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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

Coding a scuola con BBC micro:bit – inviamo messaggi via radio

Condivido una scheda didattica che ho utilizzato durante i miei corsi, è una variante alle sperimentazioni proposte sul sito ufficiale di micro:bit. Alla fine di questa lezione propongo una serie di attività di approfondimento suddivise per scuola elementare e scuola media e superiore. Per rendere più agevolo lo svolgimento della sperimentazione in classe, al fondo di questo tutorial condivido il file in formato PDF.

OBIETTIVO

  • Alla pressione del pulsante A inviare un messaggio di testo utilizzando la funzione radio di micro:bit

REQUISITI

  • Per lo svolgimento dell’attività è indispensabile avere almeno due micro:bit

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 CHE INVIA IL MESSAGGIO

PASSO 1

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

PASSO 2

Dalla sezione Radio trascinare l’istruzione radio set group 1 all’interno dell’istruzioneon start

PASSO 3

Il messaggio dovrà essere inviato quando viene premuto il pulsante A. Dalla sezione Input inserire nell’area di programmazione un’istruzione “on button A pressed

PASSO 4

Dalla sezione Radio trascinare l’istruzione radio  send string “ ”  ” all’interno dell’istruzioneon button A pressed

PASSO 5

All’interno dell’istruzione radio send string “ ”  ” all’interno delle virgolette, inserire il vostro messaggio, ad esempio: “Ciao”:

PASSO 6

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


IMPOSTAZIONE DEL micro:bit CHE RICEVE IL MESSAGGIO

PASSO 7

Per visualizzare il messaggio ricevuto dalla sezione Radio trascinare l’istruzione
on radio received receivedString nell’area di programmazione:

PASSO 8

Dalla sezione Basic selezionare le istruzioni show string e trascinarla all’interno dell’istruzione on radio received receivedString

PASSO 9

Dalla sezione Variables trascinare la variabile receivedString all’interno del campo di testo dell’istruzione show string

PASSO 10

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

PASSO 11

Provate a premere il pulsante A sul primo micro:bit, il messaggio “Ciao” comparirà sul secondo micro:bit


Esercizi per gli studenti di scuola elementare

  1. Fate in modo che il primo micro:bit sia in grado di ricevere messaggi
  2. Fate in modo che il secondo micro:bit sia in grado di inviare messaggi
  3. Inviare messaggi diversi in funzione del pulsante premuto
  4. Inviare e ricevere valori numerici invece di testo
    (suggerimento: usare radio send number e on radioreceivedNumber)

Esercizi per gli studenti di scuola media e superiore

  1. Predisporre i due micro:bit un di fianco all’altro come indicato nella figura.
    Quando viene premuto il pulsante B del micro:bit 1 compare sul suo display una freccia che scorre da sinistra verso destra puntando in direzione del micro:bit 2. Una volta che la freccia scompare dal display del micro:bit 1 comparirà scorrendo da sinistra verso destra sul display del micro:bit 2 e scorrendo uscirà dal display del micro:bit 2.
    Allo stesso modo quando viene premuto il pulsante A del micro:bit 2 compare sul suo display una freccia che scorre da destra verso sinistra puntando in direzione del micro:bit 1. Una volta che la freccia scompare dal display del micro:bit 2 comparirà scorrendo da destra verso sinistra sul display del micro:bit 1 e scorrendo uscirà dal display del micro:bit 1.
  2. Premendo il pulsante A sul display viene visualizzato il numero casuale e premendo il pulsante B il numero casuale viene inviato al secondo micro:bit
  3. Quando su entrambi i micro:bit viene premuto un pulsante, su entrambi viene visualizzato un conto alla rovescia da 5 a 0 e successivamente viene visualizzata la stessa immagine su entrambi i micro:bit tra tre scelte possibili: carta, sasso o forbice

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

scheda di lavoro – inviamo messaggi via radio (PDF)

Buon Coding a tutti 🙂

Progetto automazione e internet of things con Raspberry Pi

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E’ da tempo che sto pensando di ristrutturare il laboratorio di domotica che ho nella mia scuola, aggiungendo agli apparati di note aziende del settore, anche sistemi fortemente open e gratuiti a basso costo e facilmente espandibile in modo che gli studenti possano poi avere uno spettro pi ampio sulle tecnologie disponibili. Ovviamente il lavoro per riformulare la didattica in tal senso enorme e quindi il mio intento era quello di assegnare una serie di tesine di maturit ad allievi di buona volont 🙂 tesine da usare come mattoni di partenza per aggiungere nei prossimi anni scolastici argomenti nuovi.

Fortunatamente ho avuto l’occasione di conoscere alcune settimane fa via e-mail Rocco Musolino, un bravissimo programmatore che mi ha inviato la segnalazione del suo splendido lavoro, che parte della sua tesi di laurea magistrale e tratta appunto del controllo di sistemi a 433mhz mediante Raspberry Pi, quindi se desiderate sperimentare “un vero IoT” provate il lavoro di Rocco Musolino, io lo far certamente con le mie classi 4′ e 5′ elettrici.

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Grazie quindi a Rocco, che mi ha inviato la sua recensione che vi allego, per vi invito alla consultazione del suo sito su cui trovate un tutorial ben dettagliato che vi guider passo passo all’installazione del sistema.

Nelle prossime settimane sul sito di Rocco Musolino il PDF della tesi con il lavoro completo.

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Di seguito la sua presentazione.

Il progetto iot-433mhz nasce con l’idea di offrire una dashboard o “centralina” di controllo per sensori e attuatori funzionanti sulla frequenza 433mhz, gi largamente diffusi sul mercato.
La dashboard costruita usando interamente tecnologie per il Web e rilasciata sotto licenza MIT, open source.
Persino l’unit di controllo, che gestisce la comunicazione seriale con il gateway di trasmissione radio (un arduino connesso a dei moduli radio operanti a 433mhz) realizzato in Javascript e basato su Node.js.

Node.js garantisce alte performance e un supporto multipiattaforma: Windows, Mac, Linux. Quindi se sul vostro sistema possibile installare Node.js ed il suo gestore di pacchetti NPM, allora il software pu tranquillamente essere installato velocemente ed eseguito senza alcun problema.

Sulla pagina git ufficiale del progetto presente la documentazione che meglio spiega come effettuare l’installazione sui vari OS e le relative dipendenze necessarie.
Sulla pagina dedicata all’Hardware invece, una panoramica sui moduli radio consigliati e i dispositivi radio con cui il software compatibile.
Sono molti i dispositivi radio con cui possibile interagire, prese telecomandate, sensori di movimento piroelettrici e sensori per porte e finestre magnetici.

La peculiarit del progetto, oltre a garantire una pratica dashboard di controllo, in linea con le guidelines di google sul Material Design, quella di aver la possibilit di sviluppare parallelamente un sistema che si appoggi alle API offerte da iot-433mhz, per estenderne le capacit o personalizzarne i casi d’uso.
Ogni singola API documentata sulla repository ufficiale. L’interazione immediata e da poco sono stati introdotti i webHooks, componenti che similmente alle API, estendono le capacit del sistema, permettono di registrare una URL all’interno del sistema stesso e far si che venga richiamata al verificarsi di un evento.

Un’altra feature interessante sono le notifiche Telegram. Telegram uno dei pochi client di messaggistica che permette la creazione di Bot automatici. Ogni istanza di iot-433mhz installata su un PC in grado di comunicare con un unico back-end che gestisce per l’appunto l’interazione con il bot telegram. Attivare le notifiche telegram per il proprio account semplice, basta andare nelle Impostazioni copiare la stringa che appare e incollarla al bot @my_iot_bot. Dunque ogniqualvolta un’allarme armata scatter, il sistema attraverso il bot di telegram lo far sapere all’utente in tempo reale.

Il progetto iot-433mhz attualmente giunto alla versione 1.0.24, e viene costantemente aggiornata per risolvere bug o introdurre nuove feature.
E’ utilizzabile in “produzione” e si contano gi oltre 1000 download (npm), 104 stars e 7 fork. Che non affatto male considerando si tratti di un progetto nuovo, altamente specifico, pensato per hobbysti e in generale appassionati di automazione e domotica.

All’interno di una scatola un computer di tanto tempo fa

Dedico questo post ai miei studenti,
regalando loro, un po’ di voglia di futuro positivo
e meraviglia per tutto ci che elettronica

Oggi nel pomeriggio in cantina…
Ho promesso ad un mio studente, (Rosario della 5C 😉 ) di fargli vedere uno dei miei primissimi kit elettronici realizzati quando ero adolescente, una radio a galena ed ho passato met pomeriggio a rovistare tra gli scatoloni piene di reperti archeologici elettronici molti di questi fanno parte del mio vissuto. Mentre ero alla ricerca della radio dispersa, sotto un vecchio oscilloscopio venuto alla luce una meraviglia tecnologica degli anni 80, pensavo di averla ormai smarrita! Il famoso Grillo Parlante (Speak & Spell), computer educativo per bambini con lo scopo di insegnare a leggere e a scrivere. Il Grillo Parlante stato realizzato da Texas Instruments e Clementoni nel 1979. In Italia venne venduto dal 1984. Ho scoperto che on-line esistono anche degli emulatori in lingua inglese…

Gi allora si pensava a dispositivi in un certo senso touch, ed ora vedo i miei figli che usano l’iPad per scrivere… tutto ci, almeno a me affascina e mi fa pensare che il prossimo futuro tecnologico ci riserver sicuramente sorprese incredibili che potranno essere di aiuto alla crescita di ognuno di noi.

Oggi il mio Grillo Parlante diventato un bel complemento di arredo 🙂 ed appena potr ne far un bel quadro da appendere.

… ancora non ho trovato la mia radio a galena, ma sono sicuro di trovarla, sicuramente dispersa nella collezione dell’elettronica che fu.

Buone feste a tutti.

Senza queste persone non potreste sentire radio e TV

Date uno sguardo al filmato allegato, queste persone li definirei “alpinisti tecnologici”, i tecnici che scalano le altissime torri su cui sono disposte le antenne che ci consentono di ascoltare la radio e vedere l’amata TV.
Guardando il video viene da pensare: “la TV potrebbe nuocere gravemente alla salute 🙂 ”