תוכנית לימודים טכנולוגיה דיגיטאלית. חלק א' לבתי ספר יסודיים בכל המגזרים.

מבוא

אנו חיים כיום בעולם שבו הטכנולוגיה הדיגיטלית יוצרת מהפכה כמעט בכל תחומי החיים. פיתוח פרויקטים המשלבים תוכנה וחומרה בקוד פתוח מעודד יזמות וישראל משמשת כחממה לחדשנות ורעיונות רבים בתחום.

תוכנית הלימודים "טכנולוגיה דיגיטאלית" שתוצג להלן תסייע בחשיפת ילדים בגילאים צעירים לטכנולוגיה חשובה זו בצורה חוויתית ותשלב הכרות עם נושאים מעולם הפיזיקה, האלקטרוניקה והמחשבים באמצעות תוכנה גרפית להפעלת סביבת פיתוח Arduino. חשיפה לנושאים הללו תאפשר חיבור חיישנים פיזיקאליים שונים באמצעות רכיבים אלקטרונים אל לוחות פיתוח Arduino.

Arduino  הינה חברה המפתחת חומרה ותוכנה בקוד פתוח ולוחות הפיתוח שבמסגרתה הכוללים מחשב זעיר הינם הפופולאריים ביותר בעולם. אלו מאפשרים לפתח בקלות, בנוחות ובמהירות פרויקט או מוצר סופי בתעשייה, במגמות הטכנולוגיות, בתיכונים, במכללות ובאוניברסיטאות הן עבור ניסויי מעבדה והן עבור למידה המבוססת פרויקטים PBL ומותאם למעבדות הנלוות למקצועות תיאורטיים שונים.

התכנית מפתחת מיומנויות למידה בתחומים שונים וחשיבה יצירתית באמצעות כתיבת תוכניות בצורה גרפית, להפעלת החיישנים והרכיבים האלקטרונים. ההתנסות המוחשית והשילוב האינטרדיסציפלינרי בין התחומים השונים: פיזיקה, אלקטרוניקה ומחשבים, יפתחו אצל הלומדים למידה משמעותית, התמודדות עם אתגרים, משמעת עצמית, חשיבה לוגית ותגרה אותם בעתיד להיחשף ולהעמיק עוד יותר בכל תחומי הלימוד הנ"ל.

התוכנית תכלול 60 שעות בפעילות במסגרת פגישות דו שבועיות כאשר משך כל פגישה שני שעורים.

התוכנית מיועדת לתלמידים בבתי ספר יסודיים בכיתות ד' – ו' במסגרת אשכולות פייס. יכול להיות שנוי במספר שעות לכל פרק ספציפי.

פרק מס'	שם הפרק	שעות עיוניות	שעות התנסות	סה"כ שעות
1	הכרות עם מושגים בסיסים מעולם הפיזיקה, האלקטרוניקה והמחשבים- הכרות עם סביבת הפיתוח Ardublock, כתיבה ליציאת הבקר ולהפעלת נורת LED.	1	3	4
2	למידה על ספקטרום של צבעי היסוד RGB וערבוב צבעים באמצעות שילוב של שלוש נורות בצבעים אדום, ירוק וכחול. כתיבת תוכניות לשילוב שלושת הצבעים וליצירת קשת רחבה של צבעים.	1	3	4
3	ייצוג מידע במחשב, ערכים דיגיטאליים, בסיס בינארי- כתיבת תוכניות תוך שימוש בגדלים דיגיטאליים לשם הפעלת שמונה נורות LED.	1	3	4
4	גדלים אנלוגיים רציפים- הכרת חיישנים פיזיקאליים וחיבורם לסביבת Arduino : חיישן אור ורכיבים אלקטרו-אופטיים.	1	3	4
5	שינוי ערכים, משפטי תנאי ביצוע סדרתי בתוכנה.	1	3	4
6	יצירת צלילים- הסבר הצלילים והשמעתם רמקול, תדר, אוקטבה. כתיבת תוכניות ליצירת צלילים ומנגינות	1	3	4
7	חיישן אולטרא סוניק	1	3	4
8	מנועים- מנוע DC ומנוע RC Servo כתיבת תוכנית להפעלת המנועים.	1	3	4
9	פרוטוקול תקשורת טורית, התקן Bluetooth הפעלת מנוע DC באמצעות תקשורת טורית.	1	3	4
10	פיתוח פרויקט ביניים בחירת נושאים, תכנון חשמלי, כתיבת קוד להפעלת הפרויקט פרזנטציה של הפרויקט.	1	3	4
11	מסך גרפי-  הסבר כללי על מסך גרפי מסוג TFT. כתיבת קוד להצגת פיקסל, מספרים, תווים וצורות הנדסיות.	1	3	4
12	מסך מגע – הסבר כללי כיצד עובד מסך מגע הפעלת	1	3	4
13	הצגת תמונה- שמירת תמונות בכרטיס SD Cards והצגתם על גבי מסך הגרפי	1	3	4
14	RTC- שעון זמן אמת	1	3	4
15	משדר מקלט NRF24L01	1	3	4
סה"כ		20	40	60