Physical computing leerlijn

Deze pagina beschrijft de opzet van een leerlijn Physical computing voor het voortgezet onderwijs. Deze beschrijving is in eerste instantie bedoeld voor docenten.

• Wat is Physical computing?
• Waarom Physical computing op school?
• Waarom Physical computing thuis?
• Physical computing op school - hoe?
• Hoe begin je met Physical computing?
  • Eerste lessen
  • Robotica/Physical computing middagen
• Wat zijn punten van aandacht?
  • grote verschillen tussen leerlingen

Uitgangspunten

• het begint met "engagement"; daarna: verwerven van kennis en vaardigheden
• veel leerpaden mogelijk; bijvoorbeeld richting robotica, of bijv. IoT
• "mastery based learning"; afronden van onderdelen belangrijk!
• modules (voor verwerven van kennis en vaardigheden) en projecten (voor demonstreren van kennis en vaardigheden)
  • (voor de basisprincipes en beheersen van concepten werkt "JIT leren" niet zo goed)
• wiki met achtergrondmateriaal, voor JIT leren van specifieke onderwerpen
  • (JIT leren is prima waar het de technologie betreft)
  • NB: onderscheid (leren) maken tussen concepten en actuele technologie

Physical computing: naar een leerlijn

Stap 1: kennismaking

• kennismaking met basisbegrippen van physical computing en programmeren
• bijv.: micro:bit met blokjesprogrammeren
• "engagement" belangrijker dan kennis en vaardigheden; succes-ervaringen
• aansluiting bij persoonlijke interesses - via projecten (die je kunt nabouwen)
• eventueel: naast ingebouwde sensoren en actuatoren, gebruik van Grove componenten.

Leerdoelen:

• kunnen benoemen van de hardware-onderdelen van een physical computing systeem,

bijvoorbeeld aan de hand van een micro:bit; en in een schema

• kennis van enkele sensoren en actuatoren; en hoe je deze bestuurt vanuit software (blokjes)
• identificeren van physical computing-voorbeelden in de eigen omgeving
• (enig begrip van het "waarom" van physical computing; waarom heb je een controller nodig?)

Software

• Makecode (blokjesprogrammeren)

Hardware

• microbit
• eventueel: Grove shield
• met extra Grove sensoren

Lesmateriaal

• bijv. DevLab materiaal

Stap 2: (Brede?) Basis

De basisprincipes van Physical computing komen hier aan de orde: begrippen die je in vrijwel elk project nodig hebt.

Persoonlijke interesses kunnen in de projecten vorm krijgen.

Elektriciteit; spanning, stroom, weerstand, vermogen, energie

• waarvoor heb je deze kennis nodig? onder andere om databladen (datasheets) van sensoren en actuatoren e.d. te kunnen lezen; om te weten hoe je deze moet aansluiten; en of bepaalde onderdelen wel te combineren zijn?

Signalen en events

• waarvoor heb je deze kennis nodig? deze begrippen komen in bijna elke toepassing voor.
• signaal: op elk moment waarde; analoog; digitaal, discretisatie; A/D en D/A omzetting
• periodieke signalen; periode, frequentie; duty cycle, PWM
• events: bijvoorbeeld indrukken van een knop; "beweging" - bewegingsdetector

Besturing: eindige automaten

• waarvoor heb je deze kennis nodig? komen in veel toepassingen voor

Stap 3: Verdieping (naar keuze)

Sensoren	Actuatoren	Signalen en Events	Besturen
aap	noot	mies	enz

Caption text

Koptekst	Koptekst	Koptekst
Voorbeeld	Voorbeeld	Voorbeeld
Voorbeeld	Voorbeeld	Voorbeeld
Voorbeeld	Voorbeeld	Voorbeeld