Look What Happens When You Take Apart Elmo...

By: Bridget Rigby, Programming & Digital Design Teacher for Middle & 高中,灯塔社区学校,2018 -2019代理 by Design Oakland Teacher Fellow

布里奇特在灯塔社区学校和中学生一起工作, 这是一所位于东奥克兰的特许学校,其学生群体中97%是有色人种,其中83%的学生有资格享受免费和减价午餐.

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我希望我的学生更仔细地研究电子玩具内部的电路系统,作为设计的基础, building, and coding their own cardboard robots. 我们从拆解玩具开始,比如胳肢我埃尔莫来发现, document, and display all the Parts, Purposes, 以及进入内部电路系统的复杂性, which make Elmo soooo darn ticklish!

Using the PPC thinking routine 让我能够更仔细地观察我们在学习过程中使用的电路系统的所有不同组成部分——从纸质电路到Makey Makey电路再到软硬电路——我开始在系统之间建立联系. 当我们与Makey一起工作时,用Play-Doh制作的Makey开关触发数字效果, 我发现自己和我们用铜带和硬币电池为纸质电路制作的开关有相似之处, 但这一次,我们的手碰到了培乐多.

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在我们拆开玩具或学习任何新的电路系统之前, I always had them do a pre-dissection reflection, a drawing of what they thought they would find inside. For paper circuits, 他们完成了一个“电路惊喜”,猜测组成电路系统的所有部件,并画出它们如何组合在一起. 我鼓励他们在不太了解实际部件的情况下发挥创造力. 我最喜欢的一个学生猜测是一只独角兽用它的角推动电子通过电路!

在我们拆开玩具或学习任何新的电路系统之前, I always had them do a pre-dissection reflection, a drawing of what they thought they would find inside. 我最喜欢的一个学生猜测是一只独角兽用它的角推动电子通过电路!

Then, after dissecting, designing, and building working circuits, they drew how the circuit system actually worked. After paper circuits, they drew Parts, Purposes, and Complexities 用于纸质电路和Makey Makey电路. 这使他们发现,在所有的电路系统中,都有相同的底层部件服务于相似的目的, the materials just changed.

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All circuit systems need:

1)提供动力并启动电子流动的电源

2)电子流向输出的通道

3)输出点亮,发出噪音,旋转,或类似的有趣的东西

4) an input switch to turn the circuit on and off. 更复杂的电路,就像“逗我玩埃莫”的电路一样, 或者我在高年级做的那些涉及纸质电路编码的作业, Makey Makey systems, and cardboard robots, also have ...

用于告诉系统什么输入导致什么输出的代码的电路板, 以及关于输出何时以及如何关闭和打开的确切说明.  

对我来说最大的启示是如何看待零件, Purposes, 这些不同电路系统的复杂性可以让学生更好地了解自己所需的观点和术语, and the circuit systems that make up who they are. What’s their power source? What do they do to recharge their batteries? 他们的能量是如何通过他们来保持他们最积极的, productive, and creative flow? 是什么开关打开和关闭它们的电路,使它们“亮”或不亮? What outputs does the world see when they “light up?或者当他们的电路电线交叉产生短路并关闭它们时? 哪些代码通过它们来确定哪些输入导致哪些输出?

对我来说最大的启示是如何看待零件, Purposes, 这些不同电路系统的复杂性可以让学生更好地了解自己所需的观点和术语, and the circuit systems that make up who they are.

To go deeper into this discovery, I created a Parts, Purposes, and Complexities 网格,这样学生可以比较不同的部分和用途共同的所有电路系统,我们学习, 然后开始观察他们自己的个人电路. 在他们头脑风暴了不同的电路部件之后, 我让他们画出他们的个人电路系统,以直观地捕捉他们的想法. 然后他们添加了led,铜带和电池来照亮他们的图纸!

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It turns out, 我们每个人的电路中都有代码在运行,这让我们可能和埃尔莫一样怕痒, but in our own unique ways.  We, too, are coded to respond to the world. Based on our many experiences, things people or society has told us, and things we choose to believe to be true, 我们最终将if→then语句编码到我们的大脑中,成为我们回路的一部分. Press one button and we laugh like Elmo, 但另一方面,我们会建立起所有的防御机制,并发出信号,确保没有人再来挠我们的痒! If students learn how their circuitry works, 以及如何通过这些创意项目构建和编码电路, then they can design, build, hack, 并对自己的电路进行编码,以成为最好的自己,并对世界产生最积极的影响.

It turns out, 我们每个人的电路中都有代码在运行,这让我们可能和埃尔莫一样怕痒, but in our own unique ways. If students learn how their circuitry works, 以及如何通过这些创意项目构建和编码电路, then they can design, build, hack, 并对自己的电路进行编码,以成为最好的自己,并对世界产生最积极的影响.

我想继续遵循这种电路设计路径,并与我的学生一起制作新事物的原型. Next, 我想和我的高年级学生更深入地进行代码连接,基于我们用micro:bit编写的代码, ChibiChip, Makey Makey, Scratch, and Hummingbird. 然后他们就可以超越制作简单的纸质电路来代表他们的个人电路系统, 并制作更复杂的自己的3D版本,以不同的方式对世界做出反应——就像带有传感器的纸板机器人,当它们移动时,传感器可以捕捉到更多的个性, make noise, and light up with just a wave of the hand.

Look out, Elmo!

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Bridget Rigby

is the Programming & Digital Design Teacher for Middle & 高中在东奥克兰的灯塔社区学校,是2018 - 2019年的机构 by Design Oakland Teacher Fellow