Set di base WeDo 2.0

Smistamento per il riciclaggio

Progetta un dispositivo in grado di smistare gli oggetti sfruttando le loro proprietà fisiche, tra cui forma e dimensione.

Oltre 120 min.
Intermedio
Dagli 8 agli 11 anni
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1. Preparazione

(15-30 minuti)

• Leggi la preparazione generale nel capitolo “Gestione della classe”. • Informati sul progetto per capire cosa fare. • Definisci come desideri presentare il progetto: Utilizza il video fornito nel progetto all’interno del software WeDo 2.0 o utilizza il materiale che preferisci. • Determina il risultato finale del progetto: i parametri per presentare e produrre il documento. • Assicurati che le tempistiche ti consentano di soddisfare le aspettative. Importante Questa è una descrizione del progetto. Consulta il capitolo "WeDo 2.0 nel Programma di studio" per ulteriori spiegazioni sulle prassi di progettazione.

2. Fase di esplorazione

(30-60 minuti)

Il video introduttivo può essere utile a porre le basi per rivedere e discutere le seguenti idee per il progetto con gli studenti. Video introduttivo Il riciclaggio dei materiali è una delle maggiori sfide del XXI secolo. Il riciclaggio offre i materiali utilizzati una seconda vita. Sensibilizzare le persone a riciclare coerentemente i rifiuti è una sfida e un modo per incoraggiare la diffusione del riciclaggio è quello di rendere più efficienti metodi di smistamento: 1. Le persone devono assumere comportamenti che scoraggino l’abitudine di gettare i rifiuti nello stesso posto. 2. In genere, i materiali devono essere smistati all’inizio del processo di riciclaggio, ma molti materiali riciclabili giungono nei centri di raccolta senza alcuna differenziazione. 3. Persone o macchine possono separare rifiuti in base al genere in modo che carta, plastica, metallo e il vetro vengano raccolti in modo differenziato. 4. Quando si utilizza una macchina per smistare gli oggetti, questa deve sfruttare le caratteristiche fisiche degli oggetti, quali la forma o addirittura le proprietà magnetiche, per elaborarli.

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Domande per il dibattito 1. Che cosa vuol dire riciclare? Il riciclaggio è un processo attraverso il quale i materiali di scarto vengono trasformati in qualcosa di nuovo. Tra gli elementi comunemente riciclati sono inclusi la carta, la plastica e il vetro. 2. In che modo i materiali riciclabili vengono smistati nella tua zona? Descrivi, insieme ai tuoi studenti, se i materiali vengono smistati manualmente o per mezzo di una macchina. Chiedi agli studenti se a casa smistano i materiali riciclabili o altro. 3. Immagina un dispositivo in grado di smistare i rifiuti in base alla forma. La risposta a questa domanda guiderà gli studenti nel processo di progettazione. 4. Dove va a finire il materiale riciclato? La risposta a questa domanda a seconda della località, ma molto probabilmente i materiali finiranno nell'impianto di riciclaggio locale. I materiali non riciclabili avranno una destinazione diversa, ad esempio una discarica o un inceneritore. Chiedi agli studenti di raccogliere le proprie risposte, corredate di testo o immagini, nello strumento di documentazione.

3. Fase di creazione

(45-60 minuti)

Costruzione e programmazione di un camion di smistamento degli oggetti riciclabili Gli studenti seguiranno le istruzioni di montaggio per creare camion di smistamento e gli oggetti. 1. Costruisci un camion per lo smistamento. Il modello utilizzato nel progetto utilizza un sistema di pulegge per capovolgere il carico del camion su un asse. In un primo momento, entrambe le parti devono essere riuscire a passare, anche se hanno forme diverse. Successivamente, gli studenti verranno invitati a modificare la struttura in modo che gli oggetti vengano smistati in base alle dimensioni.

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2. Programma il pianale del camion. Questo programma attiverà il motore in una direzione per 1 secondo per assicurarsi che il pianale sia completamente in posizione azzerata. Dopo un’attesa di 3 secondi durante i quali lo studente carica le scatole, la macchina emetterà un suono e il pianale si ribalterà per far cadere le scatole.

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Importante Gli studenti potrebbero dover regolare il livello di potenza del motore per far funzionare il programma. I motori possono variare l’uno dall’altro. Suggerimento Prima che gli studenti inizino a progettare soluzioni, chiedi loro di modificare i parametri del programma in modo che lo capiscano completamente.

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Progettazione di una soluzione diversa Da questo modello, gli studenti dovrebbero essere in grado di modificare la struttura del carico del camion per smistare le scatole in gruppi diversi in base alla loro forma. Consenti agli studenti la massima flessibilità. Per questo problema esistono soluzioni più complesse che possono prevedere modifiche alla struttura del meccanismo di smistamento, del programma o una combinazione di entrambi. Idee di soluzione 1. Modifica il camion per smistare le scatole. Rimuovendo la base posteriore LEGO® del camion, una scatola dovrebbe cadere nel primo buco mentre l’altra dovrebbe scivolare dalla parte posteriore a causa della sua forma. Altre progettazioni possono funzionare altrettanto bene. 2. Usa il sensore di movimento per lo smistamento. Collocando il sensore di movimento su un lato del carico nella posizione corretta e creando il programma giusto, il sensore può rilevare gli oggetti in base alle dimensioni. 3. Smista le scatole fuori dal camion. Questa soluzione richiederebbe la costruzione di altri elementi aggiuntivi al camion o che possono sostituirlo. Le scatole possono essere depositate in fabbrica e smistate in un altro modo. Importante È importante tenere presente che poiché il modello di uno studente varia a seconda delle sue scelte, non esistono istruzioni di montaggio né programmi di esempio disponibili per gli studenti per questa parte del progetto.

Progettazione di ulteriori soluzioni (facoltativo, 45-60 minuti) La sezione “Progettazione di ulteriori soluzioni” del progetto dello studente è un approfondimento facoltativo. Tieni presente che queste sono attività di approfondimento della sezione precedente e sono progettate per gli studenti più grandi o più esperti. Chiedi agli studenti di progettare un terzo oggetto da smistare. Al fine di smistare gli elementi, gli studenti dovranno probabilmente abbandonare il modello di camion e progettare un altro tipo di dispositivo: 1. Ordina gli oggetti utilizzando un nastro trasportatore. 2. Ordina gli oggetti utilizzando un braccio robotico. 3. Ordina gli oggetti utilizzando i due dispositivi diversi. Il fatto che il dispositivo funzioni perfettamente o che gli studenti trovino una soluzione efficace non dovrebbe essere rilevante. È invece importante che il ragionamento alla base dei principi di smistamento sia ben articolato quando gli studenti applicano i principi di progettazione tecnica. Suggerimento per la collaborazione Raggruppando team, gli studenti avranno più opzioni per creare strategie di ordinamento. Un team potrebbe smistare alcuni oggetti e un secondo team potrebbe occuparsi dell’ulteriore smistamento. Ad esempio, il primo team potrebbe smistare gli oggetti piccoli da quelli di dimensioni medie e grandi. Il secondo team smisterebbe quindi gli oggetti di medie dimensioni da quelli grandi.

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4. Fase di condivisione

(45+ minuti)

Completamento del documento Chiedi agli studenti di documentare il progetto in diversi modi: • Chiedi agli studenti di scattare una foto di ciascuna versione creata e spiegare la soluzione più efficace o quella con maggior potenziale. • Chiedi ai team di studenti di confrontare e confutare a vicenda i rispettivi progetti. • Chiedi agli studenti di includere nella documentazione una spiegazione di come sia possibile ordinare un oggetto in base alla forma e come quest’ultima sia determinante ai fini della soluzione. Presentazione dei risultati Gli studenti devono descrivere il modo in cui viene utilizzata la soluzione ideata per lo smistamento degli oggetti in base alla loro forma. Per migliorare le presentazioni degli studenti: • Invita gli studenti a presentare come sono giunti a risolvere il problema. • Chiedi loro di spiegare le sfide che hanno dovuto affrontare e come hanno modificato progetti e programmi per ottenere il risultato ottenuto. • Chiedi loro di fornire una spiegazione contestualizzata. • Discutete insieme se questa soluzione è applicabile alla vita reale.

Valutazione del progetto

Rubriche di valutazione del progetto NGSS (Next Generation Science Standards, Standard scientifici di prossima generazione, utilizzati negli USA) Puoi utilizzare queste sezioni di valutazione con la griglia delle sezioni di osservazione, che si trova nel capitolo "Valutazione con WeDo 2.0". Fase di esplorazione Durante la fase di esplorazione, assicurati che lo studente sia coinvolto attivamente nel dibattito, ponga e risponda alle domande e sia in grado di spiegare come le proprietà di un oggetto siano utili ai fini del suo smistamento. 1. Lo studente non è in grado di rispondere alle domande o partecipare al dibattito in modo adeguato, né descrivere le proprietà dell’oggetto e come questo può essere smistato. 2. Lo studente è in grado, su richiesta dell’insegnante, di rispondere alle domande o partecipare al dibattito o, se aiutato, descrivere le proprietà dell’oggetto e come questo può essere smistato. 3. Lo studente è in grado di rispondere alle domande e partecipare al dibattito in classe in modo adeguato o descrivere le proprietà dell’oggetto e come questo può essere smistato. 4. Lo studente è in grado di approfondire le spiegazioni durante il dibattito o descrivere le proprietà dell’oggetto e come questo può essere smistato. Fase di creazione Durante la fase di creazione, assicurati che lo studente collabori bene con il team, dimostri di saper utilizzare il processo di progettazione tecnica e raccolga e utilizzi le informazioni per risolvere i problemi. 1. Lo studente non è in grado di lavorare bene all’interno di un team per risolvere problemi, non dimostra di saper utilizzare il processo di progettazione tecnica per risolvere i problemi. 2. Lo studente è in grado di lavorare all’interno di un team per risolvere i problemi o, se aiutato, dimostrare di saper utilizzare il processo di progettazione tecnica per raccogliere e utilizzare informazioni utili per la risoluzione dei problemi. 3. Lo studente è in grado di lavorare all’interno di un team per risolvere i problemi o dimostrare di saper utilizzare il processo di progettazione tecnica per raccogliere e utilizzare informazioni utili per la risoluzione dei problemi. 4. Lo studente lavora all’interno di un team rivestendo il ruolo di leader o è in grado di fare un uso esteso della progettazione tecnica o raccogliere e utilizzare informazioni per risolvere i problemi in molti modi. Fase di condivisione Durante la fase di condivisione, assicurati che lo studente sia in grado di spiegare come ha risolto il problema e comunichi in che modo ha sfruttato le dimensioni degli oggetti ai fini dello smistamento. 1. Lo studente non spiega la risoluzione del problema individuata e non comunica la modalità scelta per ordinare gli oggetti in base alle dimensioni. 2. Lo studente può spiegare parzialmente come ha risolto il problema e comunica, su richiesta dell’insegnante, alcune idee su come ha smistato gli oggetti in base alle dimensioni. 3. Lo studente può spiegare in modo adeguato come ha risolto il problema e comunica come ha smistato gli oggetti in base alle dimensioni. 4. Lo studente può spiegare in modo dettagliato come ha risolto il problema e comunica come ha smistato gli oggetti in base alle dimensioni. Sessioni di valutazione del progetto ELA Puoi utilizzare queste sezioni di valutazione con la griglia delle sezioni di osservazione, che si trova nel capitolo "Valutazione con WeDo 2.0". Fase di esplorazione Durante la fase di esplorazione, assicurati che lo studenti sia di grado di spiegare bene le proprie idee e di aver compreso le domande poste. 1. Lo studente non è in grado di condividere le proprie idee derivanti dalle domande poste durante la fase di esplorazione. 2. Lo studente è in grado, su richiesta dell’insegnante, di condividere le proprie idee derivanti dalle domande poste durante la fase di esplorazione. 3. Lo studente sa esporre le proprie idee derivanti dalle domande poste durante la fase di esplorazione in modo adeguato. 4. Lo studente fornisce spiegazioni approfondite e dettagliate delle proprie idee derivanti dalle domande poste durante la fase di esplorazione. Fase di creazione Durante la fase di creazione, assicurati che lo studente compia le scelte appropriate (vale a dire, fermi immagine, video, testo) e documenti i risultati come da aspettative. 1. Lo studente non riesce a documentare i risultati durante tutta l'indagine. 2. Lo studente documenta i propri risultati, ma la documentazione è incompleta o non soddisfa le aspettative stabilite. 3. Lo studente documenta i propri risultati per ciascun componente dell’indagine in modo adeguato e seleziona scelte appropriate. 4. Lo studente si avvale di vari metodi appropriati per documentare i propri risultati e supera le aspettative stabilite. Fase di condivisione Durante la fase di condivisione, assicurati che lo studente si serva dei risultati ottenuti dall’indagine come prova giustificativa del ragionamento svolto. Lo studente si attiene alle linee guida stabilite per presentare risultati ottenuti al pubblico. 1. Lo studente non si avvale dei risultati ottenuti come prova nelle idee condivise durante la presentazione. Lo studente non si attiene alle linee guida stabilite. 2. Lo studente si avvale di alcune prove ottenute dai risultati dell’indagine, ma la giustificazione fornita è limitata. Le linee guida stabilite vengono generalmente seguite, ma presentano una o più lacune. 3. Lo studente fornisce le prove per giustificare i risultati ottenuti in modo adeguato e si attiene alle linee guida stabilite durante la presentazione. 4. Lo studente discute i risultati ottenuti e si serve completamente delle prove per giustificare il ragionamento svolto attenendosi a tutte le linee guida stabilite.

5. Differenziazione

Per garantire un lavoro di successo, fornisci ulteriori istruzioni sulla costruzione e programmazione, ad esempio: • Concedi più tempo agli studenti affinché capiscano il funzionamento del primo prototipo. • Concedi loro del tempo per creare più di un prototipo. • Spiega la progettazione basata sull’ingegneria. Inoltre, fornisci indicazioni specifiche sul modo in cui desideri che gli studenti presentino e documentino i propri risultati, ad esempio, potresti organizzare una sessione di condivisione tra i team. Progettazione di ulteriori soluzioni Per gli studenti più esperti, puoi concedere più tempo per costruire e programmare in modo da consentire loro di creare diversi tipi di congegni in grado di smistare in base ad altre proprietà diverse dalla forma. Chiedi loro di utilizzare il processo di progettazione per spiegare tutte le versioni che hanno realizzato. Fraintendimenti degli studenti Spesso gli studenti fanno confusione tra il peso, la massa e il volume. Stabiliscono una correlazione secondo la quale più un oggetto è pesante, maggiori sono le sue dimensioni. Inoltre, non connettono la gravità al contenuto. Assicurati di formulare equazioni relativamente a peso, massa e volume per gli studenti.

Supporto per insegnante

Gli studenti effettueranno le seguenti attività: Scopri come metodi di smistamento migliori per il riciclaggio consentano di ridurre la quantità di rifiuti abbandonati. Crea e programma un dispositivo in grado di smistare gli oggetti riciclabili in base allo loro forma e dimensione. Presenta e documenta la soluzione sviluppata.

NGSS
K-2-ETS1-2
2-PS1-1

CCSS
CCSS.ELA-Literacy.SL.2.4

Materiale per studenti

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