Comunicare con la luce e il suono

(NOTA: questa lezione contiene una Parte A e una Parte B. Entrambi le parti sono importanti per accedere all’apprendimento completo dello standard. Se il tempo è limitato, rivedi entrambe le parti per selezionare gli elementi che soddisfano le esigenze degli alunni.)

In questa lezione, l’apprendimento chiave consiste nel progettare e costruire un dispositivo in grado di inviare messaggi a distanza, utilizzando la luce o il suono. Gli alunni progetteranno i propri codici di messaggi luminosi o sonori e quindi creeranno un modello di dispositivo come un modo divertente e pratico per testare i suddetti codici. La lezione fornisce sia suggerimenti di codice sia esempi di compilazione/programmazione per trarre ispirazione. Incoraggia gli alunni a progettare i propri codici e dispositivi per i messaggi.

• Background scientifico – Comunicare con la luce e il suono: le persone comunicano a distanza da millenni.
  • Nell’antichità, si utilizzavano spesso tamburi, messaggeri, corrieri che portavano messaggi incisi nell’argilla o su papiro e persino segnali di fumo.
  • Poi, per inviare messaggi codificati, state usate bandiere, specchi e semafori per.
  • A partire dal diciannovesimo secolo, grazie ai dispositivi elettrici (telegrafo, telefono, radio, satelliti e internet), le persone hanno potuto comunicare a grandi distanze, inviando e ricevendo messaggi in tutto il mondo e persino nello spazio.
• Attivare le conoscenze pregresse – Comunicare con la luce e il suono: usando i tuoi materiali scientifici e matematici di base, condividi informazioni, immagini e definizioni.
  • I numeri (ad esempio da 1 a 20) rappresentano quantità che possono essere contate.
  • Le persone usano suoni e luce nella loro vita quotidiana quando parlano, utilizzano dispositivi digitali e allarmi elettronici, accendono e spengono le lampade, ecc.
  • Terminologia chiave: codificare, programmare, comunicare.
• Esperienza di costruzione e programmazione: esamina i suggerimenti contenuti nel Piano dell’unità. Per questa lezione, potresti anche
  • Rinforzare i concetti con il tutorial Luce nel menu Inizia dell’app SPIKE.
  • Usare le sezioni Blocchi evento, suono e luce del menu Aiuto>Blocchi icone nell’app SPIKE per acquisire conoscenze sui modi di programmare con suoni e luci per inviare messaggi.
  • Usare la lezione “Vibrazione musicale” per acquisire esperienza nella progettazione di dispositivi che generano suoni.
• Materiali: trova immagini di fari e semafori, se necessario, per supportare il consolidamento delle informazioni di base degli alunni.

PARTE A (45 minuti)

• Presenta i personaggi principali della storia e la prima sfida: Daniel abita vicino a Sofie. Cosa può costruire Daniel per inviarle messaggi?

• PENSA – avvia una breve discussione sull’argomento o sugli argomenti della lezione, usando l’immagine della storia, se lo desideri.

  • Supponiamo che tu voglia parlare con qualcuno che non si trova nelle immediate vicinanze. Prova a inviare un messaggio a una persona dall’altro lato della stanza. Ma senza parlare. (Suggerisci agli alunni che forse potremmo comunicare usando solo una luce o un effetto sonoro).
  • E se la persona non si trova nella stanza? Cosa potresti fare? (Telefono, videochiamata, email)
  • Quali sono alcuni modi in cui le persone usano la luce per inviare messaggi? (Se lo desideri, potresti mostrare alcune immagini per coadiuvare l’apprendimento, tra cui semafori lampeggianti che comunicano ai guidatori di fermarsi e di ripartire, fari che lampeggiano di notte per guidare le imbarcazioni e proteggerle dai pericoli e persone che usano i fari delle loro auto per inviare segnali).
  • Pensiamo al problema di Daniel. Quali domande avete in questo momento? Come possiamo aiutarlo a risolvere il suo problema? (Gli alunni potrebbero avere domande sul fatto che le finestre di Daniel e Sofie sono aperte o chiuse, se la soluzione debba funzionare di giorno o di notte, ecc.)

• Distribuisci un set LEGO^® Education SPIKE^™ Essential e un dispositivo a ciascun gruppo.

• Mentre gli alunni lavorano, potresti condividere le idee esemplificative riportate di seguito come supporto per la costruzione o la programmazione. Spiega che si tratta di un’idea esemplificativa. Gli alunni devono costruire e programmare il dispositivo che hanno progettato.

• Gli alunni devono:

  • Discutere il problema di Daniel e i modi per risolverlo.
  • Pianificare alcuni modi di usare la luce come codice per i messaggi. Annotarli (supporta gli alunni con esempi, come un lampeggiamento = sì; due lampeggiamenti = no; tre lampeggiamenti = non so).
  • Usare il modello di base per PROGETTARE e COSTRUIRE un dispositivo in grado di comunicare con luci lampeggianti, iniziando con un disegno per esplorare le loro idee.
  • PROGRAMMARE il dispositivo in modo che possa inviare messaggi con i codici luminosi pianificati.

• Facilita il brainstorming su eventuali modi in cui utilizzare il set SPIKE^™ Essential per supportare le idee di progettazione, ad esempio:

  • Chiedendo agli alunni di scegliere quali elementi del set siano più importanti per comunicare con la luce (la Matrice luce e i Sensori).
  • Come programmare il Sensore luminoso per cambiare i colori per avere codici più “interessanti” (ad esempio, singolo lampeggiamento in rosso = felice; singolo lampeggiamento in blu = triste).

• Incoraggia gli alunni a ricostruire il modello fino a quando non funziona come previsto.

• A circa metà del tempo di lavoro, chiedi agli alunni di scambiarsi idee utilizzando una routine familiare in classe e poi di aggiornare i loro modelli con le idee scaturite dalla condivisione.

Idee esemplificative

• Riunisci gli alunni per la condivisione.

• Chiedi a ciascun gruppo di utilizzare il proprio modello e i piani di progettazione per dimostrare e spiegare:

  • L’idea alla base del design e perché l’hanno scelta.
  • In che modo il loro dispositivo aiuta a comunicare a distanza.
  • La parte più difficile della risoluzione del problema.
  • Se il loro design ha funzionato o se hanno dovuto modificarlo.
  • Il codice che hanno creato.

Se desideri continuare con la Parte B – Spiega, chiedi agli alunni di non smontare i loro modelli oppure concedi loro del tempo per ricostruirli.

PARTE B (45 minuti)

• Ripeti i passaggi della Parte A – Spiega, chiedendo ad altri gruppi di dimostrare e spiegare ciò che hanno appreso.

• (5 min.) Condividi le informazioni di base per aiutare gli alunni nell’Elaborazione:

  • Oltre alla luce, le persone usano i suoni per inviare segnali nella vita di tutti i giorni.
  • Quali potrebbero essere degli esempi? Quali messaggi trasmettono? (allarmi antincendio, sirene delle auto della polizia o delle ambulanze, suonerie dei telefoni e campanelli; questi suoni per lo più comunicano alle persone di prestare attenzione e talvolta le avvisano di una situazione pericolosa.)
  • Incoraggia gli alunni a spiegare più segnali sonori nella vita quotidiana. Quindi avvia brevemente il brainstorming su come utilizzare i tre Blocchi suono nell’app SPIKE.
  • Chiedi: quali suoni potete usare? (Per alcune risposte, vedere App SPIKE >menu Aiuto>Blocchi icone.)

• (15 min.) Chiedi agli alunni di ripetere e testare i modelli creati per completare la sfida successiva nell’app:

  • Pianificare alcuni modi per utilizzare l’audio come codice per i messaggi. Scriverli. (Supporta gli alunni con esempi: suono creato dal battito delle mani = felice; cane che abbaia = mi piacerebbe giocare).
  • Progettare e costruire un dispositivo che emette suoni. Programmarlo per utilizzare i suoni per inviare messaggi in codice. (Vedi “Preparazione” per riferimenti alla lezione “Vibrazione musicale”, che potrebbe aiutare gli alunni).

• (5 min.) Invita gli alunni a condividere conoscenze, idee o abilità che:

  • Li hanno aiutati a completare la sfida.
  • Hanno appreso mentre costruivano.

• Chiedi agli alunni di rimuovere i set e sgomberare le aree di lavoro.

• Poni domande guida per sollecitare i pensieri e le decisioni degli alunni durante l’ideazione, la costruzione e la programmazione.

Checklist di osservazione

• Rivedi gli obiettivi di apprendimento (riquadro Supporto per l’insegnante).

• Usa la checklist per osservare i progressi degli alunni:

  • Sanno sviluppare i propri codici usando il suono e la luce
  • Possono progettare, costruire e descrivere le caratteristiche di dispositivi che utilizzano la luce e il suono (codici) per risolvere il problema della comunicazione a distanza
  • Possono modificare i loro dispositivi fino a quando non funzionano come previsto?

Auto-valutazione

Invita ogni alunno a scegliere il mattoncino che ritiene rappresenti meglio il suo lavoro.

• Mattoncino blu: ritengo di essere in grado di seguire le istruzioni per creare un programma.
• Mattoncino giallo: sono in grado di seguire le istruzioni per creare un programma.
• Mattoncino verde: sono in grado di seguire le istruzioni per creare un programma e posso anche aiutare un amico a farlo.

Feedback tra compagni

Chiedi agli alunni di discutere, nell’ambito dei loro piccoli gruppi, le loro esperienze di lavoro di squadra.
Incoraggiali a usare espressioni quali:

• Mi è piaciuto quando hai...
• Mi piacerebbe saperne di più su come hai...

Per semplificare la lezione:

• Suggerisci un codice semplice (ad es. singolo lampeggiamento = sì; doppio lampeggiamento = no; triplo lampeggiamento = non so; A = 1, B = 2; suono del battito delle mani = felice; cane che abbaia = mi piacerebbe giocare) per aiutare gli alunni a passare rapidamente alla progettazione del loro dispositivo. Se gli alunni incontrano difficoltà, usa gli esempi forniti in Esplorazione per stimolare la riflessione.

Per aumentare il livello di difficoltà:

• Organizza gruppi di quattro alunni e sfidali a progettare dispositivi che combinano luce e suono per comunicare a distanza.

• Chiedi agli alunni di scrivere e disegnare i codici che hanno creato in Esplorazione ed Elaborazione sulle flashcard. Chiedi loro di usare colori, numeri, immagini e onomatopee (ad esempio, “abbaiare”) per creare le flashcard. Incoraggiali a condividere le flashcard con i loro amici e familiari per spiegare come i loro codici possono essere utilizzati per comunicare.

Se facilitata, questa lezione durerà più a lungo dei 45 minuti standard.