Argomento 3 Attività

Obiettivo: introdurre i concetti di base sui diversi tipi di dati attraverso la partecipazione a un esercizio interattivo e collaborativo.

Durata: 25 minuti

Materiali: oggetti rilevanti (blocchi, carte ecc.), fogli per appunti

Procedura:

  1. L’insegnante introduce diversi tipi di dati, utilizzando l’analogia con i diversi tipi di frutta: alcuni frutti sono dolci, altri aspri; alcuni sono rotondi, altri più piatti, ecc. Quindi chiede agli studenti di elencare diversi tipi di frutta e descriverne le caratteristiche.
  2. L’insegnante può usare oggetti fisici per rappresentare tipi di dati diversi, ad esempio blocchi di dimensioni e colori diversi per rappresentare numeri di tipi diversi, o carte con sopra scritte parole per rappresentare dati di testo.
  3. L’insegnante presenta una storia in classe. (Storia suggerita)
    Una contadina deve tenere sotto controllo quante mele ha nel suo frutteto. Per farlo, usa una variabile in cui memorizza il numero di mele. L’insegnante può usare blocchi fisici per rappresentare le mele il contenitore in cui sono riposti per rappresentare la variabile.
    Inoltre, la contadina deve registrare se ciascuna mela è matura o acerba, e per farlo usa un valore booleano per rappresentare queste informazioni.  Usare carte su cui sono scritte le parole “matura” e “acerba” per rappresentare questi dati.
  4. Agli studenti (in gruppi) viene quindi chiesto di creare le proprie storie che esemplifichino diversi tipi di dati. L’insegnante fornisce esempi o sostegno quando necessario.
  5. I gruppi di studenti presentano le loro storie.

Obiettivo: acquisire una comprensione pratica di come la domotica intelligente può migliorare la qualità della vita, e del ruolo delle affermazioni condizionali.

Durata: 25 minuti

Materiali: scheda Arduino e breadboard, luci a LED, sensore di movimento, sensore di luce, sensore di temperatura e umidità, ponticelli, cavo USB, computer con Arduino IDE

Procedura:

  1. L’insegnante introduce agli studenti la domotica intelligente e i sensori.
  2. L’insegnante divide gli studenti in piccoli gruppi e fornisce i materiali per creare un sistema di domotica intelligente.
  3. Illustrare che l’obiettivo è creare un sistema che accenda le luci, regoli la temperatura e l’umidità e spenga le luci tramite i sensori e le istruzioni condizionali.
  4. Fornire un elenco di problemi che i gruppi devono risolvere tramite le istruzioni condizionali.
  5. Consentire agli studenti di lavorare insieme per risolvere i problemi e di sperimentare diverse configurazioni e tecniche di programmazione.
  6. Chiedere agli studenti di condividere i progetti e riflettere su quanto appreso.
  7. Ricordare agli studenti di seguire buone pratiche di sicurezza.

Obiettivo: provare nella pratica e comprendere le istruzioni condizionali nella programmazione.

Durata: 45 minuti

Materiali: sensori vari (luce, suono, temperatura, movimento ecc.), schede Arduino/computer Raspberry Pi, cavi e breadboard per collegare sensori e microcontrollori, computer con software di programmazione installato (ad esempio Arduino IDE o Python).

Procedura:

  1. L’insegnante introduce le istruzioni condizionali e il loro uso nella programmazione.
  2. Dividere gli studenti in piccoli gruppi e dare a ciascun gruppo un set di sensori e microcontrollori.
  3. Spiegare che il loro obiettivo è usare sensori e microcontrollori per creare istruzioni condizionali che attivano certe azioni in base ai dati del sensore.
  4. Dare agli studenti un elenco di attività o problemi che devono completare tramite le istruzioni condizionali. Ad esempio, scrivere un codice che accenda una luce quando il sensore di luce rileva che la stanza è troppo buia, o che accenda una ventola quando il sensore di temperatura rileva che nella stanza fa troppo caldo.
  5. Fornire agli studenti i materiali e gli strumenti necessari per collegare i sensori e i microcontrollori e scrivere il codice per le istruzioni condizionali.
  6. Gli studenti lavorano in gruppi per risolvere i problemi posti. L’insegnante incoraggia gli studenti a sperimentare configurazioni di sensori e tecniche di programmazione diverse.
  7. Gli studenti condividono i loro progetti con la classe e spiegano come il loro gruppo ha usato le istruzioni condizionali per controllare i sensori e attivare le azioni.

Obiettivo: comprendere il concetto di loop nella programmazione e acquisire familiarità con i loop illustrando il loro uso nella risoluzione di un problema reale. 

Durata: 20 minuti

Materiali: sensori vari (luce, suono, temperatura, movimento ecc.), schede Arduino/computer Raspberry Pi, cavi e breadboard per collegare sensori e microcontrollori, computer con software di programmazione installato (ad esempio Arduino IDE o Python).

Procedura:

  1. L’insegnante introduce il concetto di loop nella programmazione.
  2. L’insegnante presenta la storia seguente, o una storia simile.

Ora voglio che ricordiate la contadina di cui abbiamo parlato nell’altro esercizio. La nostra contadina coltiva i raccolti, e deve annaffiarli ogni singolo giorno per mantenerli in salute. La contadina usa un innaffiatoio per innaffiare ogni singola pianta, ma questo richiede molto tempo, e tutto quel lavoro ripetitivo la annoia.

L’insegnante può usare oggetti di scena e altri elementi sensoriali per facilitare la memorizzazione, ad es. un annaffiatoio giocattolo e un fazzoletto di terreno con delle piante per mostrare le colture che vengono innaffiate.

Un giorno, la contadina sente un altro contadino del villaggio parlare di un impianto di irrigazione: una nuova invenzione che innaffia tutte le piante contemporaneamente e può essere impostata per farlo ogni giorno alla stessa ora. La contadina si informa sull’impianto di irrigazione e decide di installarne uno nei suoi campi.

A questo punto, l’insegnante può spiegare come l’impianto di irrigazione usa un loop per innaffiare le piante automaticamente. Il programma che controlla l’impianto di irrigazione esegue le istruzioni che aprono l’acqua e innaffiano le piante per un determinato periodo di tempo, quindi ripete quelle istruzioni alla stessa ora il giorno successivo.

  1. Man mano che l’insegnante racconta la storia, può porre domande per incoraggiare gli studenti a riflettere su come il concetto di loop si applica alla storia, ad esempio:

“Come può fare la contadina a usare un loop per innaffiare i suoi raccolti in modo più efficiente?”

“Cosa succederebbe se l’impianto di irrigazione non usasse un loop per ripetere le istruzioni?”