Zenuwspiraal reloaded
Knutsellessen ontmoeten codering
In het project "Hot Wire Reloaded" bouwen leerlingen eerst onze "Hot Wire"-kit zonder elektronica - een klassiek behendigheidsspel gemaakt van hout, draad en eenvoudige elektronische onderdelen. Het doel is om een metalen ring langs een draadbaan te leiden zonder de draad aan te raken. Als er contact wordt gemaakt, wordt het circuit gesloten - normaal klinkt er een zoemer.
In deze versie wordt het spel eerst aangesloten op een Calliope mini. De microcontroller herkent aanrakingen en reageert digitaal: de LED-matrix knippert rood, er klinkt een piep en indien gewenst kun je zelfs tellen hoe vaak de draad is aangeraakt. Het spel wordt vervolgens aangevuld met klassieke elektronica. Het resultaat is een volledig functionerend behendigheidsspel dat ook zonder Calliope gebruikt kan worden.
Een klassiek bouwpakket wordt een spannend STEM-project met constructie, elektronica en programmering. En uiteindelijk ontstaat er een functionerend behendigheidsspel dat de leerlingen mee naar huis kunnen nemen.
Geschikt voor:
vanaf de 3e klas
vanaf 8 jaar
Handvaardigheid & technologie
MINT/INformatica/Makerspace
Tijdsbestek:
3-4 lessen: Opbouw van het behendigheidsspel
1-2 lessen: Uitbreiding codering
Leergebied:
- Codering
- Knutselen en ontwerpen
- Elektrische schakelingen
- Programmeren met microcontrollers
- Sensor principes
Spanning gegarandeerd!
Wat wordt er onderwezen?
De volgende competentiegebieden worden met dit model bijzonder versterkt:
Expertise
- Structuur en functie van een elektrisch circuit
- Sensoren en ingangen begrijpen
- Basisprincipes van programmeren met microcontrollers
- Interactie van mechanica, elektronica en software
Persoonlijke ontwikkeling
Uithoudingsvermogen ontwikkelen bij het oplossen van technische uitdagingen
Eigen ideeën inbrengen, beslissingen nemen en verantwoordelijkheid nemen voor je eigen project
Zelfvertrouwen opbouwen door zichtbare en werkende resultaten
Creativiteit
- Ontwerp van individuele draadbanen
- Ontwikkeling van eigen spelvarianten
- Creatieve uitbreiding door digitale functies
Dit is nodig:
Materiaal:
- Hete draad"-kit nr. 111563
- 2 AA-batterijen
- Calliope mini
- Aansluitkabel of krokodillenklemmen
- Voeding voor de Calliope (batterijdoos of USB)
Ook nuttig:
- Plakband
- Potlood
- Sharpie
- Onderlaag
- Computer of tablet voor MakeCode
Gereedschap:
- Prikker
- Zijsnijder/striptang
- Platbektang indien nodig
- Schroevendraaier kruis + sleuf
- Schuurpapier
- Liniaal
- Schaar
Lesverloop:
Het behendigheidsspel wordt aan het begin geïntroduceerd: De metalen ring moet langs een draad worden geleid zonder hem aan te raken. De leerlingen denken samen na over waarom er een signaal wordt gegeven als ze het aanraken en hoe een elektrische schakeling werkt. Het werkblad "eenvoudige elektrische schakeling" kan als voorbereiding worden gebruikt. De leerlingen bouwen een eenvoudige schakeling en onderzoeken wanneer elektriciteit stroomt en hoe een schakeling werkt. Dit begrip wordt direct meegenomen in het project "Hete draad herladen" omdat de Calliope het exacte moment herkent waarop de stroomkring wordt gesloten door aanraking.
De leerlingen bouwen vervolgens het behendigheidsspel uit de bouwdoos - in eerste instantie bewust zonder elektronische onderdelen. De focus ligt op de mechanische constructie: Draad wordt gebogen, de baan wordt ontworpen en de geleidingsring wordt voorbereid. Zo ontstaat een functionerend basismodel dat als uitgangspunt dient voor de volgende stappen.
Hierop voortbouwend wordt de Calliope mini geïntroduceerd. De bestaande structuur wordt nu gebruikt als invoersysteem door de draad en de ring aan te sluiten op de microcontroller. De leerlingen programmeren vervolgens een reactie op aanraking en ervaren hoe een fysiek contact wordt verwerkt als een digitaal signaal.
In de laatste stap wordt het spel aangevuld met klassieke elektronica. Het circuit wordt gesloten en een signaaltoon wordt geïntegreerd om een zelfstandig werkend behendigheidsspel te creëren dat ook zonder Calliope gebruikt kan worden. Op deze manier wordt duidelijk hoe een technisch systeem zowel analoog als digitaal kan worden geïmplementeerd.
Tip over het lesplan
Neem bewust alleen de elektronica uit de kit op aan het einde. Hierdoor blijft de focus eerst op het programmeren liggen en wordt het voltooide spel een motiverende finale.
Zo werkt het:
1. de mechanische structuur maken
De "hot wire" wordt geassembleerd volgens de instructies - in eerste instantie zonder elektronische componenten.
De focus ligt op
- Buigen en vormen van draad
- Opzetten van de baan
- Voorbereiding van het toekomstige contactsysteem
2. aansluiten en programmeren van de Calliope
De draad wordt nu als sensor gebruikt:
- Kabelbaan → naar pin P1
- Geleidingsring → naar GND
De leerlingen programmeren de Calliope zodat hij reageert op aanraking:
- LED knippert bij aanraking
- Er klinkt geluid
- Aanrakingen worden geteld
De nadruk ligt hier duidelijk op codering en digitaal begrip.
3. elektronica toevoegen
Na de coderingsfase is het spel voltooid:
- Zoemer en circuit zijn geïntegreerd
- Het spel werkt nu zonder Calliope
De leerlingen begrijpen dat hetzelfde contact zowel analoog als digitaal kan worden gebruikt.
Gratis educatief materiaal:
