Set SPIKE™ Prime

Trova il guasto

Comprendere i motivi per cui qualcosa non funziona e risolvere il problema

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

1. Preparazione

  • Leggi il materiale per gli alunni disponibile nell’app LEGO® Education SPIKE.

2. Coinvolgimento (5 min.)

  • Utilizza le idee suggerite nella sezione Avvia una discussione riportata di seguito per coinvolgere gli alunni in una discussione incentrata sulla lezione.
  • Utilizza il video per spiegare la lezione.

3. Esplorazione (35 min.)

  • Chiedi agli studenti di lavorare in coppia per costruire una macchina a controllo numerico (Computerized Numerical Control, CNC), ricordando loro che stanno costruendo una macchina non funzionante.
  • Invitali ad avviare il programma e a provare a identificare e correggere i problemi rilevati.
  • Ricorda di documentare i problemi e le relative soluzioni.

4. Spiegazione (10 min.)

  • Avvia una sessione di condivisione. Incoraggia gli studenti a parlare dei problemi che hanno rilevato e delle soluzioni che hanno ideato.

5. Elaborazione (25 min.)

  • Chiedi a ogni team di migliorare la propria macchina CNC modificandone la costruzione e/o il programma.
  • Incoraggiali a condividere a turno con la classe i miglioramenti apportati.
  • Non dimenticare di lasciare un po’ di tempo per riordinare.

6. Valutazione

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

Avvia una discussione

Avvia una discussione sull’iterazione o sulla correzione degli errori ponendo domande pertinenti, quali:

  • Qual è, in genere, la tua prima reazione quando qualcosa si rompe?
  • Se vuoi riparare qualcosa, quali sono le tue prime azioni?
  • Qual è l'ultima cosa che hai riparato? Come hai individuato il problema?
  • Che cosa è una macchina CNC? Sai a cosa serve?

Mostra agli alunni il video che spiega cosa dovranno fare.

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Suggerimenti per la costruzione

Costruzione in tandem
Dividi le attività di costruzione di ogni team in modo che tutti possano partecipare attivamente:

  • Alunno A: parte superiore della macchina CNC
  • Alunno B: parte inferiore e ago della macchina CNC
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Forme pre-progettate
Per questa lezione è possibile utilizzare normali fogli di carta formato Letter oppure i PDF pre-progettati con tagli per macchine CNC forniti. Questi fogli rendono più semplice per gli alunni capire se la macchina CNC funziona o meno.

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Caricamento della carta
Ecco come caricare la carta:

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Ricerca dei problemi
Il modello di macchina CNC ha 4 problemi reali che devono essere risolti per consentire al programma di funzionare come previsto:

  1. Manca una ruota dell’alimentatore della carta e questo impedisce all'asse Y di funzionare correttamente.
  2. La parte superiore della macchina CNC non è correttamente collegata alla parte inferiore.
  3. Gli ingranaggi dell’alimentatore della carta sono invertiti, quindi la carta entra nella macchina CNC troppo velocemente.
  4. Il carrello della matita non è fissato, quindi l'asse X non funziona correttamente.
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Correzioni semplici
Questo è il metodo più semplice per risolvere tali problemi. Occorre tuttavia ricordare che l'obiettivo della lezione è fare in modo che gli alunni trovino soluzioni proprie.

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Possibile aggiornamento
Gli alunni possono aggiornare le loro macchine CNC aggiungendo un sensore di colore.

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Suggerimenti per la programmazione

Programma principale

SPIKE Invention-Squad Broken Step03-Program it-it

Possibili soluzioni

SPIKE Invention-Squad Broken Teacher Solution it-it

Differenziazione

Per semplificare la lezione:

  • Suggerisci una serie di mattoncini che gli alunni possono utilizzare per risolvere i problemi
  • Chiedi a tutti i team di lavorare allo stesso aggiornamento per facilitare la valutazione dei miglioramenti

Per portare la lezione a un livello superiore:

  • Chiedi agli alunni di disegnare sulla stampante forme complesse, incluse alcune curve
  • Invitali a trasformare questo modello in una stampante 3D aggiungendo un asse Z

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 alunni, utilizza i seguenti criteri:

  • Gli alunni sono in grado di descrivere la funzione di un oggetto.
  • Gli alunni sono in grado di descrivere i vantaggi offerti dalle funzionalità di un oggetto rispetto alle esigenze.
  • Gli alunni sono in grado di elaborare argomenti efficaci.

Auto-valutazione

Invita ogni alunno a scegliere il mattoncino che ritiene rappresenti la qualità del suo lavoro.

  • Blu: riesco a descrivere il funzionamento delle cose
  • Giallo: riesco a descrivere in dettaglio il funzionamento delle cose ed evidenziare a quali scopi sono utili.
  • Viola: riesco a convincere gli altri di aver inventato la cosa più straordinaria del mondo.

Valutazione tra pari
Incoraggia i tuoi studenti a fornirsi feedback a vicenda:

  • Facendo in modo che gli studenti assegnino reciprocamente un punteggio ai lavori svolti tramite la scala di mattoncini colorati riportata sopra.
  • Invitandoli a presentare feedback costruttivi tra loro, in modo da migliorare l’operato del gruppo nella lezione successiva.
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Miglioramento delle capacità linguistiche

Per promuovere lo sviluppo delle capacità linguistiche:

  • Incoraggia gli alunni a partecipare a un gioco di ruolo inscenando una telefonata a un servizio di assistenza clienti.

    ▷ Un alunni descrive il problema.
    ▷ Un altro spiega come risolverlo.

Nota: questo allungherà i tempi della lezione.

Miglioramento delle capacità matematiche

Per promuovere lo sviluppo delle capacità matematiche:

  • Incoraggia gli alunni a individuare il rapporto di trasmissione di alimentazione della carta.
  • Invitali a descrivere come questo controlli la velocità di ingresso della carta nella macchina CNC utilizzando un linguaggio appropriato.
  • Chiedi loro di spiegare (e provare a dimostrare) cosa accadrebbe se gli ingranaggi venissero invertiti.

Nota: questo allungherà i tempi della lezione.

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

  • Economia e finanza (imprenditoria)
  • Istruzione e formazione (insegnamento)
  • Media e comunicazioni (tecnologie di trasmissione)

Supporto per insegnante

Gli alunni saranno in grado di:

  • Valutare le prestazioni di una soluzione progettuale
  • Ripetere le procedure per individuare i problemi e quindi risolverli

Set LEGO® Education SPIKE Prime
Matite

Matematica
Spazio e figure

  • Visualizzare oggetti tridimensionali a partire da rappresentazioni bidimensionali.

Tecnologia
Vedere, osservare, sperimentare

  • Accostarsi a nuove applicazioni informatiche esplorandone le funzioni e le potenzialità.

Intervenire, trasformare e produrre

  • Smontare e rimontare semplici oggetti.
  • Programmare ambienti informatici e elaborare semplici istruzioni per controllare il comportamento di un robot.

Prevedere, immaginare e progettare
Effettuare stime di grandezze fisiche.

Italiano
Ascolto e parlato

  • Riferire oralmente su un argomento di studio esplicitando lo scopo e presentandolo in modo chiaro.

Materiale per studenti

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