Il Visualizzatore di Musica
E se il tuo programma potesse ascoltare il mondo che lo circonda? In questa missione useremo un altro tipo di sensore per dimostrare che mappare i dati è un'idea universale. Useremo il microfono del tuo dispositivo per catturare il livello di rumore dell'ambiente e lo trasformeremo in una luce che si muove in tempo reale. Preparati a creare un visualizzatore che si illumina con la tua voce, i tuoi applausi o la tua musica preferita!
Livello Base
Cosa faremo?
Sei un insegnante?
Corsi
- Classi 3-12
Materiali
- Telefono e computer
- Connessione a Internet
- Cartone, forbici e un paio di elastici per fissare il telefono al cartone
Descrizione
Questa attività consolida il concetto di mappatura dei dati, dimostrandone la generalizzazione. Gli studenti passeranno da un sensore di gesti (l'inclinazione) a un sensore ambientale (il microfono) e metteranno in relazione il livello di rumore con la posizione di una luce. Questo rafforza l'idea che il principio della mappatura dei dati è uno strumento computazionale universale.
Obiettivi Educativi
- Generalizzare il concetto di mappare i dati dei sensori.
- Utilizzare il microfono come dispositivo di input dei dati.
- Capire come un valore numerico di un sensore può controllare direttamente le proprietà di una luce.
- Creare un prototipo di visualizzazione dei dati in tempo reale.
Inizio (10 minuti) - Mappare i dati è universale
- Dai il benvenuto agli studenti: "Secondo voi mappare i dati funziona solo con il sensore di movimento?"
- Lancia una nuova idea: "Quale altro 'senso' ha il vostro dispositivo che potremmo usare?" Guidali verso il microfono. "E se invece di un gesto catturassimo il suono? Potremmo far muovere una luce sullo schermo quando parliamo ad alta voce e farla tornare al suo posto quando restiamo in silenzio?"
- Spiega che questo è l'obiettivo di oggi: dimostrare che la relazione/mappatura dei dati è un principio universale che funziona con qualsiasi sensore e qualsiasi output.
Il Microfono: Le Orecchie del Dispositivo
Il microfono del tuo dispositivo è un sensore progettato per "ascoltare". Trasforma le onde sonore che viaggiano nell'aria in un segnale elettrico. Il tuo programma può leggere questo segnale come un numero che rappresenta quanto è forte il suono. Lo chiamiamo livello di rumore. Più forte è il suono, più grande sarà il numero che ci dà il sensore.
Generalizzare la mappatura dei dati: un principio universale
La cosa più importante che impareremo oggi è che mappare i dati non dipende da un sensore specifico. È un principio fondamentale della programmazione che segue una formula semplice: Input → Elaborazione → Output. Puoi mettere in relazione qualsiasi input (inclinazione, rumore, livello di luce) con qualsiasi output (suono, colore, posizione, vibrazione). Usando un microfono al posto di un sensore di movimento, dimostriamo che la mappatura dei dati è uno strumento universale per creare interazioni.
Controllare la posizione della luce con i Dati
Lo schermo è una griglia di LED e ogni posizione è identificata da due coordinate: la colonna (X) e la riga (Y). In questo visualizzatore le colonne restano fisse, ed è la riga che il rumore controlla. Per il nostro visualizzatore prenderemo il numero che ci dà il sensore di livello di rumore e lo useremo per decidere in quale riga si accendono i LED (dovremo limitarlo al numero di righe che ha lo schermo). Siccome quel numero può essere molto grande, lo dividiamo per adattarlo all'altezza dello schermo. Il risultato: più forte è il suono, più in alto si muove la luce sullo schermo!
Sviluppo (20-30 minuti) - Costruire con il Suono
- Ora che gli studenti sono pronti a generalizzare il concetto, è tempo di costruire il visualizzatore.
- Guidali attraverso le istruzioni per usare il sensore di rumore e controllare la posizione della luce, come dettagliato qui sotto. Incoraggiali a fare rumori diversi (parlare, applaudire, mettere della musica) per vedere la reazione in tempo reale.
Chiusura (5-10 minuti) - Riflettere su Input e Output
- Una volta che tutti i visualizzatori reagiscono al suono, è tempo di consolidare l'apprendimento.
- Avvia la discussione finale: "Oggi abbiamo dimostrato una delle idee più importanti della programmazione. Quali dati abbiamo messo in relazione/mappato e con quale output? Quali altre combinazioni di sensore e output vi vengono in mente?" Usa le domande della sezione di riflessione per stimolare la creatività e una comprensione profonda del concetto.
Rifletti
Hai dimostrato che la mappatura è un principio universale. Quale sensore abbiamo usato come input e quale proprietà abbiamo controllato in output?
Pensa agli altri sensori del tuo telefono (come il sensore di luce ambientale). Quali dati potresti mettere in relazione con esso? Cosa creeresti?
Il Microfono: Le Orecchie del Dispositivo
Il microfono del tuo dispositivo è un sensore progettato per "ascoltare". Trasforma le onde sonore che viaggiano nell'aria in un segnale elettrico. Il tuo programma può leggere questo segnale come un numero che rappresenta quanto è forte il suono. Lo chiamiamo livello di rumore. Più forte è il suono, più grande sarà il numero che ci dà il sensore.
Generalizzare la mappatura dei dati: un principio universale
La cosa più importante che impareremo oggi è che mappare i dati non dipende da un sensore specifico. È un principio fondamentale della programmazione che segue una formula semplice: Input → Elaborazione → Output. Puoi mettere in relazione qualsiasi input (inclinazione, rumore, livello di luce) con qualsiasi output (suono, colore, posizione, vibrazione). Usando un microfono al posto di un sensore di movimento, dimostriamo che la mappatura dei dati è uno strumento universale per creare interazioni.
Controllare la posizione della luce con i Dati
Lo schermo è una griglia di LED e ogni posizione è identificata da due coordinate: la colonna (X) e la riga (Y). In questo visualizzatore le colonne restano fisse, ed è la riga che il rumore controlla. Per il nostro visualizzatore prenderemo il numero che ci dà il sensore di livello di rumore e lo useremo per decidere in quale riga si accendono i LED (dovremo limitarlo al numero di righe che ha lo schermo). Siccome quel numero può essere molto grande, lo dividiamo per adattarlo all'altezza dello schermo. Il risultato: più forte è il suono, più in alto si muove la luce sullo schermo!
Crea
Costruiamo il visualizzatore di musica.
Costruisci il modellino di cartone— servono anche un paio di elastici per fissare il telefono al cartone
- Premi ✙ Aggiungi Dispositivo e seleziona LivelloRumore per usare il microfono.
- Premi di nuovo ✙ Aggiungi Dispositivo e seleziona DisegnoLED che sarà il nostro schermo di luci.
- Ricorda di scansionare o aprire i componenti. Puoi metterli sullo stesso dispositivo.
Siamo pronti a trasformare il suono in luce!
Composizione del Codice
Premi il simbolo del punto interrogativo per aprire i commenti. Dentro un loop ripeti per sempre, il programma prima cancella il disegno — così la luce precedente non resta accesa — e poi legge il livello di rumore e usa quel numero per decidere la riga in cui si accendono i LED (lo dividiamo per adattarlo all'altezza dello schermo e lo limitiamo tra 1 e 7 perché non esca dallo schermo, sottraendolo a 7 così da poterlo mostrare dal basso verso l'alto). Più rumore significa che la luce si sposta più in alto!
Rifletti
Hai dimostrato che la mappatura è un principio universale. Quale sensore abbiamo usato come input e quale proprietà abbiamo controllato in output?
Pensa agli altri sensori del tuo telefono (come il sensore di luce ambientale). Quali dati potresti mettere in relazione con esso? Cosa creeresti?