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Posted by: giannibuda on 1-lug-2016

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La robotica educativa è una disciplina che si integra perfettamente con il Costruzionismo di Seymour Papert, che con creatività integra digital fabrication e coding, tecnologia e socialità. In questo video presentiamo un componente principe della robotica: il robot umanoide Nao, di Aldebaran Robotics. L'automa a fini didattici più completo mai prodotto (ad oggi...).

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Blue-Bot di TTS - Tappeto per lo sviluppo dell'orientamento spaziale e problem solving

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In questo video dedicato alla robotica educativa, coding e pensiero computazionale nella scuola d'infanzia, Lisa usa Blue-Bot per illustrare come utilizzarle questo strumento in modo tale che il bambino possa sviluppare l'orientamento spaziale. Dal video si può notare anche la parte realtiva al problem solving, il bambino infatti può risolvere il problema posto con più soluzioni.

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Roboraptor Blue Robot Dinosaur Toy for Kids Review

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Educational Robotics for people with Learning Disabilities

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A video describing an our European EDUROB project (http://edurob.eu), and an Android app developed to control a NAO robot. It is being used in our EDUROB project to work with people with learning disabilities. Video compiled by Jose Rodriguez. App development by Maria Trigo.

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La valenza formativa nella pratica didattica del coding, della programmazione e quindi anche della robotica, si dimostra ancora più efficace nelle situazioni in cui siano presenti casi di difficoltà dell'apprendimento o disabilità intellettive e disturbi della comunicazione:

Possibilità di recuperare la manualità come momento di apprendimento superando la consuetudine a separare teoria e pratica, regole ed esercizio

Sviluppare il pensiero creativo e quello logico

Sviluppare la capacità di problem solving

Stabilire relazioni causa-effetto

Progettare, analizzare, individuare la/le soluzioni e saper scegliere quella migliore

Giocare, e lavorare in maniera costruttiva con gli altri

Accrescere l’autonomia

Sviluppare ed esprimere la propria creatività e originalità

Socializzare e cooperare

Dialogare, discutere, riconoscere e rispettare il proprio ruolo e quello degli altri

Sperimentare e apprendere nuove forme di espressione e  comunicazione

EduRob, acronimo di Educational Robotics for Students with Learning Disabilities, è un progetto della durata di 36 mesi cofinanziato dalla Commissione europea nell’ambito del programma Lifelong Learning. Promosso dalla Nottingham Trent University, coinvolge psicologi, pedagogisti e ingegneri di sei Paesi (Regno Unito, Italia, Bulgaria, Polonia, Lituania e Turchia). Tra i partner italiani ci sono l’Aias di Bologna e il Polo Europeo della Conoscenza, una rete nazionale di istituti pedagogici e per l’innovazione.

Il progetto nasce proprio dalla convinzione che i robot possano essere un valido metodo di apprendimento alternativo per studenti che presentano queste difficoltà. Il suo obiettivo è definire strategie di insegnamento informali che consentano ai destinatari del progetto di migliorare le proprie abilità comunicative attraverso dei percorsi di apprendimento personalizzati.

Grazie a un approccio più rassicurante e meno esigente, i robot possono infatti offrire a educatori e insegnanti la chiave giusta per migliorare le capacità relazionali di studenti con disturbi cognitivi e di comunicazione.
http://edurob.eu/

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Al concetto di pensiero computazionale e programmazione si lega strettamente quello di Robotica Educativa. La robotica educativa è un approccio nuovo all’insegnamento, un metodo che utilizza i robot. Insegnamento di cosa? Prima di tutto delle materie STEM. Si tratta di un acronimo che in inglese sta per Science, Technology, Engineering and Mathematics.
Da questo punto di vista, il coding a scuola ha finalità formative identiche a quello della robotica educativa. Infatti, come nel coding anche la robotica educativa stimola lo sviluppo del pensiero computazionale, l’attitudine al problem solving, all’analisi e alla risoluzione dei problemi.Entrambi si basano sul concetto di learning by doing, imparare facendo, così come lo intendeva Papert.
Coding e robotica educativa differiscono essenzialmente per gli strumenti utilizzati: spesso uno schermo di computer per il primo, uno schermo di computer e un robot – da montare e programmare, a volte solo da programmare -, la seconda.
Robotica educativa significa anche apprendere qualcosa – la scienza, la matematica, la logica – con un metodo diverso da quelli tradizionali, grazie a macchine intelligenti.
Il gioco come motore della curiosità e della scoperta per coinvolgere una serie di abilità diverse e suscitare nei bambini e nei ragazzi interesse. È questa sostanzialmente la robotica educativa che qualcuno chiama anche robotica pedagogica. Il gioco che si fa serio quando l’insegnamento esce dagli schemi tradizionali e diventa gioco a sua volta, stimola la crescita, e con il tempo può diventare passione ma anche lavoro che appassiona.

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Scratch: https://www.youtube.com/watch?v=qVxaOMHXLTQ&feature=youtu.be&list=PL5zHZPAxZldrRwqBrnO4tBOXdHa4OeB-p

Cody Roby: https://www.youtube.com/watch?v=PYmSgalfGQ8

Il linguaggio delle cose https://www.youtube.com/watch?v=AEXF33EgH0w

Programma il futuro: http://www.programmailfuturo.it/

Code.Org                https://code.org/

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La rilevanza attribuita dal PNSD alla cultura digitale passa necessariamente per un'innovazione metodologica didattica prima che tecnologica.
La pratica della programmazione (Coding) oggi sembra essere lo strumento più efficace per insegnare il  pensiero computazionale in maniera strutturata.  Il termine coding contiene numerose sfaccettature, in generale può essere tradotto come l’attività di “fare” codice, o meglio di dare istruzioni, sì perché il linguaggio di programmazione nient’altro è se non l’indicare (attraverso delle regole stabilite) una serie di istruzioni (comandi) al pc che ha conseguentemente il compito di eseguirli. Esistono diversi programmi anche per bambini più piccoli  che permettono un approccio alla programmazione in modo intuitivo e soprattutto divertente!
Si tratta di semplici programmi con cui inventare storie, animazioni, giochi, creando un'ambientazione e impostando delle azioni per dei simpatici personaggi. Vengono stimolati tantissimo la creatività e la fantasia dei bambini.

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5 parole chiave del pensiero computazionale di Enrico Nardi su Think & Link del 28 aprile 2016

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5 parole chiave del pensiero computazionale di Enrico Nardi su Think & Link del 28 aprile 2016

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"Immagina questo scenario: domani sera sei a cena fuori e devi lasciare le istruzioni a tuo figlio affinché riesca a cenare anche in tua assenza. Devi quindi risolvere un problema: far sì che tuo figlio sia in grado di cenare da solo.
Si tratta di pensiero computazionale perché devi mettere a punto una procedura affinché lui (l'esecutore) risolva il problema. Quindi non "problem solving" in prima persona ma per qualcuno che deve agire al tuo posto per risolvere un problema. In altre parole, il pensiero computazionale è un processo mentale che conduce a specificare procedure che un esecutore può realizzare autonomamente.

Nel pensiero computazionale ci sono quindi alcuni aspetti essenziali e che si influenzano reciprocamente.

Primo aspetto: quanti anni ha tuo figlio, cosa è in grado di capire, cosa è in grado di eseguire? Devi adeguare il tuo linguaggio e le tue istruzioni alle sue capacità. Sa come si cucina la pasta? Come si friggono le patate? In altre parole, la tua procedura di risoluzione deve tenere presente la "potenza computazionale" dell'esecutore.

Secondo aspetto: come gli spieghi le cose? A che livello di dettaglio si deve spingere il tuo linguaggio? Basta dire "Riempi la pentola d'acqua", oppure è necessario chiarire "Prendi la pentola grande e riempila a metà", oppure precisare "Posiziona la pentola alta 20 cm nel lavello e con i manici in alto, sposta la bocca del rubinetto cosicché stia sopra la pentola, apri la valvola dell'acqua fredda e poi chiudila quando il livello dell'acqua ha raggiunto i 10 cm", oppure etc. etc.? Pertanto la procedura di risoluzione deve considerare il "livello di astrazione" a cui opera l'esecutore, oltre alla sua potenza computazionale.

Terzo aspetto: il problema della cena può essere scomposto in sotto problemi. Ad esempio: preparare la tavola, preparare la cena, sparecchiare, ripulire. Ognuno di questi ha poi ulteriori "decomposizioni del problema" in sotto problemi (mettere la tovaglia, sistemare piatti e posate, …), fino ad arrivare a situazioni così semplici da essere risolte da un'azione elementare ("apri il rubinetto"). Chiaramente, la decomposizione ottenuta sarà dipendente sia dalla potenza computazionale che dal livello di astrazione dell'esecutore.

Quarto aspetto: le istruzioni elementari così individuate devono essere sequenziate in un ordine che faccia sì che tutto possa funzionare (non ha senso prima sistemare i piatti e poi mettere la tovaglia…). Ecco quindi l'importanza di un "algoritmo" che risolva il problema e magari lo faccia anche in modo efficiente rispetto alle risorse in gioco (per esempio, il fatto di aprire il rubinetto solo dopo aver messo la pentola nel lavello e non prima usa l'acqua in modo più efficiente). La procedura che definisci dovrà quindi esprimere l'algoritmo in funzione di ognuno dei precedenti tre aspetti.

Quinto aspetto: è importante valutare se le istruzioni che sono state scritte conducono effettivamente tuo figlio a risolvere il problema. Devi quindi metterti mentalmente nei panni dell'esecutore e "verificare la correttezza" della procedura specificata: ognuno degli elementi precedentemente discussi ritorna quindi in gioco in questa importantissima fase.

Ecco, questi sono i cinque aspetti essenziali che l'educazione al pensiero computazionale sviluppa negli studenti. Così come nessuno impara a fare le divisioni a mano perché poi nella vita davvero farà i conti con quelle ma per il loro valore formativo, allo stesso modo sviluppare queste abilità non è finalizzato a trasformare tutti gli studenti in informatici (anche se il settore è uno di quelli con le migliori prospettive occupazionali) ma a far sì che operino meglio nella società che ci aspetta."

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https://scratch.mit.edu/projects/110799150/

https://scratch.mit.edu/projects/111288451/

https://scratch.mit.edu/projects/111829557/#editor

https://padlet.com/mariangela_spadafora1/8yvsu207xct8

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Non è un approccio didattico che vuole  trasformare gli studenti in automi e far eseguire loro sterili istruzioni per la realizzazione di un compito.
Nella realtà, infatti, è tutt'altro che una meccanizzazione delle persone. È viceversa un mezzo essenziale per sviluppare il pensiero critico, di cui la società, con l'incremento di complessità derivante proprio dalla pervasività delle tecnologie dell'informazione, ha sempre più bisogno.
Il pensiero computazionale costituisce una meta-competenza,  cioè una competenza che aiuta ad acquisire  altre competenze,perché la sua applicazione sviluppa la capacità di mettersi nei panni di un esecutore che deve raggiungere un obiettivo e di formulare una procedura che lo guidi ad ottenere tale risultato dato il contesto in cui opera.

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Prima di lei, il concetto di “pensiero computazionale” era stato introdotto per la prima volta da Seymour Papert nel 1980 nel suo libro " Mindstorms. Bambini computer e creatività" . Papert è un matematico, informatico e pedagogista Africano naturalizzato statunitense che nella sua opera racconta esperienze di didattica della matematica utilizzando il linguaggio LOGO, ossia il linguaggio di programmazione da lui sviluppato al MIT  (Massachusetts Institute of Technology) per insegnare la programmazione ai bambini. Secondo Papert, il processo di apprendimento è un processo di costruzione di rappresentazioni del mondo con cui si interagisce; L'idea di base del concetto degli artefatti cognitivi è che la mente per apprendere ha bisogno di costruire oggetti e dispositivi, di maneggiare materiali reali. Ciò vale a qualunque età, si sia bambini, adolescenti o adulti. Il procedimento che si usa deriva quindi dal bisogno di procedere per prove ed errori, attraverso una serie di tentativi di rappresentazione del mondo che ci circonda. L'apprendimento si sviluppa quindi con la discussione, l'analisi, il confronto, il sondaggio,la costruzione e lo smontaggio e la ricostruzione degli artefatti cognitivi . Papert sostiene l'uso del computer come supporto all'istruzione e ambiente d'apprendimento che aiuta a costruirsi nuove idee. Il computer viene così usato come macchina per simulare. Il linguaggio del LOGO da lui realizzato è un linguaggio di programmazione formalmente molto rigoroso,orientato alla grafica della tartaruga comprensibile ed usabile anche da bambini delle scuole elementari.E' uno strumento che consente ai bambini di utilizzare il computer per ottenere rapidamente, ma utilizzando principi matematici e logici rigorosi, risultati concreti : disegni, musica, poesie generate automaticamente.
La costruzione di un programma al computer si configura,quindi, secondo Papert, come la costruzione di una conoscenza.
"I ragazzi imparano meglio quando sono attivamente coinvolti nel costruire qualcosa che ha un significato per loro, sia esso un poema, un robot, un castello di sabbia o un programma per computer"

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Questa forma di pensiero, è indipendente dalla tecnologia in sè. Usando termini molto semplicistici,fa parte anche della nostra quotidianità;la utilizziamo in modo intuitivo  ad esempio quando:

forniamo indicazioni sul tragitto  da percorrere per raggiungere un luogo a qualcuno  che non conosce la strada.

condividiamo la preparazione di una pietanza spiegando la ricetta e descrivendo le fasi per realizzarla.

istruiamo qualcuno sulla serie di passi di danza da effettuare per realizzare una coreografia...

In tutti questi casi, "programmiamo" le azioni e  ci ingegniamo affinchè la persona cui sono dirette le nostre indicazioni, l'esecutore, attui, nel modo più preciso possibile,  la procedura che gli abbiamo fornito ( il percorso, la ricetta, i passi di danza)  fino a raggiungere lo scopo prefissato.

Il pensiero computazionale prende a prestito concetti e strumenti propri dell’informatica per trovare soluzioni innovative e creative ai problemi di ogni giorno. Questo non significa che gli esseri umani devono imparare a pensare come i computer: il pensiero computazionale è il modo in cui gli esseri umani insegnano ai computer a risolvere i problemi e non viceversa.Solo grazie agli esseri umani i computer possono diventare strumenti utili e interessanti: l’unico limite a quello che i computer sono in grado di fare è  è costituito dalla nostra creatività e immaginazione.
Esercitarlo significa acquisire quelle abilità che consentiranno di sviluppare un'attitudine mentale utile ad affrontare problemi di ogni genere.

Il termine  "pensiero computazionale", dopo essere stato ufficialmente accettato nel mondo giuridico con la pubblicazione della legge 107/2015 ("La Buona Scuola") è entrato anche nella pratica didattica col Piano Nazionale Scuola Digitale (PNSD), che ha riconosciuto attività di questo tipo come essenziali per la formazione degli studenti nell'era digitale: #AZIONE 14: fornire competenze digitali agli studenti- # AZIONE 17: portare il "pensiero logico computazionale"  nelle scuole primarie.
Far capire i principi che stanno alla base del funzionamento delle nuove tecnologie significa offrire ai "nativi digitali" gli strumenti necessari non solo a comprendere le procedure per la risoluzione dei problemi ma soprattutto a divenire artefici e inventori critici delle soluzioni stesse.

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Attualmente non esiste una definizione universalmente condivisa di "pensiero computazionale" (Computational Thinking). Quella che sembra mettere d’accordo il maggior numero di esperti è quella formulata  nel 2006 dalla dottoressa Jeannette Wing, direttrice del Dipartimento di Informatica della Carnegie Mellon University, Pennsylvania, secondo cui il pensiero computazionale è "lo sforzo che un individuo deve mettere in atto per fornire a un altro individuo o macchina  le "istruzioni” necessarie affinché questi eseguendole sia in grado di portare a termine il compito dato" , ossia una competenza fondamentale per tutti, non solo per informatici. Essa auspica un utilizzo delle idee del pensiero computazionale anche in altre discipline, oltre quelle prettamente scientifiche.