Set di base MINDSTORMS EV3

Oggetti e ostacoli

Utilizzare il sensore ad ultrasuoni per rilevare il cuboide e reagire alla sua presenza.

45-90 min.
Principiante
Dagli 11 ai 14 anni
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Piano della lezione

1. Preparazione

  • Leggi il materiale per gli studenti disponibile nell'app EV3 Classroom.
  • Raccogli alcune informazioni su come funziona il sensore ad ultrasuoni.
  • Per questa lezione, ti occorrerà un metro a nastro per misurare e stabilire dove posizionare il cuboide.
  • Per completare questa lezione, gli studenti dovranno costruire il modello di struttura motrice. La realizzazione richiederà 30 minuti circa.

2. Coinvolgimento (5 min.)

  • Utilizza le idee suggerite nella sezione Avvia una discussione per coinvolgere gli studenti in un dibattito incentrato sulla lezione.
  • Organizza gli studenti in gruppi di due.

3. Esplorazione (20 min.)

  • Chiedi a ogni coppia di studenti di costruire il cuboide e l'estensione sensore ad ultrasuoni per la struttura motrice.
  • Concedi agli studenti il tempo necessario per utilizzare gli stack di programmazione forniti e scoprire i possibili usi del sensore ad ultrasuoni.

4. Spiegazione (5 min.)

  • Avvia una discussione su come utilizzare il sensore ad ultrasuoni per misurare la distanza.

5. Elaborazione (15 min.)

  • Incoraggia gli studenti a programmare la struttura motrice in modo che emetta un segnale acustico più frequente o più forte man mano che si avvicina al cuboide.
  • Non dimenticare di lasciare un po' di tempo per riordinare.

6. Valutazione

  • Fornisci un riscontro su ciò che ogni studente ha realizzato.
  • Per semplificare la procedura, puoi utilizzare le sezioni di valutazione fornite.

Avvia una discussione

I robot modulari sono utili perché possono essere estesi e riconfigurati in modo da eseguire una vasta gamma di attività. L'aggiunta di sensori consente loro di reagire all'ambiente circostante e di compiere azioni quali rilevare gli ostacoli ed evitare collisioni.

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Utilizza le seguenti domande per coinvolgere gli studenti in una discussione sui robot in grado di rilevare oggetti:

  • Conosci qualche robot in grado di rilevare oggetti?
  • Perché è utile che i robot siano in grado di rilevare gli oggetti?
  • Cosa sono gli ultrasuoni e come funziona un sensore ad ultrasuoni?

Suggerimenti per la costruzione

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Istruzioni di montaggio

Dopo l'uso, non smontare la struttura motrice e lasciala assemblata.

Suggerimenti per la programmazione

Programma principale

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Possibili soluzioni

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Differenziazione

Per semplificare la lezione:

  • Dedica più tempo alla spiegazione su come utilizzare il sensore ad ultrasuoni

Per portare la lezione a un livello superiore:

  • Incoraggia gli studenti a programmare un robot autonomo in grado di evitare gli ostacoli
  • Chiedi agli studenti di sostituire il sensore ad ultrasuoni con un sensore di contatto per rilevare gli ostacoli

Opportunità di valutazione

Checklist di osservazione per l'insegnante
Crea una scala adeguata alle tue esigenze, ad esempio:

  1. Obiettivo parzialmente raggiunto
  2. Obiettivo completamente raggiunto
  3. Obiettivo superato

Per valutare i progressi compiuti dagli studenti, utilizza i seguenti criteri:

  • Gli studenti sono in grado di utilizzare il sensore ad ultrasuoni per rilevare un oggetto.
  • Gli studenti riescono a modificare i parametri dei blocchi del sensore ad ultrasuoni per rilevare diverse distanze.
  • Gli studenti sono in grado di espandere il proprio programma in modo da ottenere una reazione dinamica alla distanza rilevata.

Auto-valutazione
Invita ogni studente a scegliere il livello che ritiene rappresenti la qualità del suo lavoro.

  • Bronzo: ho utilizzato il sensore ad ultrasuoni per fermarmi davanti a un oggetto.
  • Argento: ho utilizzato il sensore ad ultrasuoni per rilevare la distanza da un oggetto.
  • Oro: ho fatto in modo che un aspetto del programma reagisse dinamicamente alla distanza da un oggetto.
  • Platino: ho fatto in modo che diversi aspetti del programma reagissero dinamicamente alla distanza da un oggetto.
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Miglioramento delle capacità linguistiche

Per integrare lo sviluppo delle competenze linguistiche:

  • Chiedi agli studenti di preparare e distribuire una presentazione su come funzionano i sensori ad ultrasuoni.

Nota: questo allungherà i tempi della lezione.

Gli studenti che hanno apprezzato questa lezione potrebbero essere interessati ai seguenti percorsi di studio:

  • Produzione e ingegneria (tecnologia dei macchinari)
  • Produzione e valutazione dei progetti

Supporto per insegnante

Gli studenti saranno in grado di:

  • Utilizzare il sensore ad ultrasuoni per rilevare un oggetto e reagire alla sua presenza

Set di base EV3 di LEGO® MINDSTORMS® Education
App EV3 Classroom
Un metro a nastro

Matematica
Spazio e figure

  • Visualizzare oggetti tridimensionali a partire da rappresentazioni bidimensionali

Numeri

  • Utilizzare il concetto di rapporto fra numeri o misure
  • Utilizzare scale graduate in contesti significativi per le scienze e per la tecnica

Tecnologia
Vedere, osservare, sperimentare

  • Accostarsi a nuove applicazioni informatiche esplorandone le funzioni e le potenzialità
  • Eseguire misurazioni

Prevedere, immaginare, progettare

  • Pianificare la realizzazione di un oggetto
  • Immaginare modifiche di oggetti e prodotti di uso quotidiano in relazione a nuovi bisogni o necessità

Intervenire, trasformare e produrre

  • Smontare e rimontare semplici oggetti
  • Utilizzare semplici procedure per eseguire prove sperimentali nei vari settori della tecnologia
  • Programmare ambienti informatici ed elaborare semplici istruzioni per controllare il comportamento di un robot
  • Eseguire interventi di riparazione e manutenzione di oggetti

Fisica

  • Utilizzare i concetti fisici fondamentali (ad es. la velocità, etc.), in varie situazioni di esperienza. In alcuni casi raccogliere dati su variabili rilevanti di differenti fenomeni, trovarne relazioni quantitative ed esprimerle con rappresentazioni formali di tipo diverso

Italiano
Ascolto e parlato

  • Intervenire in una conversazione o in una discussione, di classe o di gruppo, con pertinenza e coerenza, rispettando tempi e turni di parola e fornendo un positivo contributo personale
  • Riferire sugli argomenti in modo chiaro

Materiale per studenti

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