Скулптура на светлина

Спонзорирана лекција од KEYSIGHT Technologies

Овој предизвик ги охрабрува студентите да ја вклучат својата креативна страна за да дизајнираат лесна скулптура што ја изразува личноста на тимот. Тие ќе дизајнираат, програмираат и презентираат светлосно шоу со основни кола, табла и микроконтролери користејќи Tinkercad. Тие, исто така, дизајнираат креативен приказ за нивниот лесен дизајн користејќи секојдневни предмети и подароци на групата.

  • Истражете ги основите на Арудино и лебди
  • Симулирајте со Tinkercad Electronics
  • Дизајнирајте лесна скулптура со креативна шема на светлина и приказ

Возрасни нивоа: 11-18

Изградба на материјали (за секој тим)

материјали
Опција за висока технологија

  • Работни листови за студенти
  • Материјали за студентски тим
    • Компјутер
    • Микроконтролер Ардуино
    • Софтвер Arduino IDE
    • Табла (без лемење)
    • Повеќе LEDS (мин. 4)
    • Wици со повеќе скокачи (мин. 4)
    • Повеќе отпорници од 330 оми (мин. 4)
    • Кола на TinkerCad и TinkerCad (бесплатно- само треба да се регистрирате)
    • Материјали за прототипирање (картон, картон, топол лепак, лента)

Ниска технологија за почетници и виртуелна опција (без Арудино и широкопојасен интернет) 

  • Компјутер
  • Tinkercad & Tinkercad кола (бесплатно- само треба да се регистрирате)
  • Материјали за прототипирање (картон, картон, топол лепак, лента)
  • Фенери (по еден за секој член на тимот)

Лесна уметност

Креативност со светлина
Светлината често се користи како алатка во уметноста. Размислете за огномети што сте ги виделе и кои се синхронизирани со музика ... или како витражот оживува кога е осветлен одзади. Со напредокот во технологијата, осветлувањето од многу видови сега се користи за да се изрази прослава, мисла или идеја.

Осветлувањето се користи за да се додаде визуелен слој на концерти, да се додаде драма во театарските продукции и да се додаде боја на вечери или венчавки.

Дизајнерите за осветлување се ограничени само од нивната имагинација и материјалите и ресурсите што им се достапни!  

 

Прочитајте ја оваа статија напишана од Ли Фостер на Fostertravel.com за Скулптурите на лесна уметност низ Сан Франциско. извор: https://www.fostertravel.com/light-art-sculptures-proliferate-in-san-francisco/

 

Скулптури од лесна уметност се размножуваат во Сан Франциско
Од Ли Фостер, 4 декември 2018 година

Релативно нова уметничка форма сега се шири во Сан Франциско. Се нарекува „лесна уметност“, што значи употреба на светлина за создавање уметнички скулптури, ноќе. Самиот Град е темно платно. Следствено, светлината уметност се појавува како главна форма на уметничко изразување во Сан Франциско во последниве години.

Најдраматичната од овие инсталации е „Заливите на заливот“ на Лео Вилареал, трајно осветлувајќи го западниот дел од мостот на заливот Сан Франциско Оукланд. Ова многу популарно „привремено“ осветлување во минатото се појави подоцна како трајна визуелна радост. Сумирајќи, татковците и мајките на градот мудро одговорија на популарното барање ова уметничко дело да стане трајно.

Уметниците создадоа многу други големи светлосни уметнички инсталации во градот. Тие се привлечни да се гледаат цела година, но особено во периодот на декемвриските празници. Сепак, декември е најмрачното време од годината, Зимската краткоденица. Како резултат на тоа, луѓето бараат некаква порака за осветлување во врска со нивната состојба.

Еве неколку инсталации што треба да се земат предвид во текот на целата година, но особено во периодот на празниците.

Пристаниште 14, источно од зградата на ферибот

Пристаништето 14 е првиот голем јавен столб источно од зградата на фериботите, само на кратка прошетка. Овој пристаниште е пешачка патека. Тоа е вашето најубаво и прво место на кое можете да уживате во лесна уметност во Сан Франциско. Од крајот на овој пристаниште, можете да го видите одблизу прекрасното осветлување на Беј мостот.

Меѓутоа, за време на празничниот период, застанете на крајот од овој пристаниште и погледнете назад кон хоризонтот на Сан Франциско. Во периодот на празниците, зградите на центарот Ембаркадеро се осветлени како божиќни подароци.

Заливите на заливот, на мостот Беј Сан Франциско-Оукланд

Лесната уметничка скулптура на Лео Ви Villaареал, „Заливите на заливот“, на западниот распон на мостот Сан Франциско-Оукланд

 

Лео Ви Villaареал постави висок бар за конкурентните лесни уметници. Тој имаше и генијалност и политичка моќ да организира приказ на светлина на Беј Бриџ. Потоа, неговата работа стана и омилена за локалното население и за посетителите. Ова оригинално и сериозно ремек -дело за осветлување е турнеја на сила.

Овој потфат историски ќе се гледа како паралела со осветлувањето на Ајфеловата кула во Париз ноќе. Ви Villaареал ја претставува најголемата светлосна скулптура во светот, широка околу 1.8 милји и висока 500 метри. Програмирал индивидуално околу 25,000 LED светилки. Првично, светлосната скулптура ја прослави 75 -тата годинаth годишнина од раѓањето на Беј Мост (1936) со овој никогаш не повторувачки и блескав приказ на светлина. Светлата висат на вертикалните жици од челичен кабел што го држат мостот. Накратко, привремената инсталација стана иконска, со повици за трајни перформанси. Сегашниот израз е постојан.

Светулка, Голден Гејт во Полк

Скулптура на лесна уметност „Светулка“ во Сан Франциско

Нед Кан “Светулка“Е на 525 Авенија Голден Гејт, каде што авенијата Голден Гејт се среќава со улицата Полк, во областа на Граѓанскиот центар. Кан е уметник од областа на животната средина, кој ја освои комисијата за креирање на оваа кинетичка скулптура од 12 ката од Комисијата за уметност во Сан Франциско.

Неговото платно е пред седиштето на Комисијата за јавни комунални претпријатија во Сан Франциско (PUC). „Светулка“ на Кан се состои од илјадници чисти поликарбонатни плочи со квадратни пет инчи. Тој ги закачи панелите за слободно движење на ветрот. Следствено, во текот на денот, ефектот се чини дека е како бран. Меѓутоа, во текот на ноќта, движењето станува жива брановидна светлина. Панелите се поврзуваат со електрични прекинувачи кои предизвикуваат мали LED светилки.

Светлата имитираат светулки, загрозен вид на кој му требаат крајбрежни средини за да преживее. „Светулка“ е трајна инсталација. Застанете веднаш под скулптурата на тротоарот и погледнете нагоре за да го добиете целосниот ефект од трепкање светулки ноќе.

Јазик на птиците

Скулптура на лесна уметност „Јазикот на птиците“ во Сан Франциско

Лесната скулптура на Брајан Гогин и Дорка Кин, наречен "Јазик на птиците, “Е во раскрсницата на авениите Бродвеј и Колумбо во Северна плажа. Ова е постојана инсталација, дел од Збирката граѓанска уметност, која може да се гледа 24 часа на ден и со аспект на ноќно осветлување.

Комисијата за уметност во Сан Франциско го овласти уметничкото дело. Средствата доаѓаат од програма за уметност од два проценти, која им се наплатува на програмерите. Ова парче е дел од пешачка патека помеѓу кинескиот кварт и Норт Бич. Инсталацијата претставува книги, како во лет. Како резултат на тоа, книгите личат на птици во движење. Со други зборови, тие би можеле да бидат гулаби во лет. Крилја треперат во различни позиции. Ноќе, LED светлата вградени во книгите создаваат променливи визуелни модели.

Оваа скулптура е една од првите јавни уметнички дела со соларна енергија во Калифорнија. За појаснување, скулптурата пумпа енергија во градската мрежа во сончеви денови.

Пешаците што шетаат овде ќе забележат зборови на тротоарот под книгите. Зборовите како да паѓаат од страниците на книгите. Што е најважно, зборовите се на англиски, италијански и кинески, што ги одразуваат блиските заедници.

Ефикасноста на современите извори за создавање светлина во голема мера ги намалува трошоците за енергија на скулптурата со светлина. Накратко, скулптурата на Нед Кан „Светулка“ е толку ефикасна што користи помалку енергија од една старомодна сијалица од 75 вати.

27 Тековни постојани светлосни уметнички инсталации во Сан Франциско

Луѓето за туризам во СФТРАВЕЛ.com следете ги постојаните светлосни уметнички инсталации во Сан Франциско. Еве ја моменталната листа:  https://www.fostertravel.com/light-art-sculptures-proliferate-in-san-francisco/

Улогата на светлината уметност

Медиумот од минатото за уметноста има тенденција да биде физички предмети, како што е извајаниот камен и истурена бронза. Покрај тоа, друга популарна форма беше бојата нанесена на површина, како што е платно. Меѓутоа, во овие модерни светлосни уметнички скулптури во Сан Франциско, новите материјали и стратегии ја покажуваат својата генијалност. Компјутер или ветер може да ја контролираат уметноста. Светлината видлива ноќе може сама да се зачува сончева светлина, собрана од уметничкиот објект во текот на сончевиот дел од денот.

Повеќе светлосни ресурси за скулптура

Линкови за видео

  • Лесна скулпторска уметност на Вилијам Лесли https://www.youtube.com/
  • Неверојатни светлосни скулптури на фестивалот Зимска светлина во Портланд https://www.youtube.com/
  • Кристален лустер - скулптура на кинетичка светлина https://www.youtube.com/
  • Илузија огномет Британското музичко огнометско првенство https://www.youtube.com/
  • Светла што се движат во ритамот на музиката: https://www.youtube.com/

Интернет конекции

Дизајн предизвик

Тимовите дизајнираат лесна скулптура (форма на скулптура каде светлата се примарен медиум за изразување). Создадете светлосно шоу со примена на она што го учат од основните кола, лебди и микроконтролери и симулираат во кола на Tinkercad и користете CAD (Tinkercad или друг пакет) за дизајнирање на скулптурата за сместување или покривање на електроника што ќе го подобри светлосното шоу.

Критериуми

  • Најмалку 4 LED диоди во дизајнот
  • Дизајн скулптура во CAD
  • Користени мешани медиуми за прототип на конечна светлосна скулптура
  • Изборно: печатете 3D елемент од скулптурата (доколку имате пристап)

Заедно со учениците: жици и кодирање

ОПЦИЈА ЗА ВИСОК ТЕХ

Задача 1: Земете 4 LEDS да трепкаат и исклучуваат, а потоа завршете ги следните чекори

  1. Поделете го часот во групи од по двајца ученици.
  2. Учениците нека се повикаат на Слика 1 (доколку е потребно) за да ги водат низ жиците. Осигурајте се дека ако имаат намера да поврзат две жици, вметнете ги жиците во ист ред. Секоја студентска група нека го заврши следново:
    • Започнете со прво водење жица од GND игла на Ардуино до (-) електрична шина од левата страна на лебницата. Со тоа се гарантира дека с further што е вклучено во (-) електричната шина, исто така, ќе биде поврзано со GND. 
    • Додадете четири LED диоди, почнувајќи од врвот. Запомнете дека секоја ЛЕР има долга нога и кратка нога. Вклучете ја долгата нога во првиот ред и пократката нога во вториот ред.
    • Следно, користете отпорник од 330 оми за да го поврзете вториот ред (и кратката нога на ЛЕР) со GND.
    • Конечно, поврзете го игла 13 со долгата нога на ЛЕР користејќи кратка скокачка жица до првиот ред. Повторете го ова за преостанатите три LED диоди.

    Сл. 1

     

  3. Учениците нека креираат нов код во софтверот Ардуино за да трепкаат 4 -те LED диоди. Доколку е потребно, нека го копираат кодот прикажан на слика 2. Ова е брз и едноставен пример за код за да трепкаат сите четири LED диоди. (Запомнете: Кодот користи специјални интерпункциски знаци и е осетлив на големи букви.)
    Сл. 2

     

  4. Учениците нека го постават кодот со кликнување Работи на АрдуиноНа Доколку се појават какви било грешки во синтаксата, предложете им на студентите двојно да го проверат нивното пишување. Откако учениците ќе добијат порака што вели „Готово прикачување“, нека ги разгледаат нивните кола - сите четири LED диоди треба да трепкаат (види слика 3).
    Сл. 3

     

  5. Прегледајте со учениците што прави кодот со објаснување на секој дел од кодот (видете слика 4)
    На секоја програма Ардуино и се потребни овие две функции за да работи:  поништат подесување () {…} Ова ја прави програмата да започне и еднаш го извршува целиот код во {кадравите загради}.
    поништат јамка ()  {…} Ова е главната функција и ќе се врти постојано.Погледнете го видеото на Robotics Backend за подлабоко објаснување за поставување празнина и празнина јамка.digitalWrite (13, ВИСОКО) командата го поставува напонот на пинот 13 до ВИСОК напон (5V). Вклучува LED диоди.digitalWrite (13, НОЛО) командата го поставува напонот на пинот 13 до НИСКО напон (0V заземјување). Ги исклучува LED диодите.

    одложување (500) командата ја паузира програмата 500 милисекунди (1/2 секунда) пред да отидете на следната инструкција.Погледнете ја страницата за јазик Арудино за повеќе помош: https://www.arduino.cc/reference/en/
    Исто така, погледнете го упатството SparkFun Arduino за повеќе помош: https://learn.sparkfun.com/tutorials/digital-sandbox-arduino-companion/0-setup-and-loop

    Сл. 4

     

    Задача 2: Учениците играат со различни модели

    • LED бркач: Изменете го кодот така што LED диодите ќе се вклучат едно по едно, едно по друго одлево кон десно, со најмалку 1/10 секунда пред да се вклучи следната ЛЕР, а потоа сите да се исклучат. Бонус: Сега, изменете го така што LED диодите исто така се исклучуваат едно по едно. Погледнете го примерокот овде: https://create.arduino.cc/projecthub/msr048/led-chaser-f6ec89
    • ЛЕР за лизгање: Изменете го кодот така што само една ЛЕР се вклучува и се движи од лево кон десно, а потоа назад - така што изгледа дека ЛЕР се одбива напред и назад. Бонус: Сега изменете го кодот така што ќе се забрзува и забавува постепено.  https://www.makerspaces.com/15-simple-arduino-uno-breadboard-projects/  (Видете #6 ЛЕР за лизгање)

     

    Задача 3: Учениците создаваат уникатно „Светлосно шоу“ 

    Дизајн фаза на електроника

    Откако играа со различни модели, сега студентите ќе создадат свое уникатно светлосно шоу за нивниот предизвик Скулптура на светлина. Тимовите ќе дизајнираат своја шема, а потоа ќе развијат код за тоа. Тие треба да планираат низа LED диоди што прават нешто уникатно. Тие можат да размислат за додавање музика - кореограф трепка ЛЕР на 15 секунди музика. 

    Документ 

    Нека тимовите снимаат видео за да ја доловат нивната креација да се сподели.

    Тест за фаза на електроника: Симулирајте и тестирајте практично во кола на TinkerCad: 
    Учениците нека се обидат да го прототипираат своето светлосно шоу во TinkerCad кола пред да го изградат. Тестирајте и редизајнирајте таму (слика 5). Откако ќе имаат работен прототип, нека го изградат.

     

    Учениците ја создаваат Скулптурата на светлината
    Учениците нека ги дизајнираат, а потоа и прототипираат светлосните скулптури во CAD и потоа дел од 3D (или сите) од скулптурата. Студентите можат да користат други материјали како картон, картон, целофан или други пронајдени материјали за скулптура со мешани медиуми.

    Забелешка за наставникот: Предизвикајте ги учениците да размислат како може повторно да ги постават LED диодите и да го изменат нивниот код за да создадат одличен ефект. Користете продолжени жици за да ги поместите LED диодите од таблата со лебни плочи. Откако учениците ќе ги изградат своите скулптури, насочете ги назад кон програмирање. Предложете им да создадат минимум два различни „режими“ или програми што работат на нивните скулптури со период на „исклучување“ од две или три секунди помеѓу двата режима. На пример, направете го првиот режим едноставен, мек, бавно менувачки модел, а вториот светло за диско/танцови забави.

    ОПЦИЈА ЗА НИСОК ТЕХ

    • Учениците нека го дизајнираат и прототипираат своето светлосно шоу во TinkerCad кола. Ако е можно, нека се обидат физички да го повторат своето шоу со фенери. Секоја личност станува ЛЕР во дизајнот и ја повторува неговата шема. 
    • Следно, нека учениците ги дизајнираат, а потоа и прототипираат светлосните скулптури во Tinkercad CAD, а потоа и 3D -отпечатен дел (или целиот) од скулптурата. Студентите можат да користат други материјали како картон, картон, целофан или други пронајдени материјали за скулптура со мешани медиуми. Бидете сигурни дека тие размислуваат да обезбедат пристап за батериските фенери.
    • Ставајќи ги заедно. Тестирајте ги светлите скулптури со повторување на светлосното шоу низ скулптурата.

Модификација на времето

Лекцијата може да се заврши во период од само 1 час за постари ученици. Сепак, за да им помогнете на студентите да се почувствуваат избрзани и да обезбедат успех на студентите (особено за помладите ученици), поделете ја лекцијата во два периоди, давајќи им на студентите повеќе време за бура на идеи, тест идеи и финализирање на нивниот дизајн. Спроведете тестирање и дебрифија во следниот час.

Напредни апликации на Arduino?                                                                

Надвор од трепкачките светла

Ако сте го завршиле Arduino Blink Challenge, има многу други апликации за користење табла Arduino што можете да ги испробате сами, како тим, во училница или по свое време. Можете исто така да најдете напредни упатства на http://arduino.cc/en/Tutorial/HomePage да ви покаже како да прочитате прекинувач, да прочитате потенциометар, да користите копче за контрола на ЛЕР, да свирите тонови на повеќе звучници, да направите ЛЕР графички графикон, да испратите низа за текст, па дури и да ги изведете вредностите од сензорот за барометарски притисок како веб страна.

Следното претставува неколку примери идеи за да можете да видите колку се разноврсни вашите нови компјутерски вештини!

Контролни сензори

Обидете се да контролирате надворешен сензор со вашиот Arduino. Може да земете примерок од воздух за загадување, да идентификувате колку е светла област, да поставите аларм за поплавување со сензор за вода или да закачите детектор за движење. Или, размислете за користење на Arduino за контролирање на сензори кои мерат електромагнетни полиња, земаат примерок од воздухот за нивото на влажност, ја земаат температурата, идентификуваат дали има гас во воздухот или собираат податоци од анемометар што ја мери брзината на ветерот. Можете дури и да закачите скенер за баркодови (кој симулира тастатура) или тастатура на Arduino.

Визуелни и аудио апликации

Вашиот arduino може да се постави да управува со систем на камера и да ги контролира поставките за фотографија. Ова може да се направи со повеќето опрема, вклучувајќи ги и фотоапаратите Nikon, Canon, Sony, Minolta, Olympus и Pentax. Можете дури и да закачите скенер за баркодови (кој симулира тастатура) или тастатура на Arduino.

Мотори и роботика

Arduino е одлична алатка за контрола на мотори и роботика. Обидете се да поврзете DC мотори или степери. Можете да контролирате високопрецизен степер мотор користејќи потенциометар со Arduino.

Заедница на програмери

Постои растечка заедница на развивачи на апликации Arduino кои споделуваат код, идеи и примери. Дополнителна документација е креирана од заедницата Ардуино на викито за игралиште за јавно уредување на http://playground.arduino.cc.

Што е Arduino?  

Компјутери со отворен извор

Ардуино е физичка компјутерска платформа со отворен извор заснована на едноставна табла за микроконтролер и развојна околина за пишување софтвер за таблата. Arduino може да се користи за развој на интерактивни објекти, земање влезови од различни прекинувачи или сензори и контролирање на разни светла, мотори и други физички излези. Проектите на Arduino можат да бидат едноставни - - како што е вклучување и исклучување на светло - или многу сложени. Плочите може да се соберат рачно или да се купат претходно собрани; софтверот со отворен извор може да се преземе бесплатно. Софтверот Arduino работи на оперативни системи Windows, Macintosh OSX и Linux.

Компјутерско програмирање

Компјутерско програмирање (често скратено на програмирање или кодирање) е процес на дизајнирање, пишување, тестирање, дебагирање и одржување на изворен код на компјутерски програми. Кодот може да биде напишан на многу различни програмски јазици. Програмирањето во основа е збир на упатства што ги користи компјутерот или друг уред за да изврши задача - тоа може да биде вклучување светло, отворање врата или пишување документ.

Опкружување за развој на Arduino

Околината или софтверот за развој на Arduino содржи уредник на текст за пишување код, област за пораки, конзола за текст, лента со алатки со копчиња за заеднички функции и серија менија. Се поврзува со хардверот Arduino за да испраќа програми и да комуницира со нив. Софтверот напишан со употреба на Arduino се нарекува „скица“. Овие скици се напишани во уредникот на текстот. Скиците се зачувуваат со наставката на датотеката .ino. Постојат одлики за сечење / лепење и за пребарување / замена на текст. Областа со пораки дава повратни информации при зачувување и извоз, а исто така прикажува грешки. Конзолата прикажува излез на текст од опкружувањето Arduino, вклучувајќи целосни пораки за грешки и други информации. Долниот десен агол на прозорецот ги прикажува тековната табла и сериската порта.

Упатства за Ардуино за повеќе информации и помош.

Белешка: Некои содржини и слики на оваа страница се добиени од Arduino.cc преку препорачаниот водич за започнување Arduino (http://arduino.cc/en/Guide/HomePage) Текстот на Ардуино добивање на започнатиот водич е лиценциран под лиценца Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0. Примероците за кодови во упатството се објавуваат во јавниот домен.

Од TryEngineering Лекција за трепкање Ардуино

  • Инженери: Пронаоѓачи и решавачи на проблеми во светот. Дваесет и пет главни специјалности се препознаваат во областа на инженерството.
  • Процес на инженерски дизајн: Инженерите на процеси користат за решавање на проблеми. 
  • Критериуми: услови што дизајнот мора да ги задоволи како неговата целокупна големина, итн.
  • Ограничувања: ограничувања со материјал, време, големина на тим, итн.
  • Прототип: Работен модел на вашето решение што треба да се тестира.
  • Повторување: Тестирање и редизајнирање е едно повторување. Повторете (повеќекратни повторувања)
  • Лесна уметност: Уметничка форма која користи светлина како медиум за изразување.

Размислете за развојот на паметни ткаенини и како електрониката се вградува во „носивите“.

  • Посетете ја следната веб -страница: VTT: Осветлување може да се свиткате во која било форма https://www.vttresearch.com/en/news-and-ideas/lighting-you-can-bend-any-shape
  • Дали мислите дека сензорите би можеле да бидат вградени во лесната ткаенина? Кои видови и што да прават?
  • Можете ли да помислите на какви било здравствени ситуации што би можеле да имаат корист од тоа што некој ќе ја носи оваа ткаенина Флексбрајт или ќе има приказ на светла вградени во ткаенини?
  • Што е со уметничките апликации за оваа ткаенина? Кои би биле придобивките од LED диодите вградени во ткаенина?

Линкови на Интернет:

Забелешка: Плановите за лекции во оваа серија се усогласени со еден или повеќе од следниве групи на стандарди:  

Национални стандарди за образование во наука Одделение 5-8 (возраст од 10-14)

СТАНДАРД СОДРИНА А: Наука како истражување
Како резултат на активности, сите ученици треба да се развиваат

  • Способности неопходни за вршење на научни истражувања 

СОДРИНА СТАНДАРД Б: физички науки
Како резултат на нивните активности, сите студенти треба да развијат разбирање за

  • Својства и промени на својствата во материјата 
  • Трансфер на енергија

СТАНДАРД СОДРИНА Е: Наука и технологија
Како резултат на активности во 5-8 одделение, сите ученици треба да се развиваат

  • Способности на технолошки дизајн 
  • Разбирање за науката и технологијата

СТАНДАРД СОДРИНА Ф: Наука во лични и социјални перспективи
Како резултат на активности, сите ученици треба да развијат разбирање за

  • Ризици и придобивки 
  • Наука и технологија во општеството 

Национални стандарди за образование во наука Одделение 9-12 (возраст од 14-18)

СТАНДАРД СОДРИНА А: Наука како истражување
Како резултат на активности, сите ученици треба да се развиваат

  • Способности неопходни за вршење на научни истражувања 

СОДРИНА СТАНДАРД Б: физички науки
Како резултат на нивните активности, сите студенти треба да развијат разбирање за

  • Интеракции на енергија и материја 

СТАНДАРД СОДРИНА Ф: Наука во лични и социјални перспективи
Како резултат на нивните активности, сите студенти треба да развијат разбирање за

  • Наука и технологија во локални, национални и глобални предизвици  

СТАНДАРД СОДРИНА Е: Наука и технологија
Како резултат на активности, сите ученици треба да се развиваат

  • Способности на технолошки дизајн 
  • Разбирање за науката и технологијата 

Национални стандарди за образование во наука Одделение 9-12 (возраст од 14-18)

СТАНДАРД СОДРИНА Г: Историја и природа на науката
Како резултат на активности, сите ученици треба да развијат разбирање за

  • Науката како човечки потфат 
  • Историски перспективи 

Стандарди за наука на следната генерација оценки 6-8 (11-14 возраст)

Инженерски дизајн
Студентите кои демонстрираат разбирање можат:

  • MS-ETS1-1 Дефинирајте ги критериумите и ограничувањата на дизајнерскиот проблем со доволна прецизност за да се обезбеди успешно решение, земајќи ги предвид релевантните научни принципи и потенцијалните влијанија врз луѓето и природната средина што може да ги ограничи можните решенија.

Стандарди за компјутерски науки CSTA K-12 одделение 6-9 (возраст од 11-14 години)

Компјутерско размислување: 

  • 13. Разберете го поимот хиерархија и апстракција во компјутерите, вклучително и јазици на високо ниво, превод, множество инструкции и логички кола.

Соработка: 

  • 1. Спроведување на алатки за продуктивност / мултимедија и периферни уреди за групна соработка и поддршка на учењето во текот на наставната програма.
  • 3. Соработувајте со врсници, експерти и други користејќи практики за соработка како што се програмирање во парови, работа во проектни тимови и учество во групни активни активности за учење.
  • 4. Изложете диспозиции неопходни за соработка: обезбедување корисни повратни информации, интегрирање на повратни информации, разбирање и прифаќање на повеќе перспективи, социјализација.

Стандарди за компјутерски науки CSTA K-12 одделение 6-9 (возраст од 11-14 години)

Компјутерска пракса и програмирање: 

  • 1. Изберете соодветни алатки и технолошки ресурси за да постигнете различни задачи и да ги решите проблемите.
  • 2. Користете различни мултимедијални алатки и периферни уреди за поддршка на личната продуктивност и учење низ целата наставна програма.
  • 5. Имплементирајте решенија за проблеми користејќи програмски јазик, вклучително: однесување на циклуси, условни изјави, логика, изрази, променливи и функции.
  • 8. Покажете расположение подложно на отворено решавање на проблеми и програмирање (на пример, удобност со сложеност, упорност, бура на идеи, прилагодливост, трпеливост, склоност кон нескопосништво, креативност, прифаќање предизвик).
  • 9. Собирање и анализа на податоци што се добиваат од повеќе работи на компјутерска програма.

Компјутери и уреди за комуникација: 

  • 1. Препознајте дека компјутерите се уреди кои извршуваат програми.
  • 3. Покажете разбирање за односот помеѓу хардверот и софтверот.

Стандарди за компјутерски науки CSTA K-12 одделение 9-10 (возраст од 14-16 години)

Компјутерско размислување: 

  • 2. Опишете процес на развој на софтвер што се користи за решавање на софтверски проблеми (на пр., Дизајн, кодирање, тестирање, верификација).

Соработка: 

  • 1. Работете во тим за дизајнирање и развој на артефакт на софтвер.
  • 4. Идентификувајте како соработката влијае на дизајнот и развојот на софтверски производи.

Компјутерска пракса и програмирање: 

  • 3. Користете разни методи за дебагирање и тестирање за да ја осигурите точноста на програмата (на пр. Тест случаи, единица тестирање, бела кутија, црна кутија, тестирање на интеграција)
  • 4. Примени техники за анализа, дизајн и имплементација за решавање проблеми (на пример, користете еден или повеќе модели на животен циклус на софтвер).
  • 8. Објаснете го процесот на извршување на програмата.

Компјутери и уреди за комуникација: 

  • 4. Споредете различни форми на влез и излез.

Стандарди за компјутерски науки CSTA K-12 одделение 10-12 (возраст од 16-18 години)

Соработка: 

  • 3. Оценете ги програмите напишани од други за читливоста и употребливоста.

Стандарди за технолошка писменост - сите векови

Природата на технологијата

  • Стандард 3: Студентите ќе развијат разбирање за односите меѓу технологиите и врските помеѓу технологијата и другите области на студии.

Технологија и општество

  • Стандард 4: Студентите ќе развијат разбирање за културните, социјалните, економските и политичките ефекти на технологијата.
  • Стандард 6: Студентите ќе развијат разбирање за улогата на општеството во развојот и употребата на технологијата.
  • Стандард 7: Студентите ќе развијат разбирање за влијанието на технологијата врз историјата.

дизајн

  • Стандард 8: Студентите ќе развијат разбирање за атрибутите на дизајнот.
  • Стандард 9: Студентите ќе развијат разбирање за инженерскиот дизајн.
  • Стандард 10: Студентите ќе развијат разбирање за улогата на смена на проблеми, истражување и развој, пронајдоци и иновации и експериментирање во решавање проблеми.

Способности за технолошки свет

  • Стандард 11: Студентите ќе развијат способности за примена на процесот на дизајнирање.
  • Стандард 12: Студентите ќе развијат способности за користење и одржување на технолошки производи и системи.
  • Стандард 13: Студентите ќе развијат способности за проценка на влијанието на производите и системите.

Дизајнираниот свет

  • Стандард 17: Студентите ќе развијат разбирање за и ќе можат да изберат и да користат информатички и комуникациски технологии.

Вие и вашите соиграчи ќе ја искористите вашата креативна страна за да дизајнирате лесна скулптура што ја изразува личноста на тимот! Designе дизајнирате, програмирате и ќе презентирате светлосно шоу, табла и микроконтролери користејќи Tinkercad. И, исто така, ќе дизајнирате креативен приказ за вашата лесна скулптура користејќи секојдневни предмети и подароци на групата.

Критериуми за предизвик за дизајн:

  • Најмалку 4 LED диоди во дизајнот
  • Дизајн скулптура во CAD
  • Користени мешани медиуми за прототип на конечна светлосна скулптура

ПОКАА НА СВЕТЛИНА

Фаза на планирање: Подготовка за светлосно шоу 

  • Земете 4 LED да трепкаат и исклучуваат. Поврзете ја таблата со леб и Arduino како што е прикажано на слика 1. Пополнете го следново:
    • Започнете со прво водење жица од GND игла на Ардуино до (-) електрична шина од левата страна на лебницата. Со тоа се гарантира дека с further што е вклучено во (-) електричната шина, исто така, ќе биде поврзано со GND.
    • Додадете четири LED диоди, почнувајќи од врвот. Запомнете дека секоја ЛЕР има долга нога и кратка нога. Вклучете ја долгата нога во првиот ред и пократката нога во вториот ред.
    • Следно, користете отпорник од 330 оми за да го поврзете вториот ред (и кратката нога на ЛЕР) со GND.
    • Конечно, поврзете го игла 13 со долгата нога на ЛЕР користејќи кратка скокачка жица до првиот ред. Повторете го ова за преостанатите три LED диоди.

Слика 1. Поставување и ожичување на четирите LED диоди.

  • Создадете нова скица во софтверот Arduino и изгледајте како кодот прикажан на слика 2. Ова е брз и едноставен пример за код за да трепкаат сите четири LED диоди. Запомнете: Кодот користи специјални интерпункциски знаци и е осетлив на големи букви.
Сл. 2

 

  • Следно поставете го кодот со кликнување Работи на АрдуиноНа Ако се појават грешки во синтаксата, проверете го вашето пишување. Откако ќе добиете порака која вели „Готово прикачување“, погледнете ги вашите кола - сите четири LED диоди треба да трепкаат!
    • Што прави кодот? - видете објаснувања за секој дел од кодот на слика 3).

На секоја програма Ардуино и се потребни овие две функции за да работи:

поништат подесување () {…} Ова ја прави програмата да започне и еднаш го извршува целиот код во {кадравите загради}.
поништат јамка ()  {…} Ова е главната функција и ќе се врти постојано.

Погледнете го видеото на Robotics Backend за подлабоко објаснување за поставување празнина и празнина јамка.

digitalWrite (13, ВИСОКО) командата го поставува напонот на пинот 13 до ВИСОК напон (5V). Вклучува LED диоди.

digitalWrite (13, НОЛО) командата го поставува напонот на пинот 13 до НИСКО напон (0V заземјување). Ги исклучува LED диодите.

одложување (500) командата ја паузира програмата 500 милисекунди (1/2 секунда) пред да отидете на следната инструкција.

Погледнете ја страницата за јазик Арудино за повеќе помош: https://www.arduino.cc/reference/en/
Исто така, погледнете го упатството SparkFun Arduino за повеќе помош: https://learn.sparkfun.com/tutorials/digital-sandbox-arduino-companion/0-setup-and-loop

Сл. 3

 

  • Сега забавувајте се играјќи со различни модели на светлина
  • LED бркач: Изменете го кодот така што LED диодите ќе се вклучат едно по едно, едно по друго одлево кон десно, со најмалку 1/10 секунда пред да се вклучи следната ЛЕР, а потоа сите да се исклучат. Бонус: Сега, изменете го така што LED диодите исто така се исклучуваат едно по едно. Погледнете го примерокот овде: https://create.arduino.cc/projecthub/msr048/led-chaser-f6ec89
  • ЛЕР за лизгање: Изменете го кодот така што само една ЛЕР се вклучува и се движи од лево кон десно, а потоа назад - така што изгледа дека ЛЕР се одбива напред и назад. Бонус: Сега изменете го кодот така што ќе се забрзува и забавува постепено.  https://www.makerspaces.com/15-simple-arduino-uno-breadboard-projects/  (Видете #6 ЛЕР за лизгање)

 

Фаза на дизајн: Единствено светлосно шоу

  • Откако игравте со различни модели, сега креирајте свое уникатно светлосно шоу за вашиот предизвик Скулптура на светлина. Дизајнирајте своја шема.
  • Планирајте низа LED диоди што прават нешто уникатно. Предлог: размислете за кореографија што трепка LED диоди до 15 секунди музика.

Фаза на тестирање: Симулација на CAD

  • Симулирајте и тестирајте ги вашите идеи за светлосно прикажување во кола на TinkerCad пред да го изберете вашиот најдобар дизајн и да го изградите (видете слика 4). Тестирајте и редизајнирајте таму. Откако ќе имате работен прототип, изградете го.
Сл. 4

 

СКУЛПТУРА ЗА СВЕТЛИНА

Фаза на дизајн: Скулптура на светлина- CAD дизајн

  • Дизајнирајте ја вашата скулптура (куќиште за вашата електроника). Размислете и скицирајте идеи. Која приказна сакате да ја раскаже вашата скулптура? Која форма најдобро ја отсликува пораката од вашето светлосно шоу?
  • Користејќи го сето она што го научивте со нашиот CAD вовед, изберете го вашиот CAD пакет за да ја дизајнирате вашата скулптура. Препорачуваме да користите мешани медиуми за да изградите скулптура. Сепак, еден критериум: Мора да печатите 3D барем еден елемент во вашата скулптура.

 Фаза на изградба: Скулптура на светлина- Мешани медиуми

  • 3D печатење на вашиот еден елемент (или повеќе)
  • Користете други материјали како картон, картон, целофан или други пронајдени материјали за да ја создадете вашата скулптура со мешани медиуми

Фаза на тестирање: Симулација на CAD

  • Комбинирајте ја вашата електроника и вашето куќиште и тестирајте ја. Редизајнирајте по потреба.

Фаза на документација: video

  • Направете видео снимање за да ја снимите вашата креација.
  • Критериуми: Објавување во Collabratec

Превод на план за час

Преземање на студентски сертификат за завршување