Laboratorio di fisica con Arduino

Liceo Scientifico Opzione Scienze Applicate, Liceo Scientifico Ordinario

Progetto per le III e IV del liceo scientifico ordinario e scienze applicate

Obiettivo

Il corso è rivolto agli studenti delle classi III e IV degli indirizzi
ordinario e scienze applicate interessati alla fisica, all’informatica, alla tecnologia e all'ingegneria, al fine di
orientarli verso percorsi di studio e di lavoro più adatti alle loro capacità, aspirazioni e motivazioni.

Il modulo di orientamento si pone l’obiettivo di fare appassionare gli studenti allo studio della fisica
come scienza sperimentale, con uno sguardo alla robotica e alla programmazione, arricchendone il
percorso formativo ed incentivandone il successo scolastico.
Arduino ha trasformato radicalmente l’approccio alla didattica e alla sperimentazione scientifica,
offrendo una strada accessibile e potente per convertire concetti fisici astratti in esperienze pratiche
e misurabili, rendendo l’apprendimento più coinvolgente, interattivo e divertente.
Questa metodologia pratica è fondamentale per superare le difficoltà legate all’astrazione che
spesso rendono la fisica una materia complessa. Con Arduino gli studenti possono emulare il
processo di ricerca scientifica: osservare un fenomeno, programmare Arduino per l’acquisizione dei
dati, analizzare i risultati e formulare le leggi che descrivono il fenomeno in esame.
Questo approccio promuove lo sviluppo del pensiero critico e delle capacità di risoluzione dei
problemi, competenze indispensabili per il futuro degli studenti.
Infine, la combinazione semplificata di hardware e software è un elemento distintivo: la complessità
dell’elettronica viene gestita dal linguaggio di programmazione, che può essere adattato e
semplificato.
Il modulo offre agli studenti l’opportunità di conoscere le proprie attitudini per le discipline STEM,
in particolare la fisica, l’informatica, la tecnologia e l'ingegneria, al fine di orientarli verso percorsi
di studio e di lavoro più adatti alle loro capacità, aspirazioni e motivazioni.

Le attività saranno svolte in forma laboratoriale per piccoli gruppi e le metodologie didattiche usate
saranno prevalentemente di tipo innovativo, come il learning by doing, e il cooperative learning per
coinvolgere gli studenti in modo attivo.
Benefici attesi:
• Favorire il successo formativo nelle discipline scientifiche.
• Sviluppare competenze tecnico-scientifiche e digitali.
• Favorire la consapevolezza delle proprie capacità e dei propri interessi, per orientarsi in
modo autonomo e consapevole verso un percorso universitario in discipline STEM.
• Preparare gli studenti a un mercato del lavoro flessibile e in continua evoluzione.
• Ridurre gli stereotipi di genere e incrementare la fiducia in sé stessi.

Modulo del progetto “La bussola per il futuro” codice 10.1.6A-FDRPOC-TO-2024-37 Cup B24D25001120001

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Tempo di apprendimento

Apprendimento in: 30 ore

L'argomento

Il corso tratta e approfondisce i seguenti esperimenti con l’uso del coding, pensiero computazionale, linguaggi di programmazione a oggetti:

  • Introduzione al kit Arduino     Introduzione ai vari componenti di Arduino e il software IDE. Il simulatore Tindkercard.
  •  Led e resistenze                         Realizzazione di circuiti con led e restistenze in serie e/o parallelo
  • Pannello di controllo                 Realizzazione di un pannello di controllo con un pulsante delle luci
  • Sensore di temperatura            Uso di un sensore di temperatura per la misura della temperatura corporea; uso del convertitore    analogico digitale
  • Lampione intelligente              Realizzazione di un lampione intelligente che cambia colore in base alle condizioni esterne di luce
  • Servomotori                               Imparare a pilotare un servomotore con degli impulsi di larghezza variabile
  • Theremin                                    Realizzazione di un theremin usando una fotoresistenza e un piezo elettrico
  • Tastiera musicale                     Realizzazione di una tastiera musicale con pulsanti e resistenze
  • Clessidra digitale                      Realizzazione di una clessidra digitale che accende un led ogni dieci minuti, uso del timer incorporato in Arduino
  • Girandola motorizzata            Realizzazione di una girandola motorizzata con transistor e motore; realizzazione di uno zootropio
  • Knock lock                                 Creare una serratura intelligente mediante un piezoelettrico e un servomotore

 

Attività

Risorse

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