יזמות טכנולוגית · כיתות ד׳–ט׳ · מפגש 8

הכירו את Arduino

Arduino מול Micro:bit, אות דיגיטלי ואנלוגי, ומעגל חשמלי ראשון ב-Tinkercad

  1. הכירו: Arduino5 דק׳
  2. Arduino מול Micro:bit10 דק׳
  3. ידעתם ש...?5 דק׳
  4. מה אפשר לבנות?8 דק׳
  5. מה יש על הלוח?10 דק׳
  6. דיגיטלי או אנלוגי?10 דק׳
  7. איזה אות יש כאן?7 דק׳
  8. Tinkercad: בונים בלי לשרוף8 דק׳
  9. מעגל חשמלי7 דק׳
  10. בונים מעגל ב-Tinkercad15 דק׳
  11. מה למדנו היום?5 דק׳
התוצר של היום

מה עושים היום?

  • מה אפשר לעשות עם Arduino?
  • מה דומה ומה שונה מ-Micro:bit?
  • דיגיטלי או אנלוגי?
  • בונים מעגל חשמלי ב-Tinkercad.

דגשים למדריך

  • תוצר דיגיטלי ויישומי: מעגל חשמלי בסיסי שנבנה ונבדק בסביבת Tinkercad, לצד הבנה של עקרונות Arduino, אותות ומעגלים חשמליים.
פתיחה · 5 דקות

הכירו: Arduino

  • מה אפשר לעשות עם הדבר הזה?

מה אפשר לעשות עם הדבר הזה?

כאן עוברים למצגת של המפגש.

דגשים למדריך

  • מציגים Arduino ושואלים: "מה אתם חושבים שאפשר לעשות עם הדבר הזה?" מציגים דוגמאות קצרות שמעוררות סקרנות.
  • מציגים את Arduino כבסיס לבניית מערכות, ולא רק כ"לוח אלקטרוני".
Arduino מול Micro:bit · 10 דקות

Arduino מול Micro:bit

  • Micro:bit: מחשב זעיר ללמידה, עם חיישנים מובנים.
  • Arduino: פלטפורמה לבניית מערכות, מחברים אליה חיישנים.
  • כלי שונה ← מטרות שונות ← אפשרויות שונות

אם כבר יש לנו Micro:bit, למה צריך Arduino?

כאן עוברים למצגת של המפגש.

דגשים למדריך

  • משווים מטרות, מבנה, חיבורים, חיישנים, אופן שימוש וקהל יעד, ושואלים: "מה דומה ומה שונה ביניהם?"
  • אפשר לפתוח ב: "אם כבר יש לנו Micro:bit, למה בכלל צריך Arduino?" ולתת לתלמידים להעלות השערות.
  • Micro:bit: מחשב זעיר ללמידה ולפיתוח, מיועד ללמידה, לניסויים ולאבות-טיפוס, יש בו חיישנים מובנים בחלק מהגרסאות, החיבורים פשוטים יחסית וסביבת התכנות ידידותית מאוד. Arduino: פלטפורמה לבניית מערכות אלקטרוניות, למגוון רחב של פרויקטים, לרוב מחברים אליו חיישנים חיצוניים, יש לו מגוון רחב של פינים וחיבורים, ומגוון סביבות ושפות לפי הלוח.
  • מתמקדים בהבדלים המשמעותיים ולא מעמיסים במפרטים טכניים. לא מציגים את Arduino כ"מתקדם יותר" ואת Micro:bit כ"פשוט יותר".
עובדות מפתיעות · 5 דקות

ידעתם ש...?

  • נכון או לא נכון?
  • מנחשים, ורק אז מגלים.

דגשים למדריך

  • מציגים עובדות מעניינות ומפתיעות על Arduino: ההיסטוריה שלו, השימושים שלו והאופן שבו הפך לכלי פופולרי ליצירת אבות-טיפוס.
  • אפשר להפוך את החלק לחידון "נכון או לא נכון?": התלמידים מנחשים לפני שמגלים את התשובה.
  • אחרי כל תשובה שואלים: "אז מה עוד אפשר לעשות עם Arduino שלא חשבנו עליו?" המטרה היא ליצור סקרנות והשראה.
מה אפשר לבנות? · 8 דקות

מה אפשר לבנות?

  • מערכות חישה: טמפרטורה, אור, לחות, מרחק, תנועה.
  • מערכות בקרה: מנוע, תאורה, מאוורר, משאבה, אזעקה.
  • מערכות חכמות: בית חכם, השקיה, ניטור, רובוט.

מה הקלט? מה הבקר עושה? מה הפלט?

דגשים למדריך

  • מציגים מגוון מערכות, ולא רק "פרויקטים מגניבים".
  • בכל דוגמה שואלים: מה הקלט? מה הבקר עושה? מה הפלט? כך שומרים על החיבור למפגשים הקודמים.
מבנה ה-Arduino · 10 דקות

מה יש על הלוח?

  • חיבור USB
  • חיבורי מתח
  • פינים דיגיטליים
  • פינים אנלוגיים

למה צריך פין כדי לחבר חיישן?

דגשים למדריך

  • מכירים כניסות ויציאות, פינים דיגיטליים ואנלוגיים, חיבור USB, מתח ורכיבים מרכזיים.
  • מומלץ להחזיק לוח פיזי ולהצביע על הרכיבים בזמן ההסבר, כולל האזורים שאליהם מחברים רכיבים חיצוניים.
  • שאלה לתלמידים: "אם אני רוצה לחבר חיישן, למה אני צריך פין?" מובילים להבנה שהפינים מאפשרים ל-Arduino לקבל מידע או לשלוח אות לרכיב אחר.
חלק תיאורטי · 10 דקות

דיגיטלי או אנלוגי?

  • דיגיטלי: שני מצבים. 0 או 1, כבוי או דלוק, כן או לא.
  • אנלוגי: טווח של ערכים. אור חלש, בינוני או חזק.
  • מתג אור ← דיגיטלי. דימר ← אנלוגי.

כמה אור יש בחדר? איזה מידע צריך כדי לדעת?

כאן עוברים למצגת של המפגש.

דגשים למדריך

  • מסבירים את ההבדל בין אות דיגיטלי, שמתאר ערכים בדידים, לבין אות אנלוגי, שיכול להשתנות באופן רציף בטווח מסוים.
  • משתמשים בדוגמאות מוחשיות: מתג אור לעומת מדידת עוצמת אור. דוגמה לדיגיטלי: האם הכפתור לחוץ?
  • שאלה לתלמידים: "אם אני רוצה לדעת כמה אור יש בחדר, איזה מידע אני צריך?" כך מגיעים לצורך במדידה של ערכים, ולא רק בשאלה של כן או לא.
פרויקטים לדוגמה · 7 דקות

איזה אות יש כאן?

  • חיישן אור
  • פוטנציומטר
  • כפתור
  • LED
  • מנוע

דגשים למדריך

  • מציגים כמה פרויקטים שממחישים שימוש באותות אנלוגיים ודיגיטליים, ומבקשים מהתלמידים לזהות איזה סוג אות יש בכל מערכת.
היכרות עם Tinkercad · 8 דקות

Tinkercad: בונים בלי לשרוף

  • בונים מעגל במחשב.
  • מריצים סימולציה.
  • רואים מה קורה, בלי רכיבים אמיתיים.

דגשים למדריך

  • מציגים את Tinkercad ואת האפשרות לבנות ולדמות מעגלים חשמליים באופן וירטואלי, בלי לחבר רכיבים פיזיים.
  • מדגימים את סביבת העבודה, את אזור הרכיבים ואת אזור המעגל.
  • אפשר לשאול: "מה אם אנחנו רוצים לבנות מעגל, אבל אין לנו כרגע את כל הרכיבים?" המטרה היא להראות שאפשר לתכנן ולבדוק מערכת לפני שבונים אותה פיזית.
מעגל חשמלי · 7 דקות

מעגל חשמלי

  • סוללה ← חוט ← LED ← חוט ← סוללה
  • מסלול סגור: הנורה דולקת.
  • יש נתק: הזרם לא עובר.

דגשים למדריך

  • מסבירים על מקור מתח, מוליכים, רכיבים ומסלול סגור, ומדגימים מעגל פתוח לעומת מעגל סגור.
  • הסבר פשוט: מעגל חשמלי הוא מסלול שלם שמאפשר לזרם לזרום ממקור המתח דרך הרכיבים ובחזרה אליו. אם המסלול סגור, המעגל יכול לעבוד. אם יש נתק, הזרם לא יכול להשלים את המסלול.
  • מדגישים שצריך מסלול חשמלי שלם כדי שהזרם יוכל לזרום.
עבודה מעשית · 15 דקות

בונים מעגל ב-Tinkercad

  • מוסיפים מקור מתח או Arduino.
  • מוסיפים LED ונגד.
  • מחברים חוטים.
  • מפעילים סימולציה: ה-LED נדלק?

מה יקרה אם ננתק חוט אחד?

דגשים למדריך

  • התלמידים בונים מעגל בסיסי עם מקור מתח, LED ורכיב בקרה או נגד לפי המשימה, מפעילים את הסימולציה ובודקים שהמעגל עובד.
  • מומלץ שהמדריך יבנה את המעגל שלב אחר שלב על המקרן, והתלמידים יבנו במקביל: פתיחת Tinkercad, הוספת Arduino או מקור מתח והרכיבים, הוספת LED, הוספת נגד לפי הצורך, חיבור החוטים, הפעלת הסימולציה, ובדיקה: "ה-LED נדלק?"
  • במקום רק להעתיק, נותנים לנסות: מה יקרה אם המעגל פתוח? אם ננתק חוט? אם נשנה את הרכיב? למה צריך נגד? איזה רכיב הוא מקור המתח? איפה הזרם זורם? מה יקרה אם נחבר את ה-LED אחרת? המטרה היא ניסוי וטעייה מבוקרים.
סיכום · 5 דקות

מה למדנו היום?

  • Arduino ו-Micro:bit
  • אנלוגי ודיגיטלי
  • מעגל חשמלי
  • Tinkercad

מה הייתם רוצים לבנות עם Arduino?

דגשים למדריך

  • מחברים בין הידע שנלמד לבין המשך העבודה על פתרונות טכנולוגיים.

כל הכבוד!

מחזירים את הציוד ונפגשים בשבוע הבא.

✕ ← → מעבר · T שעון · N דגשים · F מסך מלא