Periodico delle Tecnologie dell'Informazione e della
Comunicazione per l'Istruzione e la Formazione
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Rivista ICTEd Magazine

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PENSIERO COMPUTAZIONALE, CREATIVITÀ DIGITALE ED INTELLIGENZA ARTIFICIALE NELLA SCUOLA PRIMARIA: UN POSSIBILE SCENARIO CURRICOLARE

di Mario Catalano

 

Abstract: Alla luce delle profonde trasformazioni socio-economiche indotte dallo sviluppo tecnologico, è fondamentale che gli studenti di oggi, sin dagli anni della Scuola Primaria, comprendano come la tecnologia digitale sia uno strumento potente per l’espressione di sé e della propria creatività (fonte di nuovi “alfabeti”), ma anche per attingere e costruire conoscenze utili alla comprensione e al miglioramento della complessa realtà in cui viviamo. Inoltre, è ormai ineludibile promuovere la riflessione dei ragazzi, anche nell’ambito di esperienze laboratoriali, sulla logica e sul ruolo sociale dei modelli d’intelligenza artificiale. Questa memoria intende dare un contributo in tale direzione, illustrando le linee essenziali del percorso dell’autore alla ricerca di contenuti, metodi didattici e di valutazione per promuovere la formazione del pensiero computazionale e della creatività digitale nella Scuola Primaria.

 

Fig. 1: “Sorprese a 64 bit”, un video sulle ragioni pedagogiche dello studio dell’intelligenza artificiale nel I° Ciclo d’Istruzione.

 

Nel 2015, il Governo Italiano, in sintonia con gli orientamenti internazionali delle politiche in materia di formazione, ha elaborato un Piano Nazionale per la Scuola Digitale. Il piano ha lo scopo di guidare le istituzioni scolastiche lungo un percorso d’innovazione in chiave digitale. Si tratta, dunque, di un documento d'indirizzo che sfida il mondo della Scuola sul suo stesso terreno: la capacità di cambiare, d’imparare ad agire in modo nuovo. Da alcuni anni, infatti, tutti gli attori delle comunità scolastiche italiane sono chiamati a promuovere e realizzare un ripensamento complessivo del sistema educativo, che ponga al servizio dell'azione didattica e dell'organizzazione scolastica le tecnologie digitali.

Una conquista di grande rilievo per il Paese, che è anche il frutto di una crescente azione di contagio in ambito europeo, ove la cultura dell'educazione digitale sta sempre più permeando la vita della Scuola militante, attraverso il diffondersi di sperimentazioni di singole realtà e di network nazionali ed internazionali.

Un contributo importante ai processi di cambiamento in corso è indubbiamente ascrivibile alla ricerca scientifica che, attraverso un incessante lavoro di esplorazione di nuove possibilità, propone modelli educativi e ne verifica empiricamente i benefici. In particolare, grazie all'impegno e alla passione di ricercatori e docenti, si sta affermando l'idea che sperimentare la programmazione digitale (coding) e la robotica educativa possa favorire, nei giovani, lo sviluppo della creatività e del pensiero computazionale. Secondo le attuali concezioni scientifiche, questa dimensione dell'intelligenza umana si manifesta nella capacità di definire processi, di risoluzione di un problema, eseguibili da un automa e di cogliere i nessi sinergici tra le componenti di un sistema. Ancora, si rivelerebbe in quell'agilità del pensiero che consente di affrontare un problema complesso scomponendolo in una certa sequenza di compiti elementari oppure trasformandolo in una versione più semplice, da ricondurre a quella originaria attraverso livelli crescenti di complessità (Wing, 2006). Si tratta, quindi, di vere e proprie meta-competenze, utili in molti ambiti della vita e del lavoro, tali da suscitare negli educatori l'ambizione di poter preparare i propri ragazzi, ancor meglio che in passato, a sostenere il progresso dell'umanità.

Inoltre, considerati gli interessi dei più giovani, le tecnologie digitali rappresentano l'opportunità di proporre agli allievi contesti di apprendimento motivanti, in cui imparare equivalga a cambiare, ovvero a maturare nuove categorie per conoscere la realtà.

Infine, è crescente l’attenzione in ambito internazionale delle istituzioni educative e del mondo delle imprese per le competenze di data science, richieste dai progressi nello sviluppo di una promettente forma d’intelligenza artificiale, gli algoritmi di machine learning. Queste tecnologie possono ricavare automaticamente conoscenze, modelli di comportamento e previsioni da un insieme di dati, ossia sono in grado, in una certa misura, di conferire alle “macchine” la capacità d’imparare. In questo scenario, le intelligenze artificiali stanno sempre più dimostrando di poter coadiuvare l’uomo nel prendere decisioni, in virtù degli elevati livelli di accuratezza nello svolgimento dei loro compiti e della loro straordinaria produttività. È, ad esempio, il caso di quelle applicazioni intelligenti per smartphone in grado di avvertire tempestivamente un medico se i suoi pazienti corrono il rischio di una grave problema di salute. Ciò, tuttavia, solleva il tema cruciale della dimensione etica del ruolo sociale degli algoritmi, potenziali artefici di ingiustizie ed errori su grande scala, e l’esigenza che il dibattito pubblico e il mondo della formazione contribuiscano ad orientare tali processi d’innovazione verso quello che Paolo Benanti (2018) - esperto di teologia morale e bioetica - definisce “un progresso dal volto umano”.

Per le ragioni suesposte, si ritiene fondamentale che gli studenti, sin dagli anni della Scuola Primaria, comprendano come la tecnologia digitale sia uno strumento potente per l’espressione di sé e della propria creatività (fonte di nuovi “alfabeti”), ma anche per attingere e costruire conoscenze utili alla comprensione e al miglioramento della complessa realtà in cui viviamo. In particolare, si considera importante promuovere la riflessione dei ragazzi, anche nell’ambito di esperienze laboratoriali, sulla logica e sul ruolo sociale dei modelli d’intelligenza artificiale.

L’autore, da alcuni anni, è impegnato in attività di formazione dedicate al pensiero computazionale e all’intelligenza artificiale nella Scuola Primaria, anche esplorando nuove forme di valutazione dell’apprendimento. In particolare, è in corso di elaborazione una proposta curricolare che persegue alcuni fondamentali traguardi per lo sviluppo delle competenze al termine della Scuola Primaria:

  • essere consapevoli che le tecnologie digitali sono uno strumento potente per esprimere la propria creatività, le proprie idee… sé stessi e contribuire al progresso umano, lavorando con e per gli altri.
  • Saper avvalersi in modo efficiente ed efficace delle tecnologie per le proprie attività di studio ed utilizzarle in modo responsabile e rispettoso delle regole.
  • Conoscere le caratteristiche essenziali di un algoritmo, nonché saper affrontare problemi scomponendoli in compiti elementari e sviluppando procedure algoritmiche di risoluzione.
  • Saper avvalersi in modo efficiente della programmazione visuale per esprimere la propria creatività e il pensiero computazionale nell’ambito di esperienze di digital design: realizzazione di storie, animazioni, giochi, artefatti robotici (Brennan e Resnick, 2012).
  • Essere in grado di spiegare specifiche funzioni di un artefatto robotico alla luce di concetti e principi studiati nell’ambito scientifico-tecnologico.
  • Scoprirsi capaci di realizzare progetti originali, mettendo in gioco fantasia e razionalità, e riscoprire le discipline come strumenti del pensiero con i quali risolvere problemi (Papert, 1980).
  • Saper sviluppare semplici ed efficaci modelli di machine learning con cui arricchire media digitali originali, realizzati con la programmazione visuale (ad esempio, videogiochi).
  • Capire che i sistemi d’intelligenza artificiale, nel perseguire gli scopi prescelti dai loro creatori, possono influenzare in modo differente i vari gruppi d’interesse coinvolti e possono avere delle implicazioni etiche rilevanti (Blakeley H. Payne, 2019).
  • Saper immaginare e progettare, avvalendosi delle conoscenze ed abilità acquisite, nuove caratteristiche di sistemi d’intelligenza artificiale esistenti, che possano rispondere a precisi bisogni della collettività (Blakeley H. Payne, 2019).

Relativamente alle concrete esperienze didattiche dell’autore, queste hanno riguardato le aree del game design, della robotica educativa e dell’intelligenza artificiale. Più in dettaglio, diversi gruppi di alunni della Scuola Primaria sono stati coinvolti in percorsi annuali di formazione caratterizzati da due fasi fondamentali:

  1. gli allievi realizzano alcuni progetti di digital design con la guida del docente, che alterna forme di didattica direttiva ad esperienze che prevedano un loro coinvolgimento attivo (tramite domande-stimolo, conflitti cognitivi, etc.): ad esempio, l’insegnante mostra una sequenza animata digitale o la sequenza di azioni di un robot e propone un'attenta riflessione collettiva sul piano logico-linguistico, volta ad individuare l'insieme di istruzioni verbali da dare ai personaggi/oggetti/unità robotiche in gioco, per ottenere il risultato desiderato.
  2. In seguito, gli studenti cominciano ad elaborare e realizzare progetti originali di digital design, dapprima, nella forma di evoluzione creativa di quelli proposti inizialmente dal docente (remixing), in una fase più avanzata, dando vita a nuovi contenuti.

Più in dettaglio, gli obiettivi di apprendimento perseguiti per lo sviluppo del pensiero computazionale possono essere così sintetizzati:

  • comprendere come un algoritmo sia realizzato mediante una sequenza di comandi non ambigui eseguiti da un automa e possa essere concepito in modo diverso a seconda dell’interesse che s’intende privilegiare.
  • Conoscere gli elementi hardware e software essenziali di un computer e le relative funzioni e relazioni.
  • Imparare a realizzare semplici algoritmi e, successivamente, semplici programmi che prevedano l'impiego dei seguenti elementi di un linguaggio di programmazione visuale: azioni e sequenze di azioni, ripetizioni finite e infinite di azioni, eventi, parallelismi, condizioni, ripetizioni condizionate, variabili, operatori logici/matematici/testuali, subroutine.
  • Saper distinguere i concetti di caso, necessità e probabilità ed utilizzare generatori di numeri pseudo-casuali nell’ambito della programmazione.
  • Imparare a prevedere l'effetto di singole istruzioni o semplici gruppi di comandi e correggere eventuali errori.
  • Imparare ad usare i comandi fondamentali della videografica.
  • Comprendere i principi alla base del funzionamento di Internet e dei principali strumenti che offre per la ricerca delle informazioni, la comunicazione e la collaborazione.
  • Riconoscere le funzioni di sensori e componenti meccaniche e saperli integrare in modo originale in artefatti robotici realizzati con l’ausilio di semplici kit di tipo education.

 

Fig. 2: “Sorprese a 64 bit”, un video che illustra una proposta didattica, rivolta al I° Ciclo d’Istruzione, per sperimentare l’intelligenza artificiale attraverso la realizzazione di un videogioco.

 

Nel campo specifico dello studio dell’intelligenza artificiale, poi, gli obiettivi di apprendimento perseguiti possono essere così espressi:

  • comprendere che un modello di machine learning è costituito da tre elementi fondamentali: l’insieme dei dati, l’algoritmo di apprendimento, la previsione finale.
  • Capire la differenza essenziale tra classificazione e regressione e la logica dell’apprendimento supervisionato.
  • Saper sviluppare semplici modelli di machine learning (ad esempio, per la classificazione di un frutto) - con applicazioni software concepite per avvicinare giovani e non esperti al mondo dell’intelligenza artificiale- e scoprire, per esplorazione, gli effetti negativi sull’accuratezza di un modello di eventuali problemi nei dati di input. Ad esempio, nel caso della classificazione binaria di un frutto (è un arancia o una mela?), un problema potrebbe consistere nel disporre di molte osservazioni per una delle due categorie e poche per l’altra oppure in uno scarso livello di variabilità delle osservazioni.
  • Imparare ad individuare gli stakeholder e i relativi interessi coinvolti nella realizzazione di un semplice algoritmo tratto dalla vita quotidiana (ad esempio, la ricetta per la preparazione di un sandwich) e saperli rappresentare in forma schematica.

 

Fig. 3: “Sorprese a 64 bit”, canale di formazione sul mondo del coding, della robotica e dell'intelligenza artificiale.

 

In conclusione, preme sottolineare che l’autore ha di recente avviato la realizzazione di contenuti formativi nell’ambito di un canale YouTube (“Sorprese a 64 bit”; https://www.youtube.com/c/Sorpresea64bit) in cui illustra, a docenti ed appassionati, concreti esempi di attività didattiche che possono essere proposte agli studenti della Scuola Primaria e a quelli della Scuola Secondaria di Primo Grado per lo sviluppo del loro pensiero computazionale e l’esplorazione del mondo affascinante dell’intelligenza artificiale.

Mario Catalano

Docente, Ricercatore, Editore Scientifico

 

BIBLIOGRAFIA:

  • Benanti, P. (2018). Le Macchine sapienti - Intelligenze artificiali e decisioni umane, Casa Editrice Marietti.
  • Blakeley H. Payne (2019). An Ethics of Artificial Intelligence Curriculum for Middle School Students (with support from the MIT Media Lab Personal Robots Group, directed by Cynthia Breazeal). Disponibile all’indirizzo: https://www.media.mit.edu/projects/ai-ethics-for-middle-school/overview/
  • Brennan, K. and Resnick, M. (2012). Using artifact-based interviews to study the development of computational thinking in interactive media design. Paper presented at annual American Educational Research Association meeting, Vancouver, BC, Canada.
  • Papert, S. (1980). Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas. Basic Books, Inc., New York, NY, USA. Disponibile all’indirizzo: http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/5837
  • Wing, J. M. (2006). Computational Thinking. Communications of the ACM, Vol. 49, No. 3, pp. 33-35.
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IL PENSIERO COMPUTAZIONALE NEL CURRICOLO VERTICALE: l'esperienza del Tecnologico di Vibo Valentia

di  M. Gramendola, O. Passarelli, A. Salvia

 

Una risposta al dibattuto tema educativo che sovrasta i pensieri e le azioni di genitori ed educatori: tecnologia sì - tecnologia no. L' esperienza dell'IIS ITG e ITI di Vibo Valentia ha evidenziato l'esistenza di un insieme intersezione, da intendersi come area di interesse comune tra adolescenti (13 anni) e giovani diplomandi (18 anni), tra due generazioni che hanno, obiettivamente, rapporti diversi con la tecnologia, ma che si sono incontrate nel code gaming.

"Non comprate un nuovo videogame: fatene uno. Non scaricate l'ultima APP: disegnatela. Non usate semplicemente il vostro telefono: programmatelo" ( B. OBAMA), questa è l'idea che ha ispirato il percorso formativo che gli alunni in uscita dal TECNOLOGICO di Vibo Valentia hanno vissuto e promosso in prima persona, dedicando le competenze acquisite agli alunni in uscita dalla secondaria di primo grado degli istituti della città.

 

In squadre da otto, i futuri tecnici informatici hanno "insegnato" ai giovani "app…rendisti", in moduli di sei ore per classe, come realizzare videogiochi di qualità, con una grafica evoluta e direttamente fruibili sulle consolle di ultima generazione. Nel perseguire quella che solo apparentemente sembra una semplice attività ludica, ovviamente sostenuta dalla tecnologia che è il terreno comune su cui si basa l'esperienza e dal quale non si può prescindere visto il suo carattere pervasivo, i giovani allievi hanno sviluppato il pensiero computazionale, inteso come capacità di risolvere problemi in modo creativo ed efficiente. Inutile evidenziare le metodologie didattiche innovative: compaiono tutte, inserite in un ambiente di apprendimento altrettanto innovativo, non in termini di spazio fisico, ma di relazioni, stimoli, input comunicativi e assenza di ruoli precostituiti.

Dal peer to peer, al cooperative learning, al gaming passando per il problem solving, l'iter metodologico è stato seguito e sperimentato con successo e partecipazione. Da un'esperienza dell'anno scolastico 2018/2019, che ha visto coinvolta un'unica squadra di otto studenti-formatori e un unico istituto di Vibo Valentia, su sollecitazione degli stessi studenti in uscita dell'indirizzo INFORMATICA E TELECOMUNICAZIONI, nasce la decisione di estendere da un lato l'opportunità formativa a tutte le scuole secondarie di primo grado della città, dall'altro di considerare il percorso all'interno dell'esperienza PCTO      (ex ASL), vista la valenza delle competenze in uscita che i ragazzi avrebbero acquisito. Dai monitoraggi finali è emerso che più del 50% degli alunni "app…rendisti" è riuscito a realizzare videogiochi semplici o mediamente complessi dimostrando come, in totale libertà creativa, sulla base di principi di programmazione orientata agli oggetti e guidata da eventi, sia possibile, in sole sei ore, "fare un videogame", non subirlo o peggio esserne fagocitati.

L'approccio didattico innovativo del Service Learning sta nella consapevolezza acquisita dai formatori che l'apprendimento servizio ha reso evidenti la capacità di trasmettere conoscenze e competenze, nonché la vis formativa dell'informatica: ciò si è rivelato un valore aggiunto per le scuole del territorio, un servizio appunto di orientamento per adolescenti che hanno capito come servirsi della tecnologia e, in singoli casi, come esplicitare i propri talenti.

La prospettiva futura è il coder dojo: una palestra di programmazione, gratuita e aperta al territorio. L' idea di condividere la passione per il coding e di rendere alunni e docenti "mentor" degli apprendisti "ninja digitali" si pone come input per l'intera comunità verso lo sviluppo del pensiero computazionale inteso come capacità e possibilità di risolvere problemi destrutturandoli e scomponendoli.

I feedback positivi giunti, sia dagli educatori-adulti volontariamente estranei all'esperienza educativa-formativa se non per attività di coordinamento, sia dagli attori protagonisti del percorso, confermano l'efficacia dell'azione e la presa di coscienza delle proprie attitudini: "Prof., dopo questa esperienza, ho capito che voglio fare l'insegnante", Christian V E IIS ITG e ITI Vibo Valentia indirizzo INFORMATICA e TELECOMUNICAZIONI.

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Domotica e Smart Home: cambiano i tempi, cambia il modo di vivere la nostra casa

Domotica e Smart home: cambiano i tempi, cambia il modo di vivere la nostra casa

di Eleonora Converti

 

Abstract - La domotica, come sinonimo di casa intelligente, realizza l’integrazione dei dispositivi elettronici e di comunicazione presenti nelle nostre abitazioni al fine di migliorare la qualità della nostra vita. Come branca dell’Internet of things la Smart Home offre nuove e suggestive opportunità. Innovazione, passione e competenza nelle applicazioni sulla domotica realizzate all’ITIS “Enrico Fermi” di Castrovillari.

Cos’è la domotica?

Integrazione è la parola più adeguata a descrivere la caratteristica di questa scienza che studia i modi di realizzazione di una connessione intelligente dei dispositivi elettronici, degli elettrodomestici, dei sistemi di comunicazione e controllo presenti nelle nostre abitazioni al fine di migliorare la qualità della vita. Dalla scomposizione del termine domotica (dal fr. domotique, comp. del lat. domus «casa» e (informa)tique «informatica»), si evince che in essa concorrono discipline quali l’ingegneria, l’elettrotecnica, l’elettronica, le telecomunicazioni, l’architettura, il design.

Cosa si può fare con la domotica?

Con la domotica è possibile la gestione integrata degli impianti presenti in una casa: riscaldamento e comfort ambientale; illuminazione e apparecchi elettrici; sicurezza elettrica (security e safety); impianti audio-video; comunicazioni e trasferimento dati. Mediante un opportuno cablaggio dell’impianto elettrico, è possibile realizzare degli scenari domotici che consistono in un insieme di operazioni svolte sequenzialmente attuate con un solo comando. Oltre gli scenari personalizzati che soddisfino le proprie esigenze di comfort e creatività, quelli tipici sono:

  • scenario risveglio: alzare le tapparelle, impostare la temperatura desiderata, scaldare l’acqua in bagno mentre la macchinetta del caffè è in funzione ed il cornetto si sta riscaldando nel microonde
  • scenario relax: le tapparelle si abbassano, diminuisce l’intensità delle luci, la temperatura aumenta un po’ e si accende l’impianto stereo con la musica preferita
  • scenario cena: si accendono le luci e si aumenta un po’ la temperatura in sala da pranzo e si spengono le luci in tutte le altre, si accende il forno con il programma desiderato, si imposta l’allarme di sicurezza nelle altre stanze.
  • scenario notte: invece di fare il giro della casa per spegnere le luci, abbassare le tapparelle, spegnere i caloriferi, chiudere il portone di casa, inserire l’allarme, è possibile fare tutto questo con un solo comando.

 Installazione di un sistema domotico

La figura del system builder o system integrator è quella di un esperto in scenari domotici in grado non solo di proporre prodotti specifici e soluzioni mirate ma anche di risolvere le eventuali problematiche legate alla complessità dell’impianto domotico. Le competenze richieste riguardano la localizzazione ed installazione del Quadro Tecnico di Distribuzione Domotico (QTDD), dei touch point e della consolle domotica, il cablaggio delle apparecchiature e la programmazione a livello di distribuzione delle linee di segnale e di comando. Il mezzo trasmissivo più comunemente usato per mettere in comunicazione i componenti di un impianto domotico è il sistema a bus, tipicamente un cavo in rame twistato (a doppino schermato). Nell’ambito di un bus i dispositivi (attuatori e sensori) vengono posti tutti in parallelo, ognuno dotato di un indirizzo univoco. La trasmissione delle informazioni avviene mediante telegrammi, gruppo di byte che viaggia nel bus organizzato con una sintassi ben precisa, ossia un protocollo.

L’informazione acquisita attraverso i sensori (termostato, rivelatore infrarossi, sensore luminosità, umidità) viene messa a disposizione di tutti gli impianti realizzando così un sistema integrato.

La differenza tra impianto tradizionale e impianto domotico viene evidenziata attraverso un semplice esempio. Per accendere una lampada da due punti e da tre punti ossia per passare da una deviata a un’invertita occorre una sostanziale modifica del cablaggio (figura1).

Ciò non avviene nell’impianto domotico dove l’aggiunta di un punto di comando richiede l’aggiunta del solo collegamento al bus (figura 2).

 

Casa Domotica e Smart Home

Le funzionalità integrate della casa domotica e le opportunità di comfort e benessere offerte sono legate alla necessità di un cablaggio fisico e di un passaggio di cavi in impianti esistenti o nuovi. Ciò aumenta le dimensioni del quadro, la quantità di tubazioni e la necessità di utilizzare un’adeguata morsetteria con una corretta nomenclatura dei cavi e delle utenze. Le fasi di realizzazione dovranno essere costantemente seguite da un elettricista sotto la guida si un system integrator.

Ecco perché ultimamente il termine Domotica sta cedendo sempre più il passo a quello anglosassone di Smart Home, riferendosi ad una branca dell’ Internet of Things caratterizzata dalla connessione in rete e dalla presenza di nuove e suggestive caratteristiche, come i comandi vocali.

La trasmissione senza fili presenta il vantaggio di una  notevole rapidità di installazione. Essa può avvenire con diverse tecnologie:

  • L’infrarosso che realizza una comunicazione di tipo direzionale che richiede cioè un contatto a vista tra i dispositivi (ricevitore emettitore) non essendo tale radiazione in grado di attraversare i muri.
  • Il bluetooth che permette la comunicazione senza fili, a corto raggio e a basso consumo di apparecchi elettronici diversi fra loro.
  • Il Wi-fi mediante il quale i dispositivi possono collegarsi a reti locali senza fili (WLAN). È necessario l’uso di access point in grado di ricevere segnali wireless e inoltrarli ai relativi dispositivi di rete (hub/switch o router).

Una smart home può essere realizzata in vari modi. Fra questi l’utilizzo di speciali  relè multifunzione a tecnologia bluetooth crittografata a 128 bit che garantisce maggiore 

sicurezza rispetto al Wi-fi. Tali relè vengono inseriti nell’impianto elettrico in modo da accendere e spegnere, regolare le luci  e comandare le tapparelle, controllare i consumi elettrici della casa o di singoli elettrodomestici con uno smartphone. La presenza di un gateway consente, inoltre, il collegamento delle periferiche alla rete domestica (LAN) e a internet in modo da essere comandati anche da remoto. Questi speciali router sono quasi sempre compatibili con gli ormai diffusi assistenti Google e Amazon i cosiddetti smart speakers.

Recentemente l’uso in modalità Hub di economici e potenti dispositivi come il single board computer Raspberry Pi (abbreviazione di Python Interpreter), unitamente a software dedicati come Home Assistant, hanno dato il via ad un utilizzo “fai da te” della domotica sempre più diffuso ed economico. Le prestazioni molto efficaci di questa potente scheda elettronica, affacciatasi sul mercato nel 2012, richiedono, tuttavia, competenze adeguate da parte di una fascia non proprio estesa di appassionati del campo, specialmente per quanto riguarda l’installazione e la configurazione del software del sistema.

Sette anni prima di Raspberry, un microprocessore integrato, denominato Arduino, comprensivo di periferiche (entrate, uscite ed interfacce) che prendeva il nome da un bar frequentato dai suoi inventori, ha aperto orizzonti nuovi in ambienti scolastici ed universitari prestandosi ad una moltitudine di interessanti esercitazioni anche nel campo della robotica e della domotica. In quest’ultimo caso la versione standard di Arduino deve essere ampliata tramite interfacce aggiuntive dette shields per il controllo e il comando di carichi di potenza quali luci e motori.

Nell’Istituto “E. Fermi” di Castrovillari tale scheda ha ispirato la realizzazione di numerosi progetti che hanno visto impegnati nel corso degli anni gli studenti del Corso di Elettrotecnica ed Elettronica.

A lato è riportata l'immagine del prototipo di smart home realizzato dall’alunno Fulvio D’Atri e presentato durante la prova orale dell’esame di stato nell’anno scolastico 2018-2019. Il nostro alunno, già campione d’Italia e d’Europa nelle precedenti competizioni di Rescue Line di Robotica, non ha mancato di stupire con la sua bravura e competenza nell'installazione di impianti di illuminazione, allarme, temperatura, gas e fumi e infissi su un prototipo di legno di una casa domotica. Il progetto consiste nella realizzazione di un’architettura centralizzata che vede un Raspberry PI 3, funzionante da centralina, collegato con due Arduino Mega, in funzione di concentratori, che comunicano con trasduttori ed attuatori. La trasmissione avviene mediante il sistema di protocollo i2C bus. Il comando da remoto è stato realizzato programmando i “bot” (programmi utilizzabili come chat) dell'App di messaggistica Telegram e utilizzando la libreria Telepot.

  

Eleonora Converti

Docente di Sistemi Automatici e

Animatore Digitale

ITIS E.Fermi Castrovillari (Cs)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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TECHNOCLIL - “Discovering Plants”

di Ippolita Gallo

 

ABSTRACT

 

I bambini della Scuola Primaria apprendono in modo olistico e maturano consapevolezza circa i contenuti  declinati in classe solo se  mediati dall’esperienza diretta e dal coinvolgimento emotivo.

 

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 Durante l’anno scolastico 2018/2019, le docenti di Inglese e di Scienze della classe 4A Villaggio Scolastico del Primo Circolo Didattico di Castrovillari (CS) hanno attivato un Laboratorio CLIL, per l’insegnamento in lingua straniera di una disciplina non linguistica (scienze) secondo la metodologia CLIL (Content and Language Integrated Learning).

La messa in atto dell’approccio metodologico CLIL ha rappresentato un momento formativo laboratoriale improntato sulla didattica Costruttivista e l’innovazione Tecnologica in ottemperanza a quanto previsto dal Piano Nazionale Scuola Digitale.

E’ stato attivato un percorso   incentrato su situazioni comunicative reali, volte a far acquisire conoscenze e a costruire competenze sulla base degli input forniti dalla disciplina curricolare: le Scienze.

Durante tutto il percorso educativo-didattico  si è fatto inoltre  ricorso a risorse online  al fine di creare una classe virtuale sulla piattaforma WESCHOOL,un ambiente  di facile fruizione da parte degli alunni  e contesto di  interazione strutturato.

 

In classe la docente di Lingua Inglese, ha consentito agli alunni di utilizzare i devices tecnologici personali, promuovendo così la pratica del BYOD/BYOT per fruire di CDD (Contenuti Didattici Digitali).

La disciplina Scienze è stata articolata in attività esperienziali concrete supportate da  elementi visivi online ed offline  e da un linguaggio pertinente ai contenuti declinati in lingua inglese.

 

Il modulo didattico CLIL attivato nella classe 4 A ha  così consentito:

  • l’integrazione di tutte le 4 C del CLIL ( Content, Communication, Cognition, Culture) in ogni fase del percorso;
  • strategie adeguate di supporto all’apprendimento ( scaffolding) e alla produzione;
  • attività (tasks), atte allo sviluppo della metacognizione;
  • OUTPUT comprensibile e ricco, che ha permesso l’acquisizione di competenze legate alle discipline coinvolte e di competenze sociali e civiche (Cittadinanza e Costituzione).

Il project work è stato presentato all’evento OPEN DAY del 12 Gennaio 2019.[1]

 

 

 

Ippolita Gallo

Docente curriculare specialista Lingua Inglese

Componente Equipe Formativa Territoriale PNSD Calabria)

 

[1] http://ippolitagallo.wixsite.com/pnsd-1cd/technoclil-discovering-plants

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