Επικοινωνήστε με το φως και τον ήχο

Προετοιμασία ( Prepare )

(ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Αυτό το μάθημα περιλαμβάνει ένα μέρος Α και ένα μέρος Β. Και τα δύο είναι σημαντικά για την πλήρη εκμάθηση του προτύπου. Εάν ο χρόνος είναι περιορισμένος, επανεξετάστε και τα δύο μέρη για να επιλέξετε τα στοιχεία που ανταποκρίνονται στις ανάγκες των μαθητών σας).

• Χρησιμοποιήστε τους βασικούς στόχους και το πρώτο πρότυπο NGSS (πλαίσιο “Υποστήριξη για τον εκπαιδευτικό”) και τον κατάλογο ελέγχου παρατήρησης (τμήμα “Αξιολόγηση”) για να παρακολουθείτε την πρόοδο και να υποστηρίζετε την επιτυχία.
• Επανεξετάστε αυτό το σχέδιο μαθήματος και τη μαθητική δραστηριότητα στην εφαρμογή LEGO® Education SPIKE™ App για να αποφασίσετε πότε και πώς να εισαγάγετε και να διαφοροποιήσετε το περιεχόμενο, τις δραστηριότητες ή τις έννοιες του μαθήματος.
  • Σε αυτό το μάθημα, η βασική μάθηση είναι να σχεδιάσετε και να κατασκευάσετε μια συσκευή μηνυμάτων που χρησιμοποιεί φως ή ήχο για να επικοινωνεί από απόσταση. Οι μαθητές θα σχεδιάσουν τους δικούς τους κώδικες μηνυμάτων με φως ή ήχο και στη συνέχεια θα δημιουργήσουν μια πρότυπη συσκευή ως έναν διασκεδαστικό, πρακτικό τρόπο για να δοκιμάσουν αυτούς τους κώδικες. Το μάθημα παρέχει τόσο προτάσεις κώδικα όσο και παραδείγματα κατασκευής/προγραμματισμού για έμπνευση. Ενθαρρύνετε τους μαθητές να σχεδιάσουν τους δικούς τους κώδικες μηνυμάτων και συσκευές.
• Επιστημονικό υπόβαθρο – Επικοινωνήστε με φως ή ήχο: Οι λύσεις επικοινωνίας σε μεγάλες αποστάσεις είναι τόσο παλιές όσο και η ανθρώπινη ιστορία.
  • Οι αρχαίοι πολιτισμοί χρησιμοποιούσαν τύμπανα, δρομείς με προφορικά μηνύματα, αγγελιοφόρους που μετέφεραν μηνύματα καταγεγραμμένα σε πηλό ή σε πάπυρο και σήματα καπνού.
  • Αργότερα, χρησιμοποιήθηκαν σημαίες, καθρέφτες και σεμαφόροι για την επικοινωνία με κώδικες.
  • Από τον δέκατο ένατο αιώνα, οι ηλεκτρικές συσκευές (τηλέγραφος, τηλέφωνο, ραδιόφωνο, δορυφόροι και διαδίκτυο) αύξησαν τις αποστάσεις που οι άνθρωποι μπορούν να στέλνουν και να λαμβάνουν μηνύματα, μεταξύ άλλων σε όλο τον κόσμο και βαθιά στο διάστημα.
• Ανάπτυξη προηγούμενων γνώσεων – Επικοινωνία με φως ή ήχο: Χρησιμοποιώντας το βασικό επιστημονικό και μαθηματικό υλικό σας, μοιραστείτε πληροφορίες, εικόνες και ορισμούς.
  • Οι αριθμοί (όπως 1 έως 20) αντιπροσωπεύουν ποσότητες που μπορούν να μετρηθούν.
  • Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν τον ήχο και το φως στην καθημερινή τους ζωή όταν μιλούν, χρησιμοποιούν ψηφιακές συσκευές, χρησιμοποιούν ηλεκτρονικούς συναγερμούς, ανάβουν και σβήνουν λάμπες κ.λπ.
  • Βασικό λεξιλόγιο: κωδικοποίηση, επικοινωνία.
• Εμπειρία κατασκευής και προγραμματισμού: Επανεξετάστε τις προτάσεις που περιέχονται στο Σχέδιο Ενότητας. Για αυτό το μάθημα, μπορεί επίσης να θέλετε να
  • Ενισχύστε με το σεμινάριο Light στο μενού Έναρξη της εφαρμογής SPIKE.
  • Χρησιμοποιήστε τις ενότητες Event, Sound, and Light Blocks του μενού Help>Icon Blocks στην εφαρμογή SPIKE για να αναπτύξετε γνώσεις σχετικά με τους τρόπους προγραμματισμού με ήχο και φως για την αποστολή μηνυμάτων.
  • Χρησιμοποιήστε το μάθημα Μουσικές δονήσεις για να αποκτήσετε εμπειρία με το σχεδιασμό συσκευών που δημιουργούν ήχο.
• Υλικά: Εντοπίστε εικόνες φάρων και φωτεινών σηματοδοτών, αν χρειάζεται, για να υποστηρίξετε τη δημιουργία υποβάθρου από τους μαθητές.

ΜΕΡΟΣ Α (45 λεπτά)

Συμμετοχή ( Engage )

(Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

• Παρουσιάστε τον ή τους κύριους χαρακτήρες της ιστορίας και την πρώτη πρόκληση: Ο Daniel ζει απέναντι από τη Sofie. Τι μπορεί να κατασκευάσει για να της στέλνει μηνύματα;
• Σκεφτείτε-Διευκολύνετε μια σύντομη συζήτηση σχετικά με το(α) θέμα(τα) του μαθήματος, χρησιμοποιώντας την εικόνα της ιστορίας, αν θέλετε.
  • Ας υποθέσουμε ότι θέλετε να μιλήσετε σε κάποιον που δεν είναι κοντά σας. Προσπαθήστε να στείλετε ένα μήνυμα σε κάποιον που βρίσκεται στην άλλη άκρη του δωματίου. Αλλά μην μιλάτε. (Καθοδηγήστε τους μαθητές να σκεφτούν το γεγονός ότι μπορεί να χρειαστεί να επικοινωνήσουμε χρησιμοποιώντας ένα φωτεινό ή ηχητικό εφέ).
  • Τι γίνεται αν δεν είναι μέσα στο δωμάτιο; Τότε τι θα μπορούσατε να κάνετε; (Τηλέφωνο, βιντεοκλήση, ηλεκτρονικά μηνύματα)
  • Ποιοι είναι μερικοί τρόποι με τους οποίους οι άνθρωποι χρησιμοποιούν το φως για να στέλνουν μηνύματα; (Μπορεί να θελήσετε να δείξετε εικόνες για να υποστηρίξετε την οικοδόμηση γνώσεων, μεταξύ άλλων με φανάρια που αναβοσβήνουν για να πουν στους οδηγούς να σταματήσουν και να φύγουν, φάρους που αναβοσβήνουν για να καθοδηγήσουν τους ανθρώπους σε σκάφη μακριά από τον κίνδυνο και ανθρώπους που αναβοσβήνουν τους προβολείς των αυτοκινήτων τους για να στείλουν σήματα).
  • Ας σκεφτούμε το πρόβλημα που αντιμετωπίζει ο Daniel. Τι απορίες έχετε σχετικά με αυτό; Πώς μπορούμε να τον βοηθήσουμε να λύσει το πρόβλημά του; (Οι μαθητές μπορεί να έχουν ερωτήσεις σχετικά με το αν τα παράθυρα του Daniel και της Sofie είναι ανοιχτά ή κλειστά, αν η λύση πρέπει να λειτουργεί την ημέρα ή τη νύχτα, κ.λπ.)
• Μοιράστε ένα LEGO® Education SPIKE™ Essential Set και μια συσκευή σε κάθε ομάδα.

Ανακάλυψη ( Explore )

(Μικρές ομάδες, 25 λεπτά)

• Καθώς οι μαθητές εργάζονται, σκεφτείτε να μοιραστείτε τις παρακάτω ιδέες-παραδείγματα ως υποστήριξη για την κατασκευή ή τον προγραμματισμό. Διευκρινίστε ότι πρόκειται για μια ιδέα παραδείγματος. Οι μαθητές θα πρέπει να κατασκευάσουν και να προγραμματίσουν τη συσκευή που σχεδίασαν.
• Ζητήστε από τους μαθητές:
  • Να συζητήσουν το πρόβλημα του Daniel και τους τρόπους επίλυσής του.
  • Να σχεδιάσουν κάποιους τρόπους για να χρησιμοποιήσουν το φως ως κώδικα για μηνύματα. Καταγράψτε τους (Υποστηρίξτε τους μαθητές με παραδείγματα, όπως αναβοσβήνει μία φορά = ναι- αναβοσβήνει δύο φορές = όχι- αναβοσβήνει τρεις φορές = δεν ξέρω).
  • Να χρησιμοποιήστε το βασικό μοντέλο για να ΣΧΕΔΙΑΣΕΤΕ και να ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΕΤΕ μια συσκευή που μπορεί να επικοινωνεί με φώτα που αναβοσβήνουν, ξεκινώντας από το σκίτσο για να εξερευνήσουν τις ιδέες τους.
  • Να προγραμματίσουν τη συσκευή ώστε να μπορεί να στέλνει μηνύματα με τους κωδικούς φωτός που σχεδίασαν.
• Να διευκολύνουν τον καταιγισμό ιδεών σχετικά με τους τρόπους χρήσης του SPIKE™ Essential Set για την υποστήριξη των ιδεών σχεδιασμού, όπως π.χ:
  • Βάζοντας τους μαθητές να επιλέξουν ποια στοιχεία του σετ είναι πιο σημαντικά για την επικοινωνία με το φως (η μήτρα φωτός και οι αισθητήρες).
  • Πώς να προγραμματίσουν τον αισθητήρα φωτός ώστε να αλλάζει χρώματα για πιο ενδιαφέροντες κώδικες (π.χ., αναβοσβήνει μια φορά το κόκκινο = χαρούμενος- αναβοσβήνει μια φορά το μπλε = λυπημένος).
• Ενθαρρύνετε τους μαθητές να επαναλάβουν το μοντέλο μέχρι να λειτουργήσει όπως περιμένουν.
• Στα μισά του χρόνου εργασίας, βάλτε τους μαθητές να ανταλλάξουν ιδέες χρησιμοποιώντας μια γνωστή ρουτίνα της τάξης και στη συνέχεια να ενημερώσουν τα μοντέλα τους με έμπνευση από την ανταλλαγή.

Παράδειγμα ιδεών

Εξηγήστε το ( Explain )

(Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

• Συγκεντρώστε τους μαθητές για ανταλλαγή απόψεων.
• Ζητήστε από κάθε ομάδα να χρησιμοποιήσει το μοντέλο και τα σχέδια σχεδιασμού της για να επιδείξει και να εξηγήσει:
  • Την ιδέα του σχεδιασμού τους και γιατί την επέλεξαν.
  • Πώς η συσκευή τους βοηθάει στην επικοινωνία από απόσταση.
  • Το δυσκολότερο μέρος της επίλυσης του προβλήματος.
  • Αν ο σχεδιασμός τους λειτούργησε ή έπρεπε να τον αλλάξουν.
  • Τι κώδικα δημιούργησαν.

Εάν επιθυμείτε να συνεχίσετε στο Μέρος Β-Εξήγηση, βάλτε τους μαθητές να κρατήσουν τα μοντέλα τους ανέπαφα ή δώστε χρόνο για ανακατασκευή.

ΜΕΡΟΣ Β (45 λεπτά)

Εξηγήστε το ( Explain )

(Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

• Επαναλάβετε τα βήματα από το Μέρος Α-Εξήγηση για να επιδείξουν και άλλες ομάδες και να εξηγήσουν τη μάθησή τους.

Εξελίξτε το ( Elaborate )

(Ολόκληρη η τάξη, 30 λεπτά)

• (5 λεπτά) Μοιραστείτε το ιστορικό για να βοηθήσετε τους μαθητές να αναπτύξουν:
  • Εκτός από το φως, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν τον ήχο για να στέλνουν σήματα στην καθημερινή ζωή.
  • Ποια είναι μερικά παραδείγματα; Τι μηνύματα στέλνουν; (Συναγερμοί πυρκαγιάς, σειρήνες από περιπολικά ή ασθενοφόρα, ήχοι κλήσης από τηλέφωνα και κουδούνια- αυτοί οι ήχοι κυρίως λένε στους ανθρώπους να προσέχουν και μερικές φορές να τους προειδοποιούν για μια επικίνδυνη κατάσταση).
  • Ενθαρρύνετε τους μαθητές να εξηγήσουν περισσότερα ηχητικά σήματα στην καθημερινή ζωή. Στη συνέχεια, διευκολύνετε εν συντομία τον καταιγισμό ιδεών σχετικά με τους τρόπους χρήσης των τριών ηχητικών μπλοκ στην εφαρμογή SPIKE.
  • Ρωτήστε: Ποιους ήχους μπορείτε να χρησιμοποιήσετε; (Δείτε την εφαρμογή SPIKE App>Μενού Βοήθεια>Μπλοκ ήχου για απαντήσεις).
• (15 λεπτά) Ζητήστε από τους μαθητές σας να επαναλάβουν και να δοκιμάσουν τα μοντέλα τους για να ολοκληρώσουν την επόμενη πρόκληση στην εφαρμογή:
  • Να σχεδιάσουν κάποιους τρόπους για να χρησιμοποιήσουν τον ήχο ως κώδικα για μηνύματα. Γράψτε τους. (Υποστηρίξτε τους μαθητές με παραδείγματα, όπως ήχος από παλαμάκια = χαρούμενος- γάβγισμα σκύλου = θα ήθελα να παίξω).
  • Σχεδιάστε και κατασκευάστε μια συσκευή που παράγει ήχους. Προγραμματίστε την ώστε να χρησιμοποιεί τους ήχους για την αποστολή κωδικοποιημένων μηνυμάτων. (Βλέπε Προετοιμασία για αναφορά στο μάθημα Μουσικές δονήσεις, το οποίο μπορεί να υποστηρίξει τους μαθητές).
• (5 λεπτά) Καλέστε τους μαθητές να μοιραστούν γνώσεις, ιδέες ή δεξιότητες που:
  • Τους βοήθησαν να ολοκληρώσουν την πρόκληση.
  • Έμαθαν κατά τη διάρκεια της κατασκευής.
• Ζητήστε από τους μαθητές να καθαρίσουν τα σκηνικά και τους χώρους εργασίας.

Αξιολόγηση  ( Evaluate )

(Ολόκληρη η τάξη, 10 λεπτά)

• Κάντε ερωτήσεις-οδηγούς για να αναδείξετε τη σκέψη των μαθητών και τις αποφάσεις τους κατά τη διάρκεια της ιδέας, της κατασκευής και του προγραμματισμού.

Λίστα ελέγχου παρατήρησης

• Επανεξετάστε τους μαθησιακούς στόχους (πλαίσιο υποστήριξης του εκπαιδευτικού).
• Μοιραστείτε συγκεκριμένες αντιδράσεις και συμπεριφορές των μαθητών σε διαφορετικά επίπεδα κατάκτησης.
• Χρησιμοποιήστε τον κατάλογο ελέγχου για να παρατηρήσετε την πρόοδο των μαθητών:
  • Μπορούν να αναπτύξουν τους δικούς τους κώδικες χρησιμοποιώντας ήχο και φως.
  • Μπορούν να σχεδιάσουν, να κατασκευάσουν και να περιγράψουν τα χαρακτηριστικά συσκευών που χρησιμοποιούν φως και ήχο (κώδικες) για να λύσουν το πρόβλημα της επικοινωνίας από απόσταση.
  • Μπορούν να επαναλάβουν τις συσκευές τους μέχρι να λειτουργήσουν όπως περιμένουν.

Ανατρέξτε στην ενότητα Πρόσθετοι πόροι, Αυτοαξιολόγηση και ανατροφοδότηση από ομότιμους, για περισσότερους τρόπους αξιολόγησης.

Διαφοροποίηση

Απλοποιήστε αυτό το μάθημα:

• Προτείνετε έναν απλό κώδικα (π.χ. αναβοσβήνει μία φορά = ναι, αναβοσβήνει δύο φορές = όχι, αναβοσβήνει τρεις φορές = δεν ξέρω, Α = 1, Β = 2, χτυπάει παλαμάκια = χαρούμενος, γαβγίζει σκύλος = θα ήθελε να παίξει) για να βοηθήσετε τους μαθητές να προχωρήσουν γρήγορα στο σχεδιασμό της συσκευής τους. Εάν οι μαθητές έχουν κολλήσει, χρησιμοποιήστε τα παραδείγματα που παρέχονται στην ενότητα Εξερεύνηση για να προτρέψετε τη σκέψη.

Αυξήστε τη δυσκολία:

• Οργανώνοντας ομάδες των τεσσάρων ατόμων και προκαλώντας τους να σχεδιάσουν συσκευές που συνδυάζουν φως και ήχο για να επικοινωνούν από απόσταση.

Επέκταση

• Βάλτε τους μαθητές να γράψουν και να σχεδιάσουν τους κωδικούς που δημιούργησαν για το Explore και το Elaborate σε καρτέλες. Βάλτε τους να χρησιμοποιήσουν χρώματα, αριθμούς, εικόνες και ηχητικές λέξεις (π.χ. “bark”) για να φτιάξουν τις κάρτες. Ενθαρρύνετέ τους να μοιραστούν τις κάρτες με τους φίλους και την οικογένειά τους για να εξηγήσουν πώς οι κώδικες τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επικοινωνία.
  

Εάν διευκολυνθείτε, αυτό θα επεκταθεί πέρα από το 45λεπτο μάθημα.

Πηγή: https://education.lego.com/en-us/lessons/spike-essential-science-see-it-hear-it-build-it/spikeessential-communicate-with-light-and-sound