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Un planetario con Sphero

Sphero è un piccolo robot a forma di sfera dotato di motori, che si può programmare attraverso un'app con un linguaggio "a blocchi" simile a Scratch. Abbiamo provato a programmarlo per simulare il moto dei pianeti intorno al sole e realizzare, in questo modo, un planetario. Attraverso...

Giovanni Cielo   by Giovanni Cielo
Robotica
CATEGORIA
Robotica
Sphero

Tempo di lettura/visione: 3 min

Introduzione

Sphero è un piccolo robot a forma di sfera dotato di motori, che si può programmare attraverso un'app con un linguaggio "a blocchi" simile a Scratch.
Abbiamo provato a programmarlo per simulare il moto dei pianeti intorno al sole e realizzare, in questo modo, un planetario.
Attraverso una variabile inserita nel codice è possibile scegliere il pianeta che Sphero dovrà "interpretare", modificando la sua velocità e il tempo di percorrenza di un'orbita. 

Dopo aver studiato i fattori che determinano il movimento di un pianeta attorno al Sole abbiamo programmato Sphero riuscendo in questo modo a realizzare un planetario.
I pianeti descrivono un'orbita ellittica attorno al Sole grazie a due forze principali. La forza gravitazionale tende ad avvicinare ciascun pianeta al Sole. La forza centrifuga tende invece ad allontanare il pianeta dal Sole.

Queste due forze dipendono dalla massa di un pianeta e dalla distanza di esso dal Sole e, solo se in equilibrio, consentono al pianeta di effetuare il suo moto di rotazione. Dopo aver adeguatamente programmato Sphero siamo passati a dare un aspetto estetico al nostro planetario munendoci di cartoncini,tempere e pennarelli.
Il progetto è stato realizzato dagli alunni Alessandra Comandè, Francesca Comandè, Sofia D'Arcangelo, Caterina De Cesare, Paola Del Rosario, Giada Rizzelli, Sofia Rubino,  della classe 2F della scuola secondaria di primo grado "G. Chiarini - C. De Lollis" dell'Istituto Comprensivo 1 di Chieti nell'a.s. 2018-19.

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Obiettivi e Competenze Obiettivi e Competenze

Tecnologia
Vedere, osservare, sperimentare

  • Accostarsi a nuove applicazioni informatiche esplorandone le funzioni e le potenzialità.
Prevedere, immaginare e progettare
  • Valutare le conseguenze di scelte e decisioni relative a situazioni problematiche.
  • Pianificare le diverse fasi per la realizzazione di un oggetto impiegando materiali di uso quotidiano.
Intervenire, trasformare e produrre
  • Utilizzare semplici procedure per eseguire prove sperimentali nei vari settori della tecnologia (ad esempio: preparazione e cottura degli alimenti).
  • Costruire oggetti con materiali facilmente reperibili a partire da esigenze e bisogni concreti.
  • Programmare ambienti informatici e elaborare semplici istruzioni per controllare il comportamento di un robot.
Scienze
Astronomia e Scienze della Terra
  • Osservare, modellizzare e interpretare i più evidenti fenomeni celesti attraverso l’osservazione del cielo notturno e diurno, utilizzando anche planetari o simulazioni al computer. Ricostruire i movimenti della Terra da cui dipendono il dì e la notte e l’alternarsi delle stagioni. Costruire modelli tridimensionali anche in connessione con l’evoluzione storica dell’astronomia.

Strumenti Strumenti

  • App SpheroEdu
  • Cartoncini-carta
  • Tempere
  • Colori a spirito-pastelli
  • Acquerelli

Il progetto è basato sul programma reperibile su https://edu.sphero.com/remixes/1395500 al quale siamo andati ad aggiungere i corretti valori di speed e spinTime precedentemente calcolati.

Metodologia didattica Metodologia didattica

La proposta è stata fatta nell'ambito delle attività laboratoriali previste nelle ore di Tecnologia. Da qualche anno curiamo un primo approccio alla robotica ritendola una modalità coinvolgente e inclusiva per allenare i ragazzi al problem solving. Inoltre la robotica costituisce ormai un'importante competenza richiesta anche nel mondo del lavoro.

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Linee guida delle attività Linee guida delle attività

Dopo aver fatto conoscenza con il robot utilizzato, Sphero mini ai ragazzi è stata proposta l'idea di realizzare un planetario basandosi su un'attività già presente nella comunità on-line di Sphero.
Gli alunni si sono subito messi al lavoro per allestire la "scenografia" del planetario: carta, tempere, colla e forbici per realizzare dei modellini del Sole e dei singoli pianeti.
Una breve lezione per capire in base a quali forze vengono determinate le orbite dei pianeti attorno al Sole e a come calcolare i valori della velocità e del tempo di rotazione del robot attorno ad un punto fisso. Sono stati implementati tali valori nel programma proposto appositamente incompleto sulla comunità on-line e il gioco è stato fatto: è bastato semplicemente sostituire il modellino pianeta con Sphero per simulare la sua orbita attorno al Sole.
Il progetto è stato poi mostrato alla giornata della scienza organizzata nella città di Chieti.

Risultati attesi Risultati attesi

I risultati attesi erano soprattutto relativi alla capacità di risolvere i problemi incontrati durante la realizzazione del progetto siano essi di tipo "informatico" o di altro genere. Inoltre si è voluto dare un primo approccio alla comprensione delle forze in gioco tra corpi. Infine si è voluto far conoscere ai ragazzi il mondo della robotica come una possibilità di controllare e programmare oggetti dotati di sensori e attuatori che possano risolvere problemi per l'uomo.

Riferimenti e links Riferimenti e links

Sito web ufficiale di Sphero: https://www.sphero.com/
Attività Sphero per la realizzazione del planetario: https://edu.sphero.com/cwists/preview/79x
Il sistema solare in 3D: https://poly.google.com/view/ahvCKqRo4nr?fbclid=IwAR2MH_dGoYR5pmZHbsfx-2v3w-rw3oxhrdTseWpT0apSnter6uWXBo1PHok
Il sistema solare: http://www.treccani.it/enciclopedia/sistema-solare_(Enciclopedia-dei-ragazzi)/

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