Costruire e programmare lampade di carta
Progettazione illuminotecnica creativa con Calliope e LOFI ROBOT
In questo progetto, gli alunni costruiscono piccole lampade geometriche di carta con i robot di cartone LOFI, che vengono controllate e programmate con Calliope mini v3. Grazie agli effetti luminosi sincronizzati e a un controller magnetico opzionale, le lampade sembrano prendere vita come per magia.
Adatto per:
dal 5° anno di età
da 11 anni
Artigianato e tecnologia
MINT
AG & Makerspace
Periodo di tempo:
4-6 lezioni
Area di apprendimento:
- Costruzione e progettazione con la carta
- Fondamenti di elettronica (LED, circuito elettrico)
- Programmazione a blocchi
- Risoluzione di problemi tecnici
- Educazione digitale
- Progettazione di prodotti tecnici
Cosa viene insegnato?
Questo modello rafforza in modo particolare i seguenti ambiti di competenza:
Competenze:
- Comprensione di semplici circuiti
- Principi di base del controllo dei LED
- Sequenze logiche di programmi
- Focus su: variabili, sequenze, cicli, rami, funzioni, eventi, casualità
Creatività:
- Decisioni di design per la forma e l'effetto luminoso
- Soluzioni indipendenti
Comportamento sociale:
- Cooperazione in piccoli gruppi
- Divisione del lavoro e sostegno reciproco
Ecco cosa serve:
Materiale:
- Calliope mini 3
- Carta DIN A4
- Colla
- Magnete (opzionale per il controllo magnetico)
Utile anche:
- Sottofondo
- Computer portatile o tablet
Strumenti:
- Forbici
- Osso pieghevole
Svolgimento della lezione:
All'inizio, gli alunni familiarizzano con il modello di costruzione e chiariscono le regole di sicurezza e di lavoro (forbici, piegatura ordinata, colla con parsimonia). La lampada di carta viene poi costruita con precisione. Una volta che lo stampo è stabile, si passa alla tecnologia: si collegano i LED/neopixel (a seconda dell'attrezzatura) e il Calliope mini e si effettua un primo test di funzionamento.
La programmazione si sviluppa in fasi di apprendimento ragionevoli: prima uno stato di base affidabile "luce accesa", poi gli effetti e infine, per gli utenti più esperti, l'interazione (magnete) o la sincronizzazione wireless di più lampade. La fase finale potrebbe essere una breve presentazione, una breve riflessione sulla risoluzione dei problemi (cosa ha funzionato, cosa non ha funzionato e perché?) e una piccola esposizione in classe.
Organizzazione e forma sociale: per ogni lampada di carta è necessario un Calliope mini v3 separato. Il numero di lampade create in parallelo dipende quindi dall'attrezzatura tecnica della scuola. Lavorare in gruppi di 2 o 3 si è rivelato un successo. In questo modo, design, tecnologia e programmazione possono essere sensibilmente interconnessi. È importante che i ruoli non siano fissati in modo permanente: Durante la fase di costruzione, tutti lavorano sul prodotto; durante la fase di codifica, ogni membro del gruppo dovrebbe programmare attivamente o apportare una modifica al codice almeno una volta. Se le attrezzature sono limitate, si può utilizzare un modello a rotazione in cui le fasi di costruzione e programmazione si svolgono in momenti diversi. In questo modo, tutti gli studenti acquisiscono un'esperienza sia pratica che informatica.
Non sono necessarie conoscenze precedenti
Il Calliope mini è controllato tramite un ambiente di programmazione basato su browser. La programmazione avviene tramite drag-and-drop con blocchi di codice e viene trasferita alla scheda tramite USB.
Passo dopo passo:
Tutti i codici di programmazione, i video passo-passo e le informazioni aggiuntive sull'impostazione delle lampade di carta e sulla programmazione con Calliope mini sono disponibili direttamente sul sito di Calliope - clicca qui.
Introduzione: breve impulso "È magico? " - esempi di progettazione illuminotecnica nella vita quotidiana. Chiarire l'obiettivo di apprendimento: Costruiamo una lampada e controlliamo la luce usando il codice.
Utilizzare il modello: Distribuire modellistampati della lampada, spiegare le linee di piegatura/incollaggio.
Fase di costruzione: ritagliare, piegare (osso pieghevole), incollare. Controllo della stabilità (la forma è stabile, i bordi sono stretti?).
Tecnologia di installazione: Preparare la scatola delle batterie/il sottofondo, posizionare Calliope, guidare il cavo/LED (o Neopixel) in modo sicuro, effettuare i primi test.
Nozioni di base sulla codifica:
- Fase 1: Accendere la lampada di carta - iniziare con il colore preferito - al codice di fabbricazione.
- Fase 2: estendere l'effetto luminoso e far lampeggiare la lampada di carta - al codice di fabbricazione
- Opzionale: interruttore A per utenti avanzati - vai al codice di fabbricazione
- Avanzato: Arcobaleno: utilizzare l'estensione Neopixel per i cambi di colore dell'arcobaleno, i loop e altre funzioni. Programmare l'esecuzione dell'arcobaleno - andare al makecode
- Avanzato: controllo del magnete:visualizzazione dei valori nel monitor seriale, impostazione del valore limite, attivazione di "on/off" o modifica dell'effetto del magnete. Nota: il magnete viene utilizzato come modifica misurabile tramite i valori del sensore di posizione/bussola - prima misurare, poi decidere.
Suggerimento:
Programmare "minuti di programmazione" visibili: "Fermatevi tutti per 2 minuti e osservate: Cosa sta facendo esattamente il vostro codice?".
In questo modo si favorisce la comprensione reale, che è estremamente utile, soprattutto con i loop o gli effetti arcobaleno.
