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Sensore di inclinazione

Impara a creare un sensore di inclinazione per evitare di appendere quadri storti.

icona informazioni Attività di base; Condizioni multiple; Sensore di inclinazione; Loop principale.

Sei un professore?

Piano di lezione

Corsi

  • Classi dalla 3ª alla 12ª
  • Corsi dalla 3ª elementare alla 4ª media

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 tramite un dispositivo.

Obiettivi educativi

  • Comprendere i concetti di “sennò” (elif) e “piano cartesiano”
  • 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 in lavoro individuale che di gruppo
  • Dialogare e riflettere su idee di miglioramento

Inizio (10 minuti)

Dai il benvenuto agli studenti e presenti brevemente l’attività del giorno: “oggi impareremo a creare un prototipo di un “rilevatore di cadute”.

Inizieremo fornendo ai ragazzi conoscenze tecniche per un apprendimento significativo dell’attività pratica.

Per iniziare, possiamo porre una domanda:

Vi ricordate cos’è un’istruzione condizionale in programmazione?

Puoi dare la parola agli studenti affinché propongano le loro risposte e poi fornire la risposta corretta.

È un modo per dire al computer di fare cose diverse in base a se una dichiarazione è vera o falsa.

Ad esempio, puoi dire al computer di spegnere la luce se è giorno, altrimenti di accenderla.

Se hai dubbi, puoi consultare le istruzioni condizionali “if/else” nell’attività 9.

Cosa succederebbe se volessimo aggiungere più di due opzioni?

Lascia del tempo per le indagini e le proposte degli studenti. Successivamente, spiega:

La struttura “elif” è un modo per aggiungere più opzioni a una decisione presa nella struttura “if/else”. Puoi pensarci come a una scelta tra percorsi diversi.

Ad esempio, immagina di dover nutrire il tuo cane e che in base all’orario del giorno debba ricevere colazione, pranzo o cena.

  • SE è prima delle 9:00, ALLORA dovrai dargli la colazione.
  • ALTRIMENTI SE è tra le 9:00 e le 18:00, ALLORA dovrai dargli il pranzo.
  • ALTRIMENTI in un altro momento, ALLORA dovrai dargli la cena.

“Elif” si usa per scegliere tra opzioni diverse basate su condizioni diverse. Se una condizione è vera, il computer farà una cosa; se un’altra condizione è vera, il computer farà un’altra cosa. E così via, seguendo l’ordine in cui hai programmato (sequenza).

Infine, per iniziare il processo di prototipazione e far sentire gli studenti protagonisti del loro apprendimento, chiedi loro:

Volete imparare a creare un rilevatore di cadute?

Prima di iniziare la prototipazione, è possibile rivedere il contenuto complementare:

Il piano cartesiano è un modo per rappresentare diverse posizioni in uno spazio bidimensionale utilizzando due linee perpendicolari che si incrociano in un punto. Queste linee sono chiamate assi e sono etichettate con le lettere X e Y.

Forse hai visto il suo utilizzo per rappresentare due diverse variabili in un grafico, oggi lo utilizzeremo per rappresentare il movimento dall’alto verso il basso, ovvero sull’asse Y.

Sviluppo (20-30 minuti)

Colleghiamo i nostri dispositivi alla piattaforma Protobject. Per questo esercizio, useremo il sensore di movimento SMARTPHONEMOTION e la lampada LAMP.

Ricorda di sperimentare in anticipo da solo in modo da poter prevedere le domande che potrebbero sorgere agli studenti.

Inizieremo programmando il nostro monitor a reagire accendendo la luce verde se il movimento sull’asse Y è inferiore a 6.

Ripeteremo gli stessi passi per accendere la luce gialla con un movimento inferiore a 20 e quella arancione con un movimento inferiore a 40. Infine, utilizzeremo un “elif” per far accendere la luce rossa se nessuna delle altre condizioni si verifica.

Infine, inseriremo tutto all’interno di un ciclo in modo che la condizione si ripeta all’infinito.

Per testare il prototipo, dirai agli studenti di fare clic sul pulsante di attivazione.

Congratulazioni!

Conclusione (5-10 minuti)

Ora che hai creato un prototipo di rilevatore di caduta con Protobject, sfida gli studenti con una domanda:

  • Cosa succederebbe se cambiassimo l’asse da Y a X?

Per risolvere il problema proposto alla fine dell’attività, è sufficiente utilizzare il valore dell’orientamento nel blocco che controlla l’intensità del componente. Tuttavia, assicurati di utilizzare il valore assoluto, altrimenti potresti impostare valori negativi, che non avrebbero senso.

Verifica la soluzione alla sfida.

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Imparare

Ricordi cosa sono le condizioni nella programmazione?

È un modo per dire al computer di fare cose diverse in base a se qualcosa è true o false.

Per esempio, puoi dire al computer di spegnere la luce se è giorno e, se no, di accenderla.

Se hai dei dubbi, puoi consultare le condizioni “if/else” nell’attività 9.

Ma… Cosa succede se vogliamo aggiungere più di due opzioni?

La struttura “sinosi” (elif) è un modo per aggiungere più opzioni a una decisione che si sta prendendo all’interno della struttura “se/altro” (if/else). Puoi pensare a ciò come la scelta tra diverse strade.

Ad esempio, immagina di dover programmare la logica per quando un arbitro fischi un fallo:

  • SE ricevi una cartellino rosso, ALLORA devi uscire dal campo.
  • ALTRIMENTI SE ricevi un cartellino giallo, ALLORA devi stare attento, poiché se ricevi un altro cartellino giallo, dovrai uscire dal campo.
  • ALTRIMENTI se non viene mostrato nessun cartellino, ALLORA si tratta di un semplice fallo e tutto è a posto.

SINOSE: 4 opzioni di inclinazione

Ora metteremo in pratica questa conoscenza programmando un rilevatore di inclinazione che illuminerà il tuo schermo con diversi colori in base al valore dell’inclinazione come segue:

Se non c’è inclinazione, lo schermo si illuminerà di colore verde. Se c’è un po’ di inclinazione, di colore giallo, con ancora più inclinazione, di colore arancione, e con molta inclinazione, di colore rosso.

Questo lo otterremo utilizzando il “sino se”, e ci permetterà di appendere quadri dritti!

Ma… Come fa lo smartphone a rilevare l’inclinazione?

Per rilevare l’inclinazione di uno smartphone, utilizziamo un piccolo sensore chiamato accelerometro.

Questo sensore può misurare la forza di gravità che spinge lo smartphone in diverse direzioni.

L’accelerometro ha tre assi di misurazione: l’asse X, l’asse Y e l’asse Z, come se fossero tre linee immaginarie in direzioni diverse.

In questo modo, lo smartphone può capire se è inclinato da un lato o dall’altro, o se è in posizione verticale.

Al lavoro!

Per creare questo prototipo, useremo il blocco di codice “Valore Assoluto” e regoleremo la sensibilità dell’inclinazione in modo che il sensore possa riconoscere quando attivare le luci verde, gialla e arancione. Programmeremo anche il sistema in modo che, se nessuna di queste condizioni viene soddisfatta, la luce rossa si accenda automaticamente.

Costruire

Creeremo un prototipo che consentirà di rilevare l’inclinazione di un quadro.

La prima cosa da fare è aggiungere due dispositivi che ci permetteranno (1) di rilevare l’inclinazione e (2) di accendere luci colorate.

1

Fai clic su Aggiungi dispositivo e seleziona Inclinazione.

2

Clicca su DispositiviAggiungi dispositivo e seleziona Lampada.

Aggiungi entrambi i dispositivi utilizzando lo stesso smartphone.

icona di aggiunta

Importante: In questa attività è necessario aggiungere entrambi i dispositivi sullo stesso smartphone, premendo il pulsante SCAN dopo aver aggiunto il primo.

Siamo pronti per iniziare il prototipaggio!

Composizione del codice

Clicca sull’icona question circle icon per aprire i commenti che spiegano il codice.

Il blocco “assoluto” si trova nella categoria Matematica, precisamente nel blocco “radice quadrata” (selezionato dal menu a discesa).

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Riflettere

Ora che hai creato un sensore di inclinazione con Protobject

Per quale altro progetto potresti utilizzare un sensore di inclinazione?

icona quadrato aggiunta

Sfida: Crea un lettore di musica in cui puoi regolare il volume inclinando lo smartphone.

Suggerimento: Usa il dispositivo ReproductorSonido per riprodurre una canzone e, in un ciclo principale, regola il volume attraverso l’inclinazione dello smartphone.

Nella prossima attività, creeremo un rilevatore di cadute.