Arduino-opzet/Leskaart-formaat

Opzet van Arduino-leskaarten

Een leskaart bevat een eenvoudig project met vragen en opdrachten.

• een leskaart introduceert één nieuw concept
  • gebruik liever meerdere leskaarten dan alles op één kaart te zetten;
• een leskaart is volledig
  • naast de leskaart heb je alleen de cheat sheets nodig om de schakeling/sketch te maken. Voor het beantwoorden van bepaalde verdiepingsvragen kan ook het achtergrondmateriaal nodig zijn.
• een leskaart is beknopt
  • gebruik korte en eenvoudige zinnen, eventueel losse punten;
  • gebruik waar mogelijk figuren om e.e.a. duidelijk te maken;
  • geef een uitgebreidere uitleg in het achtergrondmateriaal.
• een leskaart heeft een betekenisvolle naam
  • we gebruiken geen "lesnummers" omdat leerlingen keuze te bieden bij de volgorde en de keuze van onderwerpen.

Een leskaart bevat een project dat door de leerlingen nagebouwd kan worden. Door de aanwijzingen op te volgen komen de leerlingen tot een werkend geheel. Aan de hand van dit resultaat voeren de leerlingen opdrachten uit en beantwoorden ze vragen.

Een leskaart is "low floor - high ceiling": leerlingen kunnen een leskaart eenvoudig afronden als ze de voorkennis hebben en zorgvuldig werken. Voor leerlingen die meer willen en kunnen zijn er aanvullende opdrachten.

Leerlingen kunnen het leskaart-formaat ook gebruiken als "verslag" van een eigen project.

Aanvullend materiaal

Naast leskaarten bestaat het materiaal voor de leerlingen uit:

• cheat sheets: samenvattingen van verschillende onderwerpen: hardware-onderdelen en -schakelingen, software
• achtergrondmateriaal, voor een uitleg in meer detail dan mogelijk is in de leskaarten.

Onderdelen van een leskaart

Leerdoelen

• de leerdoelen van deze les.

Voorkennis

• de namen van de meest gevorderde leskaarten die hiervoor afgerond moeten zijn;

Onderdelen

• de hardware-onderdelen die nodig zijn (afgezien van de Arduino, breadboard, draadjes);

Libraries en functies

• de libraries en functies die in deze les voor het eerst gebruikt worden;

Inleiding

• hoe ziet het resultaat eruit, wat doet het resultaat, wat kun je ermee?
• in een digitale versie: misschien een filmpje van het resultaat?

Opbouwen van de hardware

• aanwijzingen voor het opbouwen van de hardware
• gebruik van het breadboard: waar/hoe plaats je de onderdelen?
• waar moet extra opletten?

Breadboard figuur

• dit kun je maken met Fritzing
• gebruik een handige en logische opbouw op het breadboard
• gebruik draden van de juiste kleur:
  • rood voor voeding (5V); zwart voor aarde (0V); andere kleuren voor signalen

Testen van de hardware

• hoe kun je enkele onderdelen van de hardware testen, zonder software?
• voor testen met software, zie verderop.

Uitleg van het schema

• uitleg van de nieuwe onderdelen en deelschakelingen die je gebruikt.

Schema

• dit kun je maken met Fritzing
• gebruik een logische opbouw van het schema

Uitleg van het programma

• uitleg van de nieuwe constructies in het programma
  • "voorkennis is voorkennis": niet herhalen, eventueel verwijzen.

Tekst van het programma

• programmatekst in monospace-lettertype
• vaste regels voor de layout en naamgeving?
• in online-versie: geschikt voor copy-paste
• voor beginners: in een blok-taal (mblock)?

Testen van de schakeling en het programma

• gebruik van seriële uitvoer op kritieke punten;
• gebruik van LEDs en/of display
• programma om de verschillende hardware-bouwstenen in de schakeling te testen.

Vragen en opdrachten

• experimenteren met de schakeling en/of het programma: wat gebeurt er als?
  • beschrijf vooraf wat je denkt dat er zal gebeuren, en waarom;
  • voeren het experiment uit;
  • en verklaar eventueel het verschil met je voorspelling.
• variaties op de schakeling en/of het programma:
  • pas de schakeling en/of het programma zodat je resultaat X krijgt.
  • geef hierbij een uitleg (op dezelfde manier als op de leskaarten)
• geef per deelopdracht aan hoe moeilijk deze is, en/of hoeveel tijd deze vraagt.
• toepassen van eerder geleerde concepten op de schakeling en/of het programma
• rekenen aan de schakeling
  • waarden van weerstanden, stromen, spanningen;
  • tijd, frequentie, duty cycle, enz. - aan de hand van het programma;
• meten aan de schakeling

Formaat

• leskaarten zijn zoveel mogelijk zowel online als op papier beschikbaar.
• het papieren formaat beperken we zo mogelijk tot 4 zijden A4 (twee vellen).
• in sommige gevallen is het handig om te werken met geplastificeerde kaarten.

Overige opmerkingen

• we gebruiken zoveel mogelijk de "bouwdoos aanpak". Dit betekent dat we bij een leskaart moeten aangeven welke bouwstenen gebruikt worden, en hoe je het resultaat van deze les als bouwsteen kunt gebruiken.
• liever geen stroomschema's. Als je een "hoog niveau overzicht" moet geven, gebruik dan bijvoorbeeld een blokken-figuur (als van mblock), eventueel met eigen blokken.
• herhaling is belangrijk: geeft de voorkennis inzicht in de onderwerpen die hier herhaald worden?
• gevorderde leerlingen hebben geen breadboard-tekening meer nodig: ze kunnen een schema omzetten in een breadboard-layout.