LIM hardware - contiriccardo

Componenti hardware del sistema LIM
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 2 di 50
Disclaimer
Certipass ha redatto il presente Programma d’Esame in base agli standard vigenti in materia di
Information Technology e/o Office Automation. Il presente documento riporta le informazioni
riguardanti il programma di Certificazione Informatica EIPASS®. Certipass, pertanto, non si assume
alcuna responsabilità derivante dall’applicazione in ambito diverso dal suddetto Programma, ne’ da
informazioni elaborate da terzi in base allo stesso.
Nel rispetto delle indicazioni comunitarie in ordine ai criteri di riconoscimento e validazione delle
competenze digitali di base a carattere “Front Office”, Certipass dichiara la propria indipendenza e
neutralità rispetto ai Vendor e produttori di risorse hardware e software; purtuttavia, per obiettive
esigenze legate al carattere di ampia diffusione rivestito da alcuni ambienti operativi, è possibile che,
all’interno dei test d’esame, al Candidato vengano proposte domande e simulazioni riconducibili a
questi ultimi. Si ribadisce il valore esemplificativo di tali riferimenti.
Premessa
Questa pubblicazione, riservata ai Candidati agli esami per il conseguimento del titolo EIPASS® nel
profilo di riferimento, intende essere un supporto al superamento dei test previsti all’interno di
ciascun modulo d’esame, ma anche un’occasione di analisi e approfondimento dei contenuti oggetto
di verifica in sede d’esame.
Per ciascun argomento sono trattati i temi su cui il Candidato dovrà confrontarsi nell’ambito dei vari
moduli, in relazione sia agli ambiti concettuali di riferimento, sia alle specifiche prestazioni richieste
a convalida delle competenze acquisite o possedute. La presenza in appendice del Programma
Analitico d’Esame consente dal canto suo al Candidato il costante controllo della propria
preparazione in vista della convalida finale.
Il documento, per la sua impostazione, rappresenta quindi un utile ed efficace riferimento sia per il
Candidato che intendesse sviluppare in forma autonoma, i requisiti utili al superamento ai previsti
esami, sia per quanti necessitino di adeguate linee guida per la corretta impostazione di un percorso
di formazione funzionale al conseguimento della certificazione EIPASS®.
Unitamente alle previste simulazioni, il presente lavoro rappresenta la modalità più efficace per
sostenere la preparazione di quanti hanno inteso accordare la preferenza ai nostri profili di
certificazione, testimoniando in tal senso l’apprezzamento per il costante lavoro del nostro CTS a
sostegno della Mission di Certipass nel settore dello sviluppo e del consolidamento delle competenze
digitali nei vari contesti produttivi e di studio, esortandoci in tal modo a proseguire sulla strada
intrapresa.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 3 di 50
Presentazione
Nel quadro delle competenze digitali, annoverate dalla Raccomandazione del Parlamento Europeo e
del Consiglio del 18 febbraio 2006 fra le cosiddette “competenze chiave” in grado di garantire il
corretto approccio con le diverse forme di apprendimento (formale, non formale e informale),
particolare importanza rivestono le competenze a carattere “Front Office”: quelle, per intenderci,
che consentono una efficace interazione fra l’Utente e il Computer nei diversi contesti produttivi e
cognitivi. Tali competenze, peraltro, sono rintracciabili e definite come fondanti, fatte salve le
contestualizzazioni delle stesse nei diversi settori d’impiego, rispetto alle possibilità di interazione e
comunicazione proprie delle differenti funzioni affidate: un Docente, per citare un esempio, farà del
computer un uso ben diverso rispetto ad un bancario o una segretaria aziendale.
In tale prospettiva, il presente Programma è stato elaborato e strutturato in modo da garantire al
Candidato ampia coerenza con le prestazioni richieste dai diversi ruoli che possono caratterizzare il
contesto in cui si è chiamati ad operare; altresì, è garantita all’Istituzione che richiede l’attestazione
di tali competenze la puntuale attenzione a prestazioni informatiche “efficienti” ed “efficaci”, non
disgiunte da una conoscenza teorico-disciplinare legata al mondo dei Computer.
Coerentemente con le indicazioni espresse in materia di certificazioni ICT dagli organi legislativi
nazionali, il Programma rispecchia appieno i criteri di interoperabilità e neutralità richiesti dalla PA
nell’intento di garantirne la piena fruibilità; altresì, esso è caratterizzato da procedure tali da
assicurarne la trasparenza e l’obiettività, oltre a fornire, attraverso i cosiddetti “testing di
competenza”, indicazioni univoche e verificabili circa i criteri di verifica delle competenze sollecitate,
senza lasciare adito a interpretazioni diverse.
Tali caratteristiche permeano tutti i Programmi elaborati da Certipass per i propri profili di
certificazione: esse costituiscono per l’Interlocutore Istituzionale lo strumento più efficace ai fini
della valutazione del percorso proposto e la sua possibile adozione.
Il Comitato Tecnico Scientifico
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 4 di 50
Copyright
Tutti i diritti sono riservati a norma di legge e in osservanza delle convenzioni internazionali.
Nessuna parte di questo Ei-Book può essere riprodotta con sistemi elettronici, meccanici o altri,
senza l’autorizzazione scritta da Certipass.
Nomi e marchi citati nel testo sono depositati o registrati dalle rispettive case produttrici.
Certipass si riserva di effettuare ogni modifica o correzione che a propria discrezione riterrà sia
necessaria, in qualsiasi momento e senza dovere nessuna notifica.
Certipass ha predisposto questo documento per l’approfondimento delle materie relative alla cultura
dell’ITC e al migliore utilizzo del personal computer; data la complessità e la vastità dell’argomento,
peraltro, come editore, Certipass non fornisce garanzie riguardo la completezza delle informazioni
contenute; non potrà, inoltre, essere considerata responsabile per eventuali errori, omissioni,
perdite o danni eventualmente arrecati a causa di tali informazioni, ovvero istruzioni ovvero consigli
contenuti nella pubblicazione.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 5 di 50
INDICE
Componenti hardware del “sistema LIM” ......................................................................................... 7 Introduzione .................................................................................................................................................. 7 Componenti hardware del “sistema LIM” .................................................................................................... 8 Concetti generali della Tecnologia dell’Informazione ................................................................................. 8 Analisi di base componenti hardware ....................................................................................................... 10 Dispositivi di Input ...................................................................................................................................... 10 Dispositivi di output .................................................................................................................................... 13 Dispositivi di input/output .......................................................................................................................... 13 La CPU ........................................................................................................................................................ 13 I dispositivi di Memoria .............................................................................................................................. 15 Caratteristiche fondamentali delle Memorie .............................................................................................. 18 Classificazione dei Computer ..................................................................................................................... 18 Porte di input/output .................................................................................................................................. 20 La porta USB .............................................................................................................................................. 20 La porta seriale ........................................................................................................................................... 21 La porta parallela ........................................................................................................................................ 21 Le porte video ............................................................................................................................................. 21 Le porte di Rete .......................................................................................................................................... 23 La porta FireWire ........................................................................................................................................ 23 La scheda audio .......................................................................................................................................... 23 Concetti generali della LIM ......................................................................................................................... 23 La periferica LIM ......................................................................................................................................... 25 Le tecnologie LIM ....................................................................................................................................... 27 LIM Elettromagnetica .................................................................................................................................. 28 LIM Analogico-resistiva .............................................................................................................................. 29 LIM a Triangolazione .................................................................................................................................. 29 Dimensioni e formati della LIM .................................................................................................................. 32 Le componenti del KIT Lavagna Interattiva Multimediale ......................................................................... 33 Il funzionamento della LIM............................................................................................................... 34 Introduzione ................................................................................................................................................ 34 Modalità di interazione ............................................................................................................................... 37 Configurazione di una LIM............................................................................................................... 40 Il setting ...................................................................................................................................................... 40 Collocazione ottimale della LIM .................................................................................................................. 40 La disposizione dei banchi ......................................................................................................................... 41 La tavoletta interattiva ................................................................................................................................ 41 rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 6 di 50
Modalità di utilizzo della Tavoletta interattiva ........................................................................................... 43 Telecomando interattivo ............................................................................................................................. 43 Modalità di utilizzo del telecomando. ......................................................................................................... 44 Il risponditore ............................................................................................................................................. 44 Modalità di utilizzo del risponditore ........................................................................................................... 44 Penna o pennarello digitale ........................................................................................................................ 46 Supporti per l’installazione della LIM ......................................................................................................... 46 Staffe per montaggio a parete ................................................................................................................... 47 Piedistallo da tavolo o da pavimento ......................................................................................................... 47 Modalità di utilizzo ........................................................................................................................... 48 Installazione ................................................................................................................................................ 48 Posizionamento .......................................................................................................................................... 48 Collegamento .............................................................................................................................................. 48 Accensione ................................................................................................................................................. 49 Avvio del programma ................................................................................................................................. 49 Schema dei collegamenti ........................................................................................................................... 49 Modalità di accensione ............................................................................................................................... 49 Modalità di spegnimento ............................................................................................................................ 49 Risoluzione problematiche ......................................................................................................................... 49 Gestione delle penne .................................................................................................................................. 50 rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 7 di 50
Componenti hardware del “sistema LIM”
Introduzione
Oggetto di analisi di questo modulo è la LIM (Lavagna Interattiva Multimediale), uno strumento
adatto sia alla formazione in aula (scuole, università, centri di formazione professionale) che alle
attività orientate al business, come meeting, seminari e conferenze.
È una “lavagna” di nuova concezione, commercializzata nel 1991, che mostra contenuti
multimediali interattivi in modo nuovo e coinvolgente. I suoi punti di forza sono l'intuitività, la
semplicità d'uso e soprattutto la modernità dell’interazione studente/computer, che rende la
comunicazione innovativa ed efficace.
La LIM è una periferica costituita da una superficie bianca che consente di controllare,
attraverso il tatto, il computer a cui è collegata, proiettando l’immagine generata da quest’ultimo
con l’ausilio di un sistema di videoproiezione. La superficie touch screen permette allo studente
di scrivere, gestire immagini, riprodurre file video, consultare risorse web, etc. Le sue
dimensioni sono variabili (in misura non influente) in funzione del modello e la rendono simile
alla tradizionale lavagna di ardesia.
Inizialmente ha trovato diffusione nel Nord America e in Gran Bretagna, soprattutto nelle scuole.
Adesso la LIM è presente in vari settori e, in relazione al suo impiego a scopo formativo,
esistono punti di vista molto diversi, ma è condiviso il riconoscimento del potenziale della LIM
quale supporto al processo di apprendimento degli studenti e stimolo efficace alla loro
partecipazione attiva.
Alcuni considerano la LIM una vera rivoluzione in quanto la sua
introduzione in aula equivale a invertire i ruoli tradizionali: il momento dedicato all’informatica si
trasforma in un sistema di apprendimento perché è il multimediale che entra in classe, e con
immagini, video, web e risorse interattive diventa supporto alla formazione, trasversale a tutte le
discipline. Il gruppo di discenti forma un ambiente di apprendimento e di formazione in cui
ciascuno può interagire con quanto avviene sullo schermo.
Restando nel modello di insegnamento classico con lezioni frontali e con i metodi tradizionali, la
multimedialità e la condivisione di software didattico costituiscono un supporto notevole
all’attività didattica del docente poiché facilitano l’analisi di testi, la spiegazione dei processi e la
descrizione di situazioni e ambienti. La LIM consente una visualizzazione diretta e condivisa
dell’argomento sottoposto all’attenzione del discente e rende disponibili al docente gli strumenti
per salvare i percorsi didattici proposti, per utilizzi in momenti e circostanze differenti.
La
LIM
rappresenta
un
supporto
notevole
anche
nel
caso
di
lezioni
di
tipo
interattivo/dimostrativo, cooperativo, costruttivo, di laboratorio, o per svolgere le interrogazioni,
per la navigazione e ricerca sul web, e per presentare in modo nuovo il risultato delle attività di
studio degli studenti. Il valore aggiunto della LIM deriva dalla sua caratteristica “uniformità”
rispetto al linguaggio, agli stili di apprendimento e alle tecnologie quotidianamente utilizzate dalle
nuove generazioni.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 8 di 50
Componenti
hardware del
“sistema LIM”
La lavagna interattiva multimediale è un sistema costituito da tre componenti:
un computer (dotato di software appropriato)
un videoproiettore
una lavagna interattiva
Il funzionamento del sistema LIM si articola nel modo seguente:
1.
Il computer è connesso al proiettore e alla lavagna: il proiettore proietta l’immagine
dello schermo del computer sulla lavagna;
2.
Il computer è anche controllato dalla lavagna: alla pressione di un’icona o altro sulla
lavagna col dito o con l’appropriata “penna” elettronica, l’azione è trasmessa al
computer come se fosse stato usato il mouse (infatti, il tocco della penna o del dito
svolgono la funzione del mouse);
3.
Il computer esegue l’elaborazione richiesta; completata l’elaborazione, il computer
visualizza i risultati sullo schermo;
4.
si riparte dalla fase 1.
Si presenta la descrizione della LIM partendo dall’introduzione dei concetti di base della
Tecnologia dell’Informazione.
Concetti generali
della Tecnologia
dell’Informazione
L’informatica è una disciplina in continua evoluzione, cerca di emulare le capacità intellettuali
umane con la concezione di modelli e la realizzazione di strumenti di calcolo, che potenzino
l’attività mentale e professionale.
È stata definita come “…lo studio sistematico degli algoritmi che descrivono e trasformano
l’informazione”(Association for Computing Machinery (ACM)) e, ancora più semplicemente, “… la
scienza della rappresentazione e dell’elaborazione dell’informazione”: l’informazione assume
un ruolo fondamentale e il riferimento ai calcolatori diventa implicito.
La possibilità di trattare l’informazione invece dell’oggetto che essa rappresenta è la
caratteristica fondamentale che consente all’Informatica di riprodurre e automatizzare molti
aspetti della realtà.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 9 di 50
L’essere umano “naturalmente” interpreta ed elabora grandi quantità di informazione e senza
alcun supporto. Unico limite a questa capacità di elaborazione delle informazioni può essere
l’esigenza di maggiore velocità e complessità. Tale problema è stato risolto con l’ausilio di
opportuni strumenti, che possono essere suddivisi in due classi: strumenti formali e strumenti
materiali.
I computer sono elementi di questa classe perché sono strumenti fisici (materiali) che
consentono di elaborare le informazioni.
Il computer (calcolatore elettronico o elaboratore) è un dispositivo programmabile in
grado di svolgere compiti diversi, elabora le informazioni eseguendo una serie di istruzioni (o
programma).
Il programma è un insieme di istruzioni, espresse in un linguaggio comprensibile alla
macchina, ideate per la soluzione di un problema.
Il computer è un sistema composto da varie parti connesse tra loro, realizzato da componenti
elettronici (valvole, transistor, microchip), che possono riconoscere ed elaborare soltanto
grandezze binarie (bit, binary digit); in particolare l’informazione è convertita in segnali numerici
codificati secondo un sistema binario.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 10 di 50
Analisi di base
componenti
hardware
In un elaboratore elettronico, a seconda di come si traccino i confini tra le varie parti che lo
costituiscono, si individuano sottosistemi funzionali di natura diversa, con l’interazione di parti
fisiche (hardware) e parti concettuali (software).
L’Hardware (dall’inglese “hard”, che significa “duro, rigido” e “ware” , ossia “materiale,
merce”) è l’insieme delle parti fisiche del computer (i componenti elettronici, meccanici,
magnetici e ottici): tastiera, mouse, monitor, scheda madre, scheda video, stampante, etc.
Il Software (dall’inglese “soft”, che significa “morbido, leggero” e “ware” , ossia “materiale,
merce”) è il termine che rappresenta la parte logica, i programmi, ossia le istruzioni che il
computer esegue per svolgere i vari compiti, espresse in una forma comprensibile alla
macchina.
Le due componenti, hardware e software, sono complementari, nel senso che la parte hardware
non può eseguire alcunché senza le istruzioni, e le istruzioni non sono utilizzabili senza una
macchina che le esegue.
Un computer è un dispositivo in grado di eseguire sequenze di operazioni logico-aritmetiche sui
dati in ingresso (input) e di restituire i risultati di tali operazioni in uscita (output).
In generale, un computer (sistema per l’elaborazione delle informazioni) è costituito da tre
sottosistemi interconnessi: la Memoria, il Processore (o Unità centrale di elaborazione
(CPU)) e i Dispositivi di interfaccia o ingresso uscita (I/O).
In particolare,
un computer riceve i dati e le istruzioni mediante i dispositivi di ingresso/input
la CPU li elabora
il risultato dell’elaborazione è inviato all’esterno mediante i dispositivi di uscita/output
la memoria è utilizzata per la memorizzazione dei dati e delle istruzioni.
Queste sono le componenti di base di un computer; ciascuna di esse è disponibile in varie
tipologie che differiscono per forma, dimensione, uso e prestazioni. L’utente può effettuare una
scelta secondo le sue esigenze.
Segue una descrizione più analitica di ciascuna di queste componenti.
Dispositivi di
Input
Per unità di Input si intende un dispositivo che consente di immettere dei dati nel computer.
Rientrano in questa categoria i seguenti:
Mouse: è un piccolo dispositivo utilizzato per puntare e selezionare un punto
particolare dello schermo ed eseguire una o più azioni: è possibile indicare, selezionare
e spostare gli oggetti, selezionare un menu e relativi comandi. dimensionare le finestre,
avviare i programmi, etc. Solitamente il mouse ha uno p più pulsanti (solitamente due, il
tasto sinistro e il tasto destro), e una piccola sfera nella parte inferiore che rileva i
movimenti del mouse e li invia al computer.
Azioni del mouse:
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 11 di 50
Click sinistro: utilizzato per selezionare un item.
Doppio Click : utilizzato per avviare un programma o aprire un file.
Click destro : utilizzato di solito per visualizzare un insieme di comandi. Drag and
Drop (letteralmente trascina e lascia) : è una funzione che consente di selezionare
e spostare un item da un posto a un altro.
Tastiera del computer: è il dispositivo base per l’inserimento di testo, numeri e altri
caratteri (e comandi); è costituita da una serie di tasti posti su una base, che riportano
l’indicazione di lettere e numeri, in particolare ci sono i:
tasti numerici
tasti funzione (F1, F2, F3… F12)
tasti funzione speciali
tasto invio
barra spaziatrice
tasto Backspace
tasto Delete
tasto Shift
tasto Caps Lock
tasto Tab
tasto Ctrl
tasto Esc
tasto Alt
tasti Freccia (su, giù, sinistra, destra)
Trackball: dispositivo di puntamento simile al mouse; la sua componente principale è
una sfera che, ruotando in una cavità dell'involucro dove si trovano dei sensori che ne
rilevano il movimento, è in grado di seguire i movimenti impressi dall’esterno (dalla
mano dell’operatore); in prossimità della sfera si trovano pulsanti e rotelline.
Touchpad (o trackpad): presente nella maggior parte dei computer portatili, ha la
stessa funzione del mouse, ossia spostare il cursore captando il movimento del dito
dell'utente sulla sua superficie liscia.
Joystick: è un dispositivo che trasforma i movimenti di una leva (munita di due o più
pulsanti) manovrata dall'utente in una serie di segnali elettrici o elettronici che
permettono di controllare un programma, un'apparecchiatura o un attuatore
meccanico. È utilizzato principalmente nei videogiochi.
Scanner: è un dispositivo che consente l’acquisizione di fotografie, disegni e testi da
una superficie piana (fogli stampati, pagine di libri e riviste, fotografie, diapositive, ecc.),
di interpretarli come un insieme di pixel, e quindi di restituirne la copia fotografica sotto
forma di immagine digitale. L’uso dello scanner è legato ai programmi di
riconoscimento dei caratteri (OCR, ossia Optical Character Recognition) o di
elaborazione delle immagini.
Penna ottica: è un dispositivo di forma simile a una penna, utilizzato per selezionare
oggetti su uno schermo; è simile al mouse per funzionalità ma utilizza una penna
luminosa
per
spostare
il
puntatore
e
selezionare
l’oggetto
da
sottoporre
all’elaborazione.
Lettore di codice a barre: è una specializzazione di penna ottica, ossia un
dispositivo capace di leggere numeri/caratteri rappresentati da sequenze di linee
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 12 di 50
verticali.
Macchina fotografica: consente di acquisire le fotografie che poi, trasferite sul
computer, possono essere elaborate con programmi di elaborazione grafica e/o
inserite in altri documenti.
Microfono: consente di acquisire i suoni che, trasferiti al computer, e opportunamente
trattati, sono resi disponibili per applicazioni multimediali e riproduzioni.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 13 di 50
Dispositivi di
output
Per unità di Output si intende un dispositivo che riceve dal sistema i risultati dell’elaborazione
dei dati e li trasmette all’utente.
Le principali unità di output sono:
Monitor (CRT – Cathode Ray Tube, LCD – Liquid Crystal Display e PDP – Plasma
Display Panel): è un'unità simile a un televisore, collegata a una tastiera per
l’inserimento manuale dei caratteri, che visualizza l’informazione così come è digitata
sulla tastiera e traduce in immagini i dati ricevuti dalla scheda grafica del computer.
L'unità di misura delle dimensioni di un monitor è il pollice (circa 2,6 centimetri) e la
dimensione è espressa in pollici sulla diagonale (cioè la misura indica la lunghezza della
diagonale della superficie del monitor); valori tipici possono essere 14, 15, 17 e 19 pollici.
Stampante: dispositivo che consente di ottenere una copia su carta dei risultati
elaborati dal computer (e può essere anche fax e fotocopiatrice). Possono essere di
vari tipi, a getto di inchiostro, laser, ad aghi, etc. e sono valutate in riferimento a due
parametri che le caratterizzano, la risoluzione (misurata in dpi - punti per pollice) e la
velocità (misurata in termini di caratteri stampati in una unità di tempo(cps), righe
stampate al minuto (lpm) o pagine stampate al minuto(ppm)).
Plotter: è un dispositivo che consente di riprodurre le immagini (soprattutto grafici) su
fogli di grandi dimensioni ed è utilizzato in ambito scientifico.
Proiettori (LCD, DLP e DMD).
Casse, altoparlanti e cuffie: dispositivi molto utili per le applicazioni multimediali.
Dispositivi di
input/output
In questa classe rientrano le unità periferiche che svolgono entrambe le funzioni di input e
output, per esempio:
Modem: è un dispositivo di ricetrasmissione, cioè che consente la comunicazione di
più computer utilizzando la linea telefonica;
Monitor touch screen: è un dispositivo costituito da uno schermo ed un
digitalizzatore, che consente all'utente di interagire con l’interfaccia grafica mediante
apposita penna/stilo o con le dita.
Interfacce analogiche e digitali per collegare i dispositivi al sistema.
La CPU
Come già anticipato nella sezione precedente, la CPU esegue i programmi memorizzati nella
memoria centrale procedendo nel modo seguente:
estrae le istruzioni del programma dalla memoria
le interpreta
le esegue una dopo l’altra, fino ad ottenere il risultato
Affinché un computer possa svolgere un compito, deve eseguire un programma sull’insieme dei
dati ricevuti in input (ovvero deve manipolare i dati in input secondo l’elenco delle istruzioni) fino
al raggiungimento della soluzione del problema. Benché in memoria ci siano più dati e istruzioni,
il processore li estrae uno alla volta e li elabora uno alla volta.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 14 di 50
La regola di selezione della successiva istruzione da eseguire è determinata dal processore o
dall’istruzione che si sta eseguendo.
La velocità della CPU viene misurata in Megahertz (MHZ), milioni di cicli al secondo, per
esempio:
1 Megahertz = 1 milione di cicli al secondo
1 Gigahertz = 1 miliardo di cicli al secondo
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 15 di 50
I dispositivi di
Memoria
La Memoria contiene i dati e i programmi e la sua capacità è espressa in multipli del Byte.
Il Byte è una sequenza di otto bit, che insieme rappresentano un singolo carattere alfabetico e/o
numerico. Le dimensioni della memoria sono espresse come multipli molto più grandi:
Kilobytes (1,024 bytes),
Megabytes (1,048,576 bytes),
GigaBytes (1,073,741,824),
TeraBytes (approx. 1,099,511,000,000 bytes)
PetaBytes (approx. 1,125,899,900,000,000 bytes).
I dispositivi di memoria possono essere suddivisi in più classi, da memorie più capaci ma più
lente a memorie molto rapide. Distinguiamo due classi principali: la memoria centrale e la
memoria secondaria.
La Memoria Centrale ha una funzione di supporto alla CPU perché fornisce (ad alta velocità)
le istruzioni del programma in esecuzione e i dati su cui operare. È composta da un insieme di
locazioni (celle), ciascuna delle quali può memorizzare una parte delle informazioni. Ad ogni
locazione è associato un indirizzo (ossia un numero che la identifica univocamente). La memoria
centrale si suddivide in due componenti:
ROM (Read Only Memory): memoria di sola lettura, cioè i dati non sono modificabili dall’utente.
È una memoria permanente (conserva le informazioni anche dopo lo spegnimento del computer)
e contiene i programmi fondamentali per l’avvio del computer, noti come BIOS (che
interagiscono con i circuiti della macchina).
RAM (Random Access Memory): memoria ad accesso casuale e di tipo volatile, cioè il suo
contenuto va perso quando si spegne il computer. Contiene i dati (intermedi e finali delle
elaborazioni) e le istruzioni dei programmi in esecuzione.
La memoria EPROM (Electric Programmable ROM) è paragonabile alla memoria ROM cui si è
accennato in precedenza, ma, diversamente da quest’ultima, consente in particolari condizioni la
modifica dei dati in essa contenuti. Ovviamente, qualsiasi modifica operata determina sostanziali
modifiche nel funzionamento del computer, per cui la stessa non può essere oggetto di
improvvisazione e deve essere affidata soltanto ad utenti esperti.
La memoria CACHE è invece destinata ad ospitare dati di frequente utilizzo, e consente un
accesso più veloce a informazioni di recente acquisite e visualizzate; è il caso, ad esempio, dei
dati cui si ha avuto accesso per mezzo di Internet. È una memoria molto utile e può essere
“svuotata” a piacimento dall’utente, al fine di renderla disponibile per ulteriori archiviazioni
temporanee
La Memoria secondaria (o di massa) è più lenta, ha una elevata capacità di immagazzinare i
dati (di uso non frequente) ed è stabile, ossia mantiene la memorizzazione delle informazioni
anche dopo lo spegnimento del computer, per questo è utilizzata per la memorizzazione
permanente di dati e programmi.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 16 di 50
I dispositivi di memorizzazione di massa possono essere di vari tipi:
Disco rigido o hard disk drive (HDD): è il dispositivo elettro-meccanico in cui
sono memorizzati stabilmente tutti i dati (sistema operativo, programmi e dati) e ha una
capacità elevata (fino ad alcune decine di gigabyte (GB)); è collocato all’interno del
computer, anche se è possibile trovare dischi rigidi esterni al sistema che possono
essere collegati e rimossi in base alle esigenze dell’utente.
L’HDD è costituito da:
un insieme di dischi rigidi, fissati in un involucro protettivo e ricoperti di materiale
ferromagnetico; due testine di lettura/scrittura per disco che, durante la rotazione, leggono e/o
scrivono i dati.
Floppy disk o dischetto: é un dispositivo, oramai non più diffuso, su cui i dati sono
memorizzati magneticamente ed è impiegato per trasferire i dati da un computer ad un altro; è
costituito da un disco flessibile (floppy) e sottile, sistemato in un involucro protettivo plastificato.
Il floppy ha costi contenuti e una capacità di circa 1,4 MB (nel formato da 3,5 pollici). Le
operazioni di lettura e scrittura sono effettuate mediante un apposito dispositivo di
lettura/scrittura (floppy disk drive).
Compact Disk o CD: è un dispositivo che memorizza le informazioni adottando un principio
ottico, in particolare le informazioni sono codificate mediante alternanza di fori e zone piane,
collocati seguendo una traccia a spirale. La lettura avviene mediante un lettore che utilizza un
raggio laser; la scrittura è possibile con l’ausilio di un dispositivo apposito,il masterizzatore. È un
disco fisicamente identico ad un CD audio ma con una capacità di memorizzazione (per dati e
programmi) molto maggiore (circa 700 Mb).
I CD possono essere classificati nel modo seguente:
CD-ROM (Compact Disk - Read Only Memory): può essere scritto (registrato) una sola
volta con macchine industriali, non dall'utente, e può essere letto un numero qualsiasi di
volte;
CD-R (Compact Disk - Recordable): può essere scritto una sola volta, dall’utente, e può
essere letto un numero qualsiasi di volte;
CD-RW (Compact Disk - Re-Writable): può essere scritto e letto dall’utente un numero
qualsiasi di volte.
DVD (Digital Video Disk o Digital Versatile Disk): è un dispositivo di memorizzazione che può
contenere audio, video o dati; è realizzato in modo simile al CD-ROM ma con dei miglioramenti:
fori più piccoli, spirale più compressa e raggio laser rosso. Ha una capacità variabile da 4.7 GB
a 17GB di informazioni.
Il DVD può essere di tre tipi :
scrivibile (una sola volta),
riscrivibile (più volte),
pre-registrato (non scrivibile).
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 17 di 50
Nastro magnetico: è un dispositivo costituito da una striscia sottile di materiale plastico,
rivestito con una sostanza magnetizzabile, su cui i dati e i programmi sono registrati in modo
sequenziale. Questa sequenzialità è un aspetto che caratterizza le prestazioni, infatti per ottenere
le informazioni di interesse è necessario scorrere le informazioni precedenti.
USB flash drive (chiave USB o pendrive): è una unità di memoria portatile, di dimensioni
contenute, collegabile al computer mediante la porta USB (Universal Serial Bus). È disponibile in
forme differenti e capacità variabili da 32 MB a 4GB.
È importante, nel caso di alcuni dispositivi di memorizzazione di massa (disco rigido, floppy disk,
ecc.), l’operazione di formattazione, una procedura che elimina tutti i dati memorizzati sul
dispositivo, esegue un controllo della struttura e prepara il supporto per la nuova registrazione di
informazioni, riorganizzando opportunamente lo spazio disponibile.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 18 di 50
Caratteristiche
fondamentali
delle Memorie
La descrizione e scelta di un tipo di memoria deve essere effettuata in considerazione di alcune
Classificazione
dei Computer
I computer possono essere suddivisi in differenti tipologie:
caratteristiche intrinseche, in particolare:
Volatilità: è la caratteristica di una memoria che perde il suo contenuto quando si
spegne il computer;
Velocità di accesso: è il parametro che indica la rapidità della memoria nelle operazioni
di lettura e scrittura delle informazioni;
Velocità di trasferimento dati: è il parametro che indica (in riferimento a una unità di
tempo) la quantità di dati che la memoria può trasferire;
Capacità: è il parametro che indica la quantità totale di informazioni (bit) che la memoria
può contenere, espresse in multipli di byte;
Costo per bit: è un valore che indica il rapporto tra costo della memoria e la sua
capacità.
Supercomputer
Mainframe
Minicomputer
Server
Microcomputer
Personal computer
Desktop
Workstation
Dispositivi Portatili
Laptop o notebook PC
Tablet PC
Pocket PC e Personal Digital Assistant (PDA)
Dispositivi di gioco
Telefoni cellulari
Network computer
Terminali
In particolare:
Supercomputer. Molto costosi, con elevata potenza di calcolo, utilizzati per
applicazioni specializzate che richiedono grosse quantità di calcoli; esempi sono le
previsioni meteorologiche, le attività di animazione grafica, i calcoli di fluidodinamica, le
attività di ricerca in ambito di energia nucleare, e simili:
Mainframe. Grossi computer con funzioni centralizzate di elaborazione dati, utilizzati
nelle aziende di grandi dimensioni (banche, istituti finanziari, borse, pubbliche
amministrazioni):
La differenza tra un supercomputer e un mainframe consiste nel fatto che il supercomputer
concentra la sua potenza di calcolo nell’esecuzione di pochi programmi, con la maggiore velocità
possibile, mentre un mainframe esegue in modo concorrente molti programmi.
Minicomputer. Computer meno potenti dei mainframe, di dimensioni medie e che
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 19 di 50
consentono l’accesso simultaneo a molti utenti (multiutente). È una tipologia di
macchine che si collocano a metà strada tra i mainframe multiutente e i desktop
monoutente, nel tempo si sono trasformati e oggi corrispondono ai sistemi dedicati alle
applicazioni aziendali e ai server:
Server. Computer ad alte prestazioni ed elevata affidabilità, che forniscono servizi a
molti utenti finali (altri PC, detti client):
Microcomputer. Sono macchine con un solo microprocessore come unità centrale di
elaborazione. Hanno dimensioni fisiche ridotte rispetto ai mainframe e minicomputer e
rappresentano la più piccola delle quattro classi di computer (supercomputer,
mainframe e minicomputer):
Personal computer: sono progettati per un utilizzo individuale e comprendono le
seguenti tipologie:
Desktop. Comunemente chiamati personal computer (PC ) o semplicemente
PC , sono progettati come dispositivi per utenti finali; supportano molte funzionalità
e dispongono di un’ampia varietà di modelli e periferiche, con differenti tipologie di
connessioni; sono utilizzati comunemente per eseguire applicazioni di elaborazione
di testi, foglio elettronico e applicazioni di rete (posta elettronica e navigazione
web)
Workstation. Computer ad elevate prestazioni, progettati per applicazioni
specializzate (per esempio progetti di applicazioni grafiche 3-D, animazioni video e
simulazioni di realtà virtuale):
Dispositivi Portatili: sono variabili per dimensioni, potenza e prestazioni grafiche;
comprendono:
Laptop o notebook PC. Sono comparabili ai desktop per utilizzo e potenza di
calcolo ma, essendo dispositivi portatili, sono più leggeri, con monitor, tastiera e
mouse integrati:
Tablet PC. Computer contenuto in un singolo pannello; la sua caratteristica
distintiva è rappresentata dal display di tipo touch screen, cioè un display che
consente di interagire con il computer mediante le dita o una penna stilo:
Pocket PC e Personal Digital Assistant (PDA). Hanno processore meno
potente, memoria ridotta ed eventualmente un piccola tastiera di input; lo schermo
è più piccolo, con ridotte capacità di visualizzazione:
Dispositivi di gioco. Piccoli computer dedicati al supporto di tutti i giochi per
computer; hanno uno schermo di buona qualità e sono sempre più potenti:
Telefoni cellulari. Sono dispositivi che stanno sostituendo sempre più i telefoni
di rete fissa. I modelli più recenti hanno molte caratteristiche dei PDA e Pocket PC:
Network computer. Macchine con funzioni di calcolo e opzionalmente anche di
memorizzazione dati:
Terminali. Dispositivi senza alcuna potenza di calcolo, collegati a un server del quale
utilizzano le varie funzionalità:
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 20 di 50
Porte di
input/output
Le porte di I/O sono delle “prese” che consentono di collegare le periferiche al computer, ovvero
dei canali attraverso i quali è possibile trasferire i dati tra un dispositivo di Input/Output e il
processore; sono localizzate sulla parte posteriore (montate direttamente sulla scheda madre) o
laterale dell’unità centrale, in dipendenza del tipo di computer:
Porte PS/2: servono per il collegamento del mouse e della tastiera e sono dedicate (non
possono essere invertite).
La porta USB
La porta USB (Universal Serial Bus), è utilizzata per collegare al computer periferiche come la
tastiera, il mouse, la stampante; ha una buona velocità di connessione e consente di collegare in
modo semplice e rapido dispositivi di ogni tipo; consente inoltre il collegamento "a caldo" (cioè a
computer acceso), mentre tutti i dispositivi non USB devono sempre essere collegati a computer
spento.
È una presa che consente al computer di individuare immediatamente, senza ulteriori operazioni,
il dispositivo in questione una volta connesso, provvedendo alla sua istantanea attivazione
laddove quest’ultimo non necessiti di appositi programma (driver). Anche in questo caso, però, il
dispositivo può essere utilizzato nelle sue funzioni essenziali.
Le porte USB presentano una serie di vantaggi, tra cui:
alimentazione (possono supportare l’alimentazione di
periferiche a basso consumo)
semplicità dell’inserimento degli spinotti
velocità di connessione (maggiore rispetto alle porte
seriali e parallele)
versatilità (è possibile collegare dispositivi di tipologie
diverse)
condivisione:
mediante
un
dispositivo,
detto
moltiplicatore di porte USB, ad ogni porta è possibile
collegare fino 127 dispositivi, contemporaneamente.
Le porte USB hanno costituito una vera e propria rivoluzione
per gli utenti finali dei computer, in quanto hanno semplificato
enormemente la fruibilità di dispositivi una volta più difficili da
utilizzare, come ad esempio le memorie di massa (tipico il
caso delle “chiavette”), i dispositivi di rete e le stampanti.
Le porte USB costituiscono oramai uno standard per tutti i
computer reperibili sul mercato, sia che si tratti di postazioni
fisse o portatili.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 21 di 50
La porta seriale
Individuabile mediante la sigla RS232, è stata ideata per la tastiera e il modem e, in generale, per
dispositivi che non richiedono un flusso di dati molto veloce (fino a qualche anno fa veniva usata
anche per il mouse).
Le porte seriali, di piccole dimensioni, sono caratterizzate da una apertura trapezoidale al cui
interno sono rinvenibili degli alloggiamenti destinati ad ospitare i corrispondenti connettori
presenti sul cavo seriale. Le porte seriali sono molto più lente delle porte USB e non consentono
il riconoscimento immediato del dispositivo connesso, obbligando l’operatore a semplici quanto
necessarie operazioni di configurazione della periferica collegata.
Nei moderni computer le porte seriali sono poco utilizzate, ma
sono comunque presenti sui diversi devices.
La porta
parallela
Contraddistinta dalla sigla LPT, si usa quasi sempre per la stampante, ma in generale è adatta
per qualunque dispositivo che richieda un flusso di dati più veloce rispetto alla capacità della
porta seriale. Più veloci nel comunicare con l’Unità centrale, le porte parallele sono
caratterizzate dalle dimensioni maggiori sia del connettore che del cavo del dispositivo. Oggi
sono state sostituite dalle porte USB, ma sono ancora rinvenibili in alcuni tipi di computer
desktop, tipici delle dotazioni di molti laboratori. Le porte parallele, così come le porte seriali, non
consentono la immediata identificazione del dispositivo collegato, che necessita di un apposito
“driver” per essere utilizzato.
Inoltre le schede di espansione rendono
disponibili altre porte. Le più comuni sono le
Porte Video e le Porte di Rete.
Le porte video
La porta video collegata alla scheda video permette di collegare il monitor. Possono essere:
VGA (Video Graphics Array): impiegata su tutti i PC fin dal 1987 e su molti altri
computer per connessioni video di tipo analogico; ideata per connettere il monitor al
computer, in questi ultimi anni è stata sostituita dalle porte DVI.
DVI (Digital Visual Interface): presente sulla maggior parte dei PC, questa connessione
consente il trasporto sia di un segnale analogico che di uno digitale, anche
contemporaneamente. Il segnale digitale può essere single link o dual link.
È importante tener presente che le porte VGA e DVI saranno sostituite entro cinque anni dalle
porte HDMI e DisplayPort.
HDMI
(High-Definition Multi-media Interface, ovvero interfaccia multimediale ad alta
definizione): utilizzata per dispositivi video HD digitali, trasporta video digitale fino alla risoluzione
1080p nella versione single link. La segnalazione video è compatibile con quella DVI-D ma sul
canale I²C viene codificato anche l'audio digitale multicanale.
L'HDMI è incluso in sempre maggior misura nei nuovi PC ed è pensato per collegare facilmente
dispositivi elettronici di consumo. DisplayPort dovrebbe diventare l'unica uscita video PC per
monitor e proiettori.
Display Port: sostituirà il connettore DVI e trasporta video digitale fino alla risoluzione 2560 x
1600 e audio multicanale). Tale standard definisce una tipologia di connessione audio/video
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 22 di 50
digitale destinata ad essere utilizzata principalmente nella connessione fra computer e monitor, o
fra computer e sistemi Home Theater.
Display Port e HDMI consentono di realizzare portatili più sottili e supportano risoluzioni più
alte, con colori più profondi, rispetto alla tecnologia VGA che è disponibile da oltre 20 anni".
PORTA VGA
PORTA DVI
PORTA HDMI
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 23 di 50
Le porte di Rete
Le porte di Rete (anche note con la sigla RJ45), collegate alla scheda di rete, servono per
collegare il computer alla rete locale (domestica, aziendale) e territoriale.
Sono
identificate
da
numeri,
che
servono
per
distinguere le connessioni attive sul computer. Questo
tipo di porta consente a più computer di scambiarsi
dati/informazioni molto velocemente; fisicamente ha la
forma seguente.
La porta
FireWire
Molti computer sono dotati di una porta per la connessione delle periferiche FireWire. La porta
FireWire garantisce una notevole ampiezza di banda che consente di collegare periferiche ad
alta velocità, ad esempio videocamere digitali, riproduttori audio e una memoria esterna. Con
l’interfaccia FireWire è possibile collegare al computer fino a 63 periferiche.
È inoltre possibile collegare e scollegare le periferiche quando il
computer è acceso senza preoccuparsi di impostare ID, interruttori o
terminatori come richiesto da molte interfacce. Le porte FireWire
possono essere a 4 pin (computer portatili) e a 6 pin (computer da
tavolo) e, attualmente, possono effettuare trasferimenti a 400 MB di
dati al secondo; fisicamente ha la forma seguente:
La scheda audio
La scheda audio è una scheda di espansione del computer che gestisce la digitalizzazione del
suono in ingresso ed esegue il processo inverso per i suoni in uscita dal PC, ovvero si occupa di
trasformare un flusso audio digitale in un segnale analogico ( e digitale nelle configurazioni più
recenti), per essere poi riprodotto da un set di altoparlanti.
Nei PC di fascia medio-bassa la scheda audio è di solito integrata in un chip della scheda madre,
per contenere i costi e i consumi.
La maggior parte delle schede audio in commercio (integrate o no) a partire dal 1999 segue lo
standard Microsoft PC 99 per la colorazione delle uscite:
Concetti generali
della LIM
La lavagna interattiva multimediale è una delle tecnologie emergenti e rappresenta una risorsa
innovativa importante in ambito educativo: non sostituisce l’insegnante, ma rende più efficace ed
accattivante il metodo didattico.
La LIM si presenta come una lavagna tradizionale ma, con il materiale e i dispositivi di cui
dispone, si rivela una tecnologia che offre molteplici potenzialità a supporto del metodo dei
docenti e del processo di apprendimento degli studenti. Il sistema LIM comprende anche un
software mirato, un videoproiettore e una document camera (ossia una microcamera che può
”catturare” oggetti reali e inserirli nello schermo della lavagna).
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 24 di 50
In contesti di apprendimento la LIM diventa uno strumento efficace per uniformare classi di
discenti molto diversi e tale circostanza acquisisce una notevole importanza in situazioni in cui si
rileva tra gli studenti la presenza di deficit e/o abilità assai diversi.
Il motivo dell’efficacia della Lavagna Interattiva Multimediale è da ascrivere all’immediatezza con
cui il gruppo di studenti (e non solo il singolo) può interagire con l’insieme di strumenti mediatici
che la LIM integra e alla praticità di utilizzo degli stessi da parte di chiunque. Oltre a costituire
per il docente uno strumento espositivo che favorisce i metodi di insegnamento frontale, la LIM
diventa una interfaccia tra il computer e lo studente, più vicina alla logica e al modo di ragionare
di quest’ultimo, che maschera la tecnologia sottostante e attenua la percezione di difficoltà legata
agli argomenti oggetto di studio. Il suo valore aggiunto rispetto al PC o ad altre soluzioni è
rappresentato dal fatto che tutti i dispositivi tecnologici presenti in aula sono connessi con la LIM
e interagiscono fra di loro e tutti gli studenti fruiscono contemporaneamente della medesima
esperienza didattica.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 25 di 50
La periferica LIM
Come già anticipato nel paragrafo introduttivo, il sistema LIM è costituito da:
un computer con il software appropriato
un videoproiettore
una lavagna interattiva.
La Lavagna interattiva multimediale è una periferica hardware collegata a un computer, che
utilizza la tecnologia touch (a rilevazione del tocco) per acquisire come input la posizione del
puntatore del mouse e la pressione dei suoi tasti destro e sinistro; in particolare:
consente l’interazione con un pannello di grandi dimensioni sul quale viene proiettata
l’immagine prodotta da un computer, con l’ausilio di differenti tipologie di stilo
(dispositivi di puntamento detti “penne”) o con le dita; la lavagna cattura le operazioni
che l’utente compie sulla sua superficie e le trasmette in tempo reale al computer con
cui è collegata, con o senza fili.
il PC identifica istantaneamente il movimento e la posizione dello stilo (o del dito) sulla
superficie;
nel punto in cui viene esercitata una pressione, il sistema esegue la funzione scelta sul
software applicativo (scrittura a mano libera, disegno assistito, etc) o di sistema
(movimenti del puntatore e ‘click’ del mouse) che è in uso in quel momento, cioè il PC
tratta le informazioni ricevute e genera una nuova immagine;
l’immagine prodotta dal sistema (quale risultato dell’elaborazione delle istruzioni
ricevute dall’utente) e che è quella che comparirebbe normalmente sullo schermo del
computer, viene inviata poi al videoproiettore;
il videoproiettore riproduce l’immagine prodotta dal computer, proiettandola sulla
superficie della lavagna interattiva.
La LIM è quindi un dispositivo dalla duplice valenza: opera come periferica di input nella fase
di acquisizione dei comandi impartiti dall’utente mediante il touch screen (sostituendo mouse e
tastiera), e diventa una periferica di output quando, fungendo da schermo, riproduce le
immagini elaborate dal computer. Per queste caratteristiche, l’utilizzatore è in grado di
presentare, creare, modificare, manipolare e registrare dei contenuti digitali eseguendo i
comandi direttamente sulla superficie della lavagna interattiva, e il tutto in maniera visibile per gli
spettatori.
In funzione della struttura della base interattiva, la LIM può presentarsi come:
dispositivo dotato di una superficie dedicata, cioè un pannello rettangolare bianco, di
dimensioni paragonabili ad una lavagna tradizionale, che integra nella sua struttura un
sistema di rilevamento e tracciamento del movimento (sistema touch);
dispositivo funzionante con qualsiasi superficie, cioè la lavagna è corredata di un
sistema esterno di rilevamento che, posizionato adeguatamente, trasforma in un
sistema touch una parete, uno schermo di proiezione o un qualsiasi altro piano sul
quale è possibile proiettare l’immagine del computer.
In entrambi i casi, il funzionamento della LIM prevede il collegamento a un personal computer,
che elabora l’input ricevuto per rilevare la posizione dello stilo sullo schermo. Lo scambio dei
dati avviene mediante una interfaccia di tipo USB o seriale o, in modalità wireless, una scheda
bluetooth. La LIM viene riconosciuta dal sistema operativo come una periferica Human Interface
Device (HID) configurabile utilizzando i driver che vengono forniti unitamente ad essa.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 26 di 50
Il protocollo HID prevede due entità: l’host e la periferica (device):
la periferica è l’entità che interagisce direttamente con l’utente, come una tastiera, un
mouse, un touch screen;
l’host comunica con la periferica ricevendo in input i dati che rappresentano le azioni
eseguite dall’utente; esempi di host sono: un computer, un cellulare o un palmare.
In sintesi:
le differenze tra le varie tipologie di lavagne digitali sono riscontrabili nelle modalità di ricezione
dei comandi (input) e nelle modalità di riproduzione delle immagini elaborate dal computer
(output).
In riferimento all’input, il riconoscimento dei comandi impartiti dall’utente al computer avviene
con l’ausilio di tre tecnologie: elettromagnetica, resistiva e a triangolazione, ognuna delle quali
suddividibile in ulteriori sottogruppi.
In riferimento alle modalità di restituzione dell’immagine del computer collegato alla LIM (output)
è possibile distinguere tre tecnologie: lavagne a proiezione frontale, lavagne a retroproiezione
(con proiettore integrato) e lavagne basate su monitor interattivi (di grandi dimensioni).
Tutte le tecnologie saranno descritte in maggior dettaglio nel paragrafo seguente.
Per un corretto funzionamento si dovrà poi eseguire l’operazione di calibrazione o “calibratura”.
È un’operazione che permette al dispositivo di sincronizzare la punta della penna con il cursore
sullo schermo. Le funzioni di input e output sono svolte da componenti diversi del sistema. I
comandi sono trasmessi mediante una penna digitale e il loro effetto è riprodotto dal
videoproiettore. L’operazione di calibratura sincronizza il dispositivo di output con la penna che
opera sulla superficie della LIM, ovvero allinea i due punti; in particolare, esistono due possibilità
per calibrare la lavagna:
passare con la punta della penna sull’icona della fiamma che è presente vicino al bordo,
in alto a sinistra della lavagna
cliccare sull’icona ActiveManager che (di solito) si trova in basso, vicino all’orologio:
L’operazione di calibratura potrebbe non essere più ripetuta nelle configurazioni con LIM a
parete e proiettore staffato a muro, mentre deve essere ripetuta nei casi di LIM mobili.
La calibratura è necessaria quando, all’accensione del PC e della lavagna, si vede che il cursore
sulla lavagna e la punta della penna non sono allineate; in questo caso si deve:
appoggiare lievemente la penna sulla superficie dello schermo,
verificare che il cursore presente sulla lavagna sia in corrispondenza della punta della
penna,
se non è così, si deve richiamare la funzione di calibrazione toccando uno specifico
punto sullo schermo (accessibile in modo diverso a seconda della lavagna in uso),
avviato il programma di calibratura, seguire le istruzioni visualizzate sullo schermo; tale
processo (di pochi secondi) prevede la presenza di un bersaglio che l’utente deve
seguire con la penna, toccandolo nella parte centrale, man mano che esso è
visualizzato nelle varie parti dello schermo.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 27 di 50
Le tecnologie
LIM
Come già detto nel paragrafo precedente, tutte le Lavagne Interattive Multimediali presentano
caratteristiche che le rendono simili; eventuali differenze sono ravvisabili in riferimento alle
tecnologie di funzionamento e alla modalità di gestione dello schermo, ossia il modo in cui la
tecnologia permette allo schermo della lavagna di essere interattivo e, di conseguenza, le
modalità con cui l’utilizzatore potrà interagire con i contenuti (ad esempio con uno strumento o
direttamente con le dita).
In riferimento alle applicazioni e alle condizioni di utilizzo della LIM, si potrà effettuare una scelta
tecnica della tecnologia più opportuna per un determinato contesto, che risulti consona alle
necessità di impiego.
Per quanto riguarda la modalità di ricezione dei comandi ( input ), in base alla
tecnologia impiegata è possibile classificare i tipi di lavagne interattive multimediali nel modo
seguente:
1.
elettromagnetica: attiva e passiva
2.
analogico-resistiva
3.
ottica basata sull’infrarosso
4.
laser Triangolazione
5.
ultrasonica
6.
basata su tecniche di riconoscimento delle immagini
In riferimento alle precedenti, si chiama Triangolazione la tecnologia che comprende le
tecnologie ad Onda superficiale acustica, al Laser, all'Infrarosso.
Le più diffuse sono quelle elettromagnetica, resistiva e a triangolazione (laser, infrarosso, …).
In funzione della tecnologia adottata, l’interazione con il computer mediante touch screen può
avvenire toccando la lavagna con appositi pennarelli o con le dita.
La tecnologia deve essere scelta in base all’applicativo in uso per gli obiettivi dell’utente,
analizzando le caratteristiche e i vantaggi.
Segue una descrizione dei tipi di tecnologia disponibili per le LIM.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 28 di 50
LIM
Elettromagnetica
Come si evince dalla definizione, una lavagna di questo tipo è realizzata con l’ausilio di una
tecnologia elettromagnetica:
il calcolo delle coordinate precise del punto di contatto dello stilo (o penna) sulla lavagna è
possibile poiché il movimento dello stesso sulla superficie rigida crea un campo magnetico
oppure altera quello prodotto dalla lavagna; nella parte posteriore della loro superficie esterna,
queste lavagne contengono una griglia cablata che interagisce con le penne per determinare le
coordinate identificative della traccia scritta. Le stilo o penne possono essere alimentate a
batteria o meno.
In alcuni modelli lo stilo è dotato di uno o più pulsanti che forniscono funzionalità supplementari.
Al contatto tra la penna (di tipo digitale) e la griglia digitalizzata della lavagna interattiva, la penna
emette un segnale; il segnale viene inviato al computer che lo decodifica (in termini delle
coordinate X e Y) in modo da determinare con esattezza la posizione della penna sulla superficie
della lavagna.
Ogni lavagna è dotata della sua penna e funziona solo con essa. Per la tecnologia
elettromagnetica esistono due varianti:
Attiva: la penna contiene un “transponder” alimentato da una pila in modo da avere un
segnale bi-direzionale (risposta più veloce);
Passiva: la penna contiene una "bobina" che chiude il circuito elettrico a contatto con la
lavagna elettrizzata (risposta più lenta)
Nota. Il transponder svolge una funzione simile a quella di un GPS, è un chip che serve per la localizzazione: al
contatto con la griglia digitalizzata, emette un segnale elettrico; il segnale viene inviato al computer che lo decodifica (in
termini di coordinate X e Y), determina esattamente la posizione della penna sulla superficie e riproduce il tratto scritto.
Con le lavagne a tecnologia elettromagnetica è possibile avere una simulazione dell’uso del mouse (click, drag & Drop,
click destro). Ad esempio, in molte LIM il click destro del mouse è rappresentato dalla pressione di due punti vicini tra
loro, azione facilmente effettuabile anche con due dita.
Tra i vantaggi della tecnologia a induzione elettromagnetica troviamo:
elevata risoluzione
possibilità di effettuare annotazioni con estrema precisione
elevata velocità di traccia
superficie di lavoro estremamente resistente e duratura nel tempo.
Gli svantaggi sono:
funzionamento solo con l’apposita penna
funzionamento solo con l’uso del proiettore acceso
Le LIM Promethean e InterWrite usano tecnologia elettromagnetica.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 29 di 50
LIM Analogicoresistiva
È una lavagna formata da due tele flessibili, rivestite di un materiale con proprietà resistive (che
contrasta la circolazione della corrente elettrica).
Le due tele sono separate da una spazio vuoto molto sottile (uno strato di aria) e sono tese su
una superficie più rigida.
La pressione di un dito o della punta di una penna crea un contatto tra i due strati flessibili,
permettendo alla lavagna di individuare la posizione esatta del tocco (al tocco delle dita sulla
superficie esterna, il piccolo gap di aria tra i due strati resistivi viene a mancare, creando così un
segnale elettrico che è inviato al controller della lavagna). È un dispositivo sensibile alle dita o a
qualsiasi altro oggetto (penne, cimose, etc.)
In particolare: la lavagna interattiva è rivestita da diversi strati di membrana "flessibile" e
"conduttiva". Il materiale di base è trasparente, normalmente in vetro, e viene ricoperto da uno
strato di materiale conduttivo sul quale poggia la prima membrana, anch'essa ricoperta da uno
strato di materiale conduttivo ed alimentato a bassa tensione. Una seconda membrana,
opportunamente separata da distanziali, viene posta sopra la prima ed il lato inferiore della
seconda membrana è ricoperta del medesimo materiale conduttivo ed anch'esso alimentato.
Quando si tocca la membrana superiore, quello che accade è che si ha un contatto con la
membrana inferiore, producendo un contatto dei due strati conduttivi con il substrato base. Tale
contatto elettrico produce un segnale che viene inviato al computer per la decodifica in termini di
coordinate X e Y, in modo da determinare esattamente la posizione del tocco sulla superficie
della lavagna.
Questa tecnologia consente di effettuare un solo tocco per volta, non risultando efficace
nell’esecuzione di azioni in modalità multi touch (ovvero con l’uso contemporaneo di due mani o
da parte di più persone), risultando le azioni più difficili da riprodurre correttamente e più
complesse da controllare.
Le lavagne che utilizzano tecnologia analogico resistiva presentano:
una buona velocità di risposta in modalità interattiva, sebbene inferiore
rispetto alle tecnologie elettromagnetica e a triangolazione;
un ottimo grado di risoluzione, di linearità e sensibilità al tocco delle dita,
superiore rispetto alla tecnologia elettromagnetica e a triangolazione;
un basso grado di robustezza ad impatti violenti, graffi o atti accidentali.
Gli svantaggi sono:
minore resistenza agli urti e ai graffi
funzionamento solo con proiettore acceso
Le LIM SmartBoard e TouchBoard Sahara usano tecnologia resistiva.
LIM a
Triangolazione
Questa tecnologia prevede per le lavagne la presenza di un sistema di rilevamento esterno
(infrarossi, laser, ultrasuoni, fibre ottiche) che, percorrendo la superficie della lavagna,
«scansiona» tutto quello che succede. Tale sistema di rilevamento può essere costituito da
ricettori infrarossi, microfoni a ultrasuoni o videocamere ad alta definizione.
Alcune delle soluzioni esistenti sono dette mobili perché permettono di ottenere una lavagna
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 30 di 50
interattiva trasformando una normale lavagna bianca smaltata, uno schermo al plasma oppure
una superficie chiara qualsiasi con l’ausilio di un dispositivo di input.
Le lavagne interattive realizzate con triangolazione presentano una superficie inerte su cui
"scorrono" una serie di onde acustiche superficiali, raggi infrarossi (onde elettromagnetiche a
bassa frequenza),etc... La propagazione è possibile posizionando un emettitore e un ricevitore
sui lati opposti della lavagna, in modo tale da creare una matrice "attiva" che copra tutta la
superficie. Tali onde non sono percettibili né dannose per l'operatore.
Quando si interviene con lo stilo, esso "interferisce" con le onde, la sua posizione viene
triangolata ed inviata al computer in termini di coordinate X e Y in modo da determinare la sua
posizione precisa. La penna o stilo può essere laser o a infrarossi.
I vantaggi sono:
perfetta localizzazione del punto di attivazione
migliore resistenza agli urti e ai graffi
possibilità di scrivere sulla lavagna anche quando il proiettore è spento, come su una
lavagna tradizionale
Gli svantaggi sono:
funzionamento solo con le penne specifiche
minore sensibilità al tocco dello schermo, rispetto alle altre tecnologie
Le LIM CleverBoard Sahara e Hitachi StarBoard usano tecnologia resistiva.
Una sintesi comparativa delle tecnologie appena descritte è rappresentata nella
seguente tabella:
Differenze tra le tecnologie in relazione all’acquisizione dell’input:
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 31 di 50
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 32 di 50
Dimensioni e
formati della LIM
Le LIM possono differenziarsi, oltre che per la tecnologia di sviluppo, anche per le dimensioni.
La misura può variare da 48 a 110 pollici, grandezze che corrispondono alla diagonale della
superficie attiva, ossia dello spazio per creare una proiezione interattiva del computer collegato
alla LIM.
La superficie della LIM è generalmente in formato 4:3, rapporto tra la base e l’altezza degli
schermi dei computer o dei televisori.
Di recente sono state commercializzate delle LIM con formato 16:9, che offrono uno spazio di
visualizzazione più ampio.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 33 di 50
Le componenti
del KIT Lavagna
Interattiva
Multimediale
Come già riportato nel paragrafo introduttivo, il “sistema” Lavagna Interattiva Multimediale è
costituito da:
Computer
Videoproiettore
Lavagna interattiva multimediale
Ogni KIT LIM deve inoltre avere:
Braccio/staffe di supporto a parete per il videoproiettore
Casse audio
Cavi di collegamento di idonea lunghezza
Software a corredo delle attrezzature.
È opportuno tener presente che per il KIT LIM possono esserci soluzioni con PC integrato,
anche note come all-in-one: in questo caso il kit è dotato di un sistema wireless di
connessione in rete, un kit audio efficiente e strumenti mirati per consentire una gestione dei
contenuti a distanza.
In generale, per il PC i sistemi operativi utilizzati sono: MAC, LINUX/UBUNTU, WINDOWS XP,
Vista o Win7.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 34 di 50
Il funzionamento della LIM Introduzione
La LIM è generalmente collegata ad un computer, di cui riproduce lo schermo grazie alla
proiezione attraverso un videoproiettore, anch’esso collegato al computer.
Il videoproiettore riceve le immagini del computer e le attività svolte sullo stesso e le proietta sulla
LIM.
Le operazioni effettuate sulla LIM con le dita o con le penne digitali (a seconda del modello) sono
percepite da sistemi di rivelazione (che possono essere diversi: magnetici, ottici, sonori, resistivi)
e trasmesse al computer.
Sono possibili tutte le operazioni normalmente effettuate con il mouse quando si lavora al
computer, ma anche interventi diretti sulla lavagna con le mani e le penne digitali.
Le possibilità d’azione sono tuttavia a doppio senso. Oltre cioè a visualizzare sulla lavagna
le azioni svolte normalmente sul PC, attraverso il piano della lavagna interattiva è possibile inviare
comandi al computer. E questo anche senza utilizzare mouse o tastiera. Appositi sistemi di
rilevazione (magnetici, ottici, resistivi, …) recepiscono infatti le operazioni effettuate sulla LIM e le
trasmettono al computer.
Si possono ad esempio salvare, quindi stampare o inviare via e-mail, le cose scritte o disegnate
sulla lavagna, che risulta così simile ad un grande quaderno di appunti in grado di tenere un
tracciamento della lezione svolta.
Il collegamento tra lavagna interattiva e computer consente invece di trasferire l’interazione
svolta sulla superficie della LIM allo schermo del computer e viceversa.
In riferimento alle modalità di proiezione, esistono tre differenti tipologie di LIM:
a proiezione frontale
a retroproiezione
a schermo interattivo
Descriviamo in maggior dettaglio le tipologie inerenti le modalità di proiezione (ovvero il modo in
cui l’immagine viene mostrata sulla superficie dello schermo):
proiezione frontale : questa tipologia di lavagna funziona con un videoproiettore
ed un computer collegati esternamente fra loro, cioè le tre componenti si
presentano fra loro separate.
Il proiettore è posizionato davanti alla lavagna ad una distanza adeguata e può essere
fisso (staffato al soffitto o congiunto alla lavagna mediante un braccio metallico) o
mobile (appoggiato su un tavolo o altra superficie piana posta di fronte).
L’immagine è mostrata frontalmente ma è soggetta alla creazione di un effetto tipo cono
d’ombra, generato dall’interposizione fra chi lavora alla lavagna e la trasmissione
dell’immagine mediante il proiettore (problema risolvibile con una proiezione
dall’alto , cioè fissando il proiettore al soffitto). Questa modalità è molto importante per
le LIM mobili in quanto riduce notevolmente il tempo di settaggio iniziale (l’alternativa è
collegare ogni volta la LIM ad un proiettore esterno già presente in classe, installato al
soffitto, e settarlo sulla LIM).
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 35 di 50
L’inconveniente di questo tipo di dispositivo è rappresentato dal rischio di abbagliamento
dell’operatore se quest’ultimo si ritrova all’interno del fascio luminoso del proiettore.
Similmente, su superfici di proiezione brillanti può crearsi un riflesso luminoso, detto
“punto caldo”, che può disturbare la visone degli spettatori durante esposizioni regolari e
prolungate.
Ancora, l’ombra dell’operatore potrebbe essere proiettata sulla lavagna riducendo la
visibilità se il videoproiettore è situato molto in basso o troppo lontano dallo schermo.
Una soluzione per questo inconveniente può essere quella di utilizzare videoproiettori
dotati di obiettivi a focale ultracorta, che possono essere avvicinati alla lavagna senza
ridurre la superficie di proiezione.
La configurazione con proiezione a focale ultracorta consente di posizionare con una
staffa il videoproiettore sopra la LIM a breve distanza. Questo setting permette di
attenuare l’effetto ombra prodotto dall’interposizione dell’utente che, nell’interazione con
la lavagna, si posiziona tra la sorgente luminosa e la LIM.
Quando il videoproiettore è appoggiato su un carrello oppure quando è installato a
soffitto, è necessario utilizzare videoproiettori dotati di ottica molto ampia (wide).
a retroproiezione : è caratterizzata da un’unità compatta poiché il proiettore è
integrato nel retro della LIM. L’immagine proviene dalla parte posteriore dello
schermo ed evita le ombre su di esso (ciò consente all’insegnante e agli studenti di
posizionarsi di fronte alla lavagna per svolgere le normali attività didattiche senza il
problema delle ombre sulla superficie); inoltre, l’operatore non rischia di essere
abbagliato dalla luce proveniente dal proiettore rivolgendosi verso il pubblico.
Alcuni modelli possono essere regolate in altezza consentendo a qualsiasi studente e/o
utente di intervenire alla lavagna il più agevolmente possibile.
Questa tecnologia, eliminando i problemi legati al cono d’ombra, garantisce la massima
qualità della visione.
L’ingombro della lavagna, in termini di rapporto peso/volume, è più elevato.
Poco adatta agli ambienti scolastici, è preferibile in ambito aziendale e industriale.
lavagne con monitor interattivi : sono costituite da schermi touch-screen di
grandi dimensioni, a cristalli liquidi (LCD) o al plasma. Il funzionamento e la tecnologia
sono assimilabili a quelli dei palmari e dei dispositivi automatici disponibili per i servizi
bancari, biglietterie, etc. Lo svantaggio è rappresentato dalla maggiore sensibilità e dal
costo elevato rispetto alle due precedenti tecnologie.
Una sintesi comparativa delle tecnologie più comuni su descritte è riportata nella seguente
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 36 di 50
tabella:
In riferimento alle modalità di installazione, esistono due differenti tipologie di LIM:
a muro, cioè fissate a una parete della stanza
mobili, ossia montate su carrelli dedicati che consentono la trasportabilità.
Entrambe le modalità presentano vantaggi e svantaggi.
LIM a muro
La LIM a muro o con piedistallo va posta accanto alla cattedra, lontano dal sole, ad una altezza
adeguata, con il proiettore a parete o in alto (per evitare il cono d’ombra); il PC è posto sulla
cattedra, vicino alla LIM.
Il proiettore può essere fissato direttamente al muro o, mediante staffe, al soffitto. Questa
configurazione rende assai difficile l’eventualità di regolare la messa a fuoco del proiettore o di
calibrare il sistema di puntamento, ma è fondamentale regolare l’altezza a cui fissare la lavagna.
È importante che la LIM sia ben visibile e raggiungibile da ogni spettatore; inoltre deve essere
posizionata in modo tale da non ricevere direttamente i raggi del sole e i riflessi della luce, che
possono disturbare la lettura dai vari punti della stanza.
LIM mobile
Le LIM mobili sono posizionate su supporti mobili da pavimento (carrelli dedicati), disponibili sia in
versione manuale che motorizzata, che consentono un'agevole regolazione dell'altezza della LIM
e rendono trasportabile l'intera struttura composta da lavagna (e proiettore abbinato, nelle
soluzioni che ne sono dotate).
Questa soluzione è più versatile perché è possibile spostare la lavagna da una parte all’altra degli
ambienti, in base alle necessità, e utilizzare il computer e il videoproiettore in modo indipendente.
Gli svantaggi sono rappresentati da:
usura dei componenti (dovuta agli spostamenti)
tempo di preparazione del dispositivo (collocazione degli oggetti, sistemazione e
accensione del computer e del proiettore, centratura dell’immagine e calibrazione del
sistema di puntamento)
accesso ad Internet difficoltoso in assenza di una rete wireless.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 37 di 50
Modalità di
interazione
La LIM è collegata al computer, del quale riproduce lo schermo grazie alla proiezione mediante
un videoproiettore.
L’istallazione della LIM avviene con:
collegamento del computer al videoproiettore, tramite l’apposito cavo VGA (si collega il
connettore del cavo alla porta VGA del PC);
collegamento della lavagna al computer, mediante un cavo (generalmente USB) che va
collegato a una porta del PC; l’estremità del cavo collegata alla LIM è solitamente di tipo
esagonale.
Il videoproiettore riceve le immagini del computer e le proietta sulla LIM; è un componente
fondamentale per il funzionamento di quest’ultima, infatti se installato nella posizione sbagliata o
se di scarsa qualità compromette l’usabilità della LIM.
È necessario effettuare alcune operazioni di base:
regolare la messa a fuoco del proiettore mediante la leva di messa a fuoco
correggere la distorsione trapezoidale: se l’immagine proiettata presenta distorsione
trapezoidale, correggere l’immagine con la funzione di regolazione trapezoidale,
premere il tasto dedicato del telecomando. Appare la finestra di “Trapezio”. Correggere
la distorsione premendo i tasti Puntatore:
.
Un proiettore di buona qualità deve aver un buon rapporto tra luminosità e contrasto (le dotazioni
minime consigliate sono: 1500 ansi lumen e contrasto 500:1).
N.B. Il lumen (simbolo lm) è l’unità di misura del flusso luminoso .
Esistono proiettori di varie tipologie:
integrati, cioè installati in una struttura portante della LIM (mobile o fissa);
esterni, cioè installati sul soffitto della stanza in cui è posizionata la LIM
L'installazione del videoproiettore avviene di solito a parete, mediante una staffa che ne consente
il posizionamento ad una distanza variabile dai 50cm ai 100cm dalla superficie della lavagna. In
questo modo l'effetto 'ombra' diminuisce notevolmente, in quanto il fascio luminoso di proiezione
passa sopra alla testa di chi lavora alla lavagna interattiva, evitando il posizionamento laterale del
docente durante la sessione di lavoro.
Le operazioni effettuate sulla LIM con le dita o con le penne digitali sono percepite da sistemi di
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 38 di 50
rivelazione (magnetici, ottici, sonori, resistivi) e trasmesse al computer. È possibile effettuare
tutte le operazioni normalmente effettuate con il mouse quando si lavora al computer, oltre
interventi diretti sulla lavagna con le mani e le penne digitali.
La lavagna si presenta come un pannello bianco interattivo, ovvero consente l'interazione
con applicazioni software e la visualizzazione di contenuti sia in formato digitale (testi, immagini,
animazioni, video) che scritti e/o tracciati manualmente.
Le LIM catturano l’attività svolta sulla superficie in varie modalità:
con l’ausilio di una normale penna o pennarello
virtuale, e successiva
digitalizzazione di quanto tracciato;
in modalità touchscreen, con sensibilità alla pressione eseguita in superficie, cioè con
acquisizione e registrazione delle azioni eseguite con il tocco delle dita.
con tastiera del PC o virtuale
Modalità touchscreen
In questa modalità è possibile selezionare funzioni e strumenti, o spostare e riposizionare oggetti
e immagini con il movimento del dito sulla lavagna. Tutto questo è possibile perché il sistema è
in grado di rilevare il contatto con lo schermo e di ricavarne l’esatta posizione.
In particolare accade che, toccando lo schermo con il dito, l’utente interrompe alcuni dei fasci di
luce orizzontali e verticali che compongono la griglia sottostante, permettendo così
l’identificazione delle coordinate in corrispondenza delle quali è avvenuto il "contatto".
Modalità pennarello
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 39 di 50
In questa modalità si riscontra una certa continuità con la prassi e le abitudini consolidate,
ovvero la scrittura mediante penne o pennarelli.
Il pennarello consente la correzione o l’evidenziazione di elementi presenti sullo schermo e
permette di tracciare linee, forme, figure geometriche, testo a mano libera e annotazioni, in vari
tipi di colore e spessore, oltre la possibilità di avviare programmi. I pennarelli sono abbastanza
maneggevoli e alcuni modelli sono dotati di batterie interne, ricaricabili e non.
È anche possibile utilizzare la penna con una duplice funzione:
come penna elettronica
come mouse per interagire con il computer
In alcuni modelli, la penna presenta sul dorso due tasti, che svolgono la funzione dei tasti destro e
sinistro del mouse, quindi (come per il mouse) è possibile lanciare applicazioni, trascinare
icone, aprire menu contestuali.
Una descrizione più dettagliata del pennarello digitale sarà presentata nel paragrafo seguente.
Modalità tastiera del PC o virtuale
Consente all’operatore di inserire il testo mediante la tastiera del computer o con una tastiera “a
vista” sullo schermo, ed è anche nota con il nome ONSCREEN KEYBOARD MODE.
La tabella seguente mostra una sintesi delle tre modalità:
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 40 di 50
Configurazione di una LIM
Il setting
Il posizionamento della lavagna è una scelta molto importante dal punto di vista logistico, è
necessario considerare aspetti vari, fisici e metodologici, in particolare:
aspetti fisici – è molto importante considerare gli spazi fisici disponibili, le fonti di luce,
la distribuzione e organizzazione dei banchi; è sufficiente seguire alcune semplici
indicazioni per ottenere una collocazione ottimale del kit, sfruttando al meglio gli spazi a
disposizione;
aspetti metodologici -
è molto importante considerare la percezione del nuovo
strumento da parte degli allievi, le modalità di interazione del docente rispetto al mezzo,
etc.
Collocazione
ottimale della
LIM
Una valida collocazione della lavagna in aula,
in riferimento alla combinazione
LIM/proiettore/PC, prevede:
posizionamento/installazione della lavagna a muro , vicino alla cattedra, ad
un’altezza che ne consenta l’utilizzo da parte degli studenti, e lontana dalla luce del
sole;
predisposizione di uno spazio sufficiente nella zona antistante la lavagna , per
consentire agevolmente i movimenti e le azioni sulla sua superficie;
montaggio del proiettore : in assenza di proiettore integrato, è consigliabile fissare il
proiettore (mediante staffa) a parete sopra la LIM, per ridurre il cono d’ombra generato
dall’interposizione fra chi scrive e la superficie della lavagna;
sistemazione del PC sulla cattedra o su un supporto collocato vicino alla lavagna,
per agevolare gli interventi sulla tastiera da parte di chi è alla lavagna.
Le LIM sono anche disponibili con una configurazione dotata di supporto mobile verticale (che
consente lo scorrimento in su e in giù della lavagna), che rende il dispositivo adattabile a ciascun
utente ed esigenza, sia a muro, sia su carrello mobile.
Nella configurazione su carrello mobile, la LIM è particolarmente utile nei casi in cui si rende
necessario lo spostamento da una postazione all’altra; inoltre, in queste circostanze, è preferibile
optare per la soluzione con proiettore integrato che garantisce i vantaggi della mobilità.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 41 di 50
La disposizione
dei banchi
La funzione della LIM è anche quella di favorire l’interazione tra il dispositivo, la classe e
l’insegnante. A tal fine è consigliabile optare per una disposizione dei banchi che consenta a
ciascuno la visualizzazione della lavagna e la partecipazione al lavoro di gruppo; l’impostazione
(setting) migliore si ottiene con la disposizione dei banchi a ferro di cavallo e la collocazione della
lavagna al centro della parete, nel modo seguente:
Per ottenere la migliore organizzazione degli elementi nell’aula è utile preparare un elenco di
tutti gli elementi da considerare, ossia:
computer
lavagna
proiettore (se non integrato)
cavi elettrici
casse acustiche (se non integrate)
prese di corrente
cattedra
banchi
punto di vista degli studenti.
Tra gli accessori del kit LIM ci sono: la tavoletta interattiva, il telecomando interattivo, il
risponditore e la penna (o pennarello) digitale.
La tavoletta
interattiva
Lato studente/spettatore: interazione con la lezione; collegamento Bluetooth. La
tavoletta interattiva è un dispositivo che consente a ciascun allievo/spettatore di
intervenire dal suo posto e di fare delle annotazioni/integrazioni a quello che l’operatore
sta scrivendo alla lavagna, cioè può interagire con il materiale proposto dal
relatore/insegnante durante la sua proiezione sulla lavagna digitale o su un
maxischermo. Cioè, con lo scambio della tavoletta tra gli allievi/partecipanti si dà a
ciascuno la possibilità di aggiungere annotazioni, evidenziare dei concetti,
inserire immagini, restando seduti al proprio posto.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 42 di 50
Lato docente: muoversi liberamente. È importante notare che la tavoletta consente di
fare la presentazione spostandosi all’interno della stanza, con la possibilità
di coinvolgere i presenti nella partecipazione attiva alla presentazione che sta
svolgendo.
Con l’impiego contemporaneo della tavoletta e della lavagna è possibile realizzare attività
collaborative e interattive. Dopo aver effettuato il collegamento fra i due dispositivi, essi sono
riconosciuti e attivati; successivamente si deve avviare il software con cui operare.
Il sistema LIM è dotato anche di una penna attiva che fornisce:
le funzionalità di un mouse
le funzionalità di uno strumento per annotare, evidenziare ed utilizzare tutti gli strumenti
forniti dal software didattico integrato.
La penna deve essere conservata e ricaricata all’interno del supporto presente sulla tavoletta.
Le tavole interattive appartengono alla classe dei mini schermi, da tenere in mano o sulla
cattedra. Quanto scritto sulla lavagnetta o sul mini schermo compare sullo schermo grande, così
da scrivere alla lavagna senza dare le spalle alla classe.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 43 di 50
Modalità di
utilizzo della
Tavoletta
interattiva
La lavagna e la tavoletta impiegano lo stesso software e nella tavoletta, di solito, è integrato un
software didattico che fornisce notevoli risorse per creare lezioni interattive; il software
consente di salvare, stampare o inviare via e-mail le lezioni create.
La tavoletta consente di lavorare direttamente sull’area di lavoro, cioè scrivere, annotare,
selezionare e
utilizzare a distanza le applicazioni; la tecnologia più diffusa è quella
elettromagnetica, che garantisce una buona risoluzione e consente di effettuare annotazioni con
estrema velocità di traccia e precisione.
La comunicazione fra tavoletta, lavagna, computer e proiettore (se non integrato)
avviene utilizzando la tecnologia senza fili (Bluetooth), che permette lo scambio di informazioni
tra dispositivi diversi mediante una frequenza radio a corto raggio.
Alcuni modelli di tavolette sono dotati di una batteria ricaricabile (in condizioni di normale utilizzo
la durata è di circa 40 ore), che può essere ricaricata con l’alimentatore in dotazione.
Telecomando
interattivo
Il Telecomando interattivo è un accessorio ideato per agevolare l’interazione e la
partecipazione dei presenti durante lo svolgimento di una lezione/presentazione supportata
da una LIM.
Il telecomando presenta un layout dei tasti simile a quello di un telefono cellulare e consente
l’interazione contemporanea di più utenti con la lavagna (digitare testo (SMS), rispondere ai quiz,
…):
Affinché il telecomando possa essere utilizzabile, è necessario disporre di una stazione base
ricevente, in radio frequenza, che gestisce il collegamento/interazione del telecomando con la
LIM.
I telecomandi (alcuni modelli, in particolare), permettono all’utente di:
accedere alla stazione base ed effettuare il "login" come utente, per partecipare
alla sessione interattiva;
spostarsi sulla lavagna da remoto;
digitare testo e/o numeri come con un sms;
selezionare/digitare risposte ai quiz proiettati sulla lavagna interattiva.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 44 di 50
Modalità di
utilizzo del
telecomando.
Il telecomando funziona congiuntamente ad un ricevitore che, di solito, è privo di cavi di
collegamento, poiché si impiega la tecnologia a radio frequenza (RF); Il campo di azione è
di circa 30 o 40 metri.
Il telecomando utilizza batterie standard di tipo AA (facilmente sostituibili) e il suo stato è
monitorabile con l’ausilio di un indicatore (di tipo LED), che indica il livello della batteria e il
corretto invio delle informazioni al ricevitore.
Il risponditore
Il risponditore è un altro strumento ideato per agevolare l’interazione e il coinvolgimento
dell’utente, oltre ad essere un supporto per l’attività di valutazione e feedback a seguito di
un intervento formativo.
È un dispositivo realizzato con tecnologia a Infrarossi/Wireless, che permette agli
studenti/corsisti di identificarsi, rispondere simultaneamente ad un questionario
didattico, salvare i dati in un “registro elettronico” per una immediata valutazione (feedback); le
risposte dei partecipanti possono giungere al software per la valutazione dei risultati in due
modalità:
in tempo reale
con memorizzazione delle risposte, per una successiva correzione
Alcuni software ideati per i risponditori consentono di esportare i risultati in formato excel o in
appositi sistemi di gestione e-learning, oltre alla possibilità di ottenere dei report (molto utili per
la valutazione dei risultati).
Il risponditore usa di solito trasmettitori a infrarossi e/o wireless (senza fili), che garantiscono
portabilità e libertà di movimento per il dispositivo.
Un aspetto molto importante è rappresentato dal fatto che, per i docenti, i risponditori
costituiscono efficace sistema per effettuare una valutazione dell’apprendimento degli studenti;
essi, infatti, consentono di verificare il livello di comprensione dell’argomento proposto, in modo
contestuale allo svolgimento della lezione. Tale possibilità di controllo in itinere degli
apprendimenti rappresenta per il docente un potente strumento per conseguire
un aumento del rendimento finale , poiché gli consente di apportare eventuali correzioni
rispetto alla progettazione dell’intervento didattico.
Modalità di
utilizzo del
risponditore
I risponditori funzionano con il supporto di appositi software che permettono di creare le
domande in diverso formato e dispongono di un’interfaccia semplice ed intuitiva.
L’utente può selezionare le risposte , con identificazione di quella corretta.
Il docente ha la possibilità di programmare l’attività e, in particolare, può decidere di assegnare
un tempo specifico a disposizione del corsista (per fornire la sua risposta), in base alla
particolare attività/valutazione da svolgere.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 45 di 50
Alcuni risponditori forniscono la possibilità di scelta tra due modalità di intervento:
modalità anonima , caratterizzata dal fatto che la registrazione delle risposte resta
indistinta per ogni partecipante;
modalità identificata , caratterizzata dal fatto che le risposte sono distinguibili per
ogni partecipante, poiché si associa alla memorizzazione della risposta l'identificativo
dell’utente (espresso in forma di codice).
Le due modalità rendono rappresentano per il docente uno strumento per ottenere informazioni
sulle risposte (collettive o individuali).
Il dispositivo è dotato di un registro elettronico in cui è possibile salvare tutti i dati alla fine della
sessione, con la possibilità di stamparli e/o esportarli, anche in un formato diverso da quello di
creazione.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 46 di 50
Penna o
pennarello
digitale
La Penna (o pennarello digitale) è l’accessorio principale e più utilizzato della LIM poiché
“ricorda” delle realtà consolidate, quali la scrittura mediante le comuni biro o i comuni pennarelli,
e perché la singola penna contiene al suo interno molte forme.
Le penne, infatti, consentono di tracciare testo a mano libera , varie forme linea , figure
geometriche piene e vuote, ecc., oltre gli elementi testuali e grafici, su cui è possibile
intervenire modificandone il formato, il colore o lo spessore.
Aspetto importante è il fatto che presentano il vantaggio della precisione del tocco e del
disegno .
Le penne sono disponibili in due tipologie:
penne multicolore , che creano un fascio bi-colore;
penne immagine , che permettono la riproduzione di una stessa immagine;
e possono agire:
in qualità di mouse;
come supporto all’uso della lavagna in modalità touchscreen, poiché la tecnologia GPS
consente di localizzare l’oggetto sulla superficie quando la punta della penna tocca la
lavagna.
Esistono dei software che consentono di usare i normali pennarelli colorati e cancellabili poiché
riescono a catturare il tratto scritto sulla superficie col normale pennarello e a salvarlo
elettronicamente in un file riproducibile.
In base alla tecnologia impiegata, i pennarelli possono essere con batteria, senza o ricaricabili.
Supporti per
l’installazione
della LIM
La LIM può essere installata in due modi:
con montaggio a parete
su appositi piedistalli da tavolo o da pavimento.
È evidente che la scelta deve essere orientata alla riduzione dei costi di installazione, ovvero
opere murarie, elettriche, relative ai cablaggi, etc.
Sono disponibili degli accessori dedicati, ideati per:
ridurre al minimo i coni d’ombra;
rendere il kit lavagna/proiettore/PC facilmente spostabile, senza dover tarare o
ricalibrare di volta in volta proiettore e la lavagna.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 47 di 50
Questi accessori sono progettati in modo tale da essere semplici da utilizzare ("user friendly") da
parte dell’operatore e degli studenti.
È opportuno fare una scelta della tipologia di LIM e, soprattutto, della modalità di installazione
tenendo presenti vari fattori: spesso è consigliabile optare per l’installazione fissa, perché le
lavagne portatili, più comode per alcuni aspetti, potrebbero non essere usate perché le
operazioni di base (installazione e calibrazione) richiedono un certo tempo, che il docente sottrae
alla lezione.
L’espletamento delle suddette attività di base (trasporto, posizionamento, cablaggi vari,
accensione computer, connessione del videoproiettore, calibrazione e avvio software) richiede,
di solito, un intervallo di tempo di circa 30 minuti.
La soluzione che prevede l’installazione in blocco del sistema lavagna/PC/proiettore, con
cablaggi non modificabili dagli utenti, risulta più affidabile e offre la possibilità, se un docente
volesse proiettare da un secondo PC, di utilizzare gli strumenti di desktop remoto (offerti dai
software delle LIM) o le connessioni wireless (utilizzate da molti proiettori).
Staffe per
montaggio a
parete
La soluzione ideale per il montaggio del videoproiettore è rappresentata dalla modalità di
fissaggio al soffitto; tale soluzione elimina la necessità di effettuare le calibrazioni e rende il
proiettore sempre pronto. In tale soluzione le staffe sono solitamente dotate di un braccio da
sospensione; nella soluzione con fissaggio a parete è possibile fare dei cablaggi canalizzati,
facendo cioè passare i cavi attraverso il braccio.
Le staffe, di solito, presentano una struttura in lamiera di acciaio o alluminio e sono importanti
perché consentono una regolazione in altezza della lavagna, creando un ambiente di lavoro
ottimale e adatto a tutte le esigenze.
Piedistallo da
tavolo o da
pavimento
La lavagna e il proiettore possono essere posizionati in modo stabile mediante piedistalli da
tavolo o da pavimento, che consentono di spostare il kit da un’aula ad un’altra, con molta
sicurezza.
I piedistalli sono regolabili manualmente o meccanicamente in altezza, in base alla statura media
dell’utente e dispongono di ruote resistenti, che sono orientabili e bloccabili, garantendo così alla
lavagna una buona stabilità; sono progettati per consentire una visione ottimale ed
un’accessibilità da parte di ciascun utente, e tale circostanza è particolarmente utile nel caso di
utenti la cui area di proiezione è variabile e/o persone con difficoltà motoria.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 48 di 50
Modalità di utilizzo
Installazione
Dall’installazione della lavagna all’avvio del software per il suo funzionamento ci sono una serie
di passaggi che devono essere necessariamente rispettati: dalla scelta della location, al
trasporto, il posizionamento, il collegamento dei componenti, la calibrazione del videoproiettore,
l’accensione e avvio del software didattico in dotazione.
L’installazione standard prevede le fasi seguenti:
Installazione a parete di tutto il KIT fornito (Lavagna, staffe e proiettore);
Collegamento cavi (Alimentazione Proiettore, VGA da proiettore a PC, USB da LIM a
PC);
Taratura Proiettore su LIM;
Installazione software della LIM su PC e taratura con LIM (calibrazione);
Power-On di tutto il sistema, connessione con PC, lancio software e verifica operatività,
Power-OFF.
Analizziamo ciascuna delle fasi principali.
Posizionamento
A partire dal kit base (lavagna/proiettore/PC), l’installazione migliore della lavagna è a muro,
accanto alla cattedra e lontana dalla luce del sole, ad un’altezza adeguata alla statura media dei
suoi utilizzatori (docenti e allievi).
Oltre che alla parete, la lavagna può essere montata anche sugli appositi piedistalli da tavolo o da
pavimento.
Se il proiettore non è integrato alla lavagna, è consigliabile il montaggio a parete, mediante le
apposite staffe in alluminio, per evitare (a fronte di una collocazione ad esempio frontale alla
lavagna) di produrre coni d’ombra, creati dall’interposizione fra chi scrive e la superficie dello
schermo.
Il PC è solitamente collocato sulla cattedra o comunque vicino alla LIM, per consentire a chi è
alla lavagna di intervenire agevolmente sulla tastiera.
Collegamento
Solitamente, la lavagna è collegata al computer un cavo seriale o USB, mentre il computer è
collegato al videoproiettore con un cavo VGA.
In questo caso la proiezione avviene frontalmente alla lavagna.
Tutti gli apparecchi devono ovviamente essere collegati alla rete elettrica tramite i rispettivi cavi
di alimentazione.
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 49 di 50
Accensione
Dopo avere effettuato tutti i collegamenti è possibile accendere la lavagna, l’accensione è
segnalata da un segnale acustico.
Generalmente, dopo qualche secondo, sulla parte bassa dello schermo appare un messaggio in
cui si afferma che la LIM è stata riconosciuta ed è connessa. Taluni sistemi prevedono la
necessità di non chiudere il messaggio e aspettare che scompaia. Solo in questo modo la
lavagna diventa veramente operativa.
A questo punto è possibile procedere alla calibrazione e, successivamente, aprire il programma
per iniziare a lavorare.
Avvio del
programma
Per avviare il programma dopo la sua installazione, è sufficiente seguire, generalmente, il
Schema dei
collegamenti
Indipendentemente dal vendor, il collegamento dei componenti del kit LIM segue le fasi seguenti:
Collegare il cavo VGA al pc
percorso Start/Programmi.
Collegare il cavo USB al PC
Collegare cavo AUDIO al PC nella presa che riporta il simbolo delle cuffie
Modalità di
accensione
Accendere il PC premendo il pulsante:
Accendere il video proiettore, tramite il pulsante rosso del telecomando premendo il pulsante:
Modalità di
spegnimento
Spegnere il PC premendo il pulsante:
Spegnere il video proiettore, tramite il pulsante rosso del telecomando premendo il pulsante:
Risoluzione
problematiche
Durante il normale utilizzo delle LIM, è possibile che si verifichino dei malfunzionamenti; i più
comuni sono i seguenti:
1.
Segnale video assente.
In questo caso si deve:
scollegare e ricollegare il cavo VGA alla console della lavagna
ripetere la stessa operazione anche sulla VGA del video proiettore
rev. 4.0 del 05/08/2015
Pagina 50 di 50
Se il problema persiste, contattare il supporto tecnico
2.
Distorsione trapezoidale: premere il tasto dedicato del telecomando. Appare la
finestra di “Trapezio”. Correggere la distorsione trapezoidale premendo i tasti
Puntatore:
3. La LIM non viene riconosciuta dal PC.
In questo caso si deve :
scollegare e ricollegare il cavo USB dalla console e dalla lavagna
ripetere la stessa operazione anche sul PC
se l’operazione non porta alcun risultato:
disinstallare e reinstallare il software
se il problema persiste contattare il supporto tecnico.
Gestione delle
penne
Durante il normale utilizzo delle penne è possibile che si verifichino dei malfunzionamenti, come
ad esempio il disallineamento della punta con il cursore del mouse; nella maggiore parte dei casi
questo tipo di problema si risolve effettuando la ricalibrazione della periferica.
1.
Cosa fare se la penna non è allineata con la freccia del mouse?
Avvicinare la punta della penna sul simbolo indicato dal vendor, solitamente in alto a sinistra. Il
simbolo cambierà colore, diventando azzurro, a questo punto è possibile iniziare la calibrazione.
2.
Completare la procedura di calibrazione seguendo le indicazioni che appaiono sulla
superficie della lavagna, e centrare i crocini con la punta della penna.