Menu
Game-based lesson (Μάθημα βασισμένο σε παιχνίδι)
Εξετάζοντας ορισμένες εφαρμογές έξυπνων αισθητήρων, οι μαθητές ανακαλύπτουν τις διαφορές μεταξύ έξυπνων αισθητήρων και τυπικών αισθητήρων. Οι μαθητές παίζουν ένα παιχνίδι με κάρτες για να τους βοηθήσει να θυμηθούν όσα έχουν μάθει για τα ηλεκτρονικά συστήματα.
Οι έξυπνοι αισθητήρες διαδραματίζουν ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στην καθημερινή μας ζωή. Το θέμα Smart Sensor Communications εξετάζει τι είναι οι έξυπνοι αισθητήρες, πώς χρησιμοποιούνται τώρα και πώς μπορεί να χρησιμοποιηθούν στο μέλλον.
Οι μαθητές μαθαίνουν για μερικές από τις πιο πρόσφατες εξελίξεις στη χρήση έξυπνων αισθητήρων σε συστήματα ελέγχου. Πολλές από αυτές τις εφαρμογές αφορούν την υγειονομική περίθαλψη και άλλους τομείς υψηλής τεχνολογίας.
Με την εξέταση ορισμένων εφαρμογών έξυπνων αισθητήρων, οι μαθητές ανακαλύπτουν τις διαφορές μεταξύ των έξυπνων αισθητήρων και των τυπικών αισθητήρων.
Οι μαθητές παίζουν ένα παιχνίδι με κάρτες για να τους βοηθήσει να θυμηθούν όσα έμαθαν για τα ηλεκτρονικά συστήματα.
Παρουσίαση και επεξήγηση ενός πλήρους συστήματος σε άλλους μαθητές αφού το έχουν συλλέξει.
Στόχος του παιχνιδιού είναι να φτιάξετε όσο το δυνατόν περισσότερα συστήματα, δηλαδή μια είσοδο με μια διαδικασία και μια έξοδο, και να δηλώσετε τι πρόκειται να κάνει το σύστημα.
Για να διευκολυνθεί το παιχνίδι, οι μαθητές μπορούν να αποφασίσουν τι θα κάνουν οι “κάρτες διεργασιών” με το σήμα εισόδου. Παίκτες: 3 έως 6 παίκτες ανά ομάδα.
Ισοπαλία
Λίστα δεξιοτήτων:
Σχεδιαστής παιχνιδιών
Σχεδιαστής γραφικών για παιχνίδια
Προγραμματιστής
Προγραμματιστής ιστοτόπων
Παιχνιδοποίηση, Συστήματα ανταπόκρισης στην τάξη, Δημιουργία και διαμόρφωση ερωτήσεων, οι μαθητές ενθαρρύνονται να εργάζονται συνεργατικά με τους συμμαθητές τους.
2 ώρες περίπου
Γνωρίστε τη διαφορά μεταξύ απλών αισθητήρων και έξυπνων αισθητήρων.
Να γνωρίζετε ορισμένες εφαρμογές των έξυπνων αισθητήρων.
Να γνωρίζετε ότι όλες οι τεχνολογικές εξελίξεις έχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.
Οι μαθητές πρέπει να παρουσιάσουν και να εξηγήσουν ένα πλήρες σύστημα στους συμμαθητές τους αφού το συλλέξουν.
Είσοδοι
Αντίσταση εξαρτώμενη από το φως (LDR)
Θερμίστορ
Αισθητήρας υγρασίας
Διαδικασία
Ενιαίο τρανζίστορ
Ζεύγος Darlington
Έξοδος
Κινητήρες
Λαμπτήρες
LED
Βομβητής
Χρησιμοποιήστε το μοντέλο της επιστημονικής έρευνας και το υπόδειγμα “Δοκιμάστε την ιδέα σας” για να σας βοηθήσουν με το ερευνητικό σας ερώτημα.
Βλέπε παράρτημα I. και II.
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη τεχνολογικών παιχνιδιών, το σχεδιασμό ιστοσελίδων, τον τρόπο λειτουργίας αυτόματων πορτών κ.λπ.
Εμπλακείτε: Ο δάσκαλος βοηθά τους μαθητές να προβληματιστούν σχετικά με το τι γνωρίζουν ήδη και να εντοπίσουν τυχόν κενά γνώσεων. Είναι σημαντικό να ενισχυθεί το ενδιαφέρον για τις επερχόμενες έννοιες, ώστε οι μαθητές να είναι έτοιμοι να μάθουν. Οι εκπαιδευτικοί μπορεί να αναθέσουν στους μαθητές να κάνουν εισαγωγικές ερωτήσεις ή να καταγράψουν τι γνωρίζουν ήδη για το θέμα. Αυτή είναι επίσης η στιγμή που η έννοια παρουσιάζεται στους μαθητές για πρώτη φορά.
Ο δάσκαλος θα εισάγει το θέμα χρησιμοποιώντας ένα κινητό τηλέφωνο με αισθητήρα προσέγγισης για να δείξει πώς η οθόνη του τηλεφώνου σβήνει μόλις το φέρουμε κοντά στο αυτί. Αυτό θα προσελκύσει το ενδιαφέρον των μαθητών και μπορεί να πυροδοτήσει μια συζήτηση για τους αισθητήρες. Με αυτόν τον τρόπο ο εκπαιδευτικός μπορεί να ελέγξει τις προηγούμενες γνώσεις των μαθητών και να εισαγάγει νέες ιδέες.
Υλικά: κινητό τηλέφωνο με αισθητήρα προσέγγισης
Προετοιμασία: [2] λεπτά
Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [5] λεπτά
Μετάβαση: [2] λεπτά
Ο δάσκαλος θα: εισάγει το θέμα, διευκολύνει τη συζήτηση, καθοδηγεί και απαντά σε ερωτήσεις και απαντήσεις
Οι μαθητές θα: ακούσουν προσεκτικά, θα φέρουν στο μυαλό τους σχήματα
Εξερευνήστε: Κατά τη φάση της διερεύνησης, οι μαθητές εξερευνούν ενεργά τη νέα έννοια μέσω συγκεκριμένων μαθησιακών εμπειριών. Μπορεί να τους ζητηθεί να ακολουθήσουν την επιστημονική μέθοδο και να επικοινωνήσουν με τους συμμαθητές τους για να κάνουν παρατηρήσεις. Αυτή η φάση επιτρέπει στους μαθητές να μάθουν με πρακτικό τρόπο.
Ο δάσκαλος χρησιμοποιεί την παρουσίαση των έξυπνων αισθητήρων για να εξηγήσει και να παρουσιάσει τους έξυπνους αισθητήρες, καθώς και να απαντήσει σε ορισμένες βασικές ερωτήσεις σχετικά με τη φύση και τις εφαρμογές τους.
Επεξεργαστείτε την παρουσίαση των έξυπνων αισθητήρων ως δραστηριότητα ολόκληρης της τάξης. Δημιουργήστε έναν κατάλογο λέξεων για να βοηθήσετε, για παράδειγμα:
Υλικά: βιντεοπροβολέας και οθόνη, παρουσίαση έξυπνων αισθητήρων (βλ. παράρτημα ΙΙΙ για την παρουσίαση)
Προετοιμασία: [5] Λεπτά
Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [20] Λεπτά
Μετάβαση: [5] Λεπτά
Ο δάσκαλος θα: ηγείται της παρουσίασης, ηγείται της συνεδρίας ερωτήσεων και απαντήσεων στο τέλος της παρουσίασης
Οι μαθητές θα: να κρατάτε σημειώσεις για την παρουσίαση
Εξηγήστε: Πρόκειται για μια φάση που καθοδηγείται από τον εκπαιδευτικό και βοηθά τους μαθητές να συνθέσουν τις νέες γνώσεις και να κάνουν ερωτήσεις αν χρειάζονται περαιτέρω διευκρινίσεις. Για να είναι αποτελεσματική η φάση “Εξηγήστε”, οι εκπαιδευτικοί θα πρέπει να ζητούν από τους μαθητές να μοιραστούν αυτά που έμαθαν κατά τη φάση “Εξερευνήστε”, προτού εισαγάγουν τεχνικές πληροφορίες με πιο άμεσο τρόπο, σύμφωνα με το “The 5E Instructional Model: A Learning Cycle Approach for Inquiry-Based Science Teaching”. Τότε είναι επίσης που οι εκπαιδευτικοί χρησιμοποιούν βίντεο, λογισμικό υπολογιστή ή άλλα βοηθήματα για να ενισχύσουν την κατανόηση.
Υλικά: επικοινωνία έξυπνων αισθητήρων
Προετοιμασία: [5] Λεπτά
Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [20] Λεπτά
Μετάβαση: [0] Λεπτά
Ο δάσκαλος θα: ηγείται της συνεδρίας ερωτήσεων και απαντήσεων
Οι μαθητές θα: να κρατάτε σημειώσεις για την παρουσίαση
Επεξεργαστείτε: Η φάση της επεξεργασίας του μοντέλου 5E επικεντρώνεται στο να δοθεί χώρος στους μαθητές να εφαρμόσουν αυτά που έμαθαν. Αυτό τους βοηθά να αναπτύξουν μια βαθύτερη κατανόηση. Οι εκπαιδευτικοί μπορούν να ζητήσουν από τους μαθητές να δημιουργήσουν παρουσιάσεις ή να διεξάγουν πρόσθετες έρευνες για να ενισχύσουν τις νέες δεξιότητες. Αυτή η φάση επιτρέπει στους μαθητές να εδραιώσουν τις γνώσεις τους πριν από την αξιολόγηση.
Υλικά: Έξυπνος αισθητήρας Παιχνίδι καρτών
Προετοιμασία: [5] Λεπτά
Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [35] Λεπτά
Μετάβαση: [2] Λεπτά
Ο δάσκαλος θα: υποστήριξη της διαδικασίας
Οι μαθητές θα: παίξτε το παιχνίδι καρτών και μάθετε
Αξιολογήστε: Το μοντέλο 5E επιτρέπει τόσο την επίσημη όσο και την άτυπη αξιολόγηση. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, οι εκπαιδευτικοί μπορούν να παρατηρήσουν τους μαθητές τους και να δουν αν έχουν κατανοήσει πλήρως τις βασικές έννοιες. Είναι επίσης χρήσιμο να σημειωθεί αν οι μαθητές προσεγγίζουν τα προβλήματα με διαφορετικό τρόπο με βάση αυτά που έμαθαν. Άλλα χρήσιμα στοιχεία της φάσης “Αξιολόγηση” περιλαμβάνουν την αυτοαξιολόγηση, την αξιολόγηση από ομότιμους, τις γραπτές εργασίες και τις εξετάσεις.
Υλικά:
Προετοιμασία: [10] Λεπτά
Διευκόλυνση της μαθησιακής εμπειρίας: [5] Λεπτά
Μετάβαση: [5] Λεπτά
Ο δάσκαλος θα: Παρατηρήστε τους μαθητές σε όλη τη διαδικασία και κατά την τελική αξιολόγηση
Οι μαθητές θα: Όλα τα αποτελέσματα μπορούν να συγκεντρωθούν για να βγάλουν ένα συμπέρασμα. Αυτό θα είναι το συμπέρασμα αυτού του πειράματος.
Ανεξάρτητες μαθησιακές εργασίες (ILT): Δώστε στους μαθητές δύο-τρεις προκλήσεις που πρέπει να ολοκληρώσουν πριν από το επόμενο μάθημα.
Οι μαθητές θα λάβουν ανατροφοδότηση σχετικά με την απόδοσή τους τόσο στο ερωτηματολόγιο όσο και στο μάθημα γενικότερα. Οι μαθητές θα δώσουν επίσης ανατροφοδότηση σχετικά με το αν τους άρεσε ο τρόπος διεξαγωγής του μαθήματος και το περιεχόμενό του.
Οι γνώσεις που αποκτούν οι μαθητές και στα 4 μαθήματα μπορούν επίσης να είναι χρήσιμες στον τομέα της Φυσικής και των Μαθηματικών.
Χρήση της γλώσσας εάν τα αγγλικά δεν είναι η κύρια γλώσσα.
Οι μαθητές πρέπει να κάνουν οι ίδιοι έρευνα προκειμένου να εξηγήσουν το σύστημά τους στους συμμαθητές τους, μαθαίνουν να χρησιμοποιούν λογισμικό παρουσιάσεων και υπολογιστή.
Πρακτική εξάσκηση, παρουσίαση από τους μαθητές, χρονικά περιορισμένη αξιολόγηση και ερωτήσεις και απαντήσεις.
Αφού ολοκληρώσουν το παιχνίδι τους, οι μαθητές παρουσιάζουν το παιχνίδι τους κάνοντας μια παρουσίαση.
Μπορούν επίσης να δημιουργήσουν ένα σχέδιο παιχνιδιού ή sprites στο σπίτι ως προετοιμασία για το μάθημα.
Κατάστρωμα
Κατάστρωμα 52 καρτών ανά ομάδα. (βλ. Παράρτημα2)
Οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν το πρότυπο καρτών που παρέχεται για να δημιουργήσουν μια τράπουλα καρτών για κάθε ομάδα.
Κάθε τράπουλα θα πρέπει να αποτελείται από:
15 ΕΙΣΑΓΩΓΕΣ:
Αντίσταση εξαρτώμενη από το φως (LDR) x 5
Θερμίστορ x 5
Αισθητήρας υγρασίας x 5
20 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ:
x 10
Ζεύγος Darlington x 10
16 ΕΞΟΔΟΣ:
Κινητήρες x 4
Λαμπτήρες x 4
LED x 4
Βομβητής x 4
1 WILD CARD:
Οι μαθητές μπορούν να αποφασίσουν τι θα είναι
Ο δάσκαλος θα δημιουργήσει έναν φάκελο που θα περιέχει όλα όσα θα χρειαστούν οι μαθητές πριν από το παιχνίδι.
Αυτός ο φάκελος περιέχει:
Οι μαθητές θα συνεργαστούν σε ομάδες των 3-6 ατόμων. Αυτό θα τους βοηθήσει να δημιουργήσουν ένα αίσθημα ομαδικότητας και αλληλεγγύης μεταξύ τους. Θα μάθουν να ακούν και να βοηθούν τους συναδέλφους τους. Δημιουργείται επίσης μια αίσθηση ανταγωνισμού, η οποία μπορεί να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της ομάδας.
| Μηδέν
Ανεξαρτησία |
Πολλή βοήθεια
με κάποια Ανεξαρτησία |
Ημι – Ανεξάρτητο | Πλήρως
Ανεξάρτητο |
|
| Ο δάσκαλος δίνει στους
μαθητές πλήρη μέθοδο με σαφείς οδηγίες για πώς να χειριστούν τη διεξαγωγή του παιχνιδιού. |
Ο δάσκαλος δίνει στους
μαθητές ένα περίγραμμα για τη διαδικασία αλλά επιτρέπει επιλογές σε διαφορετικά βήματα. |
Ο δάσκαλος
καθορίζει το παράδειγμα. Οι μαθητές ερευνούν τη μέθοδο για να αναπτύξουν το παιχνίδι. |
Οι μαθητές επιλέγουν παράδειγμα σε πραγματικό χρόνο
και προσπαθούν να λύσουν όλα τα προβλήματα αναπτύσσοντας προγράμματα. |
|
| Ακολουθήστε γραπτές και προφορικές
Διαδικασίες |
Οι μαθητές ακολουθούν γραπτές και προφορικές οδηγίες. | Οι μαθητές ακολουθούν γραπτές και προφορικές οδηγίες,
δημιουργώντας ατομικά επιλογές για την ανάπτυξη του παιχνίδι. |
Οι μαθητές ακολουθούν μια μέθοδο που έχουν ερευνήσει | Οι μαθητές ακολουθούν μια μέθοδο που έχουν ερευνήσει |
| Χρησιμοποιεί με ασφάλεια ένα
υπολογιστή και υλικά |
Οι μαθητές ακολουθούν οδηγίες για το πώς να χρησιμοποιούν το υπολογιστή. | Οι μαθητές ακολουθούν τις οδηγίες για την ασφαλή χρήση του υπολογιστή. | Οι μαθητές ελαχιστοποιούν τους κινδύνους με ελάχιστη προτροπή. | Οι μαθητές πραγματοποιούν πλήρη έλεγχο κινδύνου και ελαχιστοποιούν τους κινδύνους. |
| Καταγράφει τις παρατηρήσεις και τα αποτελέσματα. | Οι μαθητές καταγράφουν τα δεδομένα των αποτελεσμάτων με συγκεκριμένους τρόπους. | Οι μαθητές καταγράφουν τα δεδομένα των αποτελεσμάτων με συγκεκριμένους τρόπους. | Οι μαθητές καταγράφουν ακριβή και σαφή δεδομένα, μεθοδικά χρησιμοποιώντας κατάλληλα παράδειγμα. | Οι μαθητές επιλέγουν τον πιο αποτελεσματικό τρόπο καταγραφής
ακριβών και σαφών δεδομένων μεθοδικά χρησιμοποιώντας το κατάλληλο παράδειγμα. |
| Έρευνα, αναφορές και εκθέσεις. | Αναφέρονται δεδομένα και εξάγονται συμπεράσματα. Οι μαθητές εκτελούν παρουσιάσεις σχετικά με την ανάπτυξη παιχνιδιών με μεγάλη καθοδήγηση. | Αναφέρονται δεδομένα και εξάγονται συμπεράσματα. Οι μαθητές συγκρίνουν τα αποτελέσματα και εντοπίζουν τους λόγους των διαφορών.
Οι μαθητές πραγματοποιούν παρουσιάσεις σχετικά με την ανάπτυξη παιχνιδιών με καθοδήγηση. |
Διαθέσιμες ερευνητικές μέθοδοι μαθητών. Συγκρίνουν τα αποτελέσματα και αναφέρουν τις διαφορές. Χρησιμοποιούν κατάλληλο λογισμικό για την επεξεργασία των δεδομένων και την αναφορά των ευρημάτων. Οι μαθητές πραγματοποιούν παρουσιάσεις σχετικά με την ανάπτυξη παιχνιδιών με ελάχιστη προτροπή. | Οι μαθητές ερευνούν εναλλακτικές λύσεις προκειμένου να σχεδιάσουν την εργασία τους. Η αναφορά καλύπτει τον σχεδιασμό, την εκτέλεση και την ανάλυση των αποτελεσμάτων τους. Χρησιμοποιούν κατάλληλο λογισμικό ή/και εργαλεία για την επεξεργασία των δεδομένων και την αναφορά των ευρημάτων. Οι μαθητές εκτελούν παρουσιάσεις σχετικά με την ανάπτυξη παιχνιδιών χωρίς τη βοήθεια του εκπαιδευτικού. |
| Αναλύσεις προβλήματα και εντοπίζει απαιτήσεις: Προσδιορίζει τις σωστές εισροές/εκροές | Οι μαθητές δεν μπορούν να να αναγνωρίσουν οποιαδήποτε είσοδο και έξοδο. | Οι μαθητές είναι είναι σε θέση να προσδιορίσουν μόνο μία είσοδο ή έξοδο. | Οι μαθητές είναι σε θέση να αναγνωρίζουν σωστά ορισμένες εισροές και εξόδους. | Οι μαθητές είναι είναι σε θέση να αναγνωρίζουν σωστά όλες τις εισόδους και εξόδους και να παρέχουν εναλλακτικές λύσεις. |
| Επιδεικνύει το πρόγραμμα μπροστά στην τάξη. | Οι μαθητές δεν είναι σε θέση να εξηγήσουν το σχεδιασμό του προγράμματος. | Οι μαθητές είναι είναι σε θέση να εξηγήσουν ένα μικρό σχεδιασμό προγράμματος. | Οι μαθητές είναι σε θέση να εξηγήσουν ολόκληρο το σχεδιασμό του προγράμματος σωστά ως έχει. | Οι μαθητές είναι σε θέση να εξηγήσουν σωστά το σχεδιασμό του προγράμματος και να παρέχουν εναλλακτικές λύσεις. |
Παράρτημα. I.
Επιστημονική έρευνα
Παράρτημα II.
Πρότυπα Καρτών Παιχνιδιού Αισθητήρων
Παράρτημα III.
Η παρουσίαση των έξυπνων αισθητήρων μπορεί να βρεθεί εδώ: https://drive.google.com/drive/u/0/folders/1RIeN6j12jrGTWfxIyCP0UItwUw4TSuwr
