Non serve una costruzione lunga un trimestre per insegnare robotica vera. Ognuno dei dieci progetti qui sotto abbina un sensore a un attuatore, insegna un'idea chiara e sta dentro una sola lezione da 40-60 minuti. Nessuno richiede componenti esotici, e ciascuno arriva con un modo per renderlo più facile per chi è in difficoltà o più difficile per chi finisce presto.

Perché una lezione, un concetto funziona

I grandi progetti su più settimane fanno colpo, ma per strada perdono una fetta della classe. Chi salta due lezioni non recupera più, e una costruzione mai finita non insegna a nessuno. Una cosa piccola che funziona batte una cosa grande che funziona a metà.

I progetti da una lezione risolvono il problema in tre modi. Tutti escono con qualcosa che funziona. Il debug resta circoscritto, perché a sbagliare possono essere solo un sensore e un attuatore. E ogni progetto isola un singolo concetto, così si può dire con esattezza che cosa è stato imparato, invece di indicare vagamente un groviglio di fili.

La forma di una costruzione da 40-60 minuti

Quasi tutti i progetti di questa lista seguono lo stesso ritmo. Una volta che la classe conosce il ritmo, si può cambiare sensore e attuatore ogni settimana senza rispiegare il formato.

• Primi 5 minuti: mostrate la cosa finita che funziona. Niente codice, solo l'effetto. È l'aggancio.
• 10 minuti successivi: cablate il sensore e l'attuatore e provateli uno alla volta. Un LED che lampeggia e un sensore che stampa un numero. Niente di elaborato, per ora.
• 20-25 minuti centrali: costruite la logica a piccoli passi, provando dopo ogni passo. Il sensore legge, si prende una decisione, l'attuatore risponde.
• 10 minuti successivi: differenziate. Chi finisce presto passa alla versione più difficile indicata sotto; chi è bloccato prende quella più facile.
• Ultimi 5 minuti: si mette via tutto e si risponde a voce a una domanda. Chiedete che cosa ha deciso il sensore e che cosa ha fatto l'attuatore di conseguenza.

Dieci progetti, dieci concetti

Ogni riga è una lezione intera. L'abbinamento è voluto: un ingresso, un'uscita, un'idea. L'ultima colonna mostra come spostare la difficoltà senza cambiare i componenti.

Progetto	Dal sensore all'attuatore	Concetto insegnato	Più facile / più difficile
Cronometro dei riflessi	pulsante verso schermo e cicalino	variabili e misurazione del tempo	Più facile: accendere solo un LED alla pressione. Più difficile: conservare il miglior tempo su cinque tentativi.
Luce notturna automatica	sensore di luce verso LED	if/else con una soglia	Più facile: una soglia fissa. Più difficile: aggiungere un margine perché non sfarfalli al tramonto.
Sensore di parcheggio	ultrasuoni verso cicalino	mappare la distanza sulla frequenza dei bip	Più facile: un bip sotto i 10 cm. Più difficile: un tono continuo quando si è molto vicini.
Theremin luminoso	sensore di luce verso cicalino	scalare un intervallo su un altro	Più facile: tre note fisse. Più difficile: una scala musicale completa.
Dado elettronico	pulsante verso schermo	numeri casuali	Più facile: mostrare un numero da 1 a 6. Più difficile: disegnare i puntini.
Centralina del semaforo	timer verso tre LED	sequenze e stati	Più facile: ciclo a tempi fissi. Più difficile: aggiungere un pulsante pedonale.
Indicatore a servo	sensore di luce o potenziometro verso servo	controllo proporzionale	Più facile: due posizioni. Più difficile: uno spostamento fluido con fine corsa.
Contascosse	sensore di movimento verso schermo	contare eventi e antirimbalzo	Più facile: contare qualsiasi movimento. Più difficile: ignorare le piccole vibrazioni.
Indovina il colore	sensore di colore verso schermo o LED	classificazione per confronto	Più facile: rosso o non rosso. Più difficile: riconoscere quattro colori.
Rover che evita gli ostacoli	ultrasuoni verso motori	il ciclo percepire, decidere, agire	Più facile: fermarsi davanti a un muro. Più difficile: girare e proseguire.

Da dove cominciare

Se la classe è nuova, iniziate con la luce notturna automatica. È l'if/else più pulito possibile: leggi un numero, confrontalo con una soglia, commuta un'uscita. Una volta che gli studenti si fidano di quello schema, ogni altro progetto ne è una variazione.

Il cronometro dei riflessi è quello a cui ricorrere quando l'energia cala, perché è subito competitivo e all'improvviso l'idea di conservare un valore in una variabile diventa importante. E il rover che evita gli ostacoli è quello che quasi tutti ricordano, perché è la prima volta che la macchina sembra decidere da sola. Sotto il cofano non è altro che il ciclo percepire, decidere, agire che sta al centro di tutta la robotica. Nei corsi della nostra academy li costruiamo sulla scheda sheenbot∞, ma qualsiasi microcontrollore con gli stessi connettori per sensori e motori esegue la medesima logica.

Tenete noiosa la lista dei componenti

Tutti i progetti qui girano su componenti standard: qualche LED e resistenza, un cicalino, un sensore a ultrasuoni, un sensore di luce, un sensore di colore, un servo, una coppia di piccoli motori, cavetti jumper e una scheda. Niente di difficile da reperire e niente che dipenda da un unico fornitore.

Due regole pratiche tengono in vita un set di classe. Comprate il doppio dei consumabili economici, perché quelli che si rompono davvero sono cavetti jumper e LED: mettete a budget circa il 10-15 per cento del costo del kit per i ricambi. E standardizzate. Un set di classe con dieci kit identici significa che un solo schema di cablaggio serve tutta l'aula, e una sostituzione durante la lezione richiede pochi secondi. Potete comporre i kit con i componenti del negozio, oppure usare qualsiasi componente compatibile abbiate già nell'armadio.

Portarli in classe

Questi dieci progetti si adattano tanto a un singolo assaggio quanto a un programma completo. Un progetto è una lezione di prova completa per un ragazzo che sta decidendo se la robotica fa per lui. Dieci progetti riempiono un trimestre di lezioni settimanali, con un concetto ciascuna. E con le vacanze di dicembre alle porte, una breve sequenza di questi progetti diventa un solido workshop delle vacanze, dove una giornata basta per costruirne due o tre e avere ancora tempo per romperli e ripararli.

In sintesi

Scegliete un sensore, un attuatore e un'idea. Costruite la versione più piccola che funziona, poi alzate o abbassate la difficoltà in base allo studente che avete davanti. Dieci lezioni così insegnano più robotica vera di un progetto che non arriva mai davvero in fondo. Per altri resoconti di costruzione, tenete d'occhio la newsroom.

Per quale età sono pensati?

Quasi tutti funzionano dai nove anni in su. Gli studenti più piccoli se la cavano bene con la luce notturna, il dado e il semaforo; il rover, l'indicatore a servo e l'indovina colore sono adatti a gruppi più grandi o più sicuri. La colonna della differenziazione serve proprio perché un progetto possa reggere un'aula con età diverse.

E se un progetto sfora?

Fermatevi a un punto di controllo funzionante, non a una versione difficile lasciata a metà. Una luce notturna che si accende è una lezione conclusa anche se nessuno è arrivato al passo antisfarfallio. Annotate dove si è fermato ciascuno e lasciate che riprendano la volta successiva, visto che componenti e cablaggio non cambiano.