Campo di addestramento 3: Reazione alle linee

1. Preparazione

• Leggi il materiale per gli studenti disponibile nell'app LEGO^® Education SPIKE^™.
• Per questa lezione è necessario tracciare una spessa linea nera su una superficie bianca o chiara:

  ▷ Traccia una linea nera su un foglio di carta bianca
  ▷ Utilizza il nastro isolante su una superficie chiara
  ▷ Stampa il PDF che fornisce alcune "idee per le linee"
  ▷ Utilizza un elemento asse nero del set di base LEGO SPIKE

2. Coinvolgimento (5 min.)

• Utilizza le idee suggerite nella sezione Avvia una discussione riportata di seguito per coinvolgere gli studenti in una discussione correlata alla lezione.
• Utilizza il video per spiegare la lezione.

3. Esplorazione (20 min.)

• Invita gli alunni a lavorare a coppie per costruire la struttura motrice con il sensore di colore.
• Chiedi loro di riprodurre la prima pila di programmazione per fare in modo che la struttura motrice avanzi e si arresti in posizione perpendicolare rispetto a una linea nera.
• Invitali a provare la seconda pila di programmazione e a descrivere cosa accade.

4. Spiegazione (5 min.)

• Avvia una discussione su come il sensore di colore rileva la linea nera.

5. Elaborazione (15 min.)

• Incoraggia gli alunni a passare al programma successivo per fare in modo che la struttura motrice segua una linea nera.
• Chiedi loro di ottimizzare questo codice per creare un programma segui-linea più avanzato.

6. Valutazione

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

Utilizza queste idee per coinvolgere gli alunni in una discussione sui campi di gara e sulle linee che ne fanno spesso parte.

• Chiedi agli alunni come utilizzerebbero queste linee per consentire alla struttura motrice di muoversi con maggiore efficacia.
• Illustra i vari tipi di linee e intersezioni:

  ▷ Linee sottili
  ▷ Angoli retti
  ▷ Linee a T
  ▷ Linee discontinue
  ▷ Linee nere intersecate da una colorata

Mostra agli alunni il video che spiega cosa dovranno fare.

Una struttura motrice semplice con sensore di colore
Utilizza il modello di struttura motrice semplice con il sensore di colore. Ricorda di applicare i morsetti del cavo.

Uso del sensore di colore
Per superare questa sfida, il sensore di colore può essere utilizzato in 2 modi diversi (ad esempio, modalità colore o modalità Intensità luce riflessa).

La modalità Intensità luce riflessa del sensore di colore garantisce la massima precisione. La linea viene seguita grazie al rilevamento alternato di 2 colori o 2 intensità di luce riflessa. Dedica un po’ di tempo a osservare insieme agli alunni i modi in cui il sensore riporta i valori. Ad esempio:

Utilizzo dei motori in modalità di alimentazione
Quando si accende un motore utilizzando la modalità di velocità regolata, l'hub invia gradualmente potenza (tensione) ai motori per raggiungere la velocità desiderata e mantenerla costante, indipendentemente dal fatto che la struttura motrice stia percorrendo una superficie piana o in pendenza.

Quando si accende un motore in modalità di alimentazione, l'hub invierà immediatamente la potenza desiderata (tensione) ai motori.

Nel caso di un segui-linea, poiché la struttura motrice deve eseguire movimenti piccoli e veloci (molto probabilmente al di sotto dei 10 gradi, oscillando tra lo spazio bianco e nero), la programmazione in modalità di alimentazione è più reattiva e di conseguenza il segui-linea agisce con maggior precisione.

Questo blocco è disponibile nell'estensione "Motre Motor".

Programma principale

Possibile soluzione

Altri programmi

Per semplificare la lezione:

• Spiega la modalità Intensità luce riflessa del sensore di colore

  ▷ Scopri di più sul sensore di colore nella sezione Guida dell'app SPIKE.

Per portare la lezione a un livello superiore:

• Incoraggia gli alunni a modificare i loro programmi e a seguire linee con colori, forme e dimensioni diverse.

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 alunni, utilizza i seguenti criteri:

• Gli alunni sono in grado di programmare la propria struttura motrice in modo che reagisca alle linee utilizzando il sensore di colore.
• Gli alunni sono in grado di inserire nel programma un’istruzione "IF ELSE" per realizzare un segui-linea semplice.
• Gli alunni riescono a ottimizzare il programma del segui-linea in modo da renderlo più accurato.

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

• Blu: abbiamo fatto in modo che la struttura motrice si arrestasse in corrispondenza di una linea perpendicolare.
• Giallo: abbiamo programmato la struttura motrice in modo che seguisse una linea.
• Viola: abbiamo modificato il programma segui-linea in modo da far muovere la struttura motrice con maggiore rapidità ed efficacia.

Valutazione dei compagni
Incoraggia gli studenti a fornirsi feedback a vicenda:

• Chiedi a ciascuno studente di assegnare un punteggio ai lavori svolti da un altro tramite la scala di mattoncini colorati sopra riportata.
• Invitali a scambiarsi un feedback costruttivo, in modo da migliorare il lavoro che il gruppo svolgerà nella lezione successiva.

Per integrare lo sviluppo delle capacità linguistiche.

• Presenta un programma chiamato “segui-linee differenziato” (consulta la sezione dei consigli di programmazione) e incoraggia gli alunni a provare a decodificarne il funzionamento.
• Chiedi agli alunni di valutare le prestazioni di questo programma rispetto ai programmi segui-linea precedenti.

Nota: questo allungherà i tempi della lezione.

Per promuovere lo sviluppo delle capacità matematiche:

• Chiedi agli alunni di utilizzare questi termini per spiegare come funziona un programma segui-linea quando si utilizza la modalità Intensità luce riflessa del sensore di colore:

  ▷ Valore di soglia
  ▷ Valore medio
  ▷ Maggiore di, minore di
  ▷ Intervallo
  ▷ Percentuale

Nota: questo allungherà i tempi della lezione.

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

• Informatica (applicazioni IT)
• Produzione e ingegneria (tecnologia delle macchine)
• Produzione e ingegneria (valutazione dei progetti)