Nuove tecnologie per l'apprendimento scolastico: coding e robotica educativa

Nuove tecnologie per l'apprendimento scolastico

Pensiero computazionale

Nuove tecnologie per l'apprendimento scolastico Pensiero computazionale Coding e robotica educativa Materiale ad uso didattico a cura della Prof.ssa Rosa Pia D'AcriAZIONE #17

Le origini del pensiero computazionale

L'azione #17 del Piano Nazionale Scuola Digitale, individua nella scuola primaria l'ambiente strategico per l'introduzione del pensiero computazionale a scuola e punta all'alfabetizzazione digitale.

Nel 1980, Seymunt Papert, informatico sudafricano naturalizzato statunitense, nel suo celebre libro "Mindstorms", e in seguito in un articolo del 1996 sull'insegnamento della matematica con strumenti informatici, introduce il concetto di pensiero computazionale.

Papert sviluppò il Logo, un linguaggio di programmazione pensato appositamente per fini didattici. Materiale ad uso didattico a cura della Prof.ssa Rosa Pia D'AcriNel 2006, la prof.ssa Jeannette Wing pubblica un articolo con il titolo "Computational thinking". Nell'articolo la studiosa sostiene che il "pensiero informatico" contiene «competenze e concetti utili a tutti e non solo agli informatici»; inoltre delinea una serie specifica di elementi che caratterizzano il computational thinking:

• va oltre l'abilità di programmare un computer;
• vuole risolvere problemi;
• non ridurre il pensiero umano alle modalità di funzionamento del computer;
• permette di far interagire il ragionamento logico con la costruzione di sistemi che agiscono nel mondo reale;
• non è finalizzato alla sola realizzazione di software ma alla soluzione di problemi, gestire la nostra vita quotidiana, comunicare e interagire con le altre persone;
• è "per tutti e dovunque", cioè integrato nei contesti quotidiani.

Materiale ad uso didattico a cura della Prof.ssa Rosa Pia D'Acri1. DEFINIZIONE E ORIGINI ABILITÀ E TECNICHE DERIVANTI DALL'INFORMATICA NON LIMITATO ALL'AMBITO INFORMATICO INTRODUZIONE DA SEYMOUR PAPERT E DIFFUSIONE DA JEANNETTE WING IL PENSIERO COMPUTAZIONALE È UN INSIEME DI ABILITÀ E TECNICHE CHE DERIVANO DALL'INFORMATICA E CHE POSSONO ESSERE APPLICATE ALLA RISOLUZIONE DI PROBLEMI IN VARI CONTESTI IL PENSIERO COMPUTAZIONALE SI ESTENDE A DIVERSI SETTORI, FACILITANDO L'ANALISI E LA COMPRENSIONE DI SISTEMI E PROCESSI SIA NATURALI CHE ARTIFICIALI IL CONCETTO DI PENSIERO COMPUTAZIONALE È STATO INTRODOTTO DA SEYMOUR PAPERT NEGLI ANNI '80 E SUCCESSIVAMENTE RILANCIATO E DIFFUSO DA JEANNETTE WING NEL 2006 Materiale ad uso didattico a cura della Prof.ssa Rosa Pia D'AcriIl pensiero computazionale

Il pensiero computazionale ci permette di elaborare efficacemente le informazioni e spiega le modalità di esecuzione di un compito. È un'abilità da insegnare agli studenti, in ogni ordine e grado di scuola, attraverso l'acquisizione della capacità di programmare, per imparare ad automatizzare i processi logici e codificare ciò che è astratto.

Possiamo definire il Pensiero Computazionale: « ... un processo mentale per la risoluzione di problemi costituito dalla combinazione di metodi caratteristici e di strumenti intellettuali. Metodi caratteristici includono:

• Analisi e organizzazione dei dati relativi a un problema, in base a criteri logici;
• Rappresentazione dei dati del problema attraverso opportune astrazioni;
• Formulazione di un problema attraverso un formato idoneo all'utilizzo di un "sistema di calcolo" (nel senso più ampio del termine, ovvero una macchina, un essere umano o una rete di umani e macchine), per risolverlo;
• Automatizzazione della risoluzione del problema, attraverso la definizione di una soluzione algoritmica, consistente in una sequenza accuratamente descritta di passi, ognuno dei quali appartenente a un catalogo ben definito di operazioni di base;
• Identificazione, analisi, implementazione e verifica delle possibili soluzioni, attraverso una efficace e efficiente combinazione di passi e risorse (avendo come obiettivo la ricerca della soluzione migliore secondo tali criteri);
• Generalizzazione del processo di risoluzione del problema al fine di poterlo trasferire a un ampio spettro di altri problemi.

Materiale ad uso didattico a cura della Prof.ssa Rosa Pia D'AcriLe abilità correlate al pensiero computazionale sono supportate e migliorate da alcuni atteggiamenti, essenziali allo sviluppo dello stesso, tra cui:

• Costanza a lavorare con problemi difficili.
• Tolleranza all'ambiguità.
• Problem solving.
• Capacità di comunicazione e di collaborazione per il raggiungimento di un obiettivo o di una soluzione comune.

Il Coding e Algoritmo

I Con il termine Coding, si definisce «il processo di trasformazione di una serie di azioni, volte alla risoluzione di un problema, in un linguaggio simbolico».

In altre parole, di fronte a un problema, compiere un'azione di Coding significa progettare un algoritmo che risolva il problema per poi trasformarlo in un linguaggio simbolico scelto.

Per algoritmo intendiamo: «un procedimento che porta in modo sistematico alla soluzione di un problema attraverso l'esecuzione di un numero finito di passi elementari, non ambigui, descritti da istruzioni».

Materiale ad uso didattico a cura della Prof.ssa Rosa Pia D'AcriIl Coding e l'approccio metodologico didattico

Nella scuola, il Coding è identificato con l'uso didattico di metodi, strategie e strumenti digitali e analogici di programmazione, preferibilmente visuale a blocchi, utile a sviluppare il pensiero computazionale. Nelle scuole è necessario avere:« un approccio informatico attraverso la programmazione; in tal modo, lo studente può avere la consapevolezza di controllarla, almeno in parte, e può sviluppare la sua creatività e la sua inventività. [ ... ] Il codice di un programma parla di noi stessi; racconta della nostra modalità di progettare, di sviluppare soluzioni, di risolvere problemi» È indispensabile, tuttavia, integrare l'approccio informatico con un approccio metodologico-didattico efficace al fine di far conseguire le competenze chiave individuate nelle Raccomandazioni del Consiglio dell'Unione Europea del 22 maggio 2018:

1. competenza alfabetica funzionale
2. competenza multilinguistica
3. competenza matematica e competenza in scienze, tecnologie e ingegneria,
4. competenza digitale,
5. competenza personale, sociale e capacità di imparare a imparare,
6. competenza in materia di cittadinanza,
7. competenza imprenditoriale,
8. competenza in materia di consapevolezza ed espressione culturali.

Processing HTML Inoltre, particolare attenzione deve essere dedicata:

• Alle tre aree di formazione del sapere: dichiarativo (sapere); procedurale (saper fare); pragmatico (sapere come fare).
• Alle tre aree relative alle Competenze Trasversali (Soft Skills): area del conoscere; area del relazionarsi; area dell'affrontarePratiche computazionali

Pratiche computazionali

Pratica Descrizione Produrre per Iterazioni ed incrementi Sviluppare una parte per volta, provare e sviluppare ancora Testare e rimuovere gli errori Riciclare e mescolare Astrarre e rendere modulare Essere sicuri che le cose funzionino, cercare e risolvere gli errori Creare qualcosa partendo da materiale creato da altri Creare qualcosa di grande mettendo insieme una collezione di piccole parti PENSIERO COMPUTAZIONALE DECOMPOSIZIONE ANALIZZA IL PROBLEMA E DIVIDILO IN PROBLEMI PIÙ PICCOLI E PIÙ SEMPLICI . SCHEMATIZZARE TROVA GLI ELEMENTI IN COMUNE A TUTTI I PROBLEMI ASTRAZIONE RIMUOVI I DETTAGLI INUTILI ALGORITMO 4 2 sottolostessortelo offarvista.org PIANIFICA UNA SERIE DI PASSI PER PORTARE A TERMINE IL COMPITO Materiale ad uso didattico a cura della Prof.ssa Rosa Pia D'Acri10

Motivi per insegnare il coding

5 Il coding è uno strumento inclusivo che favorisce la fiducia in se stessi.

Il coding supporta molti principi della matematica.

4 Gli studenti possono imparare ad affrontare situazioni di rischio in ambienti sicuri.

7 Il coding insegna ad accrescere abilità mentali come il problem solving e l'analisi critica.

3 Il coding aiuta gli studenti a raccontare storie attraverso giochi e animazioni.

MY STORY IL CODING È DIVERTENTE!

2 Il coding potenzia gli studenti e dà loro gli strumenti per 9 Il coding sviluppa il lavoro di gruppo e la cooperazione tra i nostri studenti.

esprimere se molto STUDENT VOICE stessi in modi INTERESSANTI!

10 Il coding aiuta l'umanità.

1 Il coding consente agli studenti non solo di USARE i contenuti, ma di CREARLI.

‹ BONUS: il coding ti darà dei SUPERPOTERI!

Materiale ad uso didattico a cura della Prof.ssa Rosa Pia D'Acri 8 Il coding è un nuovo tipo di alfabetizzazione e e farà parte del nostro futuro lavoro.

HELP WANTEDIl Coding per l'osservazione dei processi di apprendimento

Coding per l'osservazione dei processi di apprendimento

Coding L'attività di Coding in classe offre ai docenti:

«degli strumenti di osservazione educativa e didattica: per capire come lo studente si rapporta con gli altri, come padroneggia gli argomenti disciplinari che hanno motivato la realizzazione del programma, quali sono le sue modalità di risolvere problemi».

Materiale ad uso didattico a cura della Prof.ssa Rosa Pia D'AcriLinguaggi di programmazione del Coding

Linguaggi di programmazione del Coding

I linguaggi di programmazione possono essere di due tipi: testuali o visuali (a blocchi). I La programmazione testuale avviene attraverso la scrittura di codice utilizzando degli editor di testo o con programmi di videoscrittura facilitata. Le istruzioni non sono oggetti grafici o blocchi, ma vocaboli (generalmente inglesi) scritti in sequenze e suddivisi in uno o più file che verranno compilati o interpretati per essere eseguiti. La compilazione è un processo che permette di creare un file eseguibile (ad esempio exe o msi in ambiente Windows). L'interpretazione invece è una soluzione "simile" a quella dei linguaggi visuali, ovvero il codice viene direttamente eseguito da un'applicazione (Interprete).

la programmazione visuale è un metodo di programmazione a "blocchi", che permette di programmare senza scrivere lunghi codici informatici. È sufficiente spostare e ordinare, secondo una precisa sequenza, una serie di blocchetti grafici su un monitor, simili a un puzzle. A ognuno di questi mattoncini corrisponde un comando, un'istruzione che andrà innestata al blocco precedente.