L'aria che respiriamo: diventa un maker con Arduino
Anno
2024
Struttura
DIPARTIMENTO DI FISICA
Descrizione
Il progetto prevede lo sviluppo e la realizzazione di un sistema per il monitoraggio della qualità dell'aria, capace di rilevare parametri ambientali come monossido di carbonio (CO), polveri sottili (PM10) e umidità relativa. Gli studenti utilizzeranno una scheda Arduino UNO come piattaforma di controllo e acquisizione dati, integrando componenti elettronici e sensori specifici. Il percorso, della durata di 25 ore, si svolgerà interamente in laboratorio e combinerà attività pratiche con momenti di approfondimento teorico su principi di fisica, elettronica e programmazione. Gli studenti lavoreranno in gruppi, simulando un ambiente di lavoro collaborativo, per sviluppare competenze tecniche e trasversali.
Struttura organizzativa
Tipologia posti
Coprogettazione totale
Erogato
in presenza
Open badge
Competenza matematica e competenza in scienze, tecnologie e ingegneria
Attivo
1
Sede
Sede esterna in Roma
Mesi
- Gennaio,
- Febbraio,
- Marzo,
- Aprile
Giorni
- Lunedì
Orari
PM
Posti
24
Ore di attività previste per studente
25
Ambito
Scientifico (matematica, informatica, fisica, chimica, biologia, scienze della terra, geologia)
Competenze trasversali
Attitudini al lavoro di gruppo
Capacità di diagnosi
Capacità di organizzare il proprio lavoro
Capacità di problem solving
Tipo scuole
Liceo Scientifico
Classi ammesse
Terza
Quarta
Quinta
Apprendimento esperienziale (Learning by Doing):
- Gli studenti costruiranno fisicamente il sensore e lo programmeranno, apprendendo direttamente dai risultati ottenuti e dagli errori.
Lezioni teoriche integrate:
- Cenni di fisica sull’interazione dei sensori con i fenomeni fisici da rilevare (ad esempio, resistenza in presenza di gas per il CO).
- Concetti di base di programmazione e funzionamento della scheda Arduino.
- Fondamenti di elettronica e circuitistica (es. collegamento di sensori analogici/digitali).
Lavoro collaborativo e project-based:
- Gli studenti lavoreranno in piccoli gruppi per sviluppare il progetto, suddividendo i compiti (ad esempio, costruzione del circuito, scrittura del codice, test e validazione).
Verifica e analisi dei risultati:
- Test dei sistemi costruiti, valutazione delle misurazioni effettuate dai sensori e confronto con valori teorici.
- Discussione finale sull'efficacia del sistema realizzato e su possibili miglioramenti.
Simulazione di contesti reali:
- Creazione di un ambiente di lavoro laboratoriale che riproduca le dinamiche tipiche di un progetto ingegneristico o tecnico.
- Gli studenti costruiranno fisicamente il sensore e lo programmeranno, apprendendo direttamente dai risultati ottenuti e dagli errori.
Lezioni teoriche integrate:
- Cenni di fisica sull’interazione dei sensori con i fenomeni fisici da rilevare (ad esempio, resistenza in presenza di gas per il CO).
- Concetti di base di programmazione e funzionamento della scheda Arduino.
- Fondamenti di elettronica e circuitistica (es. collegamento di sensori analogici/digitali).
Lavoro collaborativo e project-based:
- Gli studenti lavoreranno in piccoli gruppi per sviluppare il progetto, suddividendo i compiti (ad esempio, costruzione del circuito, scrittura del codice, test e validazione).
Verifica e analisi dei risultati:
- Test dei sistemi costruiti, valutazione delle misurazioni effettuate dai sensori e confronto con valori teorici.
- Discussione finale sull'efficacia del sistema realizzato e su possibili miglioramenti.
Simulazione di contesti reali:
- Creazione di un ambiente di lavoro laboratoriale che riproduca le dinamiche tipiche di un progetto ingegneristico o tecnico.
Competenze tecniche e professionali:
- Capacità di comprendere il funzionamento di sensori e circuiti elettronici.
- Utilizzo della scheda Arduino UNO per acquisizione, elaborazione e rappresentazione di dati.
- Programmazione in linguaggi specifici per microcontrollori (es. C/C++ per Arduino IDE).
- Sviluppo e verifica del funzionamento di un sistema integrato hardware-software.
Competenze trasversali:
- Problem solving: Identificazione e risoluzione di problemi tecnici durante lo sviluppo del progetto.
- Lavoro di gruppo: Capacità di collaborare in team, rispettando ruoli e responsabilità.
- Gestione del tempo: Pianificazione delle attività per rispettare le scadenze di progetto.
Competenze di orientamento:
- Comprensione delle applicazioni pratiche di concetti teorici, per valutare interessi e inclinazioni verso carriere in ambiti tecnico-scientifici.
- Sviluppo di una visione più consapevole degli usi della tecnologia e delle sue implicazioni sociali e ambientali.
Competenze digitali:
- Uso di strumenti di programmazione e software per il debug e il controllo dei sistemi elettronici.
- Capacità di analizzare e interpretare i dati acquisiti dai sensori.
Competenze di cittadinanza attiva e sostenibilità:
- Sensibilizzazione sui temi della qualità dell’aria e dell’impatto ambientale.
- Comprensione delle tecnologie come strumento per monitorare e migliorare il benessere della società.
- Capacità di comprendere il funzionamento di sensori e circuiti elettronici.
- Utilizzo della scheda Arduino UNO per acquisizione, elaborazione e rappresentazione di dati.
- Programmazione in linguaggi specifici per microcontrollori (es. C/C++ per Arduino IDE).
- Sviluppo e verifica del funzionamento di un sistema integrato hardware-software.
Competenze trasversali:
- Problem solving: Identificazione e risoluzione di problemi tecnici durante lo sviluppo del progetto.
- Lavoro di gruppo: Capacità di collaborare in team, rispettando ruoli e responsabilità.
- Gestione del tempo: Pianificazione delle attività per rispettare le scadenze di progetto.
Competenze di orientamento:
- Comprensione delle applicazioni pratiche di concetti teorici, per valutare interessi e inclinazioni verso carriere in ambiti tecnico-scientifici.
- Sviluppo di una visione più consapevole degli usi della tecnologia e delle sue implicazioni sociali e ambientali.
Competenze digitali:
- Uso di strumenti di programmazione e software per il debug e il controllo dei sistemi elettronici.
- Capacità di analizzare e interpretare i dati acquisiti dai sensori.
Competenze di cittadinanza attiva e sostenibilità:
- Sensibilizzazione sui temi della qualità dell’aria e dell’impatto ambientale.
- Comprensione delle tecnologie come strumento per monitorare e migliorare il benessere della società.