Papieren lampen bouwen en programmeren
Creatief lichtontwerp met Calliope en LOFI ROBOTs
In dit project bouwen leerlingen kleine geometrische papieren lampjes van LOFI Kartonnen Robots, die worden bestuurd en geprogrammeerd met de Calliope mini v3. Gesynchroniseerde lichteffecten en een optionele magnetische controller zorgen ervoor dat de lampjes als bij toverslag tot leven lijken te komen.
Geschikt voor:
vanaf groep 5
vanaf 11 jaar
Handvaardigheid & Techniek
MINT
AG & Makerspace
Tijdsbestek:
4-6 lessen
Leergebied:
- Bouw en ontwerp met papier
- Grondbeginselen van elektronica (LED, elektrische schakeling)
- Programmeren op basis van blokken
- Technisch problemen oplossen
- Digitaal onderwijs
- Ontwerpen van technische producten
Wat wordt er onderwezen?
De volgende competentiegebieden worden met dit model bijzonder versterkt:
Expertise:
- Inzicht in eenvoudige schakelingen
- Basisprincipes van LED-bediening
- Logische programmasequenties
- Nadruk op: variabelen, sequenties, lussen, takken, functies, gebeurtenissen, willekeurigheid
Creativiteit:
- Ontwerpbeslissingen voor vorm en lichteffect
- Onafhankelijke oplossingen
Sociaal gedrag:
- Samenwerking in kleine groepen
- Taakverdeling en wederzijdse ondersteuning
Dit is nodig:
Materiaal:
- Calliope mini 3
- DIN A4 papier
- Lijm
- Magneet (optioneel voor magnetische bediening)
Ook nuttig:
- Onderlaag
- Laptop of tablet
Gereedschap:
- Schaar
- Vouwbeen
Lesverloop:
Aan het begin maken de leerlingen zich vertrouwd met de constructiesjabloon en verduidelijken ze de veiligheids- en werkregels (schaar, netjes vouwen, zuinig met lijm). Daarna wordt de papieren lamp nauwkeurig gebouwd. Als de mal stabiel is, volgt de techniek: LED's/neopixels (afhankelijk van de apparatuur) en de Calliope mini worden aangesloten en er wordt een eerste functietest uitgevoerd.
De programmering wordt opgebouwd in zinvolle leerstappen: eerst een betrouwbare basistoestand "licht aan", dan effecten en uiteindelijk - voor gevorderden - interactie (magneet) of draadloze synchronisatie van meerdere lampen. De laatste stap kan een korte presentatie zijn, korte reflectie op het oplossen van problemen (wat werkte, wat niet - en waarom?) en een kleine tentoonstelling in het klaslokaal.
Organisatie en sociale vorm: Voor elke papieren lamp is een aparte Calliope mini v3 nodig. Hoeveel lampen er tegelijk worden gemaakt hangt dus af van de technische uitrusting van de school. Het werken in groepjes van 2 of 3 is succesvol gebleken. Op deze manier kunnen ontwerp, techniek en programmering op een zinvolle manier aan elkaar gekoppeld worden. Het is belangrijk dat de rollen niet permanent vastliggen: Tijdens de constructiefase werkt iedereen aan het product; tijdens de codeerfase moet elk groepslid minstens één keer actief programmeren of een codewijziging aanbrengen. Als de uitrusting beperkt is, kan een rotatiemodel worden gebruikt waarbij de bouw- en programmeerfasen op verschillende tijdstippen plaatsvinden. Op deze manier doen alle leerlingen zowel praktische als IT-ervaring op.
Geen voorkennis nodig
De Calliope mini wordt bestuurd via een browsergebaseerde programmeeromgeving. Programmeren gaat via drag-and-drop met codeblokken en wordt via USB overgebracht naar het bord.
Stap voor stap:
Alle programmeercodes, stap-voor-stap video's en aanvullende informatie over het instellen van de papieren lampen en het programmeren met de Calliope mini zijn ook direct te vinden bij Calliope - klik hier.
Inleiding: Korte impuls "Is dat magie? " - voorbeelden van lichtontwerp in het dagelijks leven. Leerdoel verduidelijken: We bouwen een lamp en regelen het licht met behulp van code.
Gebruik sjabloon: Uitdelenuitgeprinte sjablonen van de lamp, uitleggen vouw/lijmlijnen.
Constructiefase: Uitknippen, vouwen (vouwbeen), lijmen. Stabiliteit controleren (is de vorm stabiel, zijn de randen strak?).
Installatietechniek: Batterijhouder/onderlaag voorbereiden, Calliope positioneren, kabel/LED (of Neopixel) veilig geleiden, eerste tests uitvoeren.
Basiskennis codering:
- Stap 1: Steek je papieren lamp aan - begin met je favoriete kleur - naar de makecode
- Stap 2: Breid je lichteffect uit en laat je papieren lamp knipperen - naar de makecode
- Optioneel: Switch A voor gevorderden - ga naar makecode
- Gevorderden: Regenboog: gebruik de Neopixel extensie voor regenboogkleurveranderingen, loops en andere functies. Regenboogloop programmeren - ga naar makecode
- Geavanceerd: Magneetbesturing:waarden weergeven op de seriële monitor, grenswaarde instellen, "aan/uit" of effectverandering voor magneet triggeren. Opmerking: De magneet wordt gebruikt als een meetbare verandering via de positiesensor/kompaswaarden - eerst meten, dan beslissen.
Tip:
Zichtbare "programmeerminuten" inplannen: "Iedereen nu 2 minuten stoppen en observeren: Wat doet jouw code precies?"
Dit bevordert echt begrip, wat erg nuttig is, vooral bij loops of regenboogeffecten.
