Lezione 18 - Progetto - Prototipare un'innovazione
225 minuti
Panoramica
In questo progetto conclusivo del corso, gli studenti collaborano per sviluppare e collaudare il prototipo di un dispositivo informatico innovativo basato su Circuit Playground. Utilizzando gli ingressi e le uscite disponibili sulla scheda, i gruppi creeranno programmi che consentiranno interazioni utente interessanti e uniche.
Traguardo di apprendimento
Questa lezione costituisce il momento più important dell'Unità 6 e offre agli studenti l'opportunità di costruire un proprio progetto Maker Toolkit da zero. Questo progetto è un'opportunità per mostrare le competenze tecniche, ma dovranno anche dimostrare collaborazione, riscontri costruttivi tra pari e risoluzione iterativa dei problemi man mano che incontrano ostacoli lungo il percorso. Questo progetto dovrebbe essere diretto dagli studenti ogni volta che è possibile e fornire una conclusione potente e memorabile all'unità finale di "Alla scoperta dell'Informatica".
Opportunità di valutazione
Usa la tabella del progetto allegata a questa lezione per valutare la padronanza degli obiettivi di apprendimento di questo capitolo da parte degli studenti. Puoi anche scegliere di assegnare il test post-progetto tramite Code Studio.
Mappatura delle competenze
AP - Algorithms & Programming
- 2-AP-10 - Use flowcharts and/or pseudocode to address complex problems as algorithms.
- 2-AP-11 - Create clearly named variables that represent different data types and perform operations on their values.
- 2-AP-12 - Design and iteratively develop programs that combine control structures, including nested loops and compound conditionals.
- 2-AP-13 - Decompose problems and subproblems into parts to facilitate the design, implementation, and review of programs.
- 2-AP-15 - Seek and incorporate feedback from team members and users to refine a solution that meets user needs.
- 2-AP-16 - Incorporate existing code, media, and libraries into original programs, and give attribution.
- 2-AP-17 - Systematically test and refine programs using a range of test cases.
- 2-AP-18 - Distribute tasks and maintain a project timeline when collaboratively developing computational artifacts.
- 2-AP-19 - Document programs in order to make them easier to follow, test, and debug.
CS - Computing Systems
- 2-CS-01 - Recommend improvements to the design of computing devices, based on an analysis of how users interact with the devices.
- 2-CS-02 - Design projects that combine hardware and software components to collect and exchange data.
- 2-CS-03 - Systematically identify and fix problems with computing devices and their components.
Pianificazione
Obiettivi
Gli alunni saranno in grado di:
- implementare un piano per lo sviluppo di un software che integri ingressi e uscite hardware
- ampliare in modo autonomo le funzionalità di un software
- prototipare un dispositivo informatico fisico
Preparazione
- Raccogli materiali per realizzare un prototipo fisico, ad es.
- Cartone
- Forbici
- Nastro
- Colla
- Foglio
- Stampa una copia della guida del progetto per ogni coppia di studenti
- Stampa una copia del foglio di revisione tra pari per ogni studente
- Stampa una copia della tabella di valutazione per ogni studente
- Controlla il forum "Aula insegnanti" per insegnanti verificati per trovare ulteriori strategie o risorse condivise da altri insegnanti
Collegamenti
Attenzione! Fai una copia di tutti i documenti che intendi condividere con gli alunni.
Per gli insegnanti
- Progetto: prototipare un'innovazione - Diapositive (Scarica)
Per gli studenti
- Revisione tra pari: prototipo e innovazione (Scarica)
- Prototipare un'innovazione - Criteri di valutazione (Scarica)
- Prototipare un'innovazione - Guida alle attività (Scarica)
- Prototipare un'innovazione - Lista di controllo per studenti (Scarica)
Guida didattica
Preparazione (5 minuti)
Ricontrolla la guida al progetto
**Forma i gruppi:: ** disponi gli studenti in gruppi di 2-4 unità per questo progetto. A tua discrezione, puoi scegliere di far lavorare gli studenti in gruppi più numerosi o in modo indipendente.
Facilitazione dei progetti di gruppo: se gli studenti lavorano in coppia o in piccoli gruppi per completare i progetti, valuta la possibilità di mostrare questi due video alla classe:
A seconda degli obiettivi che ti prefiggi con questo progetto, considera la possibilità di far completare ai gruppi una Guida per studenti alla pianificazione del gruppo, che rafforza il messaggio nel video
Distribuisci: una copia della guida del progetto a ciascun gruppo. Come classe, esaminate le diverse fasi del progetto e dove appaiono nella guida al progetto.
Distribuisci a ogni studente la tabella di valutazione o la lista di controllo dello studente. Invitali a consultare questa risorsa in modo che sappiano fin dall'inizio quali componenti del progetto bisognerà procurarsi.
Tabella e lista di controllo: gli studenti hanno due risorse che possono utilizzare per l'autoriflessione e assicurarsi di essere sulla strada giusta: la tabella e la lista di controllo degli studenti. Consigliamo agli studenti di utilizzare la lista di controllo per la propria autovalutazione e riflessione, poiché potrebbe essere più facile da digerire e comprendere quando esaminano il proprio progetto. Tuttavia, consigliamo agli insegnanti di utilizzare la tabella completa per valutare i progetti per fornire un commento di riscontro più accurato agli studenti. Puoi vedere esempi di ciò con la risorsa "Esempi di applicazione dei criteri di valutazione" nella parte superiore del piano della lezione (visibile solo agli insegnanti verificati)
Attività (210 minuti)
Definizione - Ambito dell'innovazione
Riflessione di gruppo: gli studenti dovrebbero dedicare i primi 15-20 minuti a raccogliere idee per dispositivi innovativi basati sulle funzionalità del Circuit Playground. Incoraggia gli studenti a esaminare il loro lavoro precedente in questa unità e le innovazioni del mondo reale che hanno studiato in precedenza per trarre la loro ispirazione.
Preparazione - Completa la guida al progetto
Distribuisci: metti a disposizione tutti i materiali da costruzione di cui gli studenti potrebbero aver bisogno per costruire i loro prototipi. Sebbene l'obiettivo di questa fase non sia costruire il prototipo vero e proprio, la disponibilità di questi materiali può aiutare nel processo di riflessione libera.
Girando tra i banchi: una volta che gli studenti hanno discusso le loro idee per il progetto, devono completare la guida al progetto. Anche se questo dovrebbe essere un processo abbastanza familiare, incoraggia gli studenti a rendere ogni componente il più chiaro e dettagliato possibile a questo punto. Pianificare in anticipo può aiutarli a identificare i problemi nella pianificazione prima di dover apportare modifiche più significative al programma o al dispositivo fisico. Incoraggia gli studenti a utilizzare carta aggiuntiva per disegnare schermate per la loro app o visualizzazioni aggiuntive del loro dispositivo fisico.
Prova - Sviluppare prototipi
Distribuisci: i materiali di prototipazione fisica (come cartoncino, nastro adesivo, forbici, ecc.). Fai sapere agli studenti che, proprio come abbiamo usato prototipi su carta per simulare una prova rapida di idee software, gli sviluppatori di hardware hanno spesso utilizzato materiali economici come cartone e nastro adesivo per iterare rapidamente sulla progettazione di dispositivi fisici. Sebbene non tutte le idee degli studenti richiedano un componente prototipato fisicamente, dovresti incoraggiare gli studenti a considerare in che modo la forma e la progettazione (o il fattore di forma) o la loro innovazione potrebbero influire sulla sua usabilità.
Transizione: a seconda della natura delle loro innovazioni, gli studenti potrebbero dover dedicare un po' di tempo alla costruzione delle componenti fisiche dei loro progetti prima di passare online. Quando gli studenti sono pronti per programmare, possono passare a Code Studio. Questi esercizi forniscono alcune indicazioni su come gli studenti possono implementare i loro progetti, ma sono lasciati abbastanza aperti per consentire un'ampia gamma di idee. Se lo desiderano, gli studenti possono lavorare in un ordine diverso da quello suggerito in questi esercizi.
Strategie per il debugging: mentre gli studenti progettano e implementano le proprie idee di progetto, potrebbero trovarsi con nuovi bug da districare e potresti ritrovarti a guardare un codice completamente sconosciuto mentre gli studenti cercano aiuto per risolvere i loro errori. Per semplificare l'esperienza di debugging, prendi in considerazione le seguenti strategie:
- Consulta la Guida per l'insegnante al debugging per alcune domande e strategie comuni per aiutare gli studenti a eseguire il debugging del loro codice
- Far seguire agli studenti i passaggi della Guida dello studente al debugging e utilizzare i Quaderni di reportistica per i bug come primo passo nel processo di debugging. Questo aiuta gli studenti a preparare e comunicare il loro problema prima di chiedere aiuto.
- Se gli studenti non l'hanno ancora visto, valuta la possibilità di mostrare il video sul debugging alla classe per rafforzare le migliori prassi di debugging.
Scavando più a fondo: valuta la possibilità di fornire agli studenti un oggetto con cui parlare come parte del processo di debugging. Questo a volte è noto come debugging di Rubber Duck: puoi saperne di più sul sito web https://rubberduckdebugging.com/
Rifletti - Revisione tra pari
Forma i gruppi: crea i gruppi che esaminino reciprocamente i rispettivi progetti.
Distribuisci: a ogni studente una copia della guida alla revisione tra pari. Gli studenti dovrebbero dedicare 15 minuti alla revisione del progetto di un altro gruppo e alla compilazione della guida alla revisione tra pari.
Iterazione - Revisione dei prototipi
Girando tra i banchi: gli studenti devono completare il retro della guida alla revisione tra pari, dove decidono come rispondere al commento di riscontro ricevuto. Dovrebbero quindi utilizzare quel riscontro per migliorare la loro innovazione.
Conclusione (10 minuti)
Condividi
Condividi: offri agli studenti la possibilità di condividere le loro innovazioni, all'interno della classe o con un pubblico più ampio. Se scegli di consentire agli studenti di fare una presentazione più formale dei loro progetti, la guida al progetto fornisce agli studenti una serie di componenti da includere nelle loro presentazioni, tra cui:
Festeggia: siccome questo è il progetto più important dell'intero corso, valuta la possibilità di fare grandi cose con questa condivisione. Coinvolgi genitori e amministratori o organizza anche un evento dopo la scuola per offrire agli studenti un pubblico reale con cui condividere i loro risultati.
- L'innovazione originale che hanno proposto per la realizzazione
- Una descrizione del processo di programmazione che includa almeno una sfida affrontata e una nuova funzionalità che hanno deciso di aggiungere
- Una descrizione del programma più interessante o complesso che hanno scritto
- Una dimostrazione dal vivo dell'innovazione effettiva
Fai andare gli studenti su Code Studio per completare il sondaggio di fine unità. Sebbene le loro risposte siano anonime, i dati aggregati saranno disponibili una volta che almeno cinque studenti avranno completato il sondaggio.
Sondaggio di fine unità per insegnanti
Abbiamo anche un sondaggio di fine corso per gli insegnanti per saperne di più su come è andata l'unità per te e i tuoi studenti. Mentre gli studenti rispondono al sondaggio, completa anche questo sondaggio di fine unità per gli insegnanti . Il tuo riscontro verrà apprezzato e valorizzato!
Dopo la lezione
Test finale
I questionari post-progetto sono inclusi alla fine di ogni unità. Questi includono diverse domande a scelta multipla e ad abbinamento, nonché riflessioni aperte sul progetto finale dell'unità. Questi questionari sono allineati al piano di apprendimento di ciascuna unità e sono progettati per valutare parti del piano che potrebbero non essere state coperte dalle griglie di valutazione del progetto. Per valutare in modo olistico gli obiettivi di apprendimento dell'unità, il questionario post-progetto dovrebbe essere abbinato al progetto di fine unità che è la valutazione primaria dello studente in ciascuna unità.
Sbloccaggio dei questionari: questo questionario è bloccato e nascosto alla vista dello studente per impostazione predefinita. Affinché gli studenti possano vedere e sostenere questo questionario, dovrai sbloccarlo facendo clic sul pulsante "Blocca impostazioni" e seguendo le istruzioni visualizzate. Fare clic qui per ulteriori informazioni sullo sblocco e sull'amministrazione delle valutazioni
Sondaggio di fine corso
Se questa è l'ultima unità di Alla scoperta dell'informatica che stai insegnando, chiedi anche agli studenti di rispondere al sondaggio di fine corso. Consulta la risorsa sulle istruzioni CSD per ulteriori informazioni sul sondaggio di fine corso e su come assegnare e visualizzare i risultati.
Approfondimenti
Video di presentazione
Registra e prepara un breve video per presentare la tua innovazione.
Sito web per il marketing
Con Sviluppo Web, progetta un sito web per commercializzare la tua innovazione.
Campagna di raccolta fondi
Chiedi agli studenti di progettare una campagna di raccolta fondi (sulla falsariga di Kickstarter o Indiegogo) per le loro innovazioni. Ciò potrebbe includere:
- Modelli di progettazione per il prodotto finale
- Un'analisi approssimativa dei costi di produzione
- Un breve video di presentazione
Questo compito è disponibile previa Licenza Creative Commons (CC BY-NC-SA 4.0).
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