Attività di riscaldamento per la lezione di coding: 15 idee

Le migliori attività di riscaldamento per la lezione di coding sono compiti brevi di 5–10 minuti, collegati direttamente all'argomento del giorno, che non richiedono preparazione e coinvolgono tutta la classe nello stesso momento. In una lezione di Arduino può voler dire prevedere cosa faranno quattro righe di codice scritte alla lavagna, mettere in scena setup() e loop() con gli studenti, leggere le fasce colorate di un resistore o trovare un errore in una sola riga. Lo scopo del riscaldamento non è intrattenere, ma raccogliere un'attenzione dispersa e costruire un ponte verso la vera domanda della lezione: il giorno del semaforo, "perché il giallo resta acceso così poco?"; nella lezione sul pulsante, il gioco del via e stop; nella lezione sulla LDR, indovinare il valore del sensore.

Questo articolo è una banca di attività. Prima una tabella unica con durata, materiale, regole e concetto di 15 attività di riscaldamento; poi un esempio concreto per ciascuna, una tabella che ti dice quale riscaldamento scegliere per l'argomento della settimana, modi per fare il riscaldamento con l'app BlueGrays al proiettore, versioni per la didattica a distanza e un piano di riscaldamenti di 8 settimane da copiare. Gli esempi partono da una lezione di Arduino Uno di 50 minuti con 24 studenti, e tutti funzionano con una lavagna, un proiettore o qualche foglio. Per l'ordine degli argomenti settimana per settimana vedi il piano di robotica e coding di 8 settimane; per tenere studenti di livelli diversi nella stessa lezione, l'articolo sulla didattica differenziata.

Come scegliere un riscaldamento: quattro principi

Immagina 24 studenti che tornano dall'intervallo ed entrano in aula alla spicciolata: metà parla ancora della lezione precedente, alcuni non vedono l'ora di aprire la scatola del kit e uno guarda il telefono. L'attività dei primi 10 minuti deve portare quell'energia sull'argomento della lezione. Scegli ogni riscaldamento con i quattro criteri qui sotto; se un'attività non ne soddisfa uno, è più adatta alla fine della lezione o al laboratorio pomeridiano che all'inizio.

• Legato all'argomento: il riscaldamento deve essere una piccola anteprima di un concetto che la lezione affronterà. Il giorno del pulsante e di if/else, il gioco del via e stop; il giorno del ciclo for, il ballo del ciclo. Un indovinello senza legami sveglia la classe, ma quando la lezione comincia ricominci a spiegare da zero.
• 5–10 minuti: imposta un timer e mostra il tempo rimasto anche agli studenti. In una lezione di 50 minuti, un riscaldamento oltre i 10 minuti ruba tempo al montaggio e alla prova del circuito; uno da 3 minuti spesso sembra solo l'appello.
• Partecipano tutti: un'attività in cui uno studente risponde alla lavagna e gli altri 23 guardano non è un riscaldamento. Scegli una forma in cui tutti scrivono qualcosa, indicano con il dito o si alzano: foglietto della previsione, mini lavagna, segnali con la mano, confronto a coppie.
• Senza preparazione, o due minuti al massimo: quasi tutte le attività di questa banca si fanno con poche righe alla lavagna o con una sola schermata al proiettore. Quelle che richiedono carte o disegni le stampi una volta e le usi tutto l'anno.

Chiudi ogni riscaldamento con una frase ponte: "Avete appena letto delay(300) come 0,3 secondi; oggi quel numero lo cambiate voi." Questa frase collega il riscaldamento al resto della lezione e dice agli studenti perché hanno giocato. Non dare voti al riscaldamento: una previsione sbagliata è l'informazione più preziosa che ti offre. Vedi chi si blocca su quale concetto e, quando inizia il lavoro, vai prima a quel banco. Annotare in un angolo della lavagna gli errori emersi nel riscaldamento ti aiuta anche a scegliere la domanda di uscita a fine lezione.

15 attività di riscaldamento: una banca pronta

Le durate della tabella valgono per una classe di 24. Dove la colonna del materiale dice "nessuno", bastano lavagna e pennarello; dove dice "proiettore", basta duplicare lo schermo del telefono o del tablet, e gli studenti non devono tirare fuori il telefono. L'ultima colonna indica a quale concetto della lezione prepara l'attività. Nelle quattro sezioni successive le attività sono raggruppate per tipo e ognuna è spiegata con un esempio concreto.

Riscaldamenti di lettura del codice: previsione, errori e una parola

Prevedi: cosa fa questo codice? richiede la minore preparazione e rende di più, perché il materiale è già pronto. In BlueGrays, la scheda Capire il codice di ogni progetto divide il codice in frammenti nella sezione Passo dopo passo e mette una spiegazione sotto ciascuno. Nel progetto gratuito Semaforo, per esempio, un passo ha quattro righe: LOW sui pin 2 e 4, HIGH sul pin 3, poi delay(300). Scrivi quel frammento alla lavagna o ingrandiscilo al proiettore in modo che si veda solo il codice, e chiedi: "Quale LED si accende, e per quanti secondi?" Quando tutti hanno scritto la risposta, leggete insieme la spiegazione; dice che il giallo resta acceso solo 0,3 secondi e che nei semafori veri dura di più. La frase ponte arriva da sola: "Oggi cambiamo questo tempo." Il compito Prova tu dello stesso progetto chiede proprio di portare a 1,5 secondi il giallo che segue il verde, quindi il riscaldamento diventa il primo compito della lezione.

Per Trova l'errore, scrivi una sola riga alla lavagna; tienila corta, così tutti la leggono in 30 secondi. Prima 30 secondi di riflessione in silenzio, poi tutti indicano insieme dov'è l'errore, con il dito o segnandolo sul foglio. Non dare tu la risposta: chiedi a chi l'ha trovato di prevedere quale messaggio mostrerà l'IDE di Arduino. Le cinque righe qui sotto sono tra gli errori più frequenti nelle prime lezioni, ognuna con ciò che succederà. Come appaiono gli errori di compilazione sullo schermo l'abbiamo raccolto nell'articolo su exit status 1.

• digitalWrite(13, HIGH) non ha il punto e virgola finale: il compilatore spesso segnala l'errore alla riga successiva, e lo studente va a cercare nella riga sbagliata.
• digitalwrite(13, HIGH); è scritto con la w minuscola: Arduino distingue maiuscole e minuscole e compare "'digitalwrite' was not declared in this scope".
• if (value = 50) ha un solo segno di uguale: il codice compila, ma a value viene assegnato 50 e la condizione risulta sempre vera; per confrontare serve ==.
• for (int i = 0; i < 6; i++); ha un punto e virgola dopo la parentesi: il corpo del ciclo è vuoto e, poiché i è usata nelle graffe sotto, il compilatore dice "'i' was not declared in this scope".
• if (analogRead(A0) > 1100) non è mai vera: su Arduino Uno analogRead() restituisce al massimo 1023. Il codice compila ma il LED non si accende mai; è il tipo di errore più subdolo.

millis in una parola fa emergere l'idea che gli studenti hanno in testa prima di una lezione sulla temporizzazione. Dai un post-it a ciascuno e di': "Scrivi la parola che ti viene in mente con millis()." Le parole di solito cadono in tre gruppi: quelle nella direzione giusta, come "orologio", "cronometro" o "contatore"; quelle che confondono millis() con delay(), come "aspetta" o "pausa"; e "non lo so". Raggruppa i post-it alla lavagna in questi tre gruppi e collegali con una frase: millis() dice quanti millisecondi sono passati dall'avvio della scheda e non la ferma. I dettagli sono nell'articolo su millis() e delay(). Domanda di uscita al contrario ripassa la lezione precedente: scrivi alla lavagna la risposta all'ultima domanda di uscita, per esempio "Più alta è la soglia, meno buio serve perché il LED si accenda", e chiedi: "Qual era la domanda?" Ricostruendo la domanda torna il concetto della settimana scorsa, e se escono più domande corrette si apre una discussione breve e utile.

Riscaldamenti in movimento: Arduino umano, via e stop e ballo del ciclo

Arduino umano mostra senza schermo come gira un programma, già dalla prima lezione. Prepara cinque carte: "setup: pin 9 come uscita", "loop 1: scrivi HIGH sul pin 9", "loop 2: conta fino a 3 in silenzio", "loop 3: scrivi LOW sul pin 9", "loop 4: conta fino a 3 in silenzio". Uno studente fa l'Arduino e legge le carte ad alta voce, un altro fa il LED sul pin 9: mano su con HIGH, mano giù con LOW. L'Arduino legge la carta setup una volta e la mette da parte, ma le carte loop le legge in ordine, ancora e ancora. Dopo tre giri chiedi: "Perché la carta setup non è stata riletta?" Poi togli le due carte "conta fino a 3". Lo studente LED deve alzare e abbassare la mano così in fretta che la classe scoppia a ridere, ed è il modo più semplice per spiegare perché, senza attesa, un LED non lampeggia ma sembra acceso di continuo, più debole. Le carte corrispondono riga per riga al codice del progetto gratuito LED lampeggiante; aggiungi un secondo studente LED su un altro pin e l'attività porta al progetto Due LED lampeggianti alternati.

Il gioco del via e stop è una prova di if/else con il corpo. Scrivi alla lavagna: "Se la mano dell'insegnante è alzata, alzati; altrimenti siediti." I primi due giri sono facili. Al terzo la regola diventa "se la mano è alzata e tiene un pennarello rosso"; al quarto cambi il ramo else: "altrimenti alza la mano destra". Ogni movimento sbagliato mostra che la condizione o il ramo else è stato letto male. Chiudi dicendo che nella lezione sul pulsante vedranno la stessa struttura nella riga if (digitalRead(13) == HIGH); è proprio la condizione del progetto gratuito Accendere un LED con un pulsante (Push). Il ballo del ciclo è per il ciclo for: scrivi for (int i = 0; i < 4; i++) alla lavagna, la classe batte le mani una volta per giro e dice ad alta voce il valore di i: 0, 1, 2, 3. Poi scrivi i <= 4 al posto di i < 4 e chiedi: "Quanti battiti?" Dopo, i = i + 2 al posto di i++. Questi due cambiamenti anticipano il classico errore di uno in più con gli array. Quando arriverete al ciclo for con sei LED del progetto LED in sequenza, gli studenti spiegheranno da soli perché c'è scritto i < 6: l'array ha sei elementi, numerati da 0 a 5.

Riscaldamenti su circuiti e calcoli: colori, Ohm, pin, schemi, sensori

La gara del codice colori è il modo più rapido per presentare i resistori dei kit. Dai a ogni coppia cinque resistori o scrivi alla lavagna cinque sequenze di colori: rosso-rosso-marrone (220 Ω), arancione-arancione-marrone (330 Ω), marrone-nero-rosso (1 kΩ), giallo-viola-rosso (4,7 kΩ) e marrone-nero-arancione (10 kΩ). Le coppie scrivono i valori in 3 minuti, poi li controllate insieme al proiettore con lo strumento gratuito Codice colori: il valore compare mentre scegli le fasce. Il punto critico della gara è il verso di lettura; la quarta fascia di solito è dorata e si comincia a leggere dall'estremità opposta. Se fai questo riscaldamento prima della prima lezione sui circuiti, lo scambio tra 220 Ω e 10 kΩ, e con esso il LED che resta spento o si accende appena, sparisce quasi del tutto.

Per il triangolo di Ohm, disegna alla lavagna un triangolo con V in alto e R e I negli angoli in basso. La lettera che copri con il dito è la grandezza che cerchi: copri R e resta V diviso I. Poi fai tre domande. Quanti milliampere passano in un resistore da 250 Ω collegato a 5 V? (20 mA.) Se con una pila da 9 V vuoi 30 mA, che resistenza serve? (300 Ω.) L'ultima domanda si collega alla lezione: su un pin a 5 V, con un LED rosso che fa cadere circa 2 V e 20 mA voluti, la resistenza è (5 − 2) / 0,02 = 150 Ω; se nel kit non c'è un 150 Ω, si usa il valore successivo, 220 Ω, e la corrente scende a circa 14 mA, abbastanza perché il LED si accenda bene. Controlla i risultati con gli strumenti gratuiti Legge di Ohm e Resistenza per LED. Se vuoi dedicare un'intera lezione alla legge di Ohm, l'articolo attività in classe sulla legge di Ohm offre un piano pronto. La caccia ai pin presenta la scheda prima di passare alla breadboard: "Indica un pin PWM" (sulla Uno 3, 5, 6, 9, 10 e 11, segnati con ~), "indica un ingresso analogico" (A0–A5), "indica i due pin che parlano con il computer" (0 e 1, RX e TX), "indica GND". A ogni comando le coppie indicano il pin sulla loro scheda mentre tu passi tra i banchi a guardare. La scheda completa è descritta nell'articolo sui pin di Arduino Uno.

Lo schema sbagliato trasforma la lettura dei circuiti in un gioco. Disegna un circuito con LED con tre errori voluti: il LED è al contrario (la gamba corta va al pin), non c'è nessun resistore, e il LED è sul pin 9 mentre il codice scritto sotto accende il pin 13. Le coppie cerchiano gli errori e scrivono accanto la correzione; la coppia che li trova tutti e tre viene alla lavagna a spiegarne uno. Il terzo errore è il più prezioso, perché mostra che circuito e codice devono corrispondere. Se la classe non conosce ancora i simboli, dai prima un'occhiata all'articolo come leggere uno schema elettrico. Indovina il sensore prepara alla lettura analogica. Prima della lezione monta sulla cattedra il circuito del progetto gratuito Misurare l'intensità luminosa con LDR; il codice scrive il valore della LDR nel monitor seriale ogni mezzo secondo. A schermo coperto, chiedi previsioni per tre situazioni: la luce normale dell'aula, la LDR coperta con la mano e la torcia del telefono tenuta vicinissima. Le previsioni devono stare tra 0 e 1023; chi non conosce questo intervallo scrive 5000 o -20, e viene fuori proprio ciò che deve imparare. In questo circuito la LDR è sul lato dei 5 V, quindi il valore sale con più luce; poiché i numeri esatti dipendono dall'aula, vincono le coppie che mettono nell'ordine giusto le loro tre previsioni.

Riscaldamenti con l'app e di condivisione: domanda del giorno, dai blocchi al codice, mini presentazione

Il riscaldamento domanda del giorno usa la sezione Domande del giorno di BlueGrays. Ogni giorno alle 00:00 arriva un nuovo set di 5 domande, scelte tra dieci tipi come concetto, output del codice, trova l'errore, circuito, calcolo e blocchi. Duplica lo schermo del telefono sul proiettore, apri la domanda successiva del set e leggila alla classe. Tutti pensano per 30 secondi, poi mostrano insieme la loro scelta con le dita: un dito A, due dita B, tre C, quattro D. Tu tocchi la risposta della maggioranza e l'app mostra subito l'opzione corretta con una breve spiegazione. Se sotto la domanda compare la scheda Questa domanda viene dal progetto, aprite il progetto e cercate insieme nel codice vero la riga della domanda; il collegamento Scheda argomento porta alla scheda corrispondente della Guida al codice. Poiché il set ha 5 domande al giorno, cinque classi diverse possono avere una domanda ciascuna nello stesso giorno. Le domande sono scelte in base al livello del tuo account, quindi a volte superano il livello della classe; in quel caso anche scartare le opzioni insieme è un buon riscaldamento. La sezione è spiegata nel dettaglio nell'articolo sulle domande del giorno.

Per Dai blocchi al codice, apri il progetto gratuito LED lampeggiante e attiva Mostra a blocchi nella sezione del codice; al posto del codice compaiono i blocchi dello stesso programma. Mentre i blocchi sono proiettati, le coppie scrivono lo stesso programma in C++ su carta: "setup (una volta)" diventa setup(), "imposta pin 9 come USCITA" diventa pinMode(9, OUTPUT) e "attendi 100 ms", delay(100). Dopo 5 minuti disattiva l'interruttore, mostra il codice vero e fai confrontare a ogni coppia il proprio foglio riga per riga. Le differenze più comuni sono i punti e virgola e le maiuscole, e proprio queste differenze sono la strada più breve verso la parte di scrittura del codice della lezione. Con le classi che conoscono già i blocchi, fai il contrario: mostra il codice e fai indovinare i blocchi. L'elenco completo delle corrispondenze tra blocchi e codice è nella tabella dai blocchi al C++. La mini presentazione: il mio progetto di ieri funziona benissimo nelle settimane di progetto: tre studenti presentano in 2 minuti ciascuno il circuito montato nella lezione precedente o il progetto sul loro telefono. La regola è semplice: cosa ho fatto, cosa ho cambiato, dove mi sono bloccato. Dopo ogni presentazione la classe fa una sola domanda. Scegli chi presenta alla fine della lezione precedente, così può prepararsi; in 9 minuti ottieni un ripasso e gli studenti più timidi fanno un'esperienza breve e sicura di parlare davanti alla classe.

Quale riscaldamento per quale argomento? Tabella di abbinamento

La tabella qui sotto raccoglie gli argomenti più comuni di un periodo introduttivo ad Arduino e propone per ciascuno un riscaldamento principale e uno di riserva. La colonna di riserva serve quando dedichi una seconda lezione allo stesso argomento o quando il riscaldamento principale non funziona con una certa classe. La domanda ponte è l'ultima frase del riscaldamento; la sua risposta emerge nel primo compito della lezione. Tutti i progetti della tabella sono gratuiti in BlueGrays, con schema, codice e Capire il codice.

Riscaldarsi con BlueGrays: consigli per il proiettore

• Domande del giorno: ci si arriva dalla sezione Lezioni della scheda Impara in basso; il set si rinnova ogni giorno ed è gratuito. In una lezione di Arduino imposta la preferenza di linguaggio delle domande su Arduino, così nel set non compare codice MicroPython. Se vuoi più domande nello stesso giorno c'è l'Allenamento, ma l'Allenamento è una funzione Premium.
• Passi di Capire il codice: aperti nei progetti gratuiti. Il riassunto Cosa fa questo codice? è un gioco di previsione in una frase, la sezione Passo dopo passo una previsione frammento per frammento, Se ti blocchi una domanda del tipo "perché compare questo sintomo?" e il compito Prova tu materiale pronto per passare dal riscaldamento alla lezione. La struttura della sezione è spiegata nell'articolo su Capire il codice.
• Strumenti gratuiti: 7 dei 18 strumenti di Strumenti di elettronica sono gratuiti: Codice colori, Codice SMD, Legge di Ohm, Resistenza per LED, Codice condensatore, Codice induttore e Tensioni dei LED. Per la gara dei colori e il triangolo di Ohm bastano questi. Tutti gli strumenti sono presentati nell'articolo sul calcolatore di elettronica.
• Mostra a blocchi: nei progetti con vista a blocchi è l'interruttore nella sezione del codice; quando è attivo, la scheda Capire il codice diventa Capire i blocchi. I blocchi servono a leggere: nell'app non si compongono blocchi e non si caricano sulla scheda, ed è proprio ciò che serve per il riscaldamento dai blocchi al codice. Con il filtro dell'elenco progetti puoi mostrare solo i progetti a blocchi.
• Preparare il proiettore: collega il telefono via cavo o con la duplicazione dello schermo senza fili, alza la luminosità e ingrandisci i frammenti di codice perché li leggano anche gli ultimi banchi. Lascia aperta durante l'intervallo la schermata che userai per il riscaldamento, così non perdi il primo minuto di lezione nei menu.

Riscaldamenti per la didattica a distanza o online

Online il riscaldamento conta ancora di più, perché con la telecamera spenta non vedi se uno studente ha davvero iniziato la lezione. Quasi tutte le attività funzionano a distanza con piccoli ritocchi; la regola di base resta che tutti rispondono nello stesso momento. Usa la chat, ma di': "Scrivi la risposta e premi Invio quando dico 'ora'", così nessuno copia la prima risposta che compare. Per il resto di una lezione online (preparazione, richiesta di foto nitide del circuito, gestione dei gruppi) leggi l'articolo sulla lezione di Arduino online.

Un piano di riscaldamenti di 8 settimane da copiare

Il piano è pensato per un periodo introduttivo di 8 settimane in cui ogni settimana si basa su un progetto gratuito. Ogni riga riporta l'argomento della settimana, il riscaldamento principale con la sua durata, uno di riserva, la preparazione prima della lezione e la domanda ponte che chiude il riscaldamento. Copia la tabella nel tuo registro di programmazione; se i tuoi argomenti sono diversi, scegli un nuovo riscaldamento dalla tabella di abbinamento. La lista di controllo che segue è scritta per essere ripassata in due minuti prima di ogni lezione.

• Nome e durata del riscaldamento sono scritti in un angolo della lavagna, il timer è pronto.
• La schermata da proiettare (passo di Capire il codice, Domande del giorno, Mostra a blocchi o uno strumento) è aperta prima della lezione.
• Carte, scatole dei resistori o post-it sono sul tavolo vicino alla porta.
• È chiaro come tutti risponderanno nello stesso momento: dita, foglio, mini lavagna o chat.
• La domanda ponte è scritta e collegata al primo compito della lezione.
• Un foglietto è pronto per annotare chi si blocca nel riscaldamento; il primo giro parte dai loro banchi.
• Allo scadere del tempo, la domanda rimasta passa alla domanda di uscita.

Una volta stampata la banca dei riscaldamenti, per il resto dell'anno non devi preparare nulla di nuovo: ogni settimana scegli una riga dalla tabella di abbinamento e scrivi la domanda ponte alla lavagna. Col tempo vedrai quali riscaldamenti funzionano nella tua classe e arricchirai la tabella con i tuoi appunti. I progetti gratuiti, i passi di Capire il codice e gli strumenti usati nei riscaldamenti di previsione, dai blocchi al codice e della domanda del giorno puoi aprirli prima della lezione nell'app BlueGrays e tenerli pronti per il proiettore.