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Lampada a intensità variabile

Come si può regolare l’intensità di una lampada? Creiamo una lampada che cambia l’intensità in base al movimento di una manopola e vediamo come funziona.

Icona di informazioni di contorno
Attività di base; Potenziometro; Eventi; Colori; Scala di grigi.

Sei un professore?

Piano di lezione

Corsi

  • Classi dalla 3ª alla 12ª
  • Classi dalla 3ª alla 4ª superiore

Materiali

  • Cellulare, tablet o computer
  • Connessione a Internet

Descrizione

In questa attività, gli studenti possono sperimentare in modo introduttivo con Protobject, imparando la programmazione visuale e le scienze informatiche in modo sicuro e divertente con un dispositivo.

Obiettivi educativi

  • Comprendere i concetti di eventi e potenziometro.
  • Creare un oggetto tecnologico (prototipo) utilizzando un dispositivo.
  • Identificare le relazioni tra la tecnologia e il mondo circostante.
  • Valutare il proprio lavoro e quello degli altri, sia individualmente che in gruppo.
  • Conversare e riflettere sulle idee di miglioramento.

Avvio (10 minuti)

Dai il benvenuto agli studenti e introduce brevemente l’attività del giorno: “Oggi impareremo a prototipare una lampada con intensità variabile.”
Inizieremo la lezione fornendo ai ragazzi le basi tecniche necessarie per l’apprendimento pratico dell’attività.
Per avviare la lezione, possiamo iniziare con una domanda:
Pensate che i colori appaiano allo stesso modo su una stampa e su uno schermo?

Puoi dare la parola agli studenti per raccogliere le loro risposte e poi fornire la risposta corretta.
La sintesi sottrattiva e la sintesi additiva sono due modi diversi di mescolare i colori e crearne di nuovi.
La sintesi sottrattiva è utilizzata principalmente nella stampa su carta, come libri, giornali, riviste, ecc. Quando osserviamo un oggetto colorato, in realtà stiamo vedendo il colore che l’oggetto riflette e assorbe. Ad esempio, se vediamo un oggetto rosso, significa che sta assorbendo tutti i colori tranne il rosso, che è quello che riflette.
Nella sintesi sottrattiva, partiamo da una fonte luminosa bianca (che contiene tutti i colori) e usiamo inchiostri o pigmenti colorati per assorbire alcuni dei colori e riflettere gli altri. Quindi, se mescoliamo diversi inchiostri colorati, la quantità di luce riflessa diminuirà e il colore che percepiamo cambierà. Mescolando tutti gli colori (ciano, magenta, giallo) insieme, essi assorbono praticamente tutti i colori e riflettono solo una piccola quantità di luce, il che dà il colore nero.
D’altra parte, la sintesi additiva viene utilizzata per creare immagini su schermi elettronici, come televisori, computer e telefoni cellulari. In questo caso, la sorgente di luce proviene dai pixel dello schermo e si sommano per creare i colori. Se sommiamo tutti i colori insieme (rosso, verde e blu), otteniamo la luce bianca.
Nella sintesi additiva, è possibile creare diverse sfumature di grigio mescolando diverse quantità di luce dei colori primari: rosso, verde e blu. Se vogliamo creare un grigio più scuro, possiamo ridurre l’intensità dei colori primari sullo schermo, riducendo la quantità totale di luce emessa dallo schermo e ottenendo un grigio più scuro. Al contrario, se vogliamo creare un grigio più chiaro, possiamo aumentare l’intensità dei colori primari, aumentando la quantità totale di luce emessa dallo schermo e ottenendo un grigio più chiaro.
Il nero corrisponde all’assenza di luce ed è ottenuto spegnendo tutti i colori primari (rosso, verde e blu). D’altra parte, il bianco si ottiene aggiungendo la massima quantità di luce dei colori primari, il che significa che tutti i colori primari sono accesi al massimo.
Pertanto, possiamo creare diverse tonalità e sfumature di colori e grigi su uno schermo manipolando la quantità e l’intensità della luce emessa dai colori primari.
Ricordate cos’è un potenziometro?
Puoi dare la parola agli studenti per raccogliere le loro risposte e poi fornire la risposta corretta.
Un potenziometro è un componente, di solito con una manopola, utilizzato nei circuiti elettronici per controllare la quantità di elettricità che scorre attraverso un cavo. Un potenziometro può essere utilizzato, ad esempio, per regolare il volume di una radio, o addirittura, puoi regolare la quantità di elettricità che arriva ai pixel dei colori primari dello schermo, in modo da renderli più scuri o più chiari!
In questo caso, ruotando il potenziometro da un lato, lo schermo mostrerà un grigio più scuro, fino a diventare nero, e spostandolo dall’altro lato, mostrerà un grigio più chiaro, fino a diventare bianco.
Con Protobject, possiamo simulare un potenziometro sullo schermo del cellulare in modo da poterlo utilizzare per controllare la quantità di luce emessa e creare diverse sfumature di grigio.
Infine, per avviare il processo di prototipazione e far sentire gli studenti protagonisti del proprio apprendimento, chiedi loro:
Volete imparare a prototipare una lampada con intensità variabile?

Sviluppo (20-30 minuti)

Colleghiamo il nostro dispositivo alla piattaforma di Protobject. Per questo esercizio utilizzeremo LAMP e SIMPLEKNOB.
Ricorda di sperimentare in anticipo da solo prima di chiedere agli studenti di sperimentare con Protobject in modo da poter prevedere le domande che potrebbero sorgere negli studenti.
Per prima cosa, attiveremo la manopola con il blocco SIMPLEKNOB per dirle cosa fare quando la manopola cambia.
Ora diremo cosa fare con il blocco accensione LAMP assegnando i colori rosso, verde e blu e facendo sì che cambino ruotando la manopola.
Poiché tutti cambiano nella stessa proporzione, otterremo diverse sfumature di grigio.
Per testare il prototipo, diremo agli studenti di fare clic sul pulsante di attivazione.
Complimenti!

Chiusura (5-10 minuti)

Ora che avete prototipato una lampada con intensità variabile con Protobject, introduci il prossimo argomento ai tuoi studenti con una domanda:

  • Come faresti se volessi regolare l’intensità di una luce rossa, verde o blu?

Per risolvere la sfida posta, è necessario aggiungere una condizione e valutare con ciascun evento la rotazione della manopola. In caso di superamento dell’80, verrà riprodotta la musica. In caso contrario, dovrebbe essere spenta. Se ciò non viene fatto, la musica non si fermerà mai!
Controlla la soluzione alla sfida.

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Imparare

Pensi che i colori appaiano uguali in una stampa come su uno schermo?

La sintesi sottrattiva e la sintesi additiva sono due diverse modalità di mescolare i colori e creare nuove tonalità.

La sintesi sottrattiva è principalmente utilizzata nella stampa su carta, come nei libri, giornali, riviste, ecc. Quando osserviamo un oggetto colorato, in realtà stiamo vedendo il colore che l’oggetto riflette e assorbe. Ad esempio, se vediamo un oggetto rosso, significa che assorbe tutti i colori tranne il rosso, che è il colore che riflette.

Nella sintesi sottrattiva, iniziamo con una sorgente di luce bianca (che contiene tutti i colori) e utilizziamo inchiostri o pigmenti colorati per assorbire alcuni dei colori e rifletterne altri. Pertanto, se mescoliamo inchiostri colorati diversi, la quantità di luce riflessa diminuisce e il colore che percepiamo cambia. Se mescoliamo insieme tutti gli inchiostri colorati (ciano, magenta, giallo), essi assorbono quasi tutti i colori e riflettono solo una piccola quantità di luce, creando il colore nero.

D’altro canto, la sintesi additiva è utilizzata nella creazione di immagini su schermi elettronici, come televisori, computer e telefoni cellulari. In questo caso, la sorgente di luce proviene dai pixel dello schermo e si somma per creare colori. Se sommiamo tutti i colori insieme (rosso, verde e blu), otteniamo la luce bianca.

Sintesi additiva e sfumature di grigio

Nella sintesi additiva, è possibile creare diverse tonalità di grigio mescolando diverse quantità di luce dei colori primari: rosso, verde e blu. Se desideriamo creare un grigio più scuro, possiamo ridurre l’intensità dei colori primari sullo schermo, il che diminuirà la quantità totale di luce generata dallo schermo e darà luogo a una tonalità di grigio più scura. D’altra parte, se vogliamo creare un grigio più chiaro, possiamo aumentare l’intensità dei colori primari, il che aumenterà la quantità totale di luce generata dallo schermo e darà luogo a una tonalità di grigio più chiara.

Il nero corrisponde all’assenza di luce ed è ottenuto spegnendo tutti i colori primari (rosso, verde e blu). D’altra parte, il bianco è ottenuto aggiungendo la massima quantità di luce dei colori primari, il che significa che tutti i colori primari sono al massimo.

In questo modo, è possibile creare diverse tonalità e sfumature di colori e grigi su uno schermo manipolando la quantità e l’intensità della luce emessa dai colori primari.

Potenziometri per il controllo delle tonalità di grigio

Ti ricordi del potenziometro?

Un potenziometro è un componente, spesso dotato di una manopola, utilizzato nei circuiti elettronici per controllare la quantità di elettricità che scorre attraverso un cavo. Un potenziometro può essere utilizzato, ad esempio, per regolare il volume di una radio o persino per regolare la quantità di elettricità che raggiunge i pixel dei colori primari dello schermo, rendendolo più scuro o più chiaro!

In questo caso, ruotando il potenziometro da un lato, lo schermo mostrerà una tonalità di grigio più scura, fino a diventare nero. Ruotandolo dall’altro lato, mostrerà una tonalità di grigio più chiara, fino a diventare bianco.

Con Protobject, possiamo simulare un potenziometro sullo schermo dello smartphone per controllare la quantità di luce emessa, creando diverse sfumature di grigio.

Al lavoro!

In questa occasione, utilizzeremo il potenziometro con l’obiettivo di modificare l’intensità di una lampada. In primo luogo, definiremo l’intervallo entro cui il potenziometro opererà e come la sua lettura verrà convertita in intensità luminosa. Successivamente, impiegheremo questa variabile nella lampada per regolarne la luminosità in base al valore impostato.

Costruire

Creiamo il prototipo per regolare la luce.

Il primo passo è aggiungere due dispositivi che ci permettono di (1) simulare una luce sullo schermo e (2) simulare un potenziometro.

1

Premi su Aggiungi dispositivo, seleziona Lampada e premi su Apri in questa finestra per aprire la lampada sul computer.

2

Premi DispositiviAggiungi dispositivo, seleziona Manopola e scannerizza il codice QR con il tuo smartphone per generare un potenziometro sullo schermo.

Siamo pronti per iniziare il prototipaggio!

Composizione del codice

Fai clic su question circle icon per aprire i commenti che spiegano il codice.

I blocchi di gestione del colore si trovano nella categoria Color.

Ricorda: In questo progetto, possiamo sostituire l’evento con il ciclo principale.

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Riflettere

Ora che hai imparato a controllare una luce con una manopola:

Come faresti per regolare l’intensità di una luce rossa, verde o blu?

plus square icon

Sfida: Modifica il progetto in modo che quando il potenziometro supera il valore di 80, venga riprodotta una canzone.

Suggerimento: Aggiungi il componente a RiproduttoreAudio per riprodurre la canzone e verifica il valore del potenziometro con una condizione. Se il potenziometro supera il valore di 80, allora riproduci la canzone, altrimenti fermala.

Nella prossima attività, giocheremo con i colori!