Техно-ёлка
Описанный ниже кейс по большей части относится к предметной области "Информатика", может быть встроен в тему "Алгоритмизация и программирование" (9 класс) и использован на уроке "Условный оператор". Также он может быть выполнен в виде индивидуального творческого проекта по предмету или как проект по завершению темы. Конечно же, есть варианты встраивания кейса и в программы дополнительного образования.
Можно рассматривать различные сценарии использования кейса на занятиях:
- фрагментарное использование;
- полноценный проект проект.
В первом случае можно заранее подготовить для ребят платы Arduino, уже соединённые с LED-лентой, заранее настроить подключение по Bluetooth. Тогда на занятии ребята сосредоточатся на написании и тестировании самой программы, и вся работа займёт не больше урока.
Во втором случае необходимо несколько занятий, поскольку здесь мы предлагаем детям проделать весь кейс самостоятельно от начала до конца.
Ниже следует описание кейса.
Поскольку декабрь у нас выдался совсем не снежным, настроение было праздничное, но не такое как всегда, а совершенно необычное. Если перед Новым годом может не быть снега, значит - возможно всё! В том числе и такое волшебство: - цветение анютиных глазок в саду и появление грибов в местных лесах; - приход Дедушки Мороза с подарками, даже если вам 10+; - появление Техно-ёлки - ёлки без единой иголки.
А вот с этого места подробнее. Эта ёлка стала своеобразным миксом из того, чем живу, дышу и пишу в образовательных блогах. Для основы использованы детали конструктора Lego - те, что оказались под рукой. Особого принципа их соединения не было, просто необходимо было сделать устойчивый каркас определённой высоты и ширины. Несмотря на то, что преимущественно взяты детали серого цвета, опрос коллег и учащихся показал, что в изготовленной конструкции легко угадывается именно ёлка. Возможно, сыграло роль новогоднее настроение или ещё что-то, но лишь один человек предложил добавить "что-то зелёненькое". Я принципиально на это не согласилась, ссылаясь опять же на бесснежную зиму.
Далее я работала со светодиодной лентой и микроконтроллером Arduino. Некоторые интересные (а иногда трудные для меня лично) шаги, которые пришлось совершить в этом направлении: работа микроконтроллера через Bluetooth в связке с телефоном на базе OS Android, отладка различных режимов работы ленты, проведение монитора порта и тестирование соединения "по воздуху" через существующие приложения. Всё это для меня было новым и интересным, особенно программирование в Arduino IDE, поскольку язык С постигаю самостоятельно, но ситуативно. После того, как вы научитесь посылать сигналы на своё устройство через Bluetooth Terminal (см. пост по теме), обязательно возникнет желание написать собственное уникальное приложение, которые будет отправлять команды и принимать данные с микроконтроллера. Для этих целей очень хорошо подойдёт AppInventor. Итак, в приложении для Техно-ёлки имеется один экран, где размещена кнопка для подключения к микроконроллеру по Bluetooth, а также кнопки, которые задают разные режимы работы светодиодной ленты.
В программе производится проверка, подключён ли Bluetooth, имеется возможность выбора устройств, к которым необходимо подсоединиться. Результат подключения к микроконтроллеру отображается на экране с выводом MAC-адреса. При нажатии на кнопки приложение передаёт сигналы 0, 1, 2, на которые реагирует Arduino и, собственно, лента.
Как это работает, можно увидеть здесь:
Самое интересное и важное для меня в изготовлении и апробации модели Техно-ёлки то, что и дети, и мои коллеги с удовольствием вступали в некую "интерактивную беседу" с данной конструкцией: посылали команды, радовались, восхищались. То есть у всех создавалось новогоднее настроение. Удалось провести микроисследование на тему: а что же происходит, когда ёлка работает: дети и педагоги (даже лингвисты) выдвигали правильные гипотезы о программировании, токах, беспроводном соединении. В каждом классе я смогла выявить ребят, которым интересна тема программирования микроконтроллеров. Как оказалось, кто-то самостоятельно уже прилаживал на свой велосипед светодиодную ленту, кто-то делал подсветку для шкафа, а у кого-то даже есть Arduino. С учителем информатики мы сумели обсудить элементы проектной деятельности, которые можно внедрить в свою работу. И ещё один интересный момент. Двое мальчиков почти моментально отрепетировали колдовские действия: один управлял ёлкой из-под парты, а другой давал голосовые команды. Можете себе представить, каково же было удивление девочек, которые вошли в класс чуть позже и увидели настоящее новогоднее волшебство... А вот и новогодние новости по теме от "Амперки" подоспели: управление гирляндой через sms. Вы можете отправить sms и поменять цвет ёлки самостоятельно. Наблюдайте за ёлкой в режиме реального времени. Уже дописывая пост, узнала о конкурсе мобильных приложений. Волшебство, да и только! С наступающим, коллеги! Побольше волшебных моментов в наступающем году! И... прокачайте вашу ёлку!
