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Manuale di Scratch per WeDo - Dispensa 1
Introduzione
Queste dispense, suddivise in 3 parti, vogliono essere una guida veloce all’uso didattico del kit LEGO WeDo programmato con il
software Scratch, adatte anche a coloro che non hanno alcuna conoscenza pregressa di tale software.
Lo scopo delle dispense è quello di agevolare i docenti che si vogliono avvicinare alla robotica educativa, suggerendo percorsi semplici,
che possono essere introdotti anche nella programmazione curricolare.
Le dispense nascono dalla settennale esperienza di formazione nell’ambito della robotica educativa sviluppata dagli autori, che hanno
impiegato Scratch e Lego WeDo in classe e durante laboratori extracurricolari e curricolari, per incentivare l’apprendimento delle materie
scientifico tecnologiche nei bambini dai 6 ai 13 anni.
Per agevolare i docenti nell’utilizzo dei materiali, sono stati catalogati (Tag cloud) gli esercizi per tipologia, per materia e per ordine
scolastico di utilizzo.
Versione di Scratch
Queste dispense sono state realizzate facendo riferimento alla versione scaricabile di Scratch 1.4. Al momento della pubblicazione
convivono due versioni del software: 1.4 e 2.0. La 2.0, appena rilasciata, non sarà compatibile con i sensori e i motori del Lego WeDo
prima della fine dell’estate. Le piccole differenze di linguaggio permettono comunque di imparare sulla 1.4 per poi migrare in futuro senza
problemi alla 2.0 .
Perché usare Scratch e Lego WeDo insieme?
Dal punto di vista didattico la convergenza d’uso fra Scratch e Lego WeDo apre orizzonti nuovi,
consentendo al docente e allo studente impieghi potenziati di entrambi gli strumenti. Scratch
consente allo studente di utilizzare un linguaggio di programmazione vero e proprio, anche se
iconico, dalla complessità crescente e modulabile. WeDo consente di coniugare alla virtualità di
Scratch oggetti reali, permettendo così di rinforzare le potenzialità narrative e scientifiche di
entrambi gli strumenti. L’utilizzo contemporaneo di Lego WeDo, inoltre, agevola il processo di
apprendimento dello studente, il quale riesce a percepire il legame tra il movimento dell’hardware
costruito e lo specifico programma da lui compilato.
Manuale di Scratch per WeDo - Dispensa 1
Preparazione di Scratch all’uso con Lego WeDo
E`necessario che in Scratch siano attivati i “blocchi motore”. Per verificarlo è necessario cliccare su MOVIMENTO e, in fondo alla
colonna di destra, trovare i comandi legati al motore, altrimenti selezionare il menù Modifica e cliccare su Mostra Blocchi Motore. Nel
caso fosse stato già selezionato i Blocchi motore saranno già attivi (e vi sarà la dicitura “Nascondi Blocchi Motore”).
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Esercizio 1 - Il mulino a vento
Montaggio (estremamente semplice)
Descrizione del mulino
L’invenzione del mulino a vento ha origine in Persia nel 3000 avanti Cristo. Numerosi gli scopi dei mulini a vento: dal macinare la farina
alla movimentazione dell’acqua fino a raggiungere gli utilizzi recenti legati alla creazione di energia pulita.
Dal punto di vista didattico, dunque, si possono affrontare numerosi argomenti adeguandoli al programma curricolare della classe nella
quale stiamo lavorando.
Manuale di Scratch per WeDo - Dispensa 1
Programma 1 - Muovere le pale
Il primo programma prevede l’introduzione all’uso dei comandi per governare il motore e per gestirne le caratteristiche. Nel caso si fosse
già usato il Lego Wedo con il suo software ufficiale, questo passaggio non è altro che la trasposizione in Scratch della programmazione
necessaria a muovere il motore del WeDo.
Cliccando sulla bandiera Verde il motore inizierà a girare con una potenza 100% (massima) per una durata di un secondo.
Il linguaggio iconico del software WeDo consente di cogliere subito il verso della rotazione; in Scratch, invece, si utilizza il comando
“Porta direzione motore a - da quella parte” o “da questa parte”, rendendo inevitabile una prima prova per verificare il verso.
Programma 2 - Il vento
Per rendere maggiormente attraente il programma e il movimento del mulino
bisognerà inserire dei dati provenienti dall’esterno. Per esempio, potremmo far
girare le pale più velocemente in presenza di vento più forte. Per fare questo
basterà utilizzare il microfono, ormai presente in ogni computer, come sensore.
Soffiando nel microfono gli studenti potranno verificare che la velocità delle pale
varia in conseguenza all’intensità del soffio. In questo modo inseriamo una
condizione ambientale, rendendo l’esercizio estremamente coinvolgente per gli
studenti.
Potremo inoltre introdurre il concetto di “proporzionalità diretta” fra l’intensità del
soffio e il movimento delle pale e chiedere agli studenti più grandi di realizzare un
grafico per evidenziare il legame tra intensità del “vento” e velocità di rotazione.
Dal punto di vista informatico possiamo introdurre il concetto di ciclo infinito
(comando “per sempre”).
Manuale di Scratch per WeDo - Dispensa 1
Verifica - Il vento e le nuvole
La potenza nell’utilizzo di Scratch insieme a Wedo
consiste nel far interagire i due mondi, reale e virtuale,
fra loro. Questo esercizio di verifica prevede l’inserimento
di un cielo come “sfondo” e di una nuvola come “sprite”.
Si potrà utilizzare uno degli sfondi già presenti nelle
cartelle di Scratch e selezionarlo dall’area “stage”. Come
sprite inseriremo una nuvola, disegnandola nell’editor
degli sprite, che si muoverà in base all’intensità del
vento. Si consiglia di non realizzare l’esercizio passopasso con gli studenti ma di utilizzarlo come verifica
dell’apprendimento dei concetti dei due esercizi iniziali.
Infatti se gli studenti realizzeranno la nostra richiesta
sapremo che i concetti introdotti sono stati ben assimilati,
interiorizzati e rielaborati.
La richiesta che faremo agli studenti sarà di governare la
velocità del movimento della nuvola nel cielo con il soffio,
avendo cura che questa non si fermi mai.
Ci aspettiamo che gli studenti siano in grado di inserire
due nuovi comandi, in aggiunta a quelli già utilizzati
nell’esercizio 2:
- il movimento della nuvola in base all’intensità del soffio
sarà possibile grazie al legame fra il volume del
microfono e i passi fatti (fai “volume microfono” passi...),
- la continuità di movimento della nuvola sullo schermo sarà possibile aggiungendo il comando di movimento, “Rimbalza quando tocchi il
bordo”
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Programma 3 - Energia Eolica
Grazie a questo piccolo modulo si può affrontare il tema dell’energia eolica e chiedere agli studenti di verificare quale sia la massima
quantità di energia che è possibile generare con una pala eolica.
Nella realtà il massimo rendimento di una pala eolica è del 59% cioè, se 100 è l’energia del vento, io riuscirò a “catturarne” solo 59 parti.
Per riuscire a visualizzare quanta energia “eolica” viene catturata dalla pala basterà creare una variabile “energia eolica” (andare su
Variabili e crearne una nuova) e metterla in relazione con la quantità d’aria che passa attraverso il microfono.
Bisogna creare uno script che consenta di ridurre al 59% la visualizzazione della quantità di aria che passa dal microfono (per farlo è
sufficiente inserire un operatore che moltiplichi per 0.59 il volume del microfono).
L’utilizzo di funzioni e variabili viene solitamente affrontato a partire dalla seconda classe della scuola secondaria di primo grado. Può
essere vantaggioso chiedere agli studenti di fare previsioni, osservando il grafico costruito nel programma 2, che metteva in relazione
l’intensità del “vento” e la velocità di rotazione. Il valore 0.59 deriverà dal rapporto tra rotazione e vento (velocità di rotazione (y) = k *
Manuale di Scratch per WeDo - Dispensa 1
intensità del vento (x) e quindi, velocità di rotazione (y) / intensità del vento (x) = 0.59). In caso di studenti più giovani, sarà il docente che
provvederà alla scrittura del programma e gli studenti si limiteranno ad osservare quanto accade, eventualmente inserendo in un grafico i
valori osservati.
Tag Cloud
primaria secondaria primo grado energia ambiente microfono geografia storia
matematica motore ciclo proporzionalità
diretta
Migrazione alla 2.0
La migrazione alla versione 2.0, appena disponibile, sarà molto facile. Le differenze più importanti riguardano l’attivazione dei blocchi
motore, che avviene cliccando sul menù modifica con il tasto destro del mouse, dopo avere collegato Lego WeDo al computer. Una volta
attivati, i blocchi motori saranno visibili nella sezione Altri blocchi e il loro colore sarà porpora, per differenziarli dal colore delle procedure
(nella versione 1.4 invece essi si attivano nella sezione Movimento, cioè quella delle procedure). In Scratch 2.0 il sensore di inclinazione
8da noi chiamato Tilt) viene denominato “inclinazione” (invece di “alzo”).
Una altra piccola differenza riguarda la posizione dei pulsanti che bloccano la rotazione dello sprite, che in 2.0 sono visualizzabili
cliccando sulla “ì” presente nell’angolo sinistro dello sprite attivo.
Risorse aggiuntive
Per scaricare Scratch 1.4: http://scratch.mit.edu/scratch_1.4/ (Windows, Mac, Linux)
Scratch 2.0 (non scaricabile): http://scratch.mit.edu/projects/editor/?tip_bar=getStarted
Per iniziare con Scratch 1.4: http://download.scratch.mit.edu/ScratchGettingStartedv14.pdf / http://info.scratch.mit.edu/it/Support/
Reference_Guide_1.4
Come utilizzare i motori nella versione 2.0: http://wiki.scratch.mit.edu/wiki/LEGO_WeDo_Blocks
Wedo e Scratch: http://info.scratch.mit.edu/WeDo/Tutorial
Sito ufficiale di Scuola di Robotica (per tenersi aggiornati sui corsi di formazione) : www.scuoladirobotica.it
Manuale di Scratch per WeDo - Dispensa 1
Per contattare gli autori:
Emanuele Micheli
Tullia Urschitz
[email protected]