Trasferimento di informazioni

(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 riguarda il confronto di più modi per inviare messaggi con sequenze (codici). Il modello offre un’opportunità divertente e pratica per testare e confrontare i codici progettati dagli alunni. Incoraggia gli alunni a progettare e costruire i propri codici e dispositivi per inviarli. Ribadisci che non esiste un unico modello corretto.

• Background scientifico – Trasferimento di informazioni:
  • Familiarizza con le opzioni di programmazione suggerite in “Esplorazione”, in cui gli alunni utilizzano i Blocchi luce e/o suono per inviare messaggi utilizzando sequenze in modi diversi.
  • Entrambi i metodi forniti sono codici sostitutivi in cui ogni lettera diventa un numero rappresentato da uno o più lampeggiamenti o suoni: A=1, B=2, ecc.
  • Perché i loro test siano idonei allo scopo, gli alunni dovranno incorporare criteri e vincoli, che potranno essere stabiliti durante la fase “Coinvolgimento”.
• Costruire le conoscenze di base – Trasferimento di informazioni: Utilizzando i materiali scientifici di base, condividi informazioni, immagini e definizioni:
  • I codici sono una serie di sequenze, che utilizzano numeri, lettere, suoni, luci e/o simboli per rappresentare i messaggi. Ad esempio, ogni lettera è rappresentata in codice Morse da lampeggiamenti o segnali acustici lunghi o brevi.
  • Le persone, in tempi e luoghi diversi, hanno usato sistemi di sequenze per inviare informazioni codificate.
  • Oggi, le informazioni vengono spesso trasferite elettronicamente da una fonte all’altra con modelli di codice binario che utilizzano 1 e 0 per rappresentare il testo, il suono e le immagini. I numeri vengono decodificati da dispositivi elettronici come i telefoni cellulari in una forma che riconosciamo.
  • Per criteri si intendono i requisiti che devono essere soddisfatti affinché un progetto abbia successo, ad esempio che sia facile da usare e sicuro.
    I vincoli sono i limiti del progetto come il tempo o il costo.
  • Terminologia chiave: sequenze, codice, trasferimento di informazioni, criteri, vincoli
• Esperienza di costruzione e programmazione: Esamina i suggerimenti contenuti nel Piano dell’unità. Per questa lezione, potresti anche
  • Rinforza i concetti con i tutorial dei Sensori di luce e colore nel menu Inizia dell’app SPIKE.
  • Prova una o più delle altre lezioni dell’unità Scienze per acquisire maggiore esperienza nella costruzione e familiarità con i Blocchi di parole nell’app SPIKE.
  • Usa la lezione Comunicare con la luce e il suono per trovare ispirazione e supporto per la costruzione.
• Materiali: individua un esempio stampato o digitale di codice Morse da condividere durante la sezione “Coinvolgimento”.

PARTE A (45 minuti)

• Presenta i personaggi principali della storia e la prima sfida: Maria, Leo, Daniel e Sofie usano un codice speciale per condividere idee. Crea il tuo codice per comunicare con i tuoi amici!

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

  • Quali sono alcuni modi in cui le sequenze vengono utilizzati per trasferire le informazioni? (la sequenza di suoni o del tamburo; Codice Morse, che utilizza una sequenza di segnali lunghi e brevi; luci di segnalazione in un aeroporto o da una nave. Potresti condividere un esempio di codice Morse.)
  • Quali potrebbero essere alcuni criteri per la progettazione di un codice? (una sequenza viene utilizzata per codificare le informazioni, il messaggio viene trasmesso in modo accurato, il sistema è facile da usare e veloce)
  • E per quanto riguarda i vincoli? (distanza, materiali, sicurezza, cioè evitare che troppi alunni si muovano contemporaneamente; un codice troppo lento per inviare messaggi potrebbe ritardare la comunicazione di informazioni urgenti)
  • Aiuta gli alunni a definire i criteri e i vincoli che utilizzeranno: un singolo gruppo di criteri e vincoli faciliterà il confronto tra gli alunni. Una serie di scelte incoraggerà la diversità delle soluzioni.

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

• Mentre gli alunni lavorano, potresti condividere gli esempi seguenti come supporto per la programmazione. Ribadisci che non esiste un unico modello o programma corretto. In questa lezione a progetto aperto, gli alunni possono progettare e costruire qualsiasi modello e codici di messaggio che desiderano.

• Gli alunni devono:

  • Creare e annotare almeno due codici diversi per l’invio di parole con le lettere A-E (ad esempio, A = verso di lupo; B = verso di uccello; C = verso di gatto; e così via).
  • Iniziare a COSTRUIRE e PROGRAMMARE un modello per inviare messaggi codificati utilizzando sistemi diversi. Mostrare come sarà utile per comunicare con gli amici.
  • Testare i loro codici come partner o con altri gruppi, utilizzando i criteri e i vincoli stabiliti.

• Facilita il brainstorming sui modi per programmare la Matrice luce per creare un modello che trasferisca le informazioni. Ad esempio, gli alunni possono utilizzare criteri e vincoli di progettazione condivisi e quindi testare le idee seguenti:

  • BED scritto in pixel sulla Matrice di luce, con un codice per tutte le lettere A-E.
  • BEAD scritto con versi di animali, con un codice per tutte le lettere A-E.

• 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 usare il proprio modello per dimostrare e spiegare:

  • In che modo i design del codice di prova utilizzano sequenze diverse per trasferire le informazioni.
  • I criteri e i vincoli utilizzati per le loro soluzioni.
  • Confronto dei risultati dei test per i due progetti di codice.
  • Se e come i loro codici hanno reso facile la condivisione delle informazioni.

• Incoraggia condivisione e suggerimenti su parti del modello o della programmazione in cui i gruppi hanno riscontrato difficoltà.

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 per supportare ulteriori condivisioni, brainstorming e ispirazione e continuare la programmazione dei modelli.

• Organizza un metodo di condivisione per consentire agli alunni di vedere e valutare i progetti degli altri, come “Puzzle” (i gruppi si separano e formano nuovi gruppi) “o Cerchio interno-esterno” (gli alunni formano due cerchi, uno di fronte all’altro, e quindi si spostano in direzioni opposte per confrontarsi con un nuovo partner). Chiedi agli alunni di documentare i dati di confronto per ogni modello che visualizzano, incluso il modo in cui le caratteristiche di ogni modello si correlano con quelle del proprio modello in termini dei principali criteri di velocità, precisione e facilità d’uso. Incoraggiali a prendere nota di tutte le idee che vorrebbero provare e a considerare quale design risolve meglio il problema dell’invio di messaggi segreti agli amici.

• Gli alunni devono:

  • (15 min.) Continuare a COSTRUIRE e PROGRAMMARE, incorporando le idee scaturite dall’attività Condivisione.
  • (10 min.) Usare i loro modelli completati per condividere la progettazione e il test con la classe e confrontare insieme il modo in cui i diversi progetti di codice soddisfano i criteri di velocità, precisione e facilità d’uso. Chiedi agli alunni di votare il design del codice che, secondo loro, risolve meglio il problema dell’invio di messaggi segreti agli amici.

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

  • Li hanno aiutati a completare la sfida.
  • Hanno appreso durante la progettazione e la programmazione dei loro modelli.

• 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:

  • Progettare almeno due diversi design di codice per il trasferimento delle informazioni.
  • Identificare i criteri (ad esempio, il messaggio viene trasmesso in modo accurato, viene utilizzato un sistema per la codifica delle informazioni, il sistema è veloce e facile da usare) e i vincoli (ad esempio, distanza, materiali, sicurezza) per il test e l’utilizzo del sistema.
  • Valutare ogni codice e soluzione in base alla velocità, alla precisione e alla facilità d’uso.

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:

• Limita gli alunni alla progettazione di una sequenza di codice per rispondere a domande semplici con un lampeggiamento per “no” e due lampeggiamenti per “sì”. Quindi integra il confronto con domande sì/no o meno criteri.

Per aumentare il livello di difficoltà:

• Chiedi agli alunni di espandere le loro soluzioni di progettazione includendo altre lettere dell’alfabeto per trasmettere informazioni utilizzando altre parole. (I codici di esempio comprendono solo parole A-E.) Preparali a scoprire possibili problemi nel loro sistema, poiché alcuni codici non sono scalabili.

• Distribuisci materiali didattici sui codici e sequenze utilizzati per trasferire informazioni, anche durante momenti importanti della storia (ad esempio, Codice Morse; Codice di servizio generale durante la Guerra Civile americana; Codici Choctaw della Prima guerra mondiale; Dispositivo Enigma della Seconda guerra mondiale; oppure cerca “migliori codici della storia”). Chiedi agli alunni di esplorare un metodo e poi di spiegare l’apprendimento attraverso un poster che illustri il suo funzionamento.

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