Θέμα 3 Δραστηριότητες

Στόχος: να ενθαρρυνθούν οι μαθητές/τριες να πειραματιστούν με το κύκλωμα μεταβάλλοντας την αντίσταση ή την χωρητικότητα και να παρατηρήσουν πώς αυτό επηρεάζει τον τόνο που παράγεται, μέσω μιας πρακτικής εμπειρίας που ενισχύει τη δημιουργικότητα.

Διάρκεια: 20 λεπτά

Υλικά: Breadboard, καλώδια, 1 LED, 1 αντίσταση (οποιαδήποτε τιμή μεταξύ 100 ohms και 1k ohms), 1 πυκνωτής (οποιαδήποτε τιμή μεταξύ 0,1uF και 1uF), Arduino/άλλος μικροελεγκτής, Υπολογιστής με έξοδο ήχου

Διαδικασία:

1. Οι μαθητές/τριες συνδέουν LED, αντίσταση και πυκνωτή σε ένα breadboard.
2. Οι μαθητές/τριες συνδέουν έναν μικροελεγκτή στο breadboard και τον προγραμματίζουν να διαβάζει την τάση στο LED και να τον μετατρέπει σε ηχητικό τόνο. Για παράδειγμα, μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη συνάρτηση Arduino tone() για να δημιουργήσουν έναν τόνο με συχνότητα που αντιστοιχεί στην τάση στο LED.
3. Οι μαθητές/τριες παίζουν τον τόνο μέσω της εξόδου ήχου του υπολογιστή, χρησιμοποιώντας ακουστικά ή ηχεία. Ο/Η δάσκαλος/α ενθαρρύνει τη μεταβολή της αντίστασης ή της χωρητικότητας του κυκλώματος και παρατηρήστε πώς αυτό επηρεάζει την τάση και επομένως τον τόνο που παράγεται.

Στόχος: η κατανόηση απλών και παράλληλων κυκλωμάτων και εισαγωγή της έννοιας της ηχοποίησης ως τρόπου αναπαράστασης ηλεκτρονικών κυκλωμάτων μέσω του ήχου.

Διάρκεια: 35 λεπτά

Υλικά: Λαμπτήρες LED (τουλάχιστον τρεις διαφορετικών χρωμάτων), Μπαταρίες (τουλάχιστον τρεις), καλώδια, μουσικά όργανα ή μια εφαρμογή ηχητικών εφέ

Διαδικασία:

1. Ο/Η δάσκαλος/α εισάγει απλά κυκλώματα και παράλληλα κυκλώματα, παρουσιάζοντας διαγράμματα και φυσικά παραδείγματα.
2. Κάθε μαθητής/τρια θα έχει 3 λαμπτήρες LED διαφορετικών χρωμάτων, τρεις μπαταρίες και λίγο σύρμα.
3. Ο/Η δάσκαλος/α ζητά από τους μαθητές/τριες να δημιουργήσουν δύο απλά κυκλώματα και δύο παράλληλα κυκλώματα χρησιμοποιώντας τους λαμπτήρες LED, τις μπαταρίες και το καλώδιο. Ενθάρρυνση να πειραματιστείτε με διαφορετικές διαμορφώσεις και να βεβαιωθείτε ότι κάθε κύκλωμα λειτουργεί σωστά πριν προχωρήσετε.
4. Στη συνέχεια Ο/Η δάσκαλος/α αναθέτει μια μουσική νότα/ηχητικό εφέ σε κάθε χρώμα λαμπτήρα LED (π.χ. κόκκινο LED – τύμπανο παγίδας, μπλε LED – κιθάρα μπάσο, πράσινο LED – ήχος συνθεσάιζερ.)
5. Οι μαθητές/τριες θα δημιουργήσουν μια μουσική σύνθεση χρησιμοποιώντας τα κυκλώματά τους και τις εκχωρημένες μουσικές νότες ή ηχητικά εφέ, συνδέοντας τα κυκλώματα και ενεργοποιώντας το καθένα με την επιθυμητή σειρά ή χρησιμοποιώντας διακόπτες για να ενεργοποιήσουν και να απενεργοποιήσουν τα κυκλώματα σε ρυθμό με τη μουσική ( ενθάρρυνση να πειραματιστείτε με διαφορετικά μουσικά στυλ και τέμπο.)
6. Οι μαθητές/τριες παρουσιάζουν τις συνθέσεις τους στην τάξη και συζητούν τη διαδικασία σκέψης τους.

Στόχος: η αποτελεσματική κατασκευή ενός κυκλώματος LC για ένα μουσικό σενάριο.

Υλικά: πυκνωτής, επαγωγέας, αντίσταση, breadboard, καλώδια, συσκευή εξόδου ήχου (ηχείο, ακουστικά), πηγή τάσης (μπαταρία, τροφοδοτικό)

Διαδικασία:

1. Οι μαθητές/τριες θα συγκεντρώσουν τα υλικά και θα κατασκευάσουν το κύκλωμα στον πίνακα άρτου συνδέοντας τον πυκνωτή, τον επαγωγέα και την αντίσταση σε σειρά.
2. Οι μαθητές/τριες συνδέουν τη συσκευή εξόδου ήχου στα άκρα του κυκλώματος.
3. Μόλις βρεθεί ο σωστός συνδυασμός τιμών, συνδέστε το κύκλωμα σε μια συσκευή αναπαραγωγής μουσικής ή όργανο για αναπαραγωγή μουσικής.
4. Ο/Η δάσκαλος/α και οι μαθητές/τριες συζητούν τη λειτουργία του κυκλώματος και την επίδραση των τιμών των πυκνωτών και των επαγωγέων στη συχνότητα των παραγόμενων τόνων.

• Η δραστηριότητα μπορεί να γίνει σε μικρές ομάδες, κάθε ομάδα να δημιουργεί το δικό της κύκλωμα και να πειραματίζεται με διαφορετικές τιμές πυκνωτών και επαγωγέων.
• Για μαθητές/τριες με προβλήματα όρασης, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε λεκτικές περιγραφές του κυκλώματος και των στοιχείων του ή ένα απτικό διάγραμμα ή τρισδιάστατο εκτυπωμένο μοντέλο του κυκλώματος για να βοηθήσετε τους μαθητές/τριες να κατανοήσουν τη διάταξη.
• Για μαθητές/τριες με αισθητηριακές δυσκολίες, μπορείτε να παρέχετε ακουστικά ακύρωσης θορύβου ή ωτοασπίδες για να αποκλείσετε τον ήχο. Χρησιμοποιήστε ένα ηχείο δόνησης ή άλλη συσκευή αφής για να επιτρέψετε στον μαθητή να αισθανθεί τους κραδασμούς των παραγόμενων τόνων, αντί να βασίζεται στην ακουστική είσοδο.