ArduinoUNO
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Rilievo sperimentale della caratteristica corrente-tensione di un diodo con ArduinoUNO |
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Maurizio Zoppitelli docente di Elettrotecnica ed Elettronica |
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Classe 3^ I.T.T.S. Indirizzo di Elettrotecnica ed Elettronica |
Tramite il metodo della lezione segmentata si è voluto far acquisire ai ragazzi della classe 3 AE (Elettronica) un metodo di lavoro nell’affrontare lo studio dei dispositivi elettronici, in particolare del diodo a semiconduttore, formulando ipotesi esplicative attraverso osservazione, sperimentazione e deduzione di modelli; al contempo gli studenti hanno dovuto utilizzare il linguaggio specifico e formale per l’esposizione delle conoscenze esercitando anche le capacità di risoluzione dei problemi hardware e software loro proposti.
La metodologia didattica della lezione segmentata (chunking) si attua in varie fasi, di seguito elencate:
- Verifica conoscenze pregresse:
ha previsto un test per sondare le conoscenze degli studenti sul tema in questione svolto tramite l’iPad e l’app Numbers
- Lezione diretta (1° Segmento)
Spiegazione dell’esperimento da condurre utilizzando ArduinoUNO tramite scheda-stimolo del docente
- 1° Attività
La classe è stata divisa in gruppi di lavoro in modo da provvedere alla raccolta dei dati in modo indipendente. L’esperienza è stata condotta utilizzando la scheda di prototipazione rapida ArduinoUNO, e l’App ArduinoCode (Arduino IDE). Per registrare i dati numerici ottenuti dalla acquisizione numerica è stata utilizzata l’App Numbers. Di seguito è riportato il file contenente 1000 campioni di dati.
https://drive.google.com/file/d/12eZanNUVKqQWBtmKb7eD5YR67w1OI2a0/view?usp=sharing
- 1° Restituzione collettiva: i singoli gruppi hanno confrontato i dati ottenuti per tipologie diverse di diodi (diodi LED green, red, yellow, e diodo 1N4004) tramite discussione su Framapad
- Lezione diretta (2° Segmento):
tramite iPad viene svolto un ripasso degli strumenti matematici disponibili nell’App GeoGebra e necessari alla deduzione della curva che meglio approssima i dati sperimentali raccolti (fitting)
- 2° Attività:
i vari gruppi tramite l’App GeoGebra procedono alla scoperta della possibile funzione matematica in grado di approssimare i dati sperimentali scegliendola tra quelle studiate
- 2° Restituzione collettiva
In questa fase si è pervenuti ad una sintesi tramite confronto sui lavori svolti relativamente alla illustrazione delle leggi matematiche a cui ciascun gruppo è pervenuto.
- Valutazione
La valutazione è stata fatta tramite l’impiego di una rubric di cui si fornisce il link:
https://docs.google.com/document/d/1tZR4pu174oAcXuQ0kmRPZKxZunp76LrDK6shZvpqoZ0/edit?usp=sharing
Prodotto software realizzato
Applicazione GeoGebra per ricavare i parametri della caratteristica I/U di un diodo dai dati raccolti
https://www.geogebra.org/classic/sqdag3c8
Schematico apparato sperimentale
Cablaggio apparato sperimentale per l’acquisizione dati
Esempio dati sperimentali raccolti da un singolo gruppo
