di Alfonso D’Ambrosio

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Questa di oggi è la terza parte di un percorso di 6 esperienze dove utilizziamo Micro:bit e Scratch via bluetooth.

Mi piace ricordare che il fine ultimo non è il coding, forse non so neppure se esso sia lo strumento principale, ma di certo il senso di queste 6 attività è quello di conoscere (indagare) la Natura, con le sue regole, le sue leggi, le sue meraviglie. E’ per questo che non rinunceremo mai all’utilizzo di materiale di risulta, in maniera tale da restituire allo studente (le attività sono pensate dagli 8 anni in su) la costruzione di un percorso personale. Mi piace ricordare una frase di un amico architetto che mi disse: “la frustrazione di voi docenti è enorme, un falegname alla fine di una giornata ha realizzato qualcosa di tangibile, ha una sedia davanti. Voi cosa avete realizzato ?”

“Per costruire un automa ci vuole un giorno, una persona tutta la vita” gli risposi!

Alla fine di queste lezioni però avremo anche costruito qualcosa che ci aiuti a discutere di fisica, matematica, scienze, relazioni tra le cose.

 

Micro:bit ha già integrato un sensore di temperatura. E’ vero che esso può risentire del riscaldamento del processore interno, ma essendo “scoperto” risponde abbastanza bene alle variazionidi temperature esterne (anche uno smartphone ha un sensore di temperatura, ma esso serve a monitorare la batteria e pertanto non è un indicatore delle variazioni dell’ambiente esterno).

Una delle prima attività che ho fatto con il sensore di temperatura di Micro:bit è stata quella di mettere il microcontrollore dentro il frigo e studiare la curva di raffreddamento.

Sembra una cosa “inutile” eppure essa ci restituisce una serie di stimoli.

Vediamo quali!

Costruiamo un programma che ci visualizza il valore della temperatura sull’asse y e su x il tempo.

Micro:bit ha una sensibilità di un grado centigrado (la temperatura varia di grado in grado).

Dalla figura in basso si nota subito come la variazione di temperatura è tanto più rapida all’inizio e più lenta alla fine. Il calore infatti si trasferisce più velocemente quando vi sono grandi differenze di temperature (la temperatura nel frigo è -9).

Questo punto è importante per affrontare con i bambini un importante misconcetto: le analogie e l’enorme differenze tra calore e temperatura! (l’attività pensata per le Scuole superiori invece può portare allo studio della funzione esponenziale e di equazioni differenziali a variabili separabili….ma non voglio andare nel tecnico)

SCRATCHMICROBIT4

 

In una seconda attività ho pensato di inserire Micro:bit all’interno di un palloncino o sacco per alimenti.

Cosa accade se aspiro aria dal palloncino?

La figura è eloquente, si registra una variazione di temperatura…….sicuramente il fenomeno da indagare (teniamo conto anche del vapore acqueo , coibentiamo meglio il materiale etc 🙂

 

microtemp2

Cosa accade alla temperatura mentre scoppia il palloncino? In basso ho registrato la variazione al momento del boom! Si nota un aumento repentino delle temperatura (e cosa vi aspettate che sia accaduto alla pressione?)

scratchmicrotemp1

Le attività più interessanti riguardano sicuramente la scoperta delle sorgenti calde e fredde che ci circondano,

Consiglio allora di far muovere uno studente in giro per la Scuola e indagare la natura termica di lampade al neon, a led…oppure dei termosifoni…o ancora del Sole….mentre in remoto altri studenti osservano da pc cosa accade al grafico temperatura tempo registrato su Micro:bit ( suggerisco un bel percorso su energia, calore e vita…)

 

Mi piace concludere con una attività “tecnica” ma non troppo….

A Scuola abbiamo messo Micro:bit e uno smartphone all’interno di un barattolo di vetro chiuso ermeticamente e sigillato con dello Scotch.

Esiste una relazione non banale tra temperatura, pressione e volume di un gas, ma intuitivamente ci aspettiamo che a volume costante se aumento la pressione aumenteranno gli urti delle molecole contro il recipiente e quindi anche la temperatura (la cosa può non essere così ovvia per un bambino, ma allora l’esperienza può essere mostrata in maniera qualitativa e come indagine sperimentale).

asciuga2

Riscaldiamo il barattolo con un asciugacapelli e leggiamo in tempo reale cosa accade alla pressione registrata dallo smartphone (abbiamo usato l’App Physics toolbox suite su Samsung S6 con barometro incorporato).

Curiosi di vedere il video dell’esperimento reale fatto con i miei studenti?

Eccolo

Si nota che all’aumentare della temperatura aumenta anche la pressione dell’aria dentro il Barattolo!

Come sarà questa relazione?

Ho trasformato la temperatura da centigradi a Kelvin e fatto il rapporto tra pressione e temperatura e…..

magia il rapporto è costante

pressione temperatura micro

La relazione tra temperatura e pressione è di proporzionalità diretta….

 

Queste attività vogliono solo essere da spunto, stimolare studenti e colleghi docenti, invitandoli ad andare il oltre il coding, restituendo al bambino quella dimensione umana , di meraviglia e di stupore verso i fenomeni naturali…toccando, sperimentando, sporcandosi le mani

 

Le prime due attività sono qui reperibili:

Micro:bit si interfaccia con Scratch: una serie di puntate sulle Stem e coding

Costruiamo un sismografo con Micro:bit

 

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