Joc cu senzor inteligent

Area of Science:

Tehnologie

Grade level:

Nivel gimnazial (14-18 ani)

Age of students:

14-16 ani

Total time:

2 ore

Preparation time:

20 minute

Teaching time:

1 oră și 30 de minute

Teahing methodology to be used:

Lecție bazată pe joc

Key concepts:

Examinând anumite aplicații ale senzorilor inteligenți, elevii descoperă diferențele dintre senzorii inteligenți și senzorii standard.

Elevii joacă un joc de cărți pentru a-i ajuta să-și amintească ceea ce au învățat despre sistemele electronice.

Overview

Senzorii inteligenți joacă un rol din ce în ce mai important în viața noastră de zi cu zi. Subiectul Comunicații cu senzori inteligenți analizează ce sunt senzorii inteligenți, cum sunt utilizați acum și cum ar putea fi utilizați în viitor.

 

Elevii învață despre unele dintre cele mai actuale progrese în utilizarea senzorilor inteligenți în sistemele de control. Multe dintre aceste aplicații sunt în domeniul sănătății și în alte domenii de înaltă tehnologie.

 

Examinând anumite aplicații ale senzorilor inteligenți, studenții descoperă diferențele dintre senzorii inteligenți și senzorii standard.

 

Elevii joacă un joc de cărți pentru a-i ajuta să-și amintească ceea ce au învățat despre sistemele electronice.

 

Prezentarea și explicarea unui sistem complet altor studenți odată ce acesta a fost colectat.

Student mission

Scopul jocului este de a realiza cât mai multe sisteme posibile, adică o intrare cu un proces și o ieșire, și să precizeze ce va face sistemul.

Pentru a facilita jocul, elevii pot decide ce vor face „cartele de proces” cu semnalul de intrare. Jucători: 3 până la 6 jucători per grup.

  • Fiecare jucător primește 4 cărți, pe care le păstrează ascunse de ceilalți jucători.
  • Puneți restul pachetului cu fața în jos în centru și întoarceți cartea de sus și puneți-o lângă pachetul cu fața în jos.
  • Alegeți la întâmplare un jucător care să inceapa.
  • Primul jucător poate alege să ia cartea care a fost întoarsă SAU una din partea de sus a pachetului.
  • Odată ce o carte a fost aleasă, acest jucător trebuie să returneze o carte din mâna cu fața în sus lângă pachet.
  • Următorul jucător poate alege să ia o carte din partea de sus a pachetului SAU una din teancul cu carti decartate.
  • Apoi returnează o carte cu fața în sus în teancul de lângă pachet.
  • Acest lucru continuă, toți jucătorii participa cand le vine rândul.
  • Când un jucător colectează un set de cărți care completează un sistem (adică Intrare/Proces/Ieșire), trebuie să arate imediat setul celorlalți jucători și să pună cele trei cărți cu fața în jos langa el.
  • Când pachetul nu mai are cărți, teancul cu carti decartate este inversat și o carte se întoarce.
  • Jocul continuă până când unui jucător nu mai are cărți, sau pachetul a fost epuizat sau a expirat un timp limită.
  • Câștigătorul este jucătorul cu cele mai multe sisteme completate.

 

Departajare

  • În caz de egalitate (acest lucru se poate întâmpla într-un joc cronometrat) jucătorul cu cel mai mic număr de cărți în mână este câștigătorul.

 

21st century technical skills gained through this activity

Lista de aptitudini:

  • Ştiinţă
  • Proiectare
  • Tehnologie
  • Alfabetizare tehnologică
  • Concurență
  • Gândire critică
  • Comunicare
  • Învățare bazată pe joc

 

Designer de jocuri

Designer grafic pentru jocuri

Programator

Dezvoltator de site-uri web

Differentiation strategies to meet diverse learning needs

Gamificare, sisteme de răspuns în clasă, formularea și încadrarea întrebărilor. Elevii sunt încurajați să lucreze în colaborare cu colegii lor.

Time to complete Lesson

aproximativ 2 ore

Expected Learning Outcomes

Sa cunoasca diferența dintre senzorii simpli și senzorii inteligenți

Sa stie despre unele aplicații ale senzorilor inteligenți

Să stiei că toate evoluțiile tehnologice au avantaje și dezavantaje

Elevii trebuie să prezinte și să explice un sistem complet colegilor lor, odată ce acesta a fost colectat.

Prior knowledge and vocabulary

Intrări

Rezistor dependent de lumină (LDR)

Termistor

Senzor de umiditate

Proces

Un singur tranzistor

Perechea Darlington

Ieșire

Motoare

Becuri

LED

Buzzer

Science and Engineering/Math Practices

Utilizați modelul de anchetă științifică și șablonul Testați-vă ideea pentru a vă ajuta cu întrebarea dvs. de investigație. A se vedea anexa I. și II.

Curriculum Alignment

Poate fi folosit pentru dezvoltarea de jocuri tehnologice, design web, cum funcționează ușile automate etc.

Lesson

Implicare : Profesorul îi ajută pe elevi să reflecteze la ceea ce știu deja și să identifice eventualele lacune de cunoștințe. Este important să se stimuleze interesul pentru conceptele viitoare, astfel încât studenții să fie pregătiți să învețe. Profesorii ar putea însărcina elevilor să pună întrebări inițiale sau să noteze ceea ce știu deja despre subiect. Acesta este și momentul în care conceptul este prezentat studenților pentru prima dată.

 

Profesorul va introduce subiectul folosind un telefon mobil cu senzor de proximitate pentru a demonstra modul în care ecranul telefonului se stinge odată ce acesta este adus lângă ureche. Acest lucru va atrage interesul studenților și poate declanșa o discuție despre senzori. În acest fel, profesorul poate verifica cunoștințele anterioare ale elevilor și poate introduce idei noi.

 

Materiale: telefon mobil cu senzor de proximitate

Pregătire: [2] Minute

Facilitarea experienței de învățare: [5] Minute 

Tranziție: [2] Minute

Profesorul va: introduce subiectul, va facilita discuția, va conduce și va răspunde la întrebări și răspunsuri

Elevii vor: asculta cu atenție, își vor aduce în minte scheme

 

Explorare : In timpul fazei de explorare, elevii explorează în mod activ noul concept prin experiențe concrete de învățare. Li s-ar putea cere să treacă prin metoda științifică și să comunice cu colegii lor pentru a face observații. Această fază permite elevilor să învețe într-un mod practic.

 

Profesorul folosește prezentarea Senzori inteligenți pentru a explica și introduce senzorii inteligenți, precum și pentru a răspunde la câteva întrebări de bază despre natura și aplicațiile acestora.

Lucrați prin prezentarea senzorilor inteligenți ca activitate pentru întreaga clasă. Produceți o listă de cuvinte care să vă ajute, de exemplu:

 

  • Adaptor – capabile să-și schimbe ieșirea
  • Traductor – dispozitiv care detectează un transfer de energie
  • Proximitate — apropiere de
  • Amplifică – mărește
  • Multi-sensing – folosind mai mult de o intrare pentru a lua o decizie
  • Constrângere — dificultate.

Materiale: proiector și ecran, prezentare senzori inteligenți (a se vedea anexa III pentru prezentare)

 

Pregătire: [5] Minute 

Facilitarea experienței de învățare: [20] Minute 

Tranziție: [5] Minute

Profesorul va: conduce prezentarea, conduce sesiunea de întrebări și răspunsuri la sfârșitul prezentării

Elevii vor: lua notițe ale prezentării

 

Explicare: Aceasta este o fază condusă de profesor care îi ajută pe elevi să sintetizeze noi cunoștințe și să pună întrebări dacă au nevoie de clarificări suplimentare. Pentru ca faza de explicare să fie eficientă, profesorii ar trebui să le solicite elevilor să împărtășească ceea ce au învățat în timpul fazei de explorare înainte de a introduce informațiile tehnice într-o manieră mai directă, conform „Modelul de instruire 5E: O abordare a ciclului de învățare pentru predarea științei bazată pe investigație. ” Acesta este momentul, de asemenea, când profesorii folosesc videoclipuri, software de calculator sau alte ajutoare pentru a îmbunătăți înțelegerea.

 

Materiale: comunicații inteligente cu senzori

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

 

Pregătire: [5] Minute 

Facilitarea experienței de învățare: [20] Minute 

Tranziție: [0] Minute

Profesorul va:

Elevii vor:

 

Elaborare : Faza de elaborare a modelului 5E se concentrează pe oferirea studenților spațiu pentru a aplica ceea ce au învățat. Acest lucru îi ajută să dezvolte o înțelegere mai profundă. Profesorii pot cere elevilor să creeze prezentări sau să efectueze investigații suplimentare pentru a consolida noile abilități. Această fază permite studenților să-și cimenteze cunoștințele înainte de evaluare.

 

Materiale: Joc de cărți cu senzor inteligent

Pregătire: [5] Minute 

Facilitarea experienței de învățare: [35] Minute 

Tranziție: [2] Minute

Profesorul va: sprijini procesul

Elevii vor: juca jocul de cărți și vor învăța

 

Evaluare: Modelul 5E permite atat evaluarea formală, cât și informală. În această fază, profesorii își pot observa elevii și pot vedea dacă au o înțelegere completă a conceptelor de bază. De asemenea, este util să observăm dacă elevii abordează problemele într-un mod diferit, în funcție de ceea ce au învățat. Alte elemente utile ale fazei de evaluare includ autoevaluarea, evaluarea de la egal la egal, temele scrise și examenele.

Materiale:

Pregătire: [ ] Minute 

Facilitarea experienței de învățare: [ ] Minute 

Tranziție: [ ] Minute

Profesorul va:

Elevii vor:

 

Sarcini de învățare independentă (ILT): Oferă elevilor două-trei provocări pe care să le termine înainte de următoarea lecție.

  • Elevii vor cerceta aplicațiile din viața reală a ceea ce au învățat în clasă
  • Elevii vor răspunde la întrebările postate în curs
  • Elevii vor lucra în grupuri pentru a pregăti prezentări și pentru a le prezenta clasei lor

Student feedback

Elevii vor primi feedback cu privire la performanța lor atât la chestionar, cât și la curs, în general. Elevii vor oferi, de asemenea, feedback despre felul in care le-a placut sau nu modul în care a fost desfășurată lecția și conținutul.

Curriculum mapping of outcomes attained

Cunoștințele dobândite de elevi la toate cele 4 discipline pot fi utile și în domeniul Fizică și Matematică.

Utilizarea limbii dacă engleza nu este limba principală.

 

Elevii trebuie să facă ei înșiși cercetări pentru a explica sistemul lor colegilor, învață să folosească software de prezentare și un computer.

Assessment

Practic, prezentare pentru elevi, evaluare în termen și întrebări și răspunsuri.

 

După terminarea jocului, elevii își prezintă jocul făcând o prezentare.

 

Ei pot crea, de asemenea, un design de joc sau sprite-uri acasă, în pregătirea unei lecții.

Jump to:

Materials

Pachet carti joc

pachet de 52 de cărți per grup. (vezi Anexa 2)

 

Elevii vor folosi șablonul de carti furnizat pentru a crea un pachet de cărți pentru fiecare grup.

 

Fiecare pachet ar trebui să fie compus din:

 

15 INTRARI:

Rezistor dependent de lumină (LDR) x 5

Termistor x 5

Senzor de umiditate x 5

 

20 PROCES:

Un singur tranzistor x 10

Pereche Darlington x 10

 

16 IEȘIRE:

Motoare x 4

Becuri x 4

LED x 4

Buzzer x 4

 

1 WILD CARD(Cartea Atu)

Elevii pot decide ce ar trebui să fie

Preparation

Profesorul va crea un fisier care conține tot ce vor avea nevoie elevii înainte de joc.

Acest fisier conține:

  • Imagini care pot fi folosite în joc
  • Exemplu de joc
  • Instrucțiuni

 

Team Work

Elevii vor lucra împreună în grupuri de 3-6 persoane. Acest lucru va ajuta la crearea unui sentiment de lucru în echipă și solidaritate între ei. Ei vor învăța să asculte și să-și ajute colegii. De asemenea, creează un sentiment de competiție, care poate îmbunătăți eficiența echipei.

Rubrics

Zero

Independenţă

Mult Ajutor

cu putina

Independenţă

Semi

Independent

In totalitate

Independent

Profesorul dă

elevilor

metoda completa cu

instrucțiuni clare pentru

a intelege cum să joace.

Profesorul dă

elevilor o

schiță pentru

procedura dar

permite opțiuni

la diferiti

pasi din procedura.

Profesor

specifică

exemplu.

Elevii

cerceteaza

metoda de a

dezvolta

jocul.

Elevii aleg un exemplu in timp real și încearca să rezolve toate

problemele  dezvoltand

programe.

Urmeaza 

Proceduri scrise si orale

Elevii urmează instrucțiunile scrise și orale Elevii urmează instrucțiuni scrise și orale,

facand alegeri

individuale in

jocul în curs de dezvoltare.

Elevii urmează o metodă pe care au cercetat-o Elevii urmează o metodă pe care au cercetat-o
Utilizează în siguranță 

computerul și materialele

Elevii urmează instrucțiunile despre cum să foloseasca în siguranță

computerul.

Elevii urmează instrucțiunile privind utilizarea în siguranță a computerului. Elevii

minimizeaza riscurile cu putina indrumare. 

Elevii efectueaza o

evaluare a riscurilor si minimizeaza riscurile.

Fac înregistrări și observatii despre rezultate Elevii înregistrează datele rezultatelor în modurile specificate. Elevii înregistrează datele rezultatelor în modurile specificate. Elevii înregistrează

date precise si corecte,

folosind 

exemplul adecvat.

Elevii aleg cel mai eficient mod de înregistrare metodica a datelor precise si corecte

folosind

exemplul adecvat

Cercetare,

referințe și rapoarte

Se raportează datele și se trag concluzii. Elevii efectuează

prezentări despre dezvoltarea jocurilor cu multă îndrumare.

Se raportează datele și se trag concluzii. Elevii compară rezultatele și identifică

motive pentru

diferențe.

Elevii efectuează

prezentări despre dezvoltarea jocurilor cu

ceva îndrumare.

Studenți

cercetare

metode

disponibil. Ei compară rezultatele și raportează

diferențe.

Software-ul potrivit este utilizat pentru prelucrarea datelor și raportarea

constatărilor.

Elevii efectuează

prezentări despre dezvoltarea jocurilor cu foarte putina indrumare.

.

Studenți

cerceteaza

alternative pentru a planifica

munca lor.

Raportarea

acoperă

planificarea,

realizarea şi o analiză a rezultatelor acestora.

Software-ul potrivit și/sau instrumentele sunt utilizate pentru a procesa datele și a raporta constatările.

Elevii efectuează

prezentări despre dezvoltarea jocurilor

fără ajutorul profesorului.

Analizeaza

probleme și identifică

cerințe: Identifică

intrare/ieșire corectă

Elevii sunt

incapabili sa

identifica orice

intrare și

ieșire.

Elevii sunt

capabili să identifice o singură intrare sau ieșire.

Elevii sunt

capabili să identifice corect unele intrări și

ieșire.

Elevii sunt

capabili să identifice corect toate

intrarile și ieșirile și sa furnizeze

alternative.

Demonstrează programul în

fata 

clasei

Elevii sunt

incapabili sa

explice proiectarea programului

Elevii sunt

capabili să explice o mica parte din proiectarea programului.

Elevii sunt

capabili să explice întreaga

proiectare a programului, in mod corect, așa cum este.

Elevii sunt

capabili să explice

proiectarea programului in mod corect și ofera

solutii alternative.

Annex

Print or Download

Anexă. I.

Anchetă științifică

 

Anexa II.

Șabloane de jocuri de cărți cu senzor

 

Anexa III.

Prezentarea senzorilor inteligenți poate fi găsită aici: https://drive.google.com/drive/u/0/folders/1RIeN6j12jrGTWfxIyCP0UItwUw4TSuwr