Menu
Acest pachet de predare poate fi oferit elevilor prin Metoda Clasă Inversată.
Primii pași precum măsurarea pot fi pregătiți acasă. Datele colectate de la elevi pot fi apoi procesate împreună în clasă.
Colectarea datelor poate dura mult timp și poate fi măsurată în diferite momente ale zilei, astfel că este mai bine să fie facute acasă.
Cercetările privind calitatea aerului în cartierul lor pot fi făcute și în avans.
Acest proiect poate fi realizat și pas cu pas împreună cu profesorul.
TIC, programare
Introducere în lecție
În această lecție, elevii își vor construi propriul senzor de calitate a aerului. Acest senzor va fi conectat la un micro:bit iar elevii vor analiza rezultatele într-un fișier excel. În acest proiect, ei vor combina abilitățile de programare cu abilitățile de inginerie și știința datelor.
De-a lungul anilor, calitatea aerului a scăzut semnificativ. Marile companii industriale iau inițiative pentru a-și reduce emisiile, dar mai este un drum lung de parcurs. Puteți găsi hărți cu date pe Internet, dar găsirea datelor exacte pentru zone mai mici este dificilă. În acest proiect, vom aborda această problemă prin construirea și programarea propriului nostru senzor de calitate a aerului, astfel încât să putem măsura calitatea aerului.
Lista de competențe, de exemplu, știința datelor și inginerie electrică
Inginerie: studenții trebuie să se gândească la proiectarea senzorului. Care va fi cel mai bun design?
Programare: elevii vor învăța cum să programeze un microcontroler și să conecteze datele la un fișier care poate fi citit.
Rezolvarea problemelor: prin programare elevii se vor confrunta cu mici probleme. Ei vor trebui să găsească o modalitate de a le remedia.
Creativitate: Elevii trebuie să se gândească la o modalitate la îndemână de a construi senzorul, acesta trebuie să fie ușor de utilizat. De asemenea, ei vor trebui să facă fișierul Excel „ușor de citit”.
Analiza, interpretarea și sintetizarea informațiilor: Elevii ar trebui să fie capabili să interpreteze datele măsurate și să le traducă într-o concluzie
Informații legate de carieră
Inginerie: Ca inginer, trebuie să inventeze și să dezvolte noi sisteme. Ei fac acest lucru testând diferite modele și elaborându-l pe cel mai bun. Realizarea unui senzor folosește aceiași pași.
Programare: Atunci când programează, elevii ar trebui să găsească cel mai simplu mod de a crea programul. Facem acest lucru și în acest proiect.
Sprijin TIC: Elevii vor învăța elementele de bază în programare și TIC. Remedierea problemelor și asistența utilizează aceste abilități.
web design
În prima parte a lecției, elevii vor construi pas cu pas un senzor care poate face măsurători. Aceasta este partea de inginerie. În faza următoare, vor programa ei înșiși un fișier Excel.
Timpul va varia de la 3h la 3h30, în funcție de abilitățile studenților. Elevii care cunosc micro:bit sau alt microcontroler se vor descurca mai repede.
Elevii vor avea următoarele cunoștințe:
Elevii vor avea nevoie de cunoștințe de bază de calculator și limba engleză. Abilitățile de programare pot fi utile, dar nu sunt necesare.
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.
Lista rezultatelor învățării conform curriculumului și/sau criteriilor de evaluare
Elevii aplică o metodă științifică pentru a dezvolta cunoștințe și a răspunde la întrebări:
Elevii folosesc valorile de măsurare, cantitățile și unitățile în mod corespunzător în contexte științifice, tehnologice și STEM.
Studenții proiectează o soluție STEM pentru o problemă.
Elevii vor argumenta alegerile din diferite perspective atunci când proiectează și utilizează sisteme de inginerie și alte soluții STEM.
Implicare : Profesorul îi va ajuta pe elevi să reflecte asupra a ceea ce știu deja și să identifice eventualele lacune de cunoștințe. Este important să se stimuleze interesul pentru conceptele viitoare, astfel încât elevii să fie pregătiți să învețe. Profesorii ar putea însărcina elevii să pună întrebări inițiale sau să noteze ceea ce știu deja despre subiect. Acesta este și momentul în care conceptul este prezentat elevilor pentru prima dată.
Materiale: o hartă a calității aerului din regiunea dvs. (acesta o puteți găsi pe google)
Pregătire: [15 ] Minute
Facilitarea experienței de învățare: [10 ] Minute
Tranziție: [20 ] Minute
Profesorul va:
Elevii vor:
Privi pe hartă și vor veni cu o primă idee. Lasă-i să se gândească la ce le arată această hartă.
Răspunde la următoarele întrebări:
Care sunt consecințele unei calități proaste a aerului? – poluantii din aer cresc riscul de cancer si boli cardiovasculare.
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.
Materiale: un exemplu de senzor facut acasă
Pregătire: [30 ] Minute
Facilitarea experienței de învățare: [10 ] Minute
Tranziție: [ 10] Minute
Profesorul va:
Elevii vor:
Puteți provoca elevii înainte de proiect să înceapă deja cu micro:bit. Pentru aceasta puteți folosi următorul instrument. Pentru acest instrument nu aveți nevoie de micro:bit deoarece puteți simula elementele de bază pe computer.
https://makecode.microbit.org/
În acest mediu de programare puteți începe propriul proiect sau puteți selecta lecții. În calitate de profesor, puteți alege dacă doriți ca elevii să urmeze o lecție sau să le acordați o sarcină cu prag scăzut (pentru a face o numărătoare inversă de la 10 la 0).
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, de asemenea, momentul când profesorii folosesc videoclipuri, software de calculator sau alte ajutoare pentru a îmbunătăți înțelegerea.
Materiale:
Senzor de praf pentru micro:bit: https://www.sossolutions.nl/elecfreaks-micro-bit-smart-science-iot-kit-exclusief-micro-bit
Pregătire: [15 ] Minute
Facilitarea experienței de învățare: [20 ] Minute
Tranziție: [45 ] Minute
Profesorul va:
Elevii vor:
Parcurge următorii pași:
Puteți folosi fișierul Excel pentru a înregistra datele, dar puteți merge și mai departe în el. De exemplu, puteți:
| locul de măsurare: | şcoală | |
| Data | ora din zi | valoarea prafului (în µg/m³) |
| 25.08.2021 | 16:00 | …… |
Elaborare : faza de elaborare a modelului 5E se concentrează pe oferirea elevilor 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 elevilor să-și cimenteze cunoștințele înainte de evaluare.
Materiale: sonerie, senzor
Pregătire: [20 ] Minute
Facilitarea experienței de învățare: [30 ] Minute
Tranziție: [ 50] Minute
Profesorul va:
Elevii vor:
Un micro:bit are în mod normal o sonerie încorporată. Dacă acest buzzer nu este acolo sau dacă nu este suficient, puteți oricând adăuga un buzzer.
Senzorul nostru măsoară praful din aer. Deoarece acesta măsoară tot praful, aceasta este valoarea PM10. Căutați valoarea limită pentru regiunea dvs. Dacă această valoare este depășită, ar trebui să se audă o alarmă. În acest exemplu, valoarea limită este de 50 µg/m³.
Rugați elevii să cerceteze singuri cum să creeze acest program. Dacă nu pot, îi poți ajuta să înceapă pas cu pas. Pe cât posibil, încercați să-i lăsați să vină cu propria lor soluție, mai degrabă decât să le oferiți soluția.
Cu programul de mai jos, puteți declanșa alarma atunci când valoarea devine prea mare. În acest exemplu, luminile sunt, de asemenea, programate pentru a indica dacă valoarea este în regulă sau prea mare.
Evaluare: Modelul 5E permite evaluarea atât 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: senzorii elevului
Pregătire: [10] Minute
Facilitarea experienței de învățare: [10] Minute
Tranziție: [15] Minute
Profesorul va:
Elevii vor:
Sarcini de învățare independentă (ILT): Oferă elevilor două-trei provocări pe care să le termine înainte de următoarea lecție.
Micro:bit are mult mai mulți senzori de oferit. Le puteți cumpăra uitându-vă pe site-ul micro:bit pentru a găsi punctele de vânzare locale. Folosind blocuri de programare similare, elevul poate construi diferiți senzori.
Elevii pot adăuga o sonerie pentru a suna o alarmă dacă calitatea aerului este prea scăzută. Ei pot folosi apoi acest lucru pentru a ști când să aerisească o cameră, de exemplu. Ei pot include acest buzzer în designul lor.
Strategii pentru feedback-ul elevilor în cadrul lecției
Alinierea abilităților și cunoștințelor dobândite la alte materii și, de asemenea, profesorii ar putea dori să extindă lecția în diferite moduri.
Abilitățile de programare și abordarea logică a programelor pot fi folosite în alte lecții. Matematica este un exemplu. Abilitățile TIC pe care le învață pot fi folosite în alte lecții în care computerul este folosit pentru colectarea datelor.
Descrieți tipul (tipurile) de evaluare potrivit(e) pentru lecție.
Înainte de proiect:
Puteți provoca elevii înainte de proiect să înceapă deja cu micro:bit. Pentru aceasta puteți folosi următorul instrument. Pentru acest instrument nu aveți nevoie de micro:bit deoarece puteți simula elementele de bază pe computer.
https://makecode.microbit.org/
În acest mediu de programare puteți începe propriul proiect sau puteți selecta lecții. În calitate de profesor, puteți alege dacă doriți ca elevii să urmeze o lecție sau să le acordați o sarcină cu prag scăzut (pentru a face o numărătoare inversă de la 10 la 0).
Elevii pot realiza în prealabil un program micro:bit cu ajutorul următorului link de youtube: https://www.youtube.com/watch?v=XwptnVX5nys
Dupa proiect:
Elevii pot lua pe rând senzorul acasă. Astfel, ei pot măsura calitatea aerului acasă, atât în interior, cât și în exterior, în momente diferite. Ei pot lua aceste date înapoi pentru a discuta împreună.
Materiale folosite pentru lecție și resurse online
Un micro:bit și o placă breakout.
https://www.sossolutions.nl/elecfreaks-micro-bit-smart-science-iot-kit-exclusief-micro-bit
Acesta este site-ul pe care l-am folosit pentru a cumpăra senzorul, dar fiecare senzor din regiunea dvs. va funcționa.
pc sau chromebook.
Descrierea activităților care trebuie pregătite înainte de lecție
Se recomandă ca profesorul să realizeze proiectul înainte de începerea lecției. Fișierul excel poate fi descărcat sau creat singur.
Prin parcurgerea întregului proiect, profesorul poate pregăti totul mai bine.
Descrierea competențelor dobândite în secolul 21 .
Ecuson cu nume cu abilități din secolul 21 pe care elevii il pot purta atunci când realizează scenariile bazate pe muncă. Se recomandă ca studenții să se rotească pentru a experimenta abilitățile necesare pentru fiecare post de muncă.
Inginerie: Inginer .
Programare: Programator
Rezolvarea problemelor: Suport IT
Creativitate: Inginer
Analiza, Interpretarea și sintetizarea informațiilor: Om de știință
| Nu independent | semi-independent | independent | |
| lucru in echipa | Profesorul trebuie întotdeauna să ajute la un compromis, munca nu progresează din cauza discuțiilor sau munca se face fără consultare. | Elevii lucrează împreună, dar uneori este necesară o intervenție a profesorului din cauza discuțiilor sau a dezacordurilor. | Elevii lucrează împreună constructiv, discută și colaborează. |
| programare | Programul funcționează, dar profesorul trebuie să ajute foarte mult. | Programul funcționează, dar elevii au uneori nevoie de ajutor. | Programul funcționează fără ajutorul profesorului. |
| datele experimentului | Elevii au avut nevoie de mult ajutor cu experimentul sau rezultatele nu au fost comparabile cu cele ale colegilor. | Elevii au avut nevoie de ajutor cu experimentul sau rezultatele nu au fost comparabile cu cele ale colegilor. | Elevii au făcut experimentul complet pe cont propriu, iar rezultatele au fost comparabile cu cele ale colegilor. |
| sărac | moderat | grozav | |
| atitudine | Nu a existat niciun interes sau angajament. | Elevii au făcut tot posibilul, dar erau adesea distrași sau nu erau la sarcină uneori. | Elevii se aplică cât mai bine, indiferent dacă materia li se potrivește sau nu. |
Anexa. I.
Anchetă științifică
Anexa II
Sablonul „Testeaza-ti ideea”
| Organizatorul „Testeaza-ti ideea” | |
Întrebarea dvs. ar trebui să coreleze variabila manipulată cu variabila care răspunde. |
Întrebare investigativă: Ce influență are ora din zi asupra valorii măsurate? Cum poți explica asta? |
Ipoteza ta ar trebui să fie scrisă ca o declarație „DACĂ, ATUNCI, PENTRU CA”. |
|
|
|
Creați o listă cu toate materialele de care aveți nevoie.
|
|
Ar trebui să includă…
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
