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Video di presentazione del corso: Realizzare laboratori green con il Making e il Coding

Vi segnalo il video ufficiale di presentazione del mio prossimo corso per Tecnica della Scuola che vi ho annunciato negli scorsi giorni: Realizzare laboratori green con il Making e il Coding – Proposte didattiche innovative per la sostenibilità ambientale.

Come richiesto via mail e nei commenti su questo sito, nei prossimi giorni segnalerò una lista di materiali da procurarsi per effettuare le sperimentazioni. Tutti i materiali potranno essere acquistati sui maggiori store online, inoltre per alcuni di essi, si potrà utilizzare il buono docente, per questa possibilità, vi fornirò maggiori dettagli o via mail per chi lo richiederà, oppure durante il corso.

Grazie 🙂

Arduino: water sensor

Per le attività in programma per il corso sui laboratori green, spiegherò come controllare il livello d’acqua in una cisterna utilizzata per l’irrigazione. A livello prototipale svolgerò prima sperimentazioni su singola pianta utilizzando il “water sensor” che potete acquistare per pochi centesimi online. In una fase successiva impiegherò dei sensori di livello che vengono comunemente impiegati in cisterne e controlleremo il riempimento e lo svuotamento della cisterna.

Il “water sensor” misura il livello di conduttività elettrica del liquido, conduttività che sarà funzione della quantità di superficie del sensore immerso.
Nell’acqua ed in generale nei liquidi, il passaggio di corrente è dovuto alla presenza di sali, infatti l’acqua pura non risulta conduttiva.
Le piste parallele di rame presenti sul sensore sono connesse al potenziale positivo e al GND, quando il sensore viene immerso nel liquido viene misurata una differenza di potenziale tra i due poli, d.d.p. che dipenderà dalla quantità di superficie immersa, pertanto al variare della quantità d’acqua varierà il valore di resistenza tra i due potenziali.

Sottolineo che il sensore non è preciso e richiede una taratura iniziale che dipende prevalentemente dall’acqua, inoltre sensori diversi potrebbero fornirvi misure diverse.

Il segnale di uscita del sensore (pin S) verrà inviato su un pin analogico di Arduino e da esso convertito in un valore numerico che oscillerà tra ~ 0 e ~500, pertanto se il sensore non è immerso il valore misurato sarà di circa 0, mentre se sarà totalmente immerso raggiungerà il valore massimo rilevato.

Sul sensore sono presenti 10 piste di rame parallele, connesse in modo alternato, in modo che vi siano 5 piste connesse ad un potenziale alto e 5 piste connesse a GND. E’ presente inoltre un LED che indica quando il sensore viene alimentato.

  • S (Signal): uscita analogica da connettere ad un ingresso analogico di Arduino
  • +Vcc: potenziale positivo dell’alimentazione. Si consiglia di alimentare il sensore con una tensione compresa tra 3,3 V e 5V. Si ricorda che l’uscita analogica del sensore varierà in funzione della tensione di alimentazione del sensore.
  • – : da connettere al GND

Attenzione che il sensore non è progettato per essere completamente immerso, fate in modo che solo le tracce ramate parallele esposte sul PCB vengano a contatto con l’acqua.

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BBC micro:bit Soil Moisture Sensor

Continuo con la pubblicazione degli strumenti per l’analisi dell’umidità del terreno, questa volta l’idea è quella di realizzare un dispositivo su cui è possibile alloggiare: sonda, micro:bit e batterie.
Il dispositivo è pensato per attività da svolgere con allievi di scuola elementare e media, pertanto ho creato un design interessante per gli allievi più giovani.

Ovviamente bisognerà poi creare un codice opportuno in modo tale che ci sia il minimo consumo di batterie e far si che l’ossidazione dei puntali della sonda non avvenga rapidamente, è opportuno quindi usare chiodi in acciaio inossidabile, nel caso di chiodi in ferro l’ossidazione potrebbe avvenire dopo qualche giorno.
Per questa sonda ho utilizzato chiodi da 80 mm.

Durante il corso:realizzare laboratori green con il Making e il Coding, mostrerò come realizzare il codice e come leggere remotamente da un secondo micro:bit, i dati rilevati dalla sonda.

Se desiderate replicare la struttura seguite il link sul mio profilo Thingiverse da cui potrete scaricare i sorgenti grafici per la stampa 3D.
Sono necessari poco più di due ore di stampa, è essenziale aggiungere i supporti di stampa.

Buono Making green a tutti 🙂

Cardboard RobotArm:bit – Realizzare un robot a basso costo

Condivido con tutti voi uno dei progetti che ho mostrato durante l’ultimo mio corso sulla realizzazione di robot a basso costo: RobotArm:bit, un piccolo braccio robot controllato da BBC micro:bit che può essere stampato in 3D oppure realizzato in cartone. Il robot è pensato per l’utilizzo con allievi della primaria e della secondaria di primo grado.

I sorgenti grafici per la stampa 3D possono essere trovati seguendo il link, mentre per la versione in cartone potete far riferimento al documento: profilo di taglio – RoboArmBit.

Il piccolo braccio robot è costituito da 3 servomotori ed il loro controllo può essere effettuato in diversi modi, utilizzando ad esempio una scheda :move della Kitronik, oppure direttamente con micro:bit ed una batteria da 6V per alimentare i servomotori e il micro:bit, soluzione adottata in questa guida. Si tanga in conto che la soluzione che mostro in questo post prevede la modifica di un cavo micro usb da cui vengono prelevati i cavi positivo e negativo che vengono poi connessi sulla breadboard, in questo modo riusciremo ad alimentare tutta l’elettronica usata.

Il circuito di collegamento è molto semplice, i pin di controllo dei servomotori vengono connessi ai pin: 0, 1, 2 del micro:bit.

Per la costruzione della struttura seguire il video che segue. Tutti gli elementi in cartone sono stati incollati utilizzando della colla a caldo. Una goccia di colla è stata utilizzata per serrare gli alberi di rotazione dei servo alle varie parti del robot.

Nel video allegato i dettagli per la realizzazione della versione in cartone.

Codice di esempio

In allegato il codice di esempio per il controllo del braccio robot, i corsisti riceveranno ulteriori materiali.

Buon Making a tutti 🙂

 

I miei corsi per Tecnica della Scuola: realizzare laboratori green con il Making e il Coding

Proposte didattiche innovative per la sostenibilità ambientale

Il corso nasce da un progetto che desideravo mettere in atto in periodo pre-pandemico, avevo l’esigenza di trovare soluzioni per la prevenzione e il contrasto alla dispersione scolastica, l’idea molto semplice era quella a contrastare e prevenire fenomeni di emarginazione sociale e abbandono scolastico tra gli adolescenti attraverso un percorso educativo nell’ambito dell’agricoltura e dell’automazione in campo agricolo. Nei mesi di lockdown non potendo sviluppare l’attività didattica all’aperto, mi sono quindi concentrato su attività da svolgere in laboratorio che permettessero poi di strutturare in diverse modalità il progetto attraverso serre piccole di diverso tipo, anche idroponiche, il tutto con l’obiettivo di applicare questa esperienza a serre più grandi in campo agricolo. L’esperienza del PCTO dello scorso anno dei miei studenti, che hanno sviluppato in autonomia serre idroponiche, è stato più che utile per migliorare la proposta didattica che mi ha permesso di strutturare un percorso laboratoriale che ho poi declinato negli scorsi mesi per livelli di scuola costruendo kit specifici.

Il corso che propongo è la sintesi di un’esperienza in cui vorrei mostrare come con la pratica e con il Coding è possibile sensibilizzare i ragazzi all’ambiente e allo sviluppo sostenibile.

Presentazione del corso

Il corso intende mostrare come, attraverso un’apprendimento attivo ed inclusivo, si possono sviluppare laboratori green per la transizione ecologica, sostenibili e innovativi per la scuola primaria e secondaria al fine di riqualificare giardini e cortili scolastici trasformandoli in ambienti di esplorazione e di apprendimento delle discipline curricolari in un percorso nel quale l’esperienza stessa genera conoscenza e apprendimento.

La realizzazione di orti didattici e giardini a fini didattici prevede un controllo dei parametri fisico/chimici che può essere agevolmente svolta con strumenti didattici che vengono utilizzati comunemente in attività laboratoriali per l’apprendimento del Coding e la robotica didattica.

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.

L’obiettivo del corso è quello di fornire le competenze necessarie per realizzare in piena autonomia attività laboratoriali volte al controllo automatico dei parametri ambientali che permettono la crescita di singole piante o piccole serre anche idroponiche con un sistema di monitoraggio delle colture basati sull’IoT (Internet of Things). Verranno inoltre mostrate attività pratiche per la realizzazione di dispositivi per il monitoraggio dell’inquinamento atmosferico, acustico e luminoso.

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