Smart sensor game

Area of Science:

Technologie

Grade level:

Secundair onderwijs 1e en 2e graad

Age of students:

14-16 jaar

Total time:

2 uur

Preparation time:

20 minuten

Teaching time:

1 uur en 30 minuten

Teahing methodology to be used:

Spel-gebaseerde les

Key concepts:

Door bepaalde slimme sensortoepassingen te onderzoeken, ontdekken de leerlingen verschillen tussen slimme sensoren en standaardsensoren.

De leerlingen spelen een kaartspel om hen te helpen herinneren wat ze hebben geleerd over elektronische systemen.

Overview

Slimme sensoren spelen een steeds belangrijkere rol in ons dagelijks leven. Het onderwerp Smart Sensor gaat in op wat slimme sensoren zijn, hoe ze nu  worden gebruikt, en hoe ze in de toekomst gebruikt zouden kunnen worden.

 

Studenten leren over enkele van de meest recente ontwikkelingen in het gebruik van slimme sensoren in controlesystemen. Veel van deze toepassingen zijn in de gezondheidszorg en andere high-tech gebieden terug te vinden.

 

Door bepaalde slimme sensortoepassingen te onderzoeken, ontdekken de leerlingen de verschillen tussen slimme sensoren en standaardsensoren.

 

De leerlingen spelen een kaartspel om hen te helpen nadenken over  wat ze hebben geleerd      over elektronische systemen.

 

Leerlingen geven een presentatie en uitleg van een compleet systeem aan andere studenten.

Student mission

Het doel van het spel is om zoveel mogelijk systemen te maken, d.w.z. een Input met een Verwerking en een Output, en aan te geven wat het systeem gaat doen.

Om het spel te vergemakkelijken, kunnen de leerlingen beslissen wat de ‘proceskaarten’ met het ingangssignaal zullen doen. Spelers: 3 tot 6 spelers per groep.

 

  • Elke speler krijgt 4 kaarten, die hij voor de andere spelers verborgen houdt.
  • Leg de rest van het pak met de beeldzijde naar beneden in het midden en draai de bovenste kaart om en leg hem naast het pak met de beeldzijde naar beneden.
  • Kies willekeurig een speler om eerst te spelen.
  • De eerste speler kan kiezen om de omgedraaide kaart te nemen OF een kaart van de bovenkant van de middenstapel.
  • Zodra een kaart is gekozen, moet deze speler een kaart uit zijn hand open naast de middenstapel leggen.
  • De volgende speler kan kiezen om een kaart te nemen van de bovenkant van de middelste stapel OF een van de afgelegde stapel.
  • Daarna leggen ze een kaart open terug op de stapel naast het middelste pak.
  • Dit gaat zo door, waarbij alle spelers aan de beurt komen.
  • Wanneer een speler een set kaarten verzamelt die een systeem compleet maakt (d.w.z. Input/Verwerking/Output), moet hij onmiddellijk de set aan de andere spelers  laten zien en de drie kaarten open voor zich neerleggen.
  • Wanneer het middelste pakje geen kaarten meer heeft, wordt de afgelegde stapel omgedraaid en een kaart omgedraaid.
  • Het spel gaat door totdat een speler geen kaarten meer over heeft, of het pak  op is, of een tijdslimiet is verstreken.
  • De winnaar is de speler met de meeste voltooide systemen.

Gelijkspel

  • Bij een gelijke stand (dit kan gebeuren in een getimed spel) is de speler met de minste kaarten in zijn hand de winnaar.

21st century technical skills gained through this activity

Lijst van vaardigheden:

  • Wetenschap
  • Ontwerp
  • Technologie
  • Technologische geletterdheid
  • Wedstrijd
  • Kritisch denken
  • Communicatie
  • Spelend leren

Spel ontwerper

Grafisch ontwerper voor spelletjes Programmeur

Website ontwikkelaar

Differentiation strategies to meet diverse learning needs

Game gebaseerde les,  

Studenten worden aangemoedigd om samen te werken met hun medestudenten.

Time to complete Lesson

2 uur

Expected Learning Outcomes

Studenten: 

Kennen het verschil tussen normale sensoren en slimme sensoren 

Weten enkele toepassingen van slimme sensoren

Weten dat alle technologische ontwikkelingen voor- en nadelen hebben

Moeten een compleet systeem presenteren en uitleggen aan hun medeleerlingen nadat het is verzameld.

Prior knowledge and vocabulary

Input

Lichtsensor

Thermistor

Vochtigheidssensor Verwerking

Enkele transistor Output

Motoren Lampen

LED

Zoemer

Science and Engineering/Math Practices

Gebruik het model voor wetenschappelijk onderzoek en het sjabloon Test je idee om je te

helpen met je onderzoeksvraag. Zie bijlage I. en II.

Curriculum Alignment

Het kan worden gebruikt voor de ontwikkeling van technologische spelletjes, webontwerp, de werking van automatische deuren, enz.

Lesson

lesbegin: De leerkracht helpt de leerlingen na te denken over wat ze al weten en eventuele tekorten in hun kennis te ontdekken. Het is belangrijk om de belangstelling voor de komende begrippen te stimuleren, zodat de leerlingen klaar zijn om te leren. De leerkracht kan de leerlingen de opdracht geven openingsvragen te stellen of op te schrijven wat ze al weten over het onderwerp. Dit is ook het moment waarop het thema voor het eerst aan de leerlingen wordt voorgesteld.

 

De leerkracht zal het onderwerp introduceren door een mobiele telefoon met een nabijheidssensor te gebruiken om te demonstreren hoe het scherm van de telefoon uitgaat zodra het in de buurt van het oor wordt gebracht. Dit zal de belangstelling van de leerlingen wekken en kan een discussie over sensoren op gang brengen. Op die manier kan de leerkracht de voorkennis van de leerlingen nagaan en nieuwe ideeën introduceren.

 

Materiaal: mobiele telefoon met nabijheidssensor

Voorbereiding: [2] Minuten

Begeleiding van de leerervaring: [5] Minuten

Overgang: [2] Minuten

De leerkracht zal: het onderwerp introduceren, de discussie vergemakkelijken, vragen stellen en beantwoorden

Leerlingen zullen: aandachtig luisteren, deelnemen in het groepsgesprek

 

verkennen: Tijdens de exploratiefase verkennen de leerlingen actief het nieuwe concept door middel van concrete leerervaringen. Ze kunnen worden gevraagd om de wetenschappelijke methode te doorlopen en met hun medeleerlingen te communiceren om waarnemingen te doen. In deze fase leren de leerlingen op een praktische manier.

 

De docent gebruikt de Smart Sensors-presentatie om slimme sensoren uit te leggen en te introduceren, en om enkele basisvragen over hun aard en toepassingen te beantwoorden.

Neem de presentatie van de intelligente sensoren door als een activiteit voor de hele klas. Maak een woordenlijst om te helpen, bijvoorbeeld:

 

  • Adaptief – in staat om hun output te veranderen
  • Transducer – apparaat dat een energieoverdracht detecteert
  • Nabijheid – de nabijheid van een voorwerp dedecteren
  • Versterken – groter maken
  • Multi-sensing – meer dan één input gebruiken om een beslissing te nemen
  • Beperking – moeilijkheid.

 

Materiaal: projector en scherm, presentatie van slimme sensoren (zie bijlage III voor de presentatie)

 

Voorbereiding: [5] Minuten

Begeleiding van de leerervaring: [20] Minuten

Overgang: [5] Minuten

De docent zal: de presentatie leiden, de vraag- en antwoordsessie aan het einde van de presentatie leiden

Leerlingen zullen: aantekeningen maken van de presentatie

 

Uitlegfase : Dit is een door de leraar geleide fase die leerlingen helpt nieuwe kennis te synthetiseren en vragen te stellen als ze meer verduidelijking nodig hebben. Om de uitleg-fase effectief te laten zijn, moeten docenten leerlingen vragen om te delen wat ze tijdens de verken-fase hebben geleerd, voordat ze technische informatie op een meer directe manier introduceren.  Dit is ook het moment waarop leerkrachten video, computersoftware of andere hulpmiddelen gebruiken om het begrip te vergroten.

 

Materialen: slimme sensorcommunicatie https://www.stem.org.uk/resources/elibrary/resource/33328/smart-sensor- communications?_ga=2.99460697.650662349.1630307618-2136058023.1629898339

 

Voorbereiding: [5] Minuten

Begeleiden van de leerervaring: [20] Minuten

Overgang: [0] Minuten De leraar zal: Leerlingen zullen:

 

Uitwerken: De uitwerkingsfase richt zich op het geven van ruimte aan leerlingen om toe te passen wat ze hebben geleerd. Dit helpt hen om een dieper begrip te       ontwikkelen. Leerkrachten kunnen leerlingen vragen om presentaties te maken of extra onderzoeken uit te voeren om nieuwe vaardigheden te versterken. Deze fase geeft leerlingen de kans hun kennis te verankeren voor de evaluatie.

 

Materialen: Smart sensor Kaartspel

Voorbereiding: [5] Minuten

Begeleiding van de leerervaring: [35] Minuten

Overgang: [2] Minuten

De leraar zal: het proces ondersteunen

Leerlingen zullen: het kaartspel spelen en leren

 

Evalueren: Tijdens deze fase kunnen leerkrachten hun leerlingen observeren en zien of ze de kernconcepten volledig begrijpen. Het is ook nuttig om te zien of leerlingen problemen op een andere manier benaderen op basis van wat ze hebben geleerd. Andere nuttige elementen van de Evalueer-fase zijn zelfevaluatie, peer-assessment, schrijfopdrachten en examens.

Materialen: Voorbereiding: [ ] Minuten

Faciliteren van leerervaring: [ ] Minuten

Overgang: [ ] Minuten De leraar zal: Leerlingen zullen:

 

Zelfstandige leertaken Geef de leerlingen twee of drie uitdagingen die ze voor   l  

de volgende les moeten afmaken.

 

  • De leerlingen zullen onderzoek doen naar toepassingen in het echte leven van wat zij in de klas hebben geleerd
  • Leerlingen zullen vragen beantwoorden na de les
  • De leerlingen zullen in groepjes werken aan de voorbereiding van presentaties en deze voor de klas presenteren

Student feedback

De leerlingen krijgen feedback over hun prestaties in de vragenlijst en in de cursus in het

algemeen. De studenten zullen ook feedback geven over of ze de manier waarop de les werd gegeven en de inhoud ervan goed vonden.

Curriculum mapping of outcomes attained

De kennis die de leerlingen in de vier vakken opdoen, kan ook van nut zijn op het gebied van natuurkunde en wiskunde.

Taalgebruik als Engels niet de hoofdtaal is.

 

De studenten moeten zelf onderzoek doen om hun systeem aan de medestudenten uit te leggen, ze leren presentatiesoftware en een computer te gebruiken.

Assessment

Practicum, presentatie door de studenten, tijdsgebonden evaluatie en vraag en antwoord.

Nadat de studenten klaar zijn met hun spel, presenteren de leerlingen hun spel door middel van een presentatie.

Zij kunnen ook thuis een spelontwerp of sprites maken als voorbereiding op een les.

Jump to:

Materials

Dek

Een kaartspel van 52 kaarten per groep. (zie bijlage 2)

 

De leerlingen gebruiken het bijgeleverde kaartsjabloon om voor elke groep een spel kaarten te maken.

 

Elk deck moet bestaan uit:

 

15 INPUTS kaarten:

Licht Afhankelijke Weerstand (LDR) x 5 Thermistor x 5

Vochtigheidssensor x 5

 

20 VERWERKING kaarten:

Enkele transistor x 10 Darlington transistor  x 10

 

16 Output kaarten:

Motoren x 4

Lampen x 4

LED x 4

Zoemer x 4

 

1 WILD CARD:

Leerlingen kunnen beslissen wat het moet zijn

Preparation

De leerkracht maakt een map met alles wat de leerlingen nodig hebben voor het spel.

Deze map bevat:

  • Afbeeldingen die in het spel kunnen worden gebruikt
  • Voorbeeld van het spel
  • Instructies

Team Work

De leerlingen zullen samenwerken in groepjes van 3-6 personen. Dit zal hen helpen een gevoel van teamwork en solidariteit te creëren. Ze leren te luisteren en hun collega’s te helpen. Het creëert ook een gevoel van competitie, wat de efficiëntie van het team kan verbeteren.

Rubrics

Doelen 
Geen zelfstandigheid Veel hulp en een beetje zelfstandigheid Zelfstandig met hier en daar een beetje hulp Volledig zelfstandig
De leraar geeft studenten een methode met duidelijke instructies voor hoe te dragen uit het spel. De leraar geeft studenten een schets voor de procedure maar

laat opties toe op verschillende stappen.

Leraar specificeert het  voorbeeld.

Studenten onderzoeken de  methode voor de ontwikkeling van hun

spel.

Studenten kiezen een voorbeeld en proberen om alle problemen op te lossen
Volg schriftelijke en mondelinge Procedures De leerlingen volgen schriftelijke en mondelinge instructies De leerlingen volgen schriftelijke en mondelinge instructies, maken individueel keuzes in de ontwikkeling van hun spel. Leerlingen volgen een methode die ze hebben onderzocht Leerlingen volgen een methode die ze hebben onderzocht
Veilig gebruik

van een

Leerlingen

volgen

Leerlingen

volgen

Studenten beperken  Studenten

voeren een


computer en materialen instructies over hoe ze veilig de computer gebruiken. instructies over hoe ze veilig gebruik maken van de computer. risico’s met slechts enkele tips volledige risico analyse uit.
Maakt verslagen  Leerlingen registreren gegev ens op vooropgestelde manier. Leerlingen registreren gegevens op vooropgestelde manier. Leerlingen noteren nauwkeurig en nauwkeurige gegevens. Studenten kiezen de meest effectieve manier van opnemen van nauwkeurig en nauwkeurige gegevens.
Onderzoek, referenties en verslagen Gegevens worden gerapporteerd en conclusies getrokken.

Studenten voeren presentaties over de ontwikkeling van spellen met veel begeleiding.

Gegevens worden gerapporteerd en conclusies getrokken. De leerlingen vergelijken resultaten. 

Studenten geven presentaties over de ontwikkeling van spelletjes met

wat begeleiding.

Studenten onderzoek methoden die beschikbaar zijn. Ze vergelijken resultaten en brengen verslag uit over  de                                            verschillen.

Passend software wordt gebruikt om gegevens te verwerken en te rapporteren. 

Studenten onderzoek alternatieven om hun werk te plannen .

software en/of instrumenten worden gebruikt om gegevens te verwerken en bevindingen te rapporteren.

Studenten geven presentaties over de ontwikkeling van spelletjes zonder de hulp

van de leraar.


Analyseert

problemen en identificeert

vereisten: Identificeert juiste

input/uitput

Studenten zijn niet in staat om

input en output te identificeren.

Studenten zijn in staat om slechts één input en output te identificeren. Studenten zijn in staat om sommige input en output te identificeren. Studenten zijn in staat om correct alle input en output en te identificeren en zorgen voor

alternatieven.

Demonstreert programma voor de klas Studenten zijn niet in staat om

Een programma uitleggen

Studenten zijn in staat om een deel van het programma uit te leggen Studenten zijn in staat om het hele programma ontwerp correct weer te geven. Studenten zijn in staat om het programma uit te leggen alsook een alternatief te bieden.

Annex

Print or Download

Bijlage. I.

Wetenschappelijk Onderzoek

 

Bijlage II.

Sensor Kaartspel sjablonen

 

Bijlage III.

De presentatie van slimme sensoren is hier te vinden: https://drive.google.com/drive/u/0/folders/1RIeN6j12jrGTWfxIyCP0UItwUw4TSu wr