Fatti:
A.
A.a. B._ e C._ sono i figli che A._ ha avuto con la prima moglie D._. In occasione dello scioglimento del loro matrimonio, con sentenza 30 luglio 2009 il Pretore della giurisdizione di Locarno Campagna ha omologato una convenzione con la quale A._ si impegnava a versare determinati contributi alimentari indicizzati in funzione dell'età dei minori (per B._ fr. 1'050.-- mensili dal 1° aprile 2009 al 31 marzo 2010; fr. 1'100.-- mensili dal 1° aprile 2010 al 28 dicembre 2014; fr. 1'300.-- mensili dal 1° gennaio 2015 al 28 dicembre 2020; per C._ fr. 915.-- mensili dal 1° aprile 2009 al 31 marzo 2010; fr. 1'100.-- mensili dal 1° aprile 2010 al 28 dicembre 2020; fr. 1'300.-- mensili dal 1° gennaio 2021 al 30 marzo 2026).
A.b. A._ ha avuto dalla sua nuova compagna E._ - sposata il 10 luglio 2010 - un terzo figlio, F._, nato il 21 gennaio 2010. In ragione di ciò, ha convenuto i figli di primo letto al fine di ottenere, in modifica della sentenza di divorzio, una riduzione dell'obbligo contributivo nei loro confronti a fr. 417.-- mensili indicizzati in favore di B._ e a fr. 367.30 mensili indicizzati in favore di C._. Avanti al Pretore, in data 20 luglio 2010 le parti hanno trovato un accordo sull'assetto cautelare pendente causa. Il Pretore ha respinto l'azione con sentenza 27 marzo 2012, revocando parimenti l'assetto cautelare previsto per la durata della causa. Il Giudice di prime cure ha anche respinto la richiesta di assistenza giudiziaria presentata dall'attore.
B.
Adito da A._ con allegato 10 aprile 2012, con la qui impugnata sentenza 31 ottobre 2012 il Tribunale di appello ha respinto l'appello diretto contro la decisione di merito (dispositivo n. 1) e ha altresì dichiarato senza oggetto l'appello inoltrato contro la revoca del decreto cautelare (dispositivo n. 2). La Corte cantonale ha inoltre respinto l'istanza di gratuito patrocinio dell'appellante.
C.
Con allegato 6 dicembre 2012, A._ (ricorrente) propone un ricorso in materia civile (5A_902/2012) contro il dispositivo n. 1 del giudizio cantonale, relativo al merito,ed un ricorso sussidiario in materia costituzionale (5D_192/2012) contro il dispositivo n. 2,relativo alle misure cautelari. Postula in sostanza la conferma fino al 31 luglio 2012delle misure cautelari concordate fra le parti in data 20 luglio 2010 e l'adozione a partire dal 1° agosto 2012 delle misure postulate con un'istanza inoltrata avanti al Pretore in data 31 agosto 2012.Nel meritopostula la riforma del giudizio cantonale. Chiede inoltre, per entrambi i gravami dinanzi al Tribunale federale e per le due istanze cantonali, la concessione del gratuito patrocinio.
Invitati ad esprimersi, il Tribunale di appello vi ha rinunciato riconfermandosi nelle motivazioni e nelle conclusioni contenute nella sentenza impugnata, mentre B._ e C._ (opponenti) hanno dichiarato condividere la sentenza impugnata.

Diritto:
1.
1.1. Sebbene oggetto di un unico documento, il Tribunale di appello ha preso due decisioni, una sul merito della vertenza, l'altra concernente l'efficacia dell'assetto provvisionale. Il ricorrente ha inoltrato un unico allegato, contenente tuttavia due ricorsi indipendenti. Considerato che le due decisioni concernono le medesime parti, si fondano sulla medesima fattispecie e sono strettamente connesse, si giustifica la congiunzione dei gravami e la loro evasione in un'unica decisione (<ref-law> applicabile par analogia in virtù del rinvio dell'<ref-law>; v. <ref-ruling> consid. 1; <ref-ruling> consid. 1a; <ref-ruling> consid. 1; sentenza 5A_170/2013 del 3 ottobre 2013 consid. 1.1).
1.2. Nel merito, la sentenza impugnata, finale ai sensi dell'<ref-law> ed emanata su ricorso dall'ultima istanza cantonale (art. 75 cpv. 1 e 2 LTF), riguarda un'azione di modificazione degli alimenti fissati in una sentenza di divorzio, ovvero una causa civile (<ref-law>) di carattere pecuniario con un valore di lite superiore al limite di fr. 30'000.-- (<ref-law>) previsto dall'<ref-law> (<ref-ruling> consid. 2; sentenza 5A_99/2011 del 26 settembre 2011 consid. 1, non pubblicato in <ref-ruling>). Essa è quindi suscettiva di un ricorso in materia civile. Il gravame 5A_902/2012, tempestivo (<ref-law>) ed inoltrato dalla parte soccombente nella sede cantonale (<ref-law>), è quindi in linea di principio ammissibile.
1.3. Nella misura in cui definisce il destino dell'assetto provvisionale pendente lite, la sentenza impugnata non è invece finale. Diversamente da quanto affermato in una precedente sentenza (sentenza 5A_9/2007 del 20 aprile 2007 consid. 1.2, in Pra 2007 n. 137 pag. 940), la situazione che si presenta nel quadro di un processo in modificazione della sentenza di divorzio è assai diversa da quella di un processo di divorzio: infatti, se in quest'ultima circostanza la sentenza esplica i propri effetti soltanto per il futuro, a sentenza di merito cresciuta in giudicato, e dunque per la durata del processo valgono unicamente le misure provvisionali adottate (nel senso di "Regelungsmassnahmen"), la sentenza del processo in modificazione ha effetto a partire dall'introduzione dell'azione. Non sussiste, in altre parole, alcun periodo privo di regolamentazione: per la durata del processo permangono in vigore gli alimenti stabiliti nella sentenza di divorzio, ragione per cui misure provvisionali vanno adottate con ancora maggiore prudenza (<ref-ruling> consid. 3b; sentenza 5A_732/2012 del 4 dicembre 2012 consid. 3.2), tant'è che autorevole dottrina solleva dubbi circa la possibilità di applicare l'<ref-law> al processo di modificazione della sentenza di divorzio (Denis Tappy, in Code de procédure civile commenté, 2011, n. 8 ad <ref-law>). Pertanto, atteso che nel processo di modificazione degli alimenti fissati nella sentenza di divorzio le misure provvisionali adottate riguardano un periodo che verrà poi regolamentato in modo definitivo tramite la sentenza di merito, si deve ammettere che la decisione che le ordina è di natura incidentale (sentenza 5A_732/2012 del 4 dicembre 2012 consid. 3.2).
Una decisione incidentale va impugnata tramite il rimedio di diritto previsto per l'azione di merito (<ref-ruling> consid. 1.4). Come appena visto (supra consid. 1.2), per l'azione di merito è aperta la via del ricorso in materia civile. Contro la decisione del Tribunale di appello relativa alle misure cautelari il ricorrente ha invece presentato un ricorso sussidiario in materia costituzionale. L'indicazione erronea del rimedio non gli comporta tuttavia alcun pregiudizio atteso che il suo allegato soddisfa le esigenze formali del tipo di ricorso effettivamente esperibile (<ref-ruling> consid. 1.2 con rinvii). Il gravame 5D_192/2012 sarà quindi trattato come ricorso in materia civile.
Essendo qui discorso di misure cautelari, può essere fatta valere in proposito unicamente la violazione di diritti costituzionali (<ref-law>).
1.4. Il Tribunale federale è tenuto ad applicare d'ufficio il diritto (<ref-law>). Nondimeno, tenuto conto dell'onere di allegazione e motivazione posto dall'art. 42 cpv. 1 e 2 LTF, la cui mancata ottemperanza conduce all'inammissibilità del gravame, il Tribunale federale esamina di regola solo le censure sollevate (<ref-ruling> consid. 1.3; <ref-ruling> consid. 1.1). Nell'atto di ricorso occorre pertanto spiegare in modo conciso, riferendosi all'oggetto del litigio, in cosa consiste la violazione del diritto e su quali punti il giudizio contestato viene impugnato (<ref-ruling> consid. 2.1). Le esigenze di motivazione sono più rigorose quando è fatta valere la violazione di diritti fondamentali. II Tribunale federale esamina queste censure solo se la parte ricorrente le ha debitamente sollevate e motivate, come prescritto dall'<ref-law>. Ne discende che l'allegato ricorsuale deve indicare chiaramente i diritti costituzionali che si pretendono violati, precisando altresì in che consista tale violazione (<ref-ruling> consid. 2.2; <ref-ruling> consid. 6).
Giova rammentare che, per giurisprudenza invalsa, l'arbitrio non si realizza già qualora la soluzione proposta con il ricorso possa apparire sostenibile o addirittura migliore rispetto a quella contestata; il Tribunale federale annulla la pronunzia criticata per violazione dell'<ref-law> solo se il giudice del merito ha emanato un giudizio che appare - e ciò non solo nella sua motivazione bensì anche nell'esito - manifestamente insostenibile, in aperto contrasto con la situazione reale, gravemente lesivo di una norma o di un principio giuridico chiaro e indiscusso oppure in contraddizione urtante con il sentimento della giustizia e dell'equità (<ref-ruling> consid. 2.4).
2.
Il giudice, ad istanza di un genitore o del figlio, modifica o toglie il contributo per il mantenimento del figlio, se le circostanze siano notevolmente mutate (art. 286 cpv. 2 e art. 134 cpv. 2 CC combinati). Una tale modifica presuppone che intervengano fatti nuovi, importanti e durevoli, tali da esigere una regolamentazione diversa. Ma non ogni fatto nuovo, quand'anche importante e durevole, ha quale conseguenza automatica una modifica del contributo. Una siffatta modifica entra in considerazione unicamente se l'onere di mantenimento diventa squilibrato fra i genitori, alla luce delle circostanze prese in considerazione nel precedente giudizio ed in particolare se l'onere contributivo diventa eccessivamente pesante per il genitore debitore di condizione modesta. Il giudice non può dunque limitarsi a constatare una modifica della situazione di uno dei genitori, bensì deve procedere ad una ponderazione degli interessi del figlio da un lato e di ogni genitore dall'altro tale da permettergli di apprezzare correttamente la necessità di modificare il contributo di mantenimento nel caso concreto. Accertate tali condizioni, il giudice deve ricalcolare il contributo, attualizzando tutti i criteri di calcolo adottati nel precedente giudizio (<ref-ruling> consid. 4.1 con rinvii; sentenze 5A_29/2013 del 4 aprile 2013 consid. 3.2; 5A_199/2013 del 30 aprile 2013 consid. 4.2).
3.
È incontestato che la situazione personale del ricorrente è mutata successivamente al divorzio (30 luglio 2009) a seguito della nascita del figlio F._ (21 gennaio 2010) avuto dalla sua compagna E._ e del matrimonio con la medesima (10 luglio 2010). Chiamato a verificare gli obblighi contributivi del ricorrente in seguito alla petizione di quest'ultimo, il Pretore aveva calcolato il bilancio della nuova famiglia, considerando il reddito di entrambi i coniugi, il rispettivo fabbisogno minimo, ed accertando in tal modo una metà eccedenza spettante al ricorrente sufficiente affinché questi continuasse a versare i contributi per i figli di primo letto pattuiti nella convenzione di divorzio.
Il Tribunale di appello ha adottato un'altra linea di argomentazione. Richiamate la <ref-ruling> consid. 4.2.1 e la sentenza 5A_352/2010 del 29 ottobre 2010 consid. 6.2.2, esso ha ribadito che nella commisurazione del contributo alimentare per un figlio, il debitore alimentare risposatosi nel frattempo può invocare unicamente la garanzia del proprio minimo esistenziale secondo il diritto esecutivo e non il proprio fabbisogno minimo secondo il diritto civile, e per di più limitato alla sua persona. Si tiene conto delle poste relative al nuovo coniuge unicamente ove quest'ultimo sia chiamato ad assistere economicamente il debitore nei suoi obblighi di mantenimento verso i figli avuti prima del matrimonio. Ciò non sarebbe il caso nell'evenienza concreta: stralciate le posizioni che la giurisprudenza esclude (assicurazioni non obbligatorie, imposte, rimborso di debiti verso terzi), il minimo esistenziale del ricorrente secondo il diritto esecutivo ammonterebbe a fr. 2'600.65 mensili. A fronte di un reddito mensile di fr. 6'360.-- arrotondati, gli rimane ampiamente di che versare il contributo alimentare ai figli di primo letto, anche devolvendo una cifra analoga all'ultimo nato F._. Il Tribunale di appello ne conclude che non giova chinarsi sulla situazione finanziaria della nuova moglie del ricorrente, segnatamente sul fabbisogno e sul reddito di lei, le cui variazioni non portano conseguenze.
4.
Il ricorrente non contesta che i principi sui quali poggia la sentenza cantonale siano conformi alla giurisprudenza federale. Egli solleva piuttosto due censure ben precise, entrambe concernenti il calcolo del suo fabbisogno minimo e, di conseguenza, la sua capacità contributiva: la prima relativa alla mancata considerazione dell'importo mensile per il pagamento del debito contratto per i mobili della prima famiglia (infra consid. 4.1), la seconda concernente la posizione giuridica della nuova moglie e, dunque, volta a mettere in discussione la giurisprudenza federale in proposito (infra consid. 4.2).
4.1.
4.1.1. Il ricorrente rammenta che al momento del divorzio da D._, nel quadro della convenzione relativa alle conseguenze accessorie egli aveva assunto il debito X._Sagl contratto per l'acquisto dell'arredamento dell'appartamento coniugale; tali mobili sono poi stati attribuiti in proprietà alla ex moglie. Il debito in questione è dunque da ricondurre ad una spesa effettuata a beneficio della famiglia, e ritiene pertanto che il rifiuto del Pretore e del Tribunale di appello di tener conto di questa posizione nel suo minimo esistenziale sia "contrario alla buona fede (venire contra factum proprium) e al diritto (mancato ossequio di una sentenza passata in giudicato) ".
4.1.2. Il Pretore prima ed il Tribunale di appello poi hanno fondato la loro conclusione sulla giurisprudenza (<ref-ruling> consid. 2a/bb), in virtù della quale debiti nei confronti di terze parti sono da considerare nel fabbisogno del debitore di alimenti con prudenza, poiché in caso contrario la capacità contributiva del debitore potrebbe trovarsi diminuita al punto di non più permettergli di adempiere ai propri doveri di mantenimento. Si tratta, in realtà, di una giurisprudenza che trova applicazione in sede di divorzio: nel presente caso, il ricorrente medesimo precisa che l'onere di rimborso del prestito per l'acquisto della mobilia sussisteva già al momento della pronuncia del divorzio e che egli se l'era assunto. Non rappresenta dunque un fatto nuovo, importante e tantomeno durevole (avendo in proposito il Tribunale di appello constatato che tale debito è estinto a fine luglio 2012) suscettibile di giustificare una modificazione di quella sentenza. Né influisce su ciò il fatto che la mobilia acquistata con il debito in questione sia stata attribuita in uso prima ed in proprietà poi alla moglie.
4.1.3. A ben guardare, dunque, la presente censura persegue il malcelato scopo di ridiscutere l'assunzione dell'onere del rimborso del mutuo che aveva (asseritamente) servito a finanziare l'acquisto della mobilia familiare. Ora, è fatto notorio che non è possibile sottoporre a riesame la sentenza di divorzio nel quadro di un'azione di modificazione della sentenza di divorzio, e oltretutto in assenza di fatti nuovi. Manifestamente infondata, la censura va respinta nella misura della sua ammissibilità.
4.2.
4.2.1. In secondo luogo il ricorrente critica la giurisprudenza riprodotta alla <ref-ruling>: a suo dire, escludendo dal calcolo del fabbisogno del debitore di alimenti ogni spesa riferita al (nuovo) coniuge coabitante, anche se il medesimo non sia in grado di sopperire con le proprie forze al suo debito mantenimento, il Tribunale federale ne negherebbe il sostentamento e, più in generale, impedirebbe l'applicazione degli art. 163 segg. CC. Questa più recente giurisprudenza contraddirebbe peraltro la DTF 79 237 (recte: 79 II 137), che statuiva che non esiste una precedenza delle pretese dei figli minorenni rispetto alla moglie coabitante.
4.2.2. La critica ricorsuale è infondata. Il richiamo alla DTF 79 II 137 è di dubbia pertinenza, poiché nella menzionata sentenza è discorso delle esigenze di mantenimento del precedente e dell'attuale coniuge e non dei figli. Ed è in questo senso che la dottrina attribuisce a questa sentenza - e contrario - l'affermazione che le pretese del precedente e dell'attuale coniuge sono al medesimo livello (Spycher/ Hausheer, in Handbuch des Unterhaltsrechts, 2a ed. 2010, pag. 550 n. 08.23). Dal 1953, anno della sentenza pubblicata alla DTF 79 II 137, le posizioni dottrinali sono peraltro evolute: una parte importante della dottrina attribuisce oggi apertamente la priorità alle necessità dei figli minorenni di fronte alle esigenze di qualsiasi altro titolare di pretese di mantenimento (Spycher/Hausheer, op. cit., pag. 553 segg. n. 08.28 seg., con esposizione delle varie posizioni dottrinali e nota critica). Comunque, la sentenza di riferimento è ormai la <ref-ruling>. Essa ribadisce, in primo luogo, uno dei principi già enunciati in precedenti sentenze: al debitore di alimenti deve essere garantito almeno il minimo esistenziale del diritto esecutivo, con la precisazione che soltanto il suo minimo è tutelato (<ref-ruling> consid. 4.2.1). Il calcolo di detto minimo terrà conto della metà dell'importo di base concretamente applicabile, al quale andranno aggiunti gli oneri locativi (per intero o parziali a seconda della situazione) e le usuali spese secondo il diritto esecutivo; restano escluse da questo calcolo segnatamente le posizioni concernenti i figli e l'attuale coniuge (<ref-ruling> consid. 4.2.2). Qualora dalla contrapposizione dei redditi e del minimo esistenziale del debitore di alimenti emerga un'eccedenza, questa andrà distribuita equamente fra tutti i figli (<ref-ruling> consid. 4.2.3).
L'esclusione delle posizioni relative al nuovo coniuge nel contesto di una discussione degli alimenti per i figli si fonda peraltro non su una voluta disparità fra figli e coniuge, quale la esprime il ricorrente, o su un discorso di priorità, bensì sull'applicazione di differenti basi legali: l'<ref-law> trattandosi di un'azione volta alla fissazione degli alimenti per i figli, l'art. 163 segg. CC quando sia invece discorso degli alimenti per l'attuale coniuge (<ref-ruling> consid. 4.2.2 in fine; per un privilegio di fatto dei figli quale conseguenza diretta del metodo di calcolo quando debbono essere fissati alimenti per il coniuge e per i figli contemporaneamente, v. SPYCHER/HAUSHEER, op. cit., pag. 555 n. 08.30a).
4.2.3. Il Tribunale di appello ha applicato correttamente questa giurisprudenza, della quale il ricorrente non ha saputo dimostrare l'insostenibilità. Ed in virtù di detta giurisprudenza, constatato che il ricorrente disponeva di un'eccedenza tale da permettergli di destinare al mantenimento dei figli un importo analogo per tutti e tre, a ragione il Tribunale di appello ha concluso che le poste relative alla seconda moglie del ricorrente dovevano essere trascurate nel calcolo degli alimenti spettanti agli opponenti.
5.
Il ricorrente si aggrava inoltre del fatto che il Tribunale di appello abbia stralciato siccome divenuto privo d'oggetto l'appello relativo all'assetto cautelare. Rammenta che avanti al Pretore, in data 20 luglio 2010 le parti avevano concluso un accordo valido per la durata della procedura di merito, in virtù del quale i contributi alimentari per gli opponenti venivano ridotti a fr. 725.-- mensili ciascuno. Poi il Pretore, contestualmente alla sentenza di merito, aveva decretato la revoca di tale accordo. Dichiarando l'appello contro tale decreto di revoca divenuto privo d'oggetto, il Tribunale di appello avrebbe omesso di chinarsi sulla sua relativa censura, con la quale chiedeva venisse accertata l'illiceità della revoca e la conferma dell'accordo cautelare, violando in tal modo il divieto d'arbitrio (<ref-law>) nonché il precetto di processo equo. Fondandosi su questo ragionamento, il ricorrente formula richiesta a che le misure cautelari concordate fra le parti il 20 luglio 2010 vengano confermate fino al 31 luglio 2012, e che a partire dal 1° agosto 2012 vengano adottate le misure postulate con un'istanza inoltrata avanti al Pretore in data 31 agosto 2012.
5.1.
5.1.1. Sia premesso che la conclusione volta a perpetuare l'effetto delle misure cautelari concordate fra le parti avanti al Pretore fino a fine luglio 2012, ed a far seguire nuove misure postulate avanti al Pretore in data 31 agosto 2012, è non solo per l'essenziale estranea al presente procedimento, ma anche nuova e, di conseguenza, inammissibile (<ref-law>). Peraltro la censura, di primo acchito praticamente inintelligibile, appare a ben guardare frutto di un manifesto fraintendimento delle decisioni pretorile e di appello e poggia inoltre su un'errata visione delle regole processuali applicabili.
5.1.2. Si evince dagli atti che il ricorrente aveva originariamente adito il Pretore con una richiesta di misure cautelari. Il Pretore, con l'accordo delle parti, ha convertito tale richiesta in una domanda di merito. Cionondimeno, ha ritenuto di poter ridurre gli alimenti a favore degli opponenti per la durata della causa, ciò che ha fatto con l'accordo di tutti. L'adozione dell'accordo fra le parti quale regolamentazione dei rapporti per la durata della causa costituisce una normale decisione cautelare.
5.2. Si è già accennato più sopra, nel quadro dell'esame dell'ammissibilità formale dei presenti ricorsi (supra consid. 1.3), che la riduzione degli alimenti decisa dal Pretore per la durata della procedura di prima istanza, e parzialmente confermata dal Tribunale di appello mediante concessione parziale dell'effetto sospensivo all'appello, non è una misura di regolamentazione come lo sono le misure provvisionali ordinate nel quadro di una procedura di divorzio, bensì misure provvisionali in senso stretto, che regolamentano la situazione pendente lite fino a quando per il medesimo lasso di tempo sarà stata pronunciata una decisione di merito.
5.3. Giunto alla fine dell'istruttoria e constatato che la postulata riduzione degli alimenti ai figli B._ e C._ non si giustificava, il Pretore ha respinto l'azione nel merito; conseguentemente, ha poi revocato la riduzione ordinata in precedenza a titolo cautelare. Tale modo di procedere appare conforme alla natura delle misure provvisionali ordinate: il rigetto dell'azione di merito conferma gli obblighi di mantenimento fissati a suo tempo nella sentenza di divorzio, ciò che rende caduchi ex tunc gli importi (ridotti) fissati a titolo provvisionale all'inizio della procedura di modificazione della sentenza di divorzio.
5.4. Dal canto suo, il Tribunale di appello ha puramente constatato che, con l'emanazione del giudizio di merito, ogni contesa inerente al giudizio cautelare era divenuta senza oggetto. Come appena spiegato, ciò è conforme a quanto esposto in precedenza (supra consid. 5.2).
5.5. La censura si appalesa pertanto infondata nella misura della sua ammissibilità.
6.
Il ricorrente chiede infine di essere ammesso al beneficio del gratuito patrocinio per le due istanze cantonali. Il Tribunale di appello aveva negato il gratuito patrocinio poiché la nuova giurisprudenza topica era stata pubblicata nel maggio del 2011, sicché già la causa di primo grado era divenuta priva di possibilità di esito favorevole, ed a maggior ragione lo era l'appello, introdotto successivamente.
Nel proprio ricorso avanti al Tribunale federale, a sostegno della propria istanza il ricorrente si limita a ribadire l'asserita fondatezza delle proprie tesi. Anche volendo ammettere che tale apodittica affermazione possa essere considerata motivazione sufficiente, essa, come appena visto, non corrisponde al vero.
La reiezione dell'appello contro il diniego del gratuito patrocinio avanti al Pretore è dunque conforme al diritto, così come lo è il rifiuto dell'assistenza giudiziaria in appello. Le relative censure vanno respinte.
7.
Ne discende che sia il ricorso 5A_902/2012 sia il ricorso 5D_192/2012 vanno respinti nei limiti della loro ammissibilità, con conseguenza di tassa e spese a carico del ricorrente (<ref-law>). La sua domanda di concessione dell'assistenza giudiziaria per la sede federale non può venire accolta, atteso che le sue conclusioni non avevano sin dall'inizio alcuna possibilità di esito favorevole (<ref-law>). Limitatisi ad esprimere il loro accordo con la sentenza impugnata tramite una breve lettera, agli opponenti vanno riconosciute ripetibili ridotte per la sede federale (<ref-law> e contrario).

Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1.
Le cause 5A_902/2012 e 5D_192/2012 sono congiunte.
2.
Nella misura in cui è ammissibile, il ricorso 5D_192/2012, trattato come ricorso in materia civile, è respinto.
3.
Nella misura in cui è ammissibile, il ricorso 5A_902/2012 è respinto.
4.
La domanda di assistenza giudiziaria del ricorrente è respinta.
5.
Le spese giudiziarie di fr. 2'000.-- sono poste a carico del ricorrente.
6.
Il ricorrente verserà agli opponenti la somma di fr. 300.-- a titolo di ripetibili per la procedura innanzi al Tribunale fede rale.
7.
Comunicazione alle patrocinatrici delle parti e alla I Camera civile del Tribunale d'appello del Cantone Ticino.