Δραστηριότητες STEM


Ενδεικτικές δραστηριότητες για το STEM Discovery Week που έγιναν στην τάξη.

Το BBC micro: bit χρησιμοποιήθηκε για όλες τις δραστηριότητές μας. Το BBC micro: bit είναι ένας υπολογιστής τσέπης που μπορεί να προγραμματιστεί, για να υλοποιήσετε τις ψηφιακές ιδέες, παιχνίδια και εφαρμογές σας.

Συναγερμός θερμοκρασίας για εκκολαπτήρια αυγών.

Χρησιμοποιώντας το micro: bit φτιάξαμε ένα μοντέλο συναγερμού θερμοκρασίας για τα εκκολαπτήρια αυγών. Χρησιμοποιήσαμε τον αισθητήρα θερμοκρασίας του micro: bit για να ακούσουμε έναν συναγερμό και να αναβοσβήνει ένα φως εάν η θερμοκρασία δεν ήταν κατάλληλη. Οι έννοιες που μελετήθηκαν από τη φυσική περιλάμβαναν τη μέτρηση της θερμοκρασίας, τα ανοικτά και κλειστά ηλεκτρονικά κυκλώματα, την ηλεκτρική ενέργεια, το ηλεκτρικό ρεύμα και τη γείωση. Από τον προγραμματισμό μελετήσαμε τη δομή επιλογής, τους λογικούς τελεστές «H / KAI»

Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιώντας τον Microsoft MakeCode editor για το BBC micro: bit, γράψαμε ένα πρόγραμμα που παρακολουθεί τη θερμοκρασία. Εάν ήταν μικρότερη από 37 ° C ή μεγαλύτερη από 38 ° C, έπαιζε τη νότα C (4 χτυπήματα) σε βρόχο ως συναγερμό και εμφάνιζε την θερμοκρασία στην οθόνη.

Διαφορετικά, αν η θερμοκρασία ήταν ασφαλής, σταματούσε να χτυπάει ο συναγερμός και στην οθόνη του micro:bit εμφανιζόταν ένα χαρούμενο πρόσωπο. Τροποποιήσαμε τη θερμοκρασία στον προσομοιωτή, για να ελέγξουμε το πρόγραμμά μας.

Στη συνέχεια, συνδέσαμε ένα βομβητή (buzzer), εξηγήσαμε το ανοικτό και κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα και τη γείωση και δοκιμάσαμε ένα πολύχρωμο LED ως μία άλλη έξοδο.

Using the micro:bit, we built a temperature alarm for egg incubators. Concepts that were studied included temperature measurement from first and second year physics, and from programming the selection structure, logical operators and / or and visual directional programming.

egg_hatcheries2-1

Επισημάναμε ότι αυτή είναι η αρχή που χρησιμοποιείται από έναν θερμοστάτη για τον έλεγχο της κεντρικής θέρμανσης στο σπίτι ή τον έλεγχο της θερμοκρασίας σε πολλά σύγχρονα αυτοκίνητα.

Στη συνέχεια συζητήσαμε ότι όπως συνδέουμε εξωτερικές εξόδους, όπως ένα βομβητή ή φωτεινά / χρωματιστά LED. Θα μπορούσαμε επίσης να συνδέσουμε εξωτερικές εισόδους, όπως έναν εξωτερικό αισθητήρα υγρασίας για να ανιχνεύσουμε την υγρασία του εδάφους σε μια γλάστρα για να χτυπήσει ένα συναγερμό να μας υπενθυμίσει να ποτίσουμε τα φυτά μας ή ακόμη καλύτερα το micro: bit θα μπορούσε να ενεργοποιήσει μια αντλία για να ποτίσει τα φυτά αυτόματα.

Έπειτα συζητήσαμε μια δραστηριότητα που πραγματοποιήσαμε νωρίτερα αυτή τη χρονιά χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα φωτός του micro: bit για να ανάβει και να σβήνει τα LEDs της οθόνης του σύμφωνα με το φως που πέφτει πάνω του. Ο αισθητήρας φωτός του micro: bit ανιχνεύει την ένταση του φωτός που πέφτει στην οθόνη των 25 LEDs. Είχαμε κάνει ένα πρόγραμμα το οποίο άναβε τα LEDs της οθόνης του micro:bit ανάλογα με το φως που πέφτει στην οθόνη, δηλ. 0 λυχνίες LED όταν ήταν πραγματικά φωτεινά, 1 LED όταν ήταν φωτεινό, 9 LED όταν άρχισε να γίνεται πιο σκοτεινά και 25 LED όταν ήταν πραγματικά σκοτεινά. Συζητήσαμε το μοντέλο που είχαμε κάνει και επισημάναμε ότι τα περισσότερα σύγχρονα αυτοκίνητα διαθέτουν αυτόματα συστήματα για να ανάβουν και να σβήνουν τα φώτα τους καθώς αλλάζει το επίπεδο φωτισμού. Ομοίως, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για μια αυτοματοποιημένη λάμπα σε ένα δωμάτιο ή ένα micro: bit μπορούσε να συνδεθεί στο πίσω μέρος του ποδηλάτου για να δημιουργήσει ένα έξυπνο φωτάκι.

Επίσης, είπαμε ότι αυτά θα μπορούσαν να είναι μοντέλα για το Διαδίκτυο των Πραγμάτων και συζητήσαμε για το διαδίκτυο των πραγμάτων.

Πηγές:

https://www.kitronik.co.uk/blog/microbit-alarm-kitronik-university/

https://groklearning.com/learn/microbit-crash-course/1/0/

Χρησιμοποιώντας το micro: bit για να ανάβετε LEDs, να αλλάζετε τη φωτεινότητα τους και να παίζετε μουσική.

Στα πλαίσια των μαθημάτων της Πληροφορικής και της Φυσικής, οι μαθητές χρησιμοποιώντας την πλακέτα του micro:bit κατασκεύασαν ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, όπου άναψε ένα LED και θα ήχησε ένας βομβητής (buzzer). Στη συνέχεια, μέρη του κυκλώματος αποτέλεσαν φρούτα αλλά και ανθρώπινα σώματα, τα οποία είναι αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος. Φτιάξαμε και ένα πληκτρολόγιο φρούτων ώστε κάθε φορά που ένας μαθητής ακουμπάει τα φρούτα να παίζει και μία νότα. Τέλος μελετήσαμε την παράλληλη και σύνδεση αντιστάσεων σε σειρά. Η πλακέτα micro:bit είναι ειδικά κατασκευασμένη για εκπαιδευτικούς σκοπούς και λειτουργεί με πολύ μικρή τάση. Δεν υπήρξε κανένας κίνδυνος για τη σωματική ακεραιότητα των μαθητών.

Συζητήσαμε πώς θα μπορούσαμε να επεκτείνουμε το πληκτρολόγιο φρούτων που κάναμε για να φτιάξουμε ένα beat box.

We  built an electric circuit with the micro: bit, fruits and other conductors of electricity that  light up LEDs, played notes on a buzzer or our headphones and changed the brightness of the LEDs. We studied the concepts of Open, Closed Electric Circuit, electric power source, electric current, earthing, electric conductors and insulators, parallel and serial resistor connection, and from computer science the concepts of Input, Output, repetition, and Event-Oriented Programming.

Μελετήσαμε επίσης το νόμο «Ohm», ο οποίος συνδέει την τάση V, Current I και αντίσταση R με τον τύπο V = I * R. Συνδέσαμε ένα LED μέσω ενός αντιστάτη στους ακροδέκτες 3V και GND. Όταν συνδέσαμε αντιστάτη με μεγαλύτερη αντίσταση, το LED έγινε λιγότερο φωτεινό και αντίστροφα. Με παρόμοιο τρόπο μελετήσαμε τη σειριακή και παράλληλη σύνδεση των αντιστάσεων.

Πηγές:

https://makecode.microbit.org/projects/banana-keyboard

https://make.techwillsaveus.com/bbc-microbit/activities/touch-arpeggiator

https://bit.ly/2INyqB0

 

Advertisements

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.