela nell’area di programma

PASSO 4

Dupilcate quattro volte l’istruzione “on shake” e dal menù a discesa selezionate: “logo down”, “screen up”, “logo up”, “free fall” ed inserite all’interno di ciascuna il disegno di un quadrato, di una faccina triste, di una faccina indifferente, una faccina che ride ed un quadrato grande, così come appare nelle immagini che seguono:

PASSO 5

Fate click su Download per trasferire il programma sul micro:bit

PASSO 6

Inserite il micro:bit all’interno di una scatola e per rendere più stabile il tutto, con dello scotch fissate la batteria ed il microbit come indicato nell’immagine, fate attenzione a non incollare lo scotch sopra la scheda

PASSO 7

Collegate la batteria al micro:bit e provate a muovere il vostro piccolo robot. Ricordate di personalizzare il robot con colori oppure incollando oggetti, potreste ad esempio aggiungere delle braccia e delle gambe, oppure realizzare dei capelli con del filo di lana.

PASSO 8

Aggiungiamo la funzione che aggiunge una faccina triste rivolta a destra e a sinistra quando il robot viene ruotato di 90° a destra o a sinistra. Al programma precedente aggiungere le istruzioni:

Programma completo

Proposte di esercizio

Prerequisiti

Aggiungere un piccolo altoparlante, in alternativa le cuffie del cellulare e collegarlo come riportato nell’immagine che segue tra il contatto 0 e il contatto GND del micro:bit

Esercizi

  • Far emettere una melodia musicale quando si avvia il micro:bit
  • Far emettere una nota musicale diversa per ogni posizione del micro:bit

Suggerimento

Per rendere più agevole l’utilizzo in classe, allego questa scheda di lavoro impaginata in formato PDF.

scheda di lavoro – scatoletta:bit (PDF)

Buon Coding a tutti 🙂

Coding a scuola con BBC micro:bit – caccia al tesoro

Condivido la scheda di lavoro per la realizzazione di un’attività di Coding con micro:bit che ha come obiettivo all’allenamento allo svolgimento delle simulazioni delle prove INVALSI per i bambini di scuola elementare attraverso la realizzazione di un gioco di caccia al tesoro con micro:bit

L’attività è stata realizzata qualche giorno fa con allievi di 4’ elementare.

E’ possibile, con piccole modifiche adattare l’attività per studenti delle scuole medie, per gli studenti di scuola superiore potrebbe esssere proposto l’utilizzo dei linguaggi di programmazione JavaScript oppure MicroPython.

Preparazione

Tesoro: costituito da una scatola di caramelle al cui interno viene inserito un micro:bit che emette un segnale identificativo a bassa potenza. La scatola di caramelle viene nascosta nel giardino della scuola.

Sistema di ricerca: ogni allievo, o gruppi di allievi, viene assegnato un micro:bit da utilizzare come sistema di ricerca tesoro.

L’attività è suddivisa in 4 parti

Parte 1

Spiegazione e realizzazione programmi da inserire sui micro:bit “cercatori”

Parte 2

Tutti i kit micro:bit vengono ripresi dal docente che provvederà a disasseblare ogni parte nel seguente modo:

1. scheda
2. contenitore batterie
3. coperchio contenitore batteria
4. batteria 1
5. batteria 2

I kit disassemblati saranno inseriti in apposita scatola che identifica l’allievo o il gruppo.

Parte 3

Si dispongono in ogni scatola 5 domande (ogni domanda scritta su un singolo foglietto) prese dai questionari dell’INVALSI. Ogni allievo o gruppo avrà domande diverse dagli altri studenti.

Parte 4

Caccia al tesoro

Procedura

  1. Ad ogni domanda sarà associato un elemento del kit.
  2. Per rispondere alle domande gli allievi dovranno essere muniti solo di una matita e di una gomma.
  3. Alla partenza del gioco l’insegnante assegnerà a ciascun allievo/gruppo la prima domanda, se la risposta dello studente sarà corretta l’allievo guadagnerà un elemento del kit e potrà richiedere il secondo fogliettino su cui è riportato il secondo quesito e così di seguito fino all’ultima domanda.
  4. Quando il kit sarà completato e quindi lo studento o il gruppo avrà risposto correttamente a tutte le domande allora sarà possibilità correre in giardino per cercare il tesoro.
  5. Il gruppo che trova il tesoro, costituito da caramelle gommose, regala a ciascun allievo della classe una caramella e tiene per se la restante parte di caramelle.
    Perché quelle gommose? Perché io ne sono goloso 😉

Variante 1

E’ possibile guadagnare degli indizi rispondendo ad altre domande INVALSI.

Fasi di svolgimento dell’attività

  • Fase 1
    Caccia al tesoro 1: creare dei gruppi di allievi (massimo 3 per gruppo) che rispondono insieme alle domande.
  • Fase 2
    Caccia al tesoro 2: attività svolta singolarmente da ogni studente

Variante 2 (facilitata)

  • Fase 1
    Tutti gli allievi singolarmente svolgono la simulazione della prova INVALSI
  • Fase 2
    La maestra corregge e spiega in classe le prove insieme agli allievi
  • Fase 3
    Si ripete l’attività di caccia al tesoro con le stesse domande svolte singolarmente nella fase 1

Variante 3 (divertente)

  • La maestra n. 1, munita della sua borsa/zaino personale annuncia alla classe che uscirà dalla classe per nascondere il tesoro in giardino, appena esce dalla classe, senza essere vista dagli allievi nasconde la scatola nella sua borsa.
  • La maestra 2 in classe dirà agli allievi di collegare le batterie solamente quando saranno in giardino e quando darà il via.
  • Mentre gli allievi cercano il tesoro, la maestra 1 con aria indifferente, camminerà nel giardino, dopo un po’ di tempo la maestra 2 dirà: “ragazzi mi sembrate in difficoltà! Non sarà il caso di chiedere qualche indizio?”
    Chiedere un indizio, come detto sopra consiste nel rispondere ad altre domande INVALSI.
  • Procedere fino a quando ritenete 🙂

Ovviamente potete procedere aggiungendo delle prove per far ottenere indizi agli allievi, ad esempio:

Per ottenere l’indizio bisogna:

  1. rispondere alle domande invalsi
  2. fare una capriola
  3. fare un giro di campo
  4. bere un bicchiere d’acqua
  5. mangiare una mela

o quello che vie viene in mente e che pensate possa essere utile per il bene dell’allievo.

L’attività di Coding per la realizzazione dei programmi per il tesoro e per la ricerca del tesoro sono ripresi integralmente dall’attività: Hot or Cold sul sito di riferimento.
Sempre allo stesso link trovate anche gli esempi per realizzare il codice per una caccia al tesoro in cui si bisogna cercare più tesori.

Fasi in via di sperimentazione

Realizzare un sistema di ricerca munito di altoparlante che emette impulsi a frequenza diversa in funzione della distanza dal tesoro.


Scheda di lavoro

OBIETTIVO

  • Utilizzo di un micro:bit per cercare un TESORO.
    Il TESORO è nascosto all’interno di una scatola al cui interno è disposto un micro:bit TRASMETTITORE che emette un segnale identificativo a bassa potenza.
    Il sistema di ricerca è costituito da un micro:bit CERCATORE assegnato agli allievi.

Requisiti

  • Per lo svolgimento dell’attività è indispensabile avere 1 micro:bit per il TESORO e almeno 1 micro:bit per allievo o gruppo di allievi da utilizzare come sistema di ricerca.

Ripasso

Usare la funzione radio di micro:bit

  • Il micro:bit può funzionare come una radio, può inviare e ricevere messaggi attraverso un segnale radio
  • Una radio che può inviare e ricevere informazioni è chiamata ricetrasmettitore
  • Attraverso il segnale radio di micro:bit è possibile inviare testo, numeri o anche informazioni dai sensori collegati al micro:bit

Configurazione della trasmissione radio

  • Così come accade per una trasmissione radio che deve essere selezionata per ascoltarla, così anche con micro:bit bisogna selezionare una stazione, nel caso di micro:bit viene chiamato canale o gruppo, in questo modo due o più micro:bit “sintonizzandosi” sul medesimo gruppo potranno ricevere ed inviare messaggi sul gruppo.
  • L’impostazione del gruppo avviene selezionando un numero da 0 a 255, per fare un’analogia con la radio con cui ascolti la musica e come se ci fossero 255 stazioni radio su cui però non puoi solo ascoltare, ma anche inviare i tuoi messaggi.

IMPOSTAZIONE DEL micro:bit TESORO

PASSO 1
Dalla sezione Radio trascinare l’istruzione “radio set group 1” all’interno dell’istruzione “on start”

PASSO 2
Dalla sezione Radio trascinare l’istruzione “radio set trasmission number”
all’interno dell’istruzione “on start”

PASSO 3
Dalla sezione Radio trascinare l’istruzione “radio set trasmission power” ed impostate la potenza ad 1

PASSO 4
All’interno dell’istruzione forever inserire l’istruzione “radio send number 0” che si trova nella sezione Radio

PASSO 5
Dalla sezione Basic inserire due istruzioni “show icon”, una con un cuore grande ed un’altra con un cuore piccolo

PASSO 6
Fate click su Download per trasferire il programma sul micro:bit TESORO

IMPOSTAZIONE DEL micro:bit ESPLORATORE IL MESSAGGIO

PASSO 7
Realizzare un nuovo programma. Cancellate l’istruzione forever
Per poter ascoltare il messaggio che proviene dal TESORO bisogna impostare anche per l’ESPLORATORE lo stesso canale di trasmissione.
Dalla sezione Radio trascinare l’istruzione “radio set group 1” all’interno dell’istruzione “on start”

PASSO 8
Dalla sezione Variables, create una nuova variabile con nome segnale

PASSO 8
Dalla sezione Radio trascinare l’istruzione “on radio received receivedNumber”

PASSO 9
Dalla sezione Variables trascinare l’istruzione “set segnale to” all’interno del campo di

PASSO 10
Dalla sezione Radio trascinare l’istruzione “on radio received signal strenght” al posto dello zero nell’istruzione “set segnale to”

PASSO 11
Per verificare se il TESORO è in prossimità del CERCATORE bisognerà controllare se:

  • il segnale emesso dal TESORO è minore di -90 allora visualizza un diamante piccolo
  • il segnale emesso dal TESORO è minore di -80 allora visualizza un diamante grande
  • se nessuna delle condizioni precedenti è vera, perché il segnale è ancora più potente allora vicinissimi al tesoro, quindi visualizziamo un quadrato

N.B. Fate alcuni esperimenti per valutare la sensibilità del micro:bit usato per cercare il tesoro. Nel caso desiderate cambiare la sensibilità agite sui valori -90 e -80.

PASSO 12
Fate click su Download per trasferire il programma sul micro:bit CERCATORE

Per rendere più agevole l’utilizzo in classe, allego questa scheda di lavoro impaginata in formato PDF.

Scheda di lavoro – caccia al tesoro