Project:Arduino: verschil tussen versies
Naar navigatie springen
Naar zoeken springen
| Regel 19: | Regel 19: | ||
* Voor de Raspberry Pi | * Voor de Raspberry Pi | ||
* Je kunt een Raspberry Pi goed gebruiken voor het ontwikkelen van Arduino-software: je kunt | * Je kunt een Raspberry Pi goed gebruiken voor het ontwikkelen van Arduino-software: je kunt | ||
=== Gebruik in het onderwijs === | |||
Je kunt Arduino's (en de andere vormen van Physical Computing) gebruiken als een ''rijke context'' voor een kennismaking met allerlei concepten: | |||
* voor het vak Informatica: | |||
** programmeren | |||
** hardware, hardware/software interfacing | |||
** | |||
* voor het vak Natuurkunde: | |||
** meten (en besturen) | |||
** experimenteren | |||
* Wiskunde: | |||
** verband tussen wiskunde, informatica, en natuurkunde | |||
** rekenen aan schakelingen (wet van Ohm, wetten van Kirchhoff). | |||
Daarnaast kun je de Arduino gebruiken als ''gereedschap'' bij allerlei experimenten, zowel binnen de natuurwetenschappen als bij creatieve vakken. | |||
== Doelen == | == Doelen == | ||
Versie van 13 okt 2016 12:44
Arduino: achtergronden
Physical computing
- Arduino is een voorbeeld van physical computing: computers in interactie met hun fysieke omgeving. Computers worden in embedded systems (tv's, auto's, vliegtuigen, printers, koelkasten, wasmachines e.d.) gebruikt voor het aansturen van de machinerie, en voor het interface daarvan met de buitenwereld, in het bijzonder met de gebruiker. In het internet of things worden "dingen" die vaak gewoonlijk geen besturing of elektriciteit gebruiken (stoelen, deuren, dijken, bomen) door middel van computers met sensoren verbonden in het internet. Dit geeft een enorme uitbreiding in het het aantal mogelijkheden van interactie, en in de aard van deze interactie.
- Het aantal soorten "physical computing systemen" dat je met de Arduino-programmeeromgeving (IDE) neemt sterk toe. Dit is al lang niet meer beperkt tot de traditionele Arduino-varianten (met de "Uno" als belangrijkste vorm).
Alternatieven voor Arduino
micro:bit
- Naast de Arduino zijn ook andere combinaties van hardware en software geschikt voor een kennismaking met "physical computing". Een voorbeeld hiervan is de BBC micro:bit die aan alle leerlingen in de UK cadeau gedaan is.
Raspberry Pi
- Een ander voorbeeld is de Raspberry Pi. Dit is een krachtige computer met ongeveer het formaat van de credit card (of eigenlijk een stapel credit cards). Naast mogelijkheden voor het verwerken van beeld en geluid heeft deze ook "general purpose I/O" (GPIO) pinnen waarop je bijvoorbeeld sensoren en relais kunt aansluiten.
- Een Raspberry Pi gebruikt een krachtig Operating System zoals Raspbian, een versie van Linux (Debian).
- Er is veel software voor-geïnstalleerd,
- Voor de Raspberry Pi
- Je kunt een Raspberry Pi goed gebruiken voor het ontwikkelen van Arduino-software: je kunt
Gebruik in het onderwijs
Je kunt Arduino's (en de andere vormen van Physical Computing) gebruiken als een rijke context voor een kennismaking met allerlei concepten:
- voor het vak Informatica:
- programmeren
- hardware, hardware/software interfacing
- voor het vak Natuurkunde:
- meten (en besturen)
- experimenteren
- Wiskunde:
- verband tussen wiskunde, informatica, en natuurkunde
- rekenen aan schakelingen (wet van Ohm, wetten van Kirchhoff).
Daarnaast kun je de Arduino gebruiken als gereedschap bij allerlei experimenten, zowel binnen de natuurwetenschappen als bij creatieve vakken.
Doelen
Uiteindelijk:
- leerlingen kunnen zelfstandig, constructief en creatief met Arduino's aan de slag.
- gebruik van referentiemateriaal (niet alleen tutorials)
- ontwerpen van eigen hardware en software
- leerlingen gebruiken en integreren kennis van wiskunde en natuurkunde in hun Arduino-kennis en vaardigheden
- leerlingen gebruiken Arduino's om informatica te begrijpen; en omgekeerd
- leerlingen kunnen Arduino-systemen als bouwdooos begrijpen en gebruiken
- leerlingen kennen een aantal bouwstenen
- en weten hoe ze deze kunnen gebruiken en samenstellen tot een compleet systeem
- leerlingen kunnen een schema lezen en omzetten in een schakeling op het breadboard
Manier van werken
- kleine stappen
- bij voorkeur: 1 nieuw concept per stap
- lage drempel, hoog plafond: op elk niveau succes mogelijk
- zo mogelijk: testen van elke stap
- testen van hardware-schakeling
- herhaling van concepten, in verschillende vormen
- herkennen van concepten, basisschakelingen/constructies
- software/programmeren: in het begin zo eenvoudig mogelijk
- geschikt voor gebruik van mBlock
- de hardware kan dan iets lastiger worden (bijv. pulldown-weerstanden, 2 schakelaars i.p.v. 1)
- 1e stap: zorgvuldig nabouwen van een bestaand ontwerp (hardware en software)
- vragen aan de hand van ontwerp
- daarna: veel experimenteren; veel kleine experimenten
- experimenteren om begrip te vergroten
- ontwerpen van experimenten vanuit begrip
Materiaal
- achtergrondmateriaal, gemeenschappelijk materiaal: op de wiki (centraal)
- mogelijk op meerdere niveaus
- iedereen kan dit materiaal verbeteren (vgl. Wikipedia)
- lesbrieven: op GitHub (voorlopig op deze wiki).
- iedereen kan eigen versie maken
- zonder verbeteringen in het origineel te verliezen