Carosello di codifica
Costruire una giostra e capire i motori: l'energia solare incontra il coding
In questo progetto, tutti gli alunni costruiscono la propria giostra solare e sperimentano come l'energia luminosa venga convertita direttamente in movimento. Inoltre, in classe viene utilizzata una giostra con un azionamento motorizzato controllato da Calliope mini. In gruppi, i bambini programmano sequenze di movimento e confrontano i due tipi di motorizzazione. Il risultato è un progetto tecnologico vivace che combina in modo significativo il lavoro manuale, la comprensione dell'energia e le prime esperienze di programmazione.
Il progetto può essere utilizzato anche come puro progetto di codifica con un azionamento motorizzato senza componente solare, a seconda dell'obiettivo della lezione.
Adatto per:
dalla 4a elementare
Artigianato / Tecnologia
Coding / MINT / BNE
Lavoro di gruppo
Periodo di tempo:
2-3 lezioni per la costruzione e la progettazione
3-4 lezioni per la codifica e l'estensione
Area di apprendimento:
Tipi di energia e di motorizzazione
Meccanica e movimento
Fondamenti di programmazione
Comprensione tecnica
Differenziazione
Grazie al semplice kit di taglio laser, il progetto può essere utilizzato anche come progetto di coding puro. In questo caso, l'attenzione si concentra sulla costruzione della giostra come rapida base tecnica, mentre il focus è interamente sulla programmazione.
Cosa viene insegnato?
Questo modello rafforza in modo particolare i seguenti ambiti di competenza:
Competenza
Gli alunni confrontano e comprendono i tipi di propulsione di base (energia solare e motore elettrico) e sono in grado di descriverne le differenze.
Riconoscono le relazioni tecniche tra fonte di energia, motore e movimento.
Acquisiscono una prima conoscenza della programmazione con Calliope mini (ad esempio, controllo tramite ingressi e sequenze temporali).
Creatività
Le proprie idee progettuali vengono sviluppate e realizzate (design della giostra).
Le soluzioni tecniche sono personalizzate (ad esempio, luci, movimenti, sequenze).
I propri programmi vengono testati, adattati e sviluppati ulteriormente.
Comportamento sociale
La collaborazione con i partner nel lavoro di codifica è incoraggiata in modo specifico.
I problemi vengono risolti insieme e le soluzioni vengono discusse.
I risultati vengono presentati e riflettuti.
Ecco cosa serve:
Materiale:
- Kit giostra solare 100548
- Servomotore a 360°
- Calliope mini o Micro:Bit
- Mini breadboard
- Cavo di collegamento (cavo jumper)
- Alimentazione esterna (ad es. batteria per il servo)
Utile anche:
- Sottofondo / protezione del tavolo
- Laptop o tablet con accesso a Internet (per MakeCode)
- LED RGB o strisce LED per effetti luminosi
- Colori e pennelli per il disegno
- Fascette per cavi
Strumenti:
- Forbici / taglierini laterali
- Pistola per colla a caldo (per il modello di codifica)
- Piccole pinze o pinzette se necessario
Svolgimento della lezione:
L'introduzione si basa su esperienze quotidiane familiari: Le giostre e i luna park offrono un approccio motivante al tema del movimento e della propulsione. Insieme si analizza come gira una giostra e quali fonti di energia possono essere utilizzate per farlo.
Nella parte pratica, tutti gli alunni costruiscono la propria giostra solare. In questo modo, sperimentano direttamente come l'energia luminosa genera il movimento. Il progetto individuale rafforza l'identificazione con il proprio pezzo e crea un senso di realizzazione visibile.
Nella fase successiva, l'attenzione si amplia: viene introdotta una seconda giostra con azionamento motorizzato. Questa viene controllata tramite Calliope mini e serve come modello di apprendimento condiviso. I bambini lavorano in gruppo per impostare e programmare la giostra. Controllano i movimenti in modo mirato e riconoscono la differenza tra azionamento automatico (solare) e azionamento controllato (motore + programma). Il confronto tra i due sistemi costituisce il nucleo didattico: gli alunni confrontano, riflettono e sviluppano una comprensione di base dell'energia, del controllo e dei sistemi tecnici.
Variante: Focus sul coding
Il progetto può anche essere realizzato interamente come unità di codifica.
In questo caso, la giostra viene costruita direttamente come modello motorizzato senza la componente solare e utilizzata come introduzione alla programmazione. L'attenzione si concentra sul controllo, sui processi e sulla comprensione delle relazioni causa-effetto nei programmi.
Ecco come funziona in classe:
- 1 kit per studente con controllo solare
- 1 kit con controllo motore e set di codifica per gruppo di 4 studenti
Coding Karusell: come funziona:
Per cominciare, tutte le parti in legno del kit vengono accuratamente rimosse dalle tavole, ordinate e disposte in modo chiaro. La giostra viene quindi assemblata passo dopo passo secondo le istruzioni allegate - composta da piastra di base, asse centrale, struttura di supporto e piattaforma girevole. L'installazione della tecnologia solare è volutamente omessa. Il motore solare e la cella solare vengono conservati separatamente perché sono ideali per altri progetti e non devono essere smaltiti. Una volta assemblata la struttura di base, le gondole vengono montate per creare una giostra stabile e liberamente rotante. Questo serve come base per la successiva estensione motorizzata e programmabile.
- Preparazione e fissaggio del servomotore
Il servomotore a 360° viene posizionato al centro sotto la piattaforma della giostra e fissato con colla a caldo.
Per la stabilizzazione si possono utilizzare altri pezzi di legno. - Effettuare il collegamento meccanico
Collegare la squadretta del servo alla piattaforma girevole in modo da trasmettere il movimento rotatorio. - Collegare il Calliope mini
- Collegare il servomotore a un perno adatto
- Stabilire il collegamento tramite breadboard
- Assicurare l'alimentazione esterna (il servo richiede più di 3,3 V)
- Avviare il motore premendo un pulsante
- Impostare il senso di rotazione
- Impostare la velocità
- Definire il tempo di esecuzione
Il programma viene caricato sul Calliope e la giostra viene testata.
I movimenti vengono osservati e regolati.Implementare le estensioni (opzionali)
- Integrare l'illuminazione a LED
- Aggiungere musica o effetti sonori
- Sviluppare sequenze di movimento personalizzate
