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Circolo “E. Solvay”, Rosignano Solvay
11 APRILE 2016
Robotica | Educazione | Arte | Divertimento
Breve corso di formazione su
Bee-Bot e Pro-Bot
PERICLE SALVINI
GIACOMO SANTERINI
MASSIMILIANO VALENTE
www.great-robotics.it
Cosa prevede il corso di formazione
• ICONTRO 1 (durata 2 ore). Introduzione al
funzionamento e all’utilizzo didattico delle piattaforme
robotiche Bee-Bot e Pro-Bot. L’incontro comprende
dimostrazioni partiche di attività didattiche
interdisciplinari (adatte sia per le materie scientifiche, sia
per quelle umanistiche) da svolgersi in classe con i
suddetti robot.
• INCONTRO 2 (durata 2 ore). Approfondimento di alcuni
concetti di base dell’informatica attraverso la
programmazione (“coding”), usando come strumento la
semplice interfaccia fisica (quindi senza l’uso del
computer) dei robot Bee-Bot e Pro-Bot.
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Breve corso di formazione su Bee-Bot e Pro-Bot
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INCONTRO N. 2.
Indice dei contenuti
1. Introduzione al «pensiero computazionale» (Salvini)
2. Iniziative per imparare il «coding» (Salvini)
3. Esempi di programmazione «hardware» e
«software» (Valente-Santerini)
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Perché insegnare il «coding»
• Imparare a programmare non solo per diventare un informatico di
professione;
• Non solo perché è divertente e creativa
• Perché imparare a programmare insegna a risolvere problemi
• «Computational thinking» è un’espressione coniata nel 2006 da Jeannette
Wing [1] - Corporate Vice President di Microsoft Research - “per spiegare
come ragiona un informatico mentre svolge il suo lavoro: imparare a
programmare un computer è oggi riconosciuto come il modo migliore per
apprendere la capacità di astrazione necessaria ad affrontare un problema
in un qualsiasi campo dell’attività umana” [2]
• «L’informatica non ha a che fare con il computer più di quanto il telescopia
abbia a che fare con l’astronomia» (D. Dijkstra) in [2]
• «Learning by doing» (imparare facendo)
–
–
[1] J.M. Wing, «Computational thinking», Communication of the ACM, March 2006, vol. 49, n.3
[2] Meini et al. Coding Lab – L’arte di risolvere problemi con l’informatica, Zanichelli 2015]
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Cos’è il pensiero computazionale?
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Dal film Apollo 13
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Cos’è il pensiero computazionale
• «L'essenza del concetto, esemplificata
magistralmente da questo video, è che con il
pensiero computazionale si definiscono procedure
che vengono poi attuate da un esecutore, che opera
nell'ambito di un contesto prefissato, per raggiungere
degli obiettivi assegnati.» [3]
[3] http://www.programmailfuturo.it/progetto/cose-il-pensiero-computazionale
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Esempio
• Obiettivo Principale: Introdurre il modello del
“Pensiero Computazionale” come metodo per la
risoluzione dei problemi che aiuta a riformularli in
modo da poterli risolvere efficientemente in modo
automatico.
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Le 4 fasi del pensiero computazionale
• Fase 1) Decomporre — Suddividere problemi grandi e difficili in qualcosa
di molto più semplice. Spesso i grossi problemi altro non sono che tanti
piccoli problemi messi insieme.
• Fase 2) Schema — Struttura risolutiva regolare ripetuta più volte. A volte,
quando un problema è composto da tanti piccoli pezzetti, noterete che
questi pezzetti hanno qualcosa in comune. Se non ce l’hanno, potrebbero
comunque avere delle forti somiglianze con i pezzi di un altro problema
che è già stato risolto in precedenza. Se riuscite ad trovare queste
regolarità, individuare i singoli pezzetti diventerà molto più semplice.
• Fase 3) Astrazione — Dopo aver individuato uno schema, è possibile
astrarre (ignorare) dai dettagli che differenziano le varie cose ed utilizzare
delle tecniche generali per trovare soluzioni che funzionano per più di un
problema.
• Fase 4) Algoritmi — Quando la soluzione è pronta, è possibile scriverla in
modo che possa essere eseguita passo per passo. Ciò rende più facile
riuscire ad ottenere i risultati attesi
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La cultura del «coding» in Italia [4]
•
Il questionario intende misurare la percezione della programmazione
–
•
Popolazione coinvolta (tot. 1000 circa): 458 studenti (scuole primarie e secondarie di secondo grado), 204
insegnanti e 327 genitori
Risultati:
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74% dei genitori non ha mai sentito parlare di «programmazione» a scuola
oltre il 50% degli insegnati non ne ha mai avuto esperienze dirette
Il 70% degli studenti sostiene di non avere mai fatto, in aula, attività di «coding»
Nell’immaginario dei docenti, la programmazione significa collaborazione: il 33% degli insegnati vede nel
«coding» uno strumento utile a creare obiettivi condivisi da raggiungere insieme
Il 15% associa la programmazione a progettazione, organizzazione e pianificazione
Per il 12%, il coding richiama immaginazione e creatività.
Ma soprattutto, il 75% dei docenti si dice pronto a fare entrare il coding in aula, finalizzandone l’ingresso alla
diversificazione dei metodi didattici e propedeutici.
Per la maggior parte dei genitori il «coding» stimola la creazione di team di lavoro e lo sviluppo
dell’intelligenza logico-analitica finalizzata alla scelta delle soluzioni migliori per risolvere problemi
Il 10,5% lo considera come il mero apprendimento di un linguaggio di programmazione
Per il 22% gli studenti, fare «coding» favorisce l’aspetto relazionale, implicito nel lavoro di gruppo
Il 18% crede che stimoli l’uso della logica
17% è sufficiente imparare le logiche basilari della programmazione
33% è felice di cimentarsi con la programmazione tutti i giorni
8% crede che programmare sia da sfigati…
[4] http://www.wired.it/gadget/computer/2015/10/14/coding-nelle-scuole-inesistente/
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2. Iniziative per imparare il «coding»
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Iniziative sul «coding»
• http://programmailfuturo.it/ ‘Programma il Futuro’ è
l’iniziativa a cui il MIUR ha dato vita per favorire la diffusione
del «coding» a scuola
• http://code.org piattaforma di «coding» diffusa in tutto il
mondo che può essere utilizzata subito da docenti e
bambini a partire da 4 anni (tradotta anche in italiano)
• http://codeweek.it Il sito italiano del CodeWeek
• http://codeweek.eu/ ‘Europe Code Week’ is a grassroots
initiative which aims to bring coding and digital literacy to
everybody in a fun and engaging way. 15-23 October 2016
• http://www.smart-coding.it/ ‘SmartCoding’ Samsung’, a.s.
2014-2015
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Programma il futuro: 2° anno [5]
• «L’iniziativa “Programma il futuro” del MIUR, in
collaborazione con il CINI – Consorzio Interuniversitario
Nazionale per l’Informatica, fornisce alle scuole una serie di
strumenti semplici, divertenti e facilmente accessibili per
formare gli studenti ai concetti di base dell'informatica.»
• Il pensiero computazione è una competenza chiave per le
nuove generazioni: «Per essere culturalmente preparato a
qualunque lavoro uno studente vorrà fare da grande è
indispensabile quindi una comprensione dei concetti di base
dell’informatica. Esattamente com’è accaduto nel secolo
passato per la matematica, la fisica, la biologia e la chimica.»
[5] MIUR – Dip. per il sistema educativo di istruzione e formazione. Direzione generale per gli ordinamenti scolastici e la
valutazione del sistema nazionale di istruzione, Roma, 08 Ottobre 2015
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Programma il futuro: 2° anno
• «L’idea è di introdurre i concetti di base dell’informatica
attraverso la programmazione (coding), usando
strumenti di facile utilizzo e che non richiedono un’abilità
avanzata nell’uso del computer
• Il ‘pensiero computazionale’, aiuta a sviluppare
competenze logiche e capacità di risolvere problemi in
modo creativo ed efficiente, qualità che sono importanti
per tutti i futuri cittadini.
• Il modo più semplice e divertente di sviluppare il
“pensiero computazionale” è attraverso la
programmazione (coding) in un contesto di gioco.»
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• «Come previsto anche nel Piano Nazionale Scuola Digitale,
un'appropriata educazione al "pensiero computazionale", che
vada al di là dell'iniziale alfabetizzazione digitale, è infatti
essenziale affinché le nuove generazioni siano in grado di
affrontare la società del futuro non da consumatori passivi ed
ignari di tecnologie e servizi, ma da soggetti consapevoli di
tutti gli aspetti in gioco e come attori attivamente partecipi
del loro sviluppo.»
• «Non è necessaria alcuna particolare abilità tecnica né alcuna
preparazione scientifica. Il materiale didattico può essere
fruito con successo da tutti i livelli di scuole. Ciò nonostante, è
rilevante che siano proprio le scuole primarie ad avvicinarsi
quanto prima allo sviluppo del pensiero computazionale.»
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• Il corso è strutturato in due modalità: di base e avanzata
• La modalità di base è «denominata "L'Ora del Codice", consiste nel
far svolgere agli studenti un'ora di avviamento al "pensiero
computazionale". Quest’anno sono possibili ben 6 diversi percorsi
da un’ora ciascuno.»
• La modalità avanzata «consiste invece nello svolgere un percorso
più approfondito, che sviluppa i temi del ‘pensiero computazionale’
con ulteriori lezioni distribuite su 4 corsi regolari e 1 corso rapido,
da fruire a seconda dell’età e del livello di esperienza degli studenti.
Esse possono essere svolte nel resto dell’anno scolastico.»
• Entrambe le modalità possono essere fruite sia con lezioni
tecnologiche, per le scuole dotate di calcolatori e connessione a
Internet, sia con lezioni tradizionali, per le scuole tecnologicamente
ancora non supportate. Al termine delle attività, la scuola potrà
rilasciare ad ogni alunno un attestato del percorso svolto.
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L’Ora del Codice
• «L'Ora del Codice, in inglese The Hour of Code, è un'iniziativa nata negli
Stati Uniti nel 2013 per far sì che ogni studente, in ogni scuola del mondo,
svolga almeno un'ora di programmazione.
• L'obiettivo non è quello di far diventare tutti dei programmatori
informatici, ma di diffondere conoscenze scientifiche di base per la
comprensione della società moderna. Capire i principi alla base del
funzionamento dei sistemi e della tecnologia informatica è altrettanto
importante del capire come funzionano l'elettricità o la cellula.
• È necessario che gli studenti apprendano questa cultura scientifica
qualunque sia il lavoro che desiderano fare da grandi: medici, avvocati,
giornalisti, imprenditori, amministratori, politici, e così via. Inoltre, la
conoscenza dei concetti fondamentali dell'informatica aiuta a sviluppare la
capacità di risoluzione di problemi e la creatività.
• Nel 2013 questa iniziativa ha portato in una sola settimana 15 milioni di
studenti americani a sperimentare un'ora di programmazione informatica.
Successivamente, e in tutto il mondo, il numero di persone che ha avuto
questa esperienza è arrivato a 40 milioni.
• Nel 2014 si vuole arrivare a 100 milioni. In Italia, a partire da settembre
2014 quest'iniziativa dell'Ora del Codice è stata proposta a tutte le scuole
nell'ambito del progetto Programma il Futuro.»[3]
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Risultati 2014
•
•
•
«L'anno scorso (2014) le attività promosse dal Ministero dell'Istruzione hanno interessato
304.761 studenti e 2.066 scuole. Le classi coinvolte sono state in totale 16.336 (il 55% della
primaria, il 27% della secondaria di primo grado, mentre il 15% della secondaria di secondo
grado). In tre scuole su quattro (il 76%) la partecipazione degli studenti, per genere, è stata
pressoché omogenea. Lombardia, Puglia e Campania le regioni in vetta alla classifica delle
adesioni.
Il Miur ha scoperto con sorpresa che il coding non piace soltanto agli insegnanti di
informatica e matematica. Le statistiche dicono che l'approccio è stato multidisciplinare, con
l'adesione di insegnanti di lettere (28%), scienze (22%), storia (12%) e arte (6%). L'obiettivo
per l'anno scolastico in corso è raggiungere 1 milione di studenti e, nell'arco di cinque anni,
arrivare a 3 milioni.
L'Italia è in ritardo, rispetto ad altri paesi europei, e le percentuali di coinvolgimento sono
ancora basse. Il Regno Unito ha introdotto il coding nel curriculum scolastico lo scorso
settembre, mentre Belgio, Finlandia, Polonia e Portogallo stanno per farlo. In Estonia, Francia,
Spagna e Slovacchia si lavora con il coding già dalle scuole primarie.»[6]
[6] ‘A lezione di coding, un gioco molto serio’ di Pino Bruno – Repubblica, 1 novembre 2015:
http://www.repubblica.it/tecnologia/2015/11/01/news/a_lezione_di_coding-126389628/?refresh_ce
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L’Ora del Codice
• Esempio: https://studio.code.org/hoc/1
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«Coding» e robot: un connubio perfetto!
• Imparare il «coding» con la robotica …
– è più divertente e stimolante
– diventa un’attività fisica, pratica, manuale, tangibile
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Cubetto, Primo Toys ($225)
https://www.primotoys.com/
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