L'eclissi solare totale del 2024

L'8 aprile 2024, un'eclissi solare totale avrà luogo in Nord America e sarà visibile lungo un percorso che si estende attraverso il Messico, parti degli Stati Uniti e le province marittime del Canada. Mentre ci sono molti tipi diversi di eclissi, le eclissi solari totali sono rare: la prossima non si verificherà in Nord America per altri 20 anni! Come molti altri, VEX Robotics è entusiasta di questo fenomeno raro e straordinario! Ecco alcune attività in classe divertenti e coinvolgenti che puoi incorporare per connetterti con gli studenti sull'imminente eclissi usando VEX 123, VEX GO e VEX IQ!

Attività per VEX 123

Mini Eclipse con VEX 123

Questa attività si ispira alle fasi di un'eclissi solare totale, mostrate nell'immagine qui sotto. Il robot VEX 123 interpreterà il ruolo della Luna durante l'eclissi! 

La configurazione è semplice: metti un "Sole" al centro di una tessera 123. Il Sole dovrebbe essere solo un po' più grande del robot stesso. (Puoi tracciare l'Anello Artistico e tagliarne un po' fuori da quella linea per creare il Sole usando carta da costruzione gialla.) Puoi anche includere una stampa della luna e attaccarla alla parte superiore dell'anello artistico sul robot VEX 123 per far sembrare il robot veramente lunare. 

Codificare il Robot 123 per viaggiare attraverso il Sole per creare le forme del sole/luna mostrate nelle fasi precedenti. Guarda il video qui sotto: 

Ho usato VEXcode 123 per questo progetto per codificare il robot in modo che si muova con incrementi davvero piccoli, attenda tra ogni movimento e giri con angoli più piccoli per creare il percorso curvo. Ci sono voluti un'attenta riflessione e visualizzazione per determinare i movimenti, i modelli e dove posizionare il robot. Ecco il codice utilizzato nel video qui sopra: 

Potresti anche completare l'attività con Touch o il Coder; invece di spostare il robot in un ciclo continuo, chiedi agli studenti di sperimentare il posizionamento del robot per ricreare individualmente ogni fase dell'eclissi. È possibile implementare Mini Eclipse VEX 123 come un'attività autonoma o eseguire ogni fase in tempo reale durante l'eclissi. Poiché la configurazione è semplice, l'attività può essere facilmente completata all'aperto. 

Osservare l'eclissi da vicino

Dai un'occhiata più da vicino alle diverse fasi di un'eclissi solare totale utilizzando il robot VEX 123! Gli studenti codificheranno i loro robot per identificare le immagini di ogni fase di un'eclissi solare totale. 

Crea ritagli di ogni fase dell'eclissi solare e attaccali a diversi quadrati delle tessere VEX. Dopo aver mostrato alla classe le immagini delle diverse fasi dell'eclissi e aver spiegato ogni fase dell'eclissi, chiedi agli studenti di codificare il robot per seguire il percorso di ogni fase dell'eclissi. 

Puoi scegliere di elencare le fasi sulle tessere in sequenza o mescolarle mentre i tuoi studenti codificano il robot VEX 123 per raggiungere ogni fase dell'eclissi in ordine cronologico. 

Considera di includere le seguenti fasi:

Fase 1 (eclissi parziale)

L'ombra della luna diventa visibile sul disco del Sole. Il primo contatto si verifica quando l'ombra della Luna tocca il bordo del Sole. 

Fase 2 (inizia l'eclissi totale)

Durante questa fase, quasi tutto il disco del sole è coperto dalla Luna. 

All'inizio di questa fase, la luce del Sole appare suddivisa in "perline". Queste sono conosciute come "Perle di Bailey", dal nome dello scienziato britannico Francis Bailey, che scoprì questo fenomeno nel 1836. 

Alla fine, le perline scompaiono e formano un punto luminoso di luce solare simile a un diamante nel cielo, e l'atmosfera del Sole forma la banda dell'anello. L'apparizione dell'anello di diamanti è un segno che l'eclissi ha quasi raggiunto la totalità.

Fase 3 (Totalità)

La Luna copre completamente il disco del Sole. È visibile solo la Corona del Sole. Il cielo diventa scuro, le temperature scendono e la fauna selvatica spesso si acquieta.

Fase 4 (Fine eclissi totale)

Conosciuto anche come Terzo Contatto, l'ombra della Luna inizia ad allontanarsi e il Sole ricompare. Le perline di Bailey e l'anello di diamanti appaiono di nuovo. 

Fase 5 (Fine eclissi parziale)

La Luna smette di sovrapporsi al disco del Sole. L'ombra sul Sole diventa sempre più piccola e alla fine lascia il Sole. Il quarto contatto si verifica nel punto in cui l'ombra lascia il Sole. 

Puoi aggiungere più o meno immagini per rappresentare le fasi dell'eclissi in base alle esigenze dei tuoi studenti. Inoltre, considera l'aggiunta di timestamp per ogni fase per rappresentare a che ora la tua area specifica sperimenterà ogni fase dell'eclissi totale. 

Per ulteriore supporto, fornire agli studenti un diagramma delle diverse fasi di un'eclissi solare totale come nell'immagine seguente: 

Gli studenti si divertiranno a conoscere l'eclissi e a visualizzare immagini reali, soprattutto in aree che potrebbero non sperimentare l'eclissi in prima persona. Questa attività sarebbe una grande opportunità per introdurre gli studenti al concetto di eclissi prima che si verifichi l'eclissi. 

Attività per VEX GO e VEX IQ

Eclipse Pathfinder

Ispirato dalle immagini del percorso dell'eclissi, guida il colonnello Jo su una base di codice o un BaseBot, oppure costruisci e spingi un Moon Buggy su una grande mappa per replicare il percorso dell'eclissi totale! 

Puoi persino ruotare il robot in varie posizioni per imitare l'angolo della Luna! Questa attività può essere completata come attività autonoma o in tempo reale mentre si sta verificando l'eclissi. Capire gli incrementi di movimento per guidare il Robot in un percorso curvo specifico sarebbe anche un'esplorazione divertente! 

Modello di rotazione lunare 

Usando VEX GO o VEX IQ, chiedi agli studenti di costruire la propria Luna Rotante che traccia il percorso della totalità dell'eclissi! Per la configurazione, stampare una mappa del percorso della totalità come l'immagine nell'attività Eclipse Pathfinder. Attacca la mappa a una tessera GO con i perni infilati nella carta. Stampa un taglio un'immagine della Luna e attaccala alla build con uno spillo, in questo modo: 

L'attività è a tempo indeterminato - Chiedi agli studenti di progettare e costruire il proprio modello di rotazione della Luna che tracci il percorso della totalità. Ci sono così tanti modi in cui gli studenti possono farlo e questa attività sarà un ottimo esercizio di costruzione collaborativa e creatività! 

In questo esempio, ho usato le travi scorrevoli nel kit in modo da poter regolare la posizione della Luna mentre viaggiava in un percorso curvo. Guarda il video qui sotto come esempio. Mentre l'esempio utilizza un kit GO, l'attività funzionerà altrettanto bene con GO O IQ. 

Day and Night STEM Lab: Adattamento Eclissi Solare

Adatta il Day and Night VEX GO Stem Lab per concentrarti sull'eclissi solare con VEX GO o VEX IQ! Nel Day and Night STEM Lab, gli studenti indagano la rotazione della Terra. Quindi perché non aggiungere la Luna nel mix per mostrare l'eclissi? Mentre GO e IQ hanno molti pezzi simili, ho dovuto apportare alcune modifiche per far funzionare la build e ho scelto di utilizzare pezzi VEX IQ per costruire il modello.  

Ho montato il Brain su un lato in modo che possa fungere da piccola piattaforma per il Sole, quindi ho creato un piccolo cestello per il motore poiché il motore IQ ha solo fori di montaggio su un lato. Ma nel complesso, ha funzionato proprio come la build GO!

Per aggiungere la Luna, ho usato parte di quel "cestello" del motore come un modo per montare un altro raggio lungo con un ingranaggio più piccolo per fungere da luna.

Mentre la Terra ruota, posso spostare manualmente la Luna tra la Terra (la palla di polistirolo) e il Sole (il LED sul sensore ottico) per creare la mia ombra/eclissi. Puoi anche dipingere la palla di polistirolo per assomigliare di più alla Terra. Guarda l'eclissi nel video qui sotto: 

Gli studenti potrebbero seguire lo stesso processo per creare i propri modelli della rotazione terrestre e provare diverse altezze per il Sole e la Luna e vedere come ciò influisce anche sulle ombre.

Anche in un'applicazione divertente e tematica, quando stavo realizzando il mio progetto VEXcode, ho chiamato il mio motore e il mio sensore ottico in base a ciò che veniva modellato (la Terra e il Sole). Questo potrebbe aiutare gli studenti a stabilire quelle connessioni tra i comportamenti nel loro modello e i comportamenti in VEXcode!

Modello in scala dell'eclissi solare

Guida i tuoi studenti a utilizzare i pezzi VEX GO per creare un semplice modello in scala di un'eclissi solare! I tuoi studenti dovranno sapere che

• La luna è ¼ delle dimensioni della Terra 
• Ci sono circa 30 diametri terrestri tra la Terra e la Luna. 

Inizia raccogliendo i seguenti materiali:

• 1 metro 
• GO Large Beams (per ottenere una lunghezza totale di almeno 33 pollici una volta collegato)
• Fasci di grandi dimensioni rossi e perni rossi per collegare i fasci di grandi dimensioni
• 2 travi verdi
• 6 spille rosse
• 2 connettori rossi
• 2 perni gialli
• Perline, pon pon o altri oggetti rotondi per rappresentare la Terra e la Luna. Il tuo oggetto terrestre dovrebbe essere di circa 1 pollice e il tuo oggetto lunare dovrebbe essere di circa 1/4 di pollice. Ho usato i pon pon per la mia modella.
• Punti adesivi o nastro biadesivo

Innanzitutto, collega insieme i fasci di grandi dimensioni per creare un fascio più lungo lungo di circa 33 pollici.

Ho usato:

• 2 travi grandi grigie
• 2 travi grandi nere
• 1 fascio bianco grande
• 1 fascio giallo grande
• 5 travi quadrate rosse
• 20 spille rosse

Completare i seguenti passaggi per creare il modello: 

Fase 1

Utilizzare le travi quadrate rosse e i perni per collegare insieme ciascuna trave per creare una trave robusta e lunga. La trave deve essere lunga almeno 33 pollici. Come sfida divertente, incoraggia gli studenti a determinare in modo indipendente la combinazione più accurata di travi per creare la trave lunga 33 pollici! Gli studenti possono utilizzare un metro per misurare la precisione del loro fascio lungo.

Fase 2

Collegare ciascun connettore rosso a un'estremità di ciascuna delle travi verdi e collegare il connettore giallo al connettore rosso. Quindi, utilizzare i punti adesivi per fissare la Terra e la Luna ai connettori gialli. 

Fase 3

Ora, collega la tua Terra e la tua Luna al raggio che hai creato. Poiché la tua Terra ha un diametro di 1 pollice, puoi posizionare la tua luna a 30 pollici di distanza da essa sul tuo raggio, quindi il tuo modello è fondamentalmente in scala. Il mio raggio è lungo 33 pollici, quindi ho attaccato la mia Luna su un'estremità, poi ho misurato 30 pollici dall'estremità per attaccare la mia Terra.

Fase 4

Ora sei pronto per provarlo! Idealmente, hai una bella giornata di sole e puoi portare i tuoi studenti fuori e usare il sole reale per questo. Anche una torcia in una stanza buia funziona abbastanza bene.

Tieni il modello in modo che la Luna si trovi tra il Sole (o la tua fonte di luce) e la Terra. La Luna proietterà un'ombra sulla Terra, mostrando cosa succede durante un'eclissi solare! Probabilmente dovrai giocare con l'angolazione con cui stai tenendo il modello per ottenere la migliore ombra possibile. Se sei all'interno e usi una torcia, chiedi a uno studente di tenere la torcia a diverse distanze dal lato lunare del modello per testare l'ombra migliore.

Se giri il modello in modo che la Terra sia più vicina a te (tra il Sole e la Luna), avrai un modello di eclissi lunare, dove la Terra proietta un'ombra sulla Luna!

Nota: questa attività non deve essere completata durante l'eclissi. Durante le eclissi solari parziali o anulari, non è mai sicuro guardare direttamente l'eclissi senza un'adeguata protezione per gli occhi. Quando si guarda un'eclissi solare parziale o anulare direttamente con gli occhi, è necessario guardare attraverso occhiali da osservazione solare sicuri ("occhiali da eclissi") o un visore solare portatile sicuro in ogni momento. Gli occhiali Eclipse NON sono occhiali da sole normali; gli occhiali da sole normali, non importa quanto scuri, non sono sicuri per la visione del sole. Scopri la sicurezza totale dell'eclissi dalle risorse della NASA.

Ci sono innumerevoli modi in cui puoi implementare la robotica educativa per insegnare ai tuoi studenti l'eclissi! Pubblica le tue idee nella community PD+ per ispirare gli altrio iscriviti a una sessione individuale con esperti di VEX per ricevere assistenza nell'implementazione di una di queste attività. Siamo entusiasti di vedere come incorporerai il VEX Continuum per connetterti a questo evento storico!