2641 ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ - Μέτρηση θερμοκρασίας με Arduino
ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ ΜΙΣΙΡΛΗΣ
Μάθημα: Ρομποτική Εργαστήριο (Συστήματα σύγχρονων αυτοματισμών «ευφυούς» τεχνολογίας.)
Ενώτητα: Μέτρηση θερμοκρασίας με Arduino.
Τάξη: Γ΄ ΕΠΑ.Λ.
Ειδικότητα: Τεχνικός Ηλεκτρονικών & Υπολογιστικών Συστημάτων, Εγκαταστάσεων, Δικτύων & Τηλεπικοινωνιών.
Διάρκεια Εφαρμογής Σεναρίου: 2 Διδακτικές ώρες εξ αποστάσεως Ασύγχρονη εκπαίδευση
Δραστηριότητες: 2
ΛιγότεραΜάθημα: Ρομποτική Εργαστήριο (Συστήματα σύγχρονων αυτοματισμών «ευφυούς» τεχνολογίας.)
Ενώτητα: Μέτρηση θερμοκρασίας με Arduino.
Τάξη: Γ΄ ΕΠΑ.Λ.
Ειδικότητα: Τεχνικός Ηλεκτρονικών & Υπολογιστικών Συστημάτων, Εγκαταστάσεων, Δικτύων & Τηλεπικοινωνιών.
Διάρκεια Εφαρμογής Σεναρίου: 2 Διδακτικές ώρες εξ αποστάσεως Ασύγχρονη εκπαίδευση
Δραστηριότητες: 2
Μάθημα: Ρομποτική Εργαστήριο (Συστήματα σύγχρονων αυτοματισμών «ευφυούς» τεχνολογίας.)
Ενώτητα: Μέτρηση θερμοκρασίας με Arduino.
Τάξη: Γ΄ ΕΠΑ.Λ.
Ειδικότητα: Τεχνικός Ηλεκτρονικών & Υπολογιστικών Συστημάτων, Εγκαταστάσεων, Δικτύων & Τηλεπικοινωνιών.
Διάρκεια Εφαρμογής Σεναρίου: 2 Διδακτικές ώρες εξ αποστάσεως Ασύγχρονη εκπαίδευση
Δραστηριότητες: 2
Πληροφορίες
Περιεχόμενο μαθήματος
Γνωστικές περιοχές: Ρομποτική (Ε) Γ΄ ΕΠΑ.Λ. ειδικότητα Τεχνικός Ηλεκτρονικών & Υπολογιστικών Συστημάτων, Εγκαταστάσεων, Δικτύων & Τηλεπικοινωνιών.
Ενότητα: Άσκηση 13, Μέτρηση θερμοκρασίας με Arduino.
Ομάδα στόχος
Το μάθημα απευθύνεται στους μαθητές της Γ΄ ΕΠΑ.Λ., ειδικότητας Τεχνικός Ηλεκτρονικών & Υπολογιστικών Συστημάτων, Εγκαταστάσεων, Δικτύων & Τηλεπικοινωνιών.
Μαθησιακοί στόχοι
Μετά την πραγματοποίηση του σεναρίου οι μαθητές θα είναι ικανοί :
• Να συνδέσουν έναν αισθητήρα θερμοκρασίας TMP36 στο Arduino.
• Να προγραμματίσουν το Arduino για να διαβάζει τις θερμοκρασίες του περιβάλλοντος.
• Να επιλέξουν τη σωστή οθόνη για την κάθε εφαρμογή με Arduino.
• Nα συνδέσουν μία οθόνη LCD στο Arduino.
• Να προγραμματίσουν το Arduino για να χρησιμοποιήσουν την οθόνη LCD.
Προαπαιτούμενα
Για να πραγματοποιηθεί το συγκεκριμένο σενάριο θα πρέπει οι μαθητές να έχουν υλοποιήσει όλες τις προηγούμενες ασκήσεις του μαθήματος Ρομποτική και να έχουν αποκτήσει άνεση με τον προγραμματισμό του Arduino. Οι μαθητές έχουν συνηθίσει να εργάζονται ομαδικά στο εργαστήριο, τώρα όμως λόγω συνθηκών καλούνται να εργαστούν ατομικά από τον υπολογιστή του σπιτιού τους.
Προϋπάρχουσα γνώση στο εικονικό εργαστήριο Tinkercad δεν είναι απαραίτητη ούτε χρειάζεται να δημιουργήσουν οι μαθητές λογαριασμό, καθώς θα συνδεθούν στην εικονική τάξη που έχουμε δημιουργήσει εμείς για αυτούς. Το μόνο που θα χρειαστεί είναι να τους δώσουμε το link για να συνδεθούν στην εικονική τάξη και το Nickname του καθενός το οποίο βρίσκεται στο ατομικό τους Φύλλο Εργασίας.
Μέθοδοι διδασκαλίας
Το σενάριο ακολουθεί τη διερευνητική προσέγγιση η οποία είναι μία παιδαγωγική στρατηγική στο πλαίσιο της οποίας οι μαθητές ακολουθούν μεθόδους και διαδικασίες που έχουν πολλές ομοιότητες με αυτές των ερευνητών και σκοπός του είναι η οικοδόμηση της γνώσης. Το πλαίσιο διερευνητικής μάθησης που προτείνουν οι Pedaste και συνεργάτες (2015) περιλαμβάνει πέντε κύριες φάσεις, αυτές της εμπλοκής-προσανατολισμού, της εννοιολόγησης και αναγνώρισης της πρότερης γνώσης, της έρευνας, της ερμηνείας των αποτελεσμάτων και της συζήτησης.
Βιβλιογραφία
Σχολικά βιβλία:
- Δομή και Λειτουργία Μικροϋπολογιστών (ΘΕΩΡΙΑ) - ΒΟΓΙΑΤΖΗΣ Ι., ΛΙΒΙΕΡΑΤΟΣ Γ., ΜΠΟΥΓΑΣ Π., ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ ΚΙΑΜΑΛ
- Δομή και Λειτουργία Μικροϋπολογιστών (ΑΣΚΗΣΕΙΣ) - ΒΟΓΙΑΤΖΗΣ Ι., ΛΙΒΙΕΡΑΤΟΣ Γ., ΜΠΟΥΓΑΣ Π., ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ ΚΙΑΜΑΛ
- Μηχατρονική - ΟΙΚΟΝΟΜΟΥ ΣΤΕΦΑΝΟΣ
- Συλλογή, Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων (ΘΕΩΡΙΑ) - ΓΙΑΝΝΑΚΟΠΟΥΛΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ, ΖΥΓΟΥΡΗΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ, ΤΣΕΛΕΣ Ι. Δ.
- Συλλογή, Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων (ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ) - ΓΙΑΝΝΑΚΟΠΟΥΛΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ, ΖΥΓΟΥΡΗΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ, ΤΣΕΛΕΣ Ι. Δ.
Βοηθητικό εκπαιδευτικό υλικό:
Γνωστικές περιοχές: Ρομποτική (Ε) Γ΄ ΕΠΑ.Λ. ειδικότητα Τεχνικός Ηλεκτρονικών & Υπολογιστικών Συστημάτων, Εγκαταστάσεων, Δικτύων & Τηλεπικοινωνιών.
Ενότητα: Άσκηση 13, Μέτρηση θερμοκρασίας με Arduino.
Το μάθημα απευθύνεται στους μαθητές της Γ΄ ΕΠΑ.Λ., ειδικότητας Τεχνικός Ηλεκτρονικών & Υπολογιστικών Συστημάτων, Εγκαταστάσεων, Δικτύων & Τηλεπικοινωνιών.
Μετά την πραγματοποίηση του σεναρίου οι μαθητές θα είναι ικανοί :
• Να συνδέσουν έναν αισθητήρα θερμοκρασίας TMP36 στο Arduino.
• Να προγραμματίσουν το Arduino για να διαβάζει τις θερμοκρασίες του περιβάλλοντος.
• Να επιλέξουν τη σωστή οθόνη για την κάθε εφαρμογή με Arduino.
• Nα συνδέσουν μία οθόνη LCD στο Arduino.
• Να προγραμματίσουν το Arduino για να χρησιμοποιήσουν την οθόνη LCD.
Για να πραγματοποιηθεί το συγκεκριμένο σενάριο θα πρέπει οι μαθητές να έχουν υλοποιήσει όλες τις προηγούμενες ασκήσεις του μαθήματος Ρομποτική και να έχουν αποκτήσει άνεση με τον προγραμματισμό του Arduino. Οι μαθητές έχουν συνηθίσει να εργάζονται ομαδικά στο εργαστήριο, τώρα όμως λόγω συνθηκών καλούνται να εργαστούν ατομικά από τον υπολογιστή του σπιτιού τους.
Προϋπάρχουσα γνώση στο εικονικό εργαστήριο Tinkercad δεν είναι απαραίτητη ούτε χρειάζεται να δημιουργήσουν οι μαθητές λογαριασμό, καθώς θα συνδεθούν στην εικονική τάξη που έχουμε δημιουργήσει εμείς για αυτούς. Το μόνο που θα χρειαστεί είναι να τους δώσουμε το link για να συνδεθούν στην εικονική τάξη και το Nickname του καθενός το οποίο βρίσκεται στο ατομικό τους Φύλλο Εργασίας.
Το σενάριο ακολουθεί τη διερευνητική προσέγγιση η οποία είναι μία παιδαγωγική στρατηγική στο πλαίσιο της οποίας οι μαθητές ακολουθούν μεθόδους και διαδικασίες που έχουν πολλές ομοιότητες με αυτές των ερευνητών και σκοπός του είναι η οικοδόμηση της γνώσης. Το πλαίσιο διερευνητικής μάθησης που προτείνουν οι Pedaste και συνεργάτες (2015) περιλαμβάνει πέντε κύριες φάσεις, αυτές της εμπλοκής-προσανατολισμού, της εννοιολόγησης και αναγνώρισης της πρότερης γνώσης, της έρευνας, της ερμηνείας των αποτελεσμάτων και της συζήτησης.
Σχολικά βιβλία:
- Δομή και Λειτουργία Μικροϋπολογιστών (ΘΕΩΡΙΑ) - ΒΟΓΙΑΤΖΗΣ Ι., ΛΙΒΙΕΡΑΤΟΣ Γ., ΜΠΟΥΓΑΣ Π., ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ ΚΙΑΜΑΛ
- Δομή και Λειτουργία Μικροϋπολογιστών (ΑΣΚΗΣΕΙΣ) - ΒΟΓΙΑΤΖΗΣ Ι., ΛΙΒΙΕΡΑΤΟΣ Γ., ΜΠΟΥΓΑΣ Π., ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ ΚΙΑΜΑΛ
- Μηχατρονική - ΟΙΚΟΝΟΜΟΥ ΣΤΕΦΑΝΟΣ
- Συλλογή, Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων (ΘΕΩΡΙΑ) - ΓΙΑΝΝΑΚΟΠΟΥΛΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ, ΖΥΓΟΥΡΗΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ, ΤΣΕΛΕΣ Ι. Δ.
- Συλλογή, Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων (ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ) - ΓΙΑΝΝΑΚΟΠΟΥΛΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ, ΖΥΓΟΥΡΗΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ, ΤΣΕΛΕΣ Ι. Δ.
Βοηθητικό εκπαιδευτικό υλικό:
Πριν από τις δραστηριότητες οι μαθητές παρακολουθούν βίντεο που δείχνει ένα project μέτρησης θερμοκρασίας με Arduino.
Οι μαθητές ήδη γνωρίζουν να συνδέουν αισθητήρες εισόδους και εξόδους σε ένα Arduino, γνωρίζουν να προγραμματίζουν μέσο του υπολογιστή τους ένα Arduino και γνωρίζουν να αναζητούν στο διαδίκτυο εξαρτήματα χρήσιμα στα διάφορα project που φτιάχνουν. Τέλος οι μαθητές ξέρουν τι είναι και πως χρησιμοποιείται το serial monitor του Arduino στο Tinkercad.
Απαντώντας στις ερωτήσεις οι μαθητές κάνουν υποθέσεις για το ποιες πιστεύουν ότι είναι οι μέγιστες και ελάχιστες τιμές στις μεταβλητές που εμφανίζονται και στο serial monitor πριν το προγραμματισμό και τις ενδείξεις της οθόνης LCD.
Οι μαθητές ακολουθώντας τις οδηγίες του φύλλου εργασίας δημιουργούν το κύκλωμα και προγραμματίζουν το Arduino, κάνουν αποσφαλμάτωση και εξομοίωση της λειτουργίας του κυκλώματος. Κατά τη διάρκεια της εξομοίωσης παίρνουν τιμές και απαντάνε στις ερωτήσεις.
Οι μαθητές συγκρίνουν τις απαντήσεις που έδωσαν στις υποθέσεις με τα αποτελέσματα του πειράματος.
Προτείνουν βελτιώσεις για το κομμάτι του προγράμματος
Προτείνουν βελτιώσεις στην εφαρμογή για την ικανοποίηση των αναγκών του μέσου ανθρώπου.
Αξιολογούν αν κατακτήθηκαν οι στόχοι της Δραστηριότητας.
