8 febbraio 2018

Robotica Educativa

ROBOTICA EDUCATIVA

1) Che cos’è la robotica educativa
La robotica educativa è una modalità didattica che permette ai bambini e ai ragazzi di approcciarsi in modo efficace ed efficiente alla robotica, alla programmazione informatica e all’apprendimento delle materie STEAM (Science, Technology, Engineering and Mathematica) e a sviluppare il pensiero computazionale. In quanto metodo, essa ha permesso alle scuole che hanno intrapreso questa strada di spostare il focus dalla dimensione puramente tecnologica dell’utilizzo delle ITC a quella epistemologico-culturale. Essa si inserisce appieno nel Piano Nazionale Scuola Digitale (PNSD) e degli obiettivi della PAT per il lancio di una strategia complessiva di innovazione della scuola italiana e per un nuovo posizionamento del suo sistema educativo nell’era digitale.

2) Fondamenti della robotica educativa
La robotica educativa ha i suoi fondamenti teorici nel costruzionismo (Papert), secondo il quale la conoscenza non è trasmessa ma costruita con l’esperienza diretta anche tramite l’uso di artefatti, sia fisici che cognitivi, e nel costruttivismo (Piaget). Piaget sosteneva che gli esseri umani si rapportino all’ambiente attraverso due processi: l’assimilazione e l’accomodamento. Il processo di assimilazione, scrivono Moro e Menegatti, prevede che l’individuo integri le informazioni provenienti dall’ambiente esterno attraverso le strutture concettuali che già possiede. L’accomodamento, invece, si verifica quando le strutture esistenti si modificano allo scopo di poter incamerare nuovi stimoli. Si tratta dunque di un processo di apprendimento continuo e dinamico di costruzione e ricostruzione della conoscenza in cui l’individuo e la sua capacità creativa e innovativa nel risolvere i problemi costituiscono il fulcro del processo stesso.
1 www.istruzione.it/scuola_digitale/allegati/Materiali/pnsd-layout-30.10-WEB.pdf
Papert ritiene che la costruzione e la manipolazione di oggetti abbiano un ruolo determinante nel processo di apprendimento che viene dunque situato nella pratica e legato ad un progetto chiaro e definito. La robotica costituisce l’esempio più chiaro di learning by doing attraverso la quale gli studenti, di ogni ordine e grado, diventano protagonisti attivi:
a) sono, infatti, conoscitori attivi del loro processo di apprendimento. Le conoscenze pregresse maturate, le competenze acquisite permettono loro di ricostruire le loro conoscenze e trovare soluzioni originali ai problemi che devono risolvere e quindi di allenarsi ad affrontare la complessità
b) l’imparare facendo permette loro di apprendere attraverso gli errori e le prove sviluppando un approccio di tipo scientifico al problema
c) l’apprendimento situato, cioè legato all’esperienza diretta, permette di rispondere a quesiti realistici attraverso l’utilizzo pratico di nozioni di matematica, fisica, informatica
d) il prodotto dell’apprendimento (robot, software gestionale etc) è visibile dunque facilmente condiviso

3) Obiettivi della scuole che hanno fatto propria la robotica educativa
Nella vision (quale formazione si dà ai ragazzi) delle scuole che hanno reso parte integrante della propria offerta formativa curricolare la robotica educativa, c’è la profonda convinzione che essa concorra in modo significativo al pieno sviluppo della persona verso una positiva interazione con l’altro e con il contesto in cui si trova ad operare in una logica di life long learning.
Le diverse scuole che costituiscono la rete di scopo nazionale, che si sta costituendo con rete capofila la STAARR di Trento, evidenziano nei loro statuti una serie di obiettivi che possono essere così sintetizzati
1) sviluppo del ragionamento logico attraverso la programmazione dei robot o dei software sottesi al loro funzionamento
2) sviluppo del computational thinking (pensiero computazionale)2 che permette ai ragazzi di espandere le loro capacità di problem solving, fornendo gli strumenti per risolvere problemi in maniera automatica, ovvero coadiuvata da un calcolatore. In altre parole, significa insegnare loro innanzitutto a creare una rappresentazione astratta del problema da risolvere, dividendolo in sottoproblemi quando possibile; significa fornire agli studenti la capacità di costruire una rappresentazione linguistica e formale della soluzione, che poi verrà codificata in maniera adatta all’esecuzione da parte di un calcolatore (coding, o programmazione).
3) implementazione di un’appropriata computing education (educazione alla computazione), che va distinta nettamente dalla computer science (scienza dell’informazione, riservata a chi farà l’informatico come professione) e ancora di più dalla computer fluency (abilità di base nell’uso di mezzi informatici, già parzialmente integrata nei programmi didattici curriculari).
4) sviluppo delle competenze proprie del metodo sperimentale partendo dalla verifica delle ipotesi
5) implementazione di competenze di pianificazione, programmazione e progettazione attraverso la formulazione di un piano di azioni necessarie per il raggiungimento di uno scopo.
6) sviluppo di competenze di problem solving e cioè del flusso dinamico dei cinque processi cognitivi di comprensione di un problema, rappresentazione, categorizzazione, pianificazione, autovalutazione, soluzione dello stesso
7) aumento della motivazione sia intrinseca che estrinseca all’apprendimento
8) integrazione e inclusione degli alunni BES A attraverso lo sviluppo di abilità visivo-motorie legate al montaggio dei robot
2 In un articolo del 2006, Jeannette Wing (ora vicepresidente Microsoft) ha coniato il termine computational thinking (pensiero computazionale) per indicare il processo metale coinvolto nella formulazione di un problema e nell’espressione delle sue soluzioni, in modo che possano essere effettivamente portate a termine da un esecutore – umano o artificiale.
9) sviluppo di competenze e conoscenze negli studenti BES B attraverso il superamento della didattica tradizionale che si limita a fornire strumenti dispensativi e compensativi ma non ad intercettare la motivazione dello studente
10) superamento delle differenze di genere nell’affrontare determinate discipline
11) sviluppo di competenze metacognitive, base della propria crescita personale, tra cui in primis l’accettazione dell’imperfezione, l’apertura all’imprevisto, il ridimensionamento della propria insoddisfazione, la capacità di non procrastinare la decisione, l’affrontare la complessità.
12) orientamento fattivo e non solo informativo verso le facoltà scientifico-tecnologiche
13) implementazione del CLIL attraverso l’utilizzo della terminologia inglese
14) la formazione continua di tutto il personale coinvolto nell’ottica di una sussidiarietà orizzontale
Un fattore determinante sulla diffusione della robotica educativa è dato dalle gare di robotica. Lo stimolo della gara fa sì che l’alunno si concentri sui problemi da affrontare e metta fattivamente in atto quanto ha appreso, è l’occasione più immediata di evidenziare le proprie conoscenze e competenze dirette e trasversali, dal momento che mai l’adulto può interagire con i ragazzi in gara. Diverse sono le competizioni: first lego league (che vede i nazionali ormai da diversi anni svolgersi a Rovereto), word robot olympiad, nao challenge, Robocup.
Sono decine di migliaia gli studenti che vivono l’esperienza di una didattica diversa, innovativa, attenta alle loro esigenze e alle loro differenze, che li pone al centro del processo di apprendimento e di insegnamento quale appunto la robotica educativa.
Il referente nazionale per i mondiali dottor Sgrò ha dato solamente alla competizione trentina gli slot mondiali per rescue line, rescue maze e dance, mentre gli slot per il soccer sono dati alla gara che si terrà a Roma, nella settimana successiva. Da queste gare usciranno i finalisti per il mondiale 2018 che si terrà Montreal in Canada.