Compiti di Arduino: idee e percorso di 8 settimane fuori lezione

Quanto progredisce uno studente dopo una lezione di un'ora dipende da cosa fa nei sei giorni prima della successiva, e le idee per i compiti di Arduino che funzionano meglio non sono progetti lunghi, ma piccole attività distribuite su tre livelli. Livello senza kit: leggere e capire il codice di un progetto sul telefono e rispondere a brevi domande. Livello con kit: un piccolo esperimento a casa che cambia una sola cosa nel circuito montato a lezione. Livello sociale: fare una domanda nel forum o rispondere a quella di qualcun altro. Tre piccole attività a settimana scelte da questi livelli, circa 45 minuti in tutto, bastano perché una lezione di un'ora resti. E lo studente che ha ricevuto un codice educatore può usare il tempo libero per guardare non solo il progetto della lezione, ma anche gli altri progetti dell'app; è qui che il lavoro fuori lezione si allarga davvero.

In questo articolo trovi un menù di compiti in 10 punti da dare ai tuoi studenti, la durata di ogni attività e dove si trova nell'app, un percorso di 8 settimane fuori lezione legato all'argomento svolto in classe, alternative per chi non ha un kit a casa, un metodo di verifica senza pannello di classe, un breve messaggio da inviare ai genitori e alcune regole per mantenere la motivazione senza sovraccaricare. Gli esempi partono da questa ipotesi: hai una sola lezione di Arduino di un'ora a settimana, quasi tutti i tuoi 24 studenti hanno un telefono, ma solo una parte ha un kit a casa. Se la tua classe è diversa, adatta tempi e numero di attività in proporzione.

Perché un'ora a settimana non basta e a cosa servono i compiti

In una lezione di un'ora lo studente monta il circuito, carica il codice e, quando il LED si accende, gran parte della lezione è già passata. Raramente resta tempo per pensare al perché si accende o a cosa fa ogni riga. Se una settimana dopo non ricorda la differenza tra pinMode e digitalWrite, o che l'attesa si scrive in millisecondi, i primi dieci minuti della lezione successiva se ne vanno in ripasso. Il lavoro fuori lezione non serve a insegnare argomenti nuovi, ma a riportare l'argomento della lezione due o tre volte tra un incontro e l'altro: una volta leggendo, una provando e una spiegandolo a qualcuno o rispondendo a una domanda.

Per questo le attività devono essere piccole. Un unico compito da 90 minuti finisce nel fine settimana e molti studenti non lo iniziano nemmeno; tre attività da 10 a 20 minuti stanno sull'autobus, durante l'intervallo o prima di cena. Dividere le attività su tre livelli risolve anche il problema del kit: chi non ha Arduino a casa completa la settimana con il livello senza kit e quello sociale, chi ce l'ha aggiunge un esperimento. Nessuno resta indietro solo perché gli mancano i componenti.

• Livello senza kit (leggere e capire sul telefono): leggere la scheda Capire il codice del progetto della lezione o del successivo, risolvere prima su carta l'attività Prova tu, rispondere alle Domande del giorno, completare una scheda della Guida al codice. Basta un telefono o un tablet, non serve la scheda Arduino.
• Livello con kit (piccolo esperimento a casa): rimontare a casa il circuito della lezione e cambiare un solo valore: il tempo di attesa, la soglia, la frequenza del cicalino. Limitati a circuiti alimentati via USB che non richiedono saldature.
• Livello sociale (forum): chiedere in Impara > Forum, categoria Domanda, nel punto in cui ci si è bloccati, oppure rispondere alla domanda di qualcun altro. Spiegare qualcosa a un'altra persona resta più della sola lettura; il forum mostra anche allo studente un posto dove trovare aiuto oltre a te.

Il menù dei compiti: 10 attività, la loro durata e dove si trovano nell'app

La tabella seguente è il menù da cui scegli ogni settimana. Le colonne indicano quanto dura un'attività, se serve un kit e dove deve guardare lo studente in BlueGrays. Fai attenzione alla colonna accesso: nei 60 progetti gratuiti (20 per piattaforma) schema, codice, blocchi e Capire il codice sono aperti a tutti; le attività che richiedono Premium dalle agli studenti a cui hai dato un codice educatore o a chi ha già un Premium proprio. Domande del giorno, Guida al codice, Trova progetto, forum e 7 strumenti di elettronica sono gratuiti.

La struttura settimanale: 3 attività, circa 45 minuti

Anche se il contenuto delle attività cambia ogni settimana, tenere fisso il calendario conviene. Quando lo studente sa cosa fare e in che giorno, i compiti diventano un'abitudine e tu non devi scrivere nuove istruzioni ogni settimana. Mettiamo che la tua lezione sia il martedì: l'ordine qui sotto riporta l'argomento davanti allo studente uno, tre e cinque giorni dopo la lezione. Distribuire gli stessi 45 minuti su giorni diversi, invece di spenderli in una sola seduta, mantiene l'argomento fresco fino alla lezione successiva.

1. Giorno di lezione + 1 (mercoledì), 15 minuti, lettura: leggere dall'inizio alla fine la scheda Capire il codice del progetto della lezione e riscrivere in due righe, con parole proprie, il riassunto Cosa fa questo codice?. Poi aprire la scheda della Guida al codice sul comando della settimana e completare il mini test.
2. Giorno di lezione + 3 (venerdì), 20 minuti, pratica: chi ha un kit rimonta il circuito a casa e cambia un valore; chi non ce l'ha risolve Prova tu su carta o calcola la resistenza del circuito con uno degli strumenti. In entrambi i casi sul quaderno vanno tre righe: cosa ho cambiato, cosa mi aspettavo, cosa è successo.
3. Durante la settimana, 10 minuti, ripasso e condivisione: le Domande del giorno in tre giorni diversi (circa 3 minuti ogni volta) oppure una domanda o una risposta nel forum. Anche dedicare cinque minuti la sera prima della lezione all'elenco dei componenti del prossimo progetto rientra qui.

Un percorso di 8 settimane fuori lezione: un passo oltre ciò che si è fatto in classe

Il percorso qui sotto segue un ordine comune nei programmi per principianti: uscita digitale, temporizzazione, pulsante, sensore analogico, suono, distanza, temperatura e umidità, servomotore. Ogni riga mostra il progetto della lezione e le tre attività della settimana da fare fuori. I nomi dei progetti sono quelli dell'app, ognuno indicato come gratis o Premium. I progetti della lezione e gran parte delle attività delle prime sette settimane funzionano con progetti gratuiti; le attività indicate come Premium aggiungono profondità per le classi in cui hai distribuito codici educatore.

Nell'applicare il percorso tieni presenti tre punti. Primo, le attività fuori lezione non ripetono il progetto della lezione, ma fanno un passo di lato: a lezione Accendere un LED con un pulsante (Push), a casa Accendere e spegnere un LED con un pulsante; a lezione Misurare l'intensità luminosa con LDR, a casa Luce notturna con LDR. Lo studente vede un comportamento nuovo con un circuito che conosce e scopre da solo la differenza. Secondo, se la tua classe non ha codici educatore, le attività di lettura Premium delle settimane 6 e 7 si possono sostituire con progetti gratuiti: nell'elenco Scopri > Progetti scegli quelli gratuiti con il filtro Stato del Prezzo e assegna un progetto sullo stesso argomento. Terzo, il progetto della lezione della settimana 8 è Premium; se non hai codici, chiudi quella settimana con un progetto gratuito che ogni studente sceglie con Trova progetto.

Alternative per chi non ha un kit a casa

In una classe di 24 studenti, chi ha un kit a casa è spesso una minoranza, e comprarne uno non è semplice per tutte le famiglie. Se leghi i compiti al kit, la classe si divide in due: chi ce l'ha va avanti, gli altri rinunciano ai compiti fin dall'inizio. Dai invece agli studenti senza kit alternative che sostituiscono l'attività pratica e richiedono lo stesso ragionamento. Nessuna delle opzioni seguenti richiede la scheda; alcune bastano con il telefono, altre con carta e penna.

• Prevedi, poi verifica: cambiare su carta un valore del codice (per esempio la durata della luce gialla nel codice di Semaforo) e scrivere cosa faranno i LED. Alla lezione successiva lo studente carica la stessa modifica sulla scheda e verifica la previsione.
• Prova tu su carta: leggere l'attività, scrivere una soluzione e solo dopo confrontarla con Mostra la soluzione non richiede kit. La regola è provare prima senza guardare il Suggerimento.
• Blocchi e codice affiancati: con Mostra a blocchi attivo, trovare la riga di codice di ogni blocco è un ottimo esercizio di lettura, soprattutto per le classi che hanno iniziato con i blocchi.
• Simulatore: chi ha un computer può montare il circuito nel browser ed eseguire il codice; la spiegazione passo passo è nell'articolo simulazione Arduino con Tinkercad.
• Conoscere il componente: leggere, tra le oltre 130 pagine di Scopri > Componenti, il componente della settimana (LDR, cicalino, HC-SR04) e scrivere un riassunto di tre frasi.
• Calcolo: ricalcolare la resistenza usata a lezione con strumenti gratuiti come Legge di Ohm, Resistenza per LED e Codice colori; tutti gli strumenti sono nell'articolo strumenti di calcolo elettronico.
• Ora del kit a scuola: se puoi, apri il laboratorio 20 minuti una volta a settimana, durante l'intervallo o dopo le lezioni; lo studente senza kit svolge lì la sua attività pratica con i kit della scuola.

Verifica: non c'è un pannello di classe, quindi come controlli?

Chiariamolo subito: BlueGrays non ha un pannello che mostri all'insegnante i progressi della classe. Nell'app non puoi vedere quale progetto ha letto uno studente né a quale domanda ha risposto, e non puoi assegnare compiti. Se hai distribuito codici educatore, la schermata I Miei Codici mostra solo chi ha usato quale codice e quando scade. Le tue prove vengono dallo schermo dello studente stesso e da una breve verifica orale. Quando lo studente finisce un progetto a casa, tocca L'ho fatto; il progetto compare allora nell'elenco Progetti Completati, che si apre toccando il numero di progetti completati nel suo Profilo. Tieni cinque minuti all'inizio della lezione e ogni settimana fai una domanda a un terzo della classe; con 24 studenti sono otto, quindi in tre settimane hai parlato con tutti una volta.

Cosa cambia un codice educatore fuori lezione?

La versione gratuita copre il nucleo del lavoro fuori lezione: 60 progetti completi (20 per piattaforma), Domande del giorno, Guida al codice, forum, Trova progetto e 7 strumenti. Un codice educatore, invece, fa sì che il tempo fuori lezione non resti limitato al progetto della lezione. Finché Premium è attivo, lo studente che ha riscattato il codice vede passaggi, codice e schema di tutti i 200+ progetti, e in ognuno si aprono la scheda Capire il codice e la sezione Risoluzione dei problemi. Nel tempo libero può quindi leggere il codice di un sensore di parcheggio, di un lettore di tessere RFID o di un orologio con display LCD che lo incuriosisce, e consultare i passaggi di risoluzione dei problemi quando si blocca. A questo si aggiungono La Mia Officina (i progetti realizzabili con i componenti di casa), 11 strumenti Premium e l'Allenamento, dove risponde a quante domande vuole. Lo studente non deve aggiungere una carta; basta inserire il codice nella schermata Riscatta Codice. Come funzionano i pacchetti l'abbiamo spiegato nell'articolo codici Premium per la classe.

La scelta del pacchetto incide direttamente sul lavoro fuori lezione. Un codice mensile dà 30 giorni di Premium dal giorno in cui viene riscattato; in un corso di 8 settimane il Premium dello studente finisce a metà corso, e se dai un secondo codice le durate si sommano. Un codice annuale dura 365 giorni: quando il corso di 8 settimane finisce, allo studente restano circa 10 mesi e può continuare a esplorare tutti i progetti nel tempo libero, vacanze estive comprese. Se trasferisci il codice alla fine del corso (i pacchetti annuali hanno 6 trasferimenti per codice), il Premium dello studente precedente finisce in quel momento; decidi quindi consapevolmente se il tempo rimasto resta allo studente o passa a uno nuovo. Abbiamo calcolato quando conviene l'uno o l'altro nell'articolo mensile o annuale.

Un breve messaggio per i genitori

Quando dai attività da svolgere fuori lezione, i genitori vorranno sapere tre cose: quanto tempo richiedono, se serve un kit a casa e quali dati condivide l'app. Completa il testo seguente con i dati della tua scuola o del tuo corso e invialo come messaggio o e-mail. Sostituisci le parti tra parentesi quadre; se non distribuisci codici educatore, togli i due punti sul codice.

• Oggetto: Lavoro fuori lezione per il corso di Arduino
• Buongiorno, nella lezione di Arduino di [nome della scuola o del corso] lavoriamo un'ora a settimana. Perché gli argomenti restino, chiedo agli studenti tre brevi attività tra una lezione e l'altra, circa 45 minuti a settimana in tutto.
• La maggior parte delle attività si svolge sul telefono: leggere il codice di un progetto, rispondere a brevi domande, completare una scheda di studio. A casa non serve un kit; chi ce l'ha può fare un piccolo esperimento facoltativo.
• Gli esperimenti a casa funzionano solo con la porta USB del computer (5 volt). Nessun circuito da collegare a una presa di corrente viene mai assegnato come compito.
• L'app che usiamo è BlueGrays (iOS e Android). Ho dato agli studenti un codice Premium [mensile o annuale]. Per usarlo non servono carta né dati di pagamento, e non si rinnova automaticamente. Se l'account ha già un abbonamento attivo sullo store, il codice non può essere usato; in quel caso vi prego di avvisarmi.
• Quando il codice viene riscattato, vedo nome, nome utente, indirizzo e-mail e foto profilo dello studente. Nell'app non posso vedere quali progetti guarda né i risultati delle domande.
• Il forum dell'app è pubblico; ho chiesto agli studenti di non condividere lì dati personali come il nome della scuola o il numero di telefono.
• Queste attività non valgono come voto e non c'è alcuna penalità per una settimana saltata. Per domande: [contatti].

Equilibrio tra carico di lavoro e motivazione

• Metti un tetto al tempo: il totale settimanale non supera i 45 minuti. Chi vuole di più può scegliere attività extra dal menù, ma la parte obbligatoria non cresce.
• Una obbligatoria, due a scelta: l'attività di lettura è obbligatoria per tutti, le altre due le sceglie lo studente dal menù. Poter scegliere crea più coinvolgimento che dare a tutti la stessa attività.
• Settimane leggere durante le verifiche: quella settimana, solo Domande del giorno. Lo studente mantiene la routine senza carico in più.
• Non rendere obbligatoria la serie: quando una serie si interrompe, alcuni studenti mollano del tutto. La versione gratuita dà un giorno di riposo a settimana, Premium due; ricordalo presto agli studenti.
• Non lasciare solo chi si blocca: la sezione Se ti blocchi di Capire il codice, con Premium la Risoluzione dei problemi e il forum sono le prime tappe. Una regola come "Ci provi da 20 minuti e non ne esci? Fermati, lo guardiamo insieme a lezione" evita la frustrazione.
• Dai profondità a chi va veloce: chi finisce prima può trovare un progetto più difficile in Trova progetto con Sono sicuro, mettetemi alla prova. Una versione più difficile dello stesso argomento tiene unita la classe meglio di un argomento nuovo.
• Rendilo visibile: nei primi cinque minuti di ogni lezione, due studenti mostrano in 30 secondi cosa hanno fatto a casa. L'attenzione motiva più dei punti.

Per iniziare serve poca preparazione: alla fine della prossima lezione scrivi il menù alla lavagna, assegna le tre attività della prima settimana e fai la verifica di cinque minuti all'inizio della lezione successiva. Per approfondire le attività di lettura ti sarà utile l'articolo Capire il codice e Prova tu, e per il livello sociale quello su come fare una domanda nel forum. Tutti i progetti del percorso sono nell'app BlueGrays con schema, codice e passaggi di Capire il codice; basta aprire l'app una volta in classe insieme agli studenti quando assegni la prima attività.