Ovo je jedan u nizu izvora za podršku korištenja BBC-jeva micro:bita u tehničkoj kulturi. Povezat ćemo sadržaj teme Sigurno u prometu (dio novog kurikuluma tehničke kulture) s micro:bitom.
Zadatak je napraviti maketu i radni prototip za sustav pješačkog prijelaza ispred škole!
Trajanje aktivnosti: od 60 do 120 minuta ovisno o sposobnostima i prethodnom iskustvu učenika
Pretpostavljeni ishodi učenja
- Integriranje programabilnog sustava u maketu prototipa.
- Razvijanje vještina za izradu maketa i prototipa.
- Pokazivanje kreativnosti i sposobnosti za izbjegavanje stereotipnih odgovora u stvaranju projektnih rješenja
Uvod
U ovako osmišljenoj nastavnoj jedinici učenici će uporabiti BBC-jev micro:bit za razvijanje prototipa za pješački prijelaz u blizini svoje škole.
Svrha aktivnosti
Učenici će u ovoj aktivnosti integrirati BBC-jev micro:bitni programabilni sustav u radni prototip proizvoda. To bi se moglo iskoristiti kao glavna nastavna aktivnost sa “Zlatnim pravilima za programabilne sustave”, odnosno kao aktivnost s kojom valja započeti. Radi se o izvrsnoj vježbi za učenike kako bi shvatili što se podrazumijeva pod integriranjem proizvoda. Također, naučit će i uspješno integrirati programabilni sustav u ekonomski održiv dizajn proizvoda.
Aktivnost
- Projektni zadatak
Učitelj/ica će predstaviti učenicima stanje i zadatke projekta. Iskoristite predstavljanje kao vodič kroz projekt. Naglasite da je cilj ove aktivnosti integriranje proizvoda – razvit će se prototip proizvoda i uporabiti zadani program za sustav.
Stanje
Tisuće ljudi pogiba u nesrećama na cestama diljem svijeta svake godine. Kada su škole smještene blizu ceste, postoji osobita opasnost za djecu koja prelaze cestu. Pogodan, dobro programiran sustav kontrole pješačkog prijelaza može umanjiti rizik i omogućiti ljudima da sigurno prijeđu ulicu.
Zadatci
Napravite radnu maketu prototipa za pješački prijelaz ispred škole. Vaš bi prototip trebao iskoristiti BBC-jev micro:bitni sustav i jasno pokazati kako će omogućiti učenicima da sigurno prijeđu cestu ispred svoje škole.
- Kriteriji za osmišljavanje proizvoda
Prođite kroz kriterije za osmišljavanje s učenicima. Pitajte ih što bi svaki od kriterija mogao značiti u praksi u smislu izrade njihova prototipa. Kako mogu zadovoljiti svaki kriterij?
Prototip mora:
- Uspješno integrirati BBC-jev micro:bitni programabilni sustav u proizvod.
- Zaustaviti promet kada pješak pritisne dugme.
- Signalizirati pješacima kada je sigurno prijeći cestu.
- Omogućiti pješacima 30 sekundi da prijeđu cestu.
- Sadržavati maketu prijelaza koja pokazuje na koji bi način sustav omogućio ljudima siguran prijelaz ceste.
- Izrada prototipa – alati i oprema
Raspravite na što se misli pod maketiranjem i izradom prototipa. Zašto je to važan dio procesa oblikovanja? Razdijelite materijal za modeliranje (kartone, ploče od stiropora, itd.) i pokažite alate koji su na raspolaganju.
- Razvijanje i izrada prototipa
Učenici izrađuju svoje prototipove uporabom materijala za maketiranje i alata koji im je na raspolaganju. Trebali bi biti sigurni da znaju pokazati kako se time zadovoljavaju potrebe kriterija oblikovanja i kako se proizvod može načiniti ekonomski održivim.
Model bi trebao jasno pokazati kako će funkcionirati pješački prijelaz.
Učiteljeve zabilješke
Može se prikazati IET-ov TV video “Prijeđimo sigurno” (video) kao uvod ili početak aktivnosti u toj lekciji. Aktivnost mogu izvoditi učenici pojedinačno, u parovima ili manjim grupama.
Alati za maketiranje i raspoloživa oprema ovisit će o tome što je dostupno u školi.
Minimalno će vam biti potrebne škare i komad kartona. Ako je moguće, učenici bi trebali imati pristup dodatnim materijalima za maketiranje, poput stiroporne ploče ili tanke MDF ploče (tj. ploče vlaknatice dobivene prešanjem drvenih vlakana, drvene prašine i vezivnog sredstva odnosno ljepila) i alatnih strojeva prema potrebi.
Prethodno napisani program
Budući da je glavna pažnja u aktivnosti usmjerena k razvijanju prototipa i makete koji integriraju sustav, prihvatljivo je da učenici koriste prethodno napisan program. Učitelji mogu posegnuti za primjerom ispod ili pripremiti svoj vlastiti. Alternativno, mogu zamoliti učenike da razviju svoje vlastite, koristeći se primjerom kao polaznom točkom. Program je dostavljen kao JavaScript Blocks Editor Powered by Microsoft MakeCode (microbit-pedestrian-jsb.hex) & Python Editor (pedestrian.py) kod.
Prototip/maketa zamišljeni su da funkcioniraju kao pravi prijelaz kojeg kontroliraju pješaci. Kada se pritisne dugme A događa se kratko zadržavanje (križić se na micro:bitovu displeju promijeni u križić s linijom koja prolazi kroz njega tako da korisnik znade da je pritisnuto dugme).
Program zatim teče kroz točno nizanje svjetala na semaforu (vidi ispod s kojim bojama treba biti povezan LED za svaki izlazni pin na micro:bitu). LED displej signalizira pješacima kada je sigurno prelaziti (“smješko”pokazuje da je sigurno prijeći dok bljeskajuće tužno lice pokazuje da će vrijeme za prijelaz uskoro isteći). Vrijeme prijelaza može se mijenjati prema želji uređivanjem programa.
LED semafora treba povezati sa sljedećim pinovima:
- Zeleno – Pin 2
- Crveno – Pin 0
- Žuto – Pin 1
Program se tada može downloadati u BBC-jev micro:bit putem USB veze. To mogu učiniti sami učenici, odnosno mogu unaprijed pripremiti učitelji ili tehničari.
Razlikovanje
Temelji
Nekim modelima učenika može nedostajati izvornost ili mogu uvelike biti temeljeni na postojećem dizajnu, no ipak bi trebali barem minimalno pokušati pridodati neke značajke izvornog dizajna. Slabije osposobljenim učenicima mogu biti pokazani primjeri programabilnih pješačkih prijelaza iz raznih zemalja kako bi im sinula ideja i nadahnuće za njihove vlastite modele prototipova i sustave. Alternativno im se mogu dati zabilježena mrežna mjesta da ih uporabe kao polazne točke za njihove projekte.
Proširivanje
Učenici mogu urediti i personalizirati program BBC-jeva micro:bita.
To može uključivati dodavanje senzora i dodatnog programiranja za otkrivanje prelazi li pješak cestu, te da se zaustavi kretanje prometa sve dok na prijelazu ne bude više ni jedan pješak. Može se također dodati i zvučni signal da se označi kada je sigurno prelaziti.
Sredstva
- Projektor/Bijela ploča
- BBC-jev micro:bit sustav i online programski softver
- Internet (za pristup programskom softveru)
- Materijali za maketiranje poput kartona, stiroporne ploče i/ili tanke MDF ploče. Odgovarajući alati i pribor (škare, ravnala, ručni i strojni alati prema potrebi).
Izvor:
