la robotica educativa -...
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La robotica educativa come percorso verticale e crosscurricolare
Lisa Lanzarini
Email: [email protected]
Chi siamo
Fondata nel 1994
Leader in Italia nella vendita di
soluzioni per il settore dell’istruzione
Certificata UNI EN ISO 9001:2008
sistemi di gestione per la qualità
Il più grande e-commerce per
l'education in Italia
Oltre 40.000 clienti
Più di 7.700 scuole
Oltre 800 dipartimenti universitari
Presenti su MePA e MePi
Chi siamo• CampuStore è il brand di Media Direct per l’education
• Sogloo è il brand di Media Direct per il mondo makers
• Decennale esperienza nell’introdurre nuovi prodotti e nuovi concetti educativi a insegnanti, scuole, università o enti per
l’istruzione informale
• Il nostro claim è “Innovation for education” perché il nostro focus è la ricerca e la selezione di nuove tecnologie, metodologie
didattiche, partner e prospettive educative innovative
Hardware e software
LIM e prodotti per classi 2.0
Scienza
Musica
• Assistenza a 360°
• Prodotti sviluppati per ambiti didattici e quindi attenti a:
• Sicurezza dei più piccoli
• Richieste degli insegnanti e dei genitori più esigenti
• Necessità degli studenti e dei ragazzi
• L’idea che ci guida: creare percorsi didattici capaci di permettere ad ogni studente di esprimersi e alimentare le proprie
vocazioni
Ausili
Lingue
Robotica
Elettronica / Automazione
Fablab & Makers
Cosa facciamo
Servizi di assistenza, formazione e consulenza alle scuole per la redazioni di progetti per l’accesso ai finanziamenti
Assistenza• Tecnici certificati dalle aziende distributrici
• Rete di 80 centri assistenza in tutta Italia
• Assistenza continua sui prodotti
Formazione• Formazione specializzata sui nostri prodotti
• Tecnici certificati direttamente dai produttori (es. LEGO
Education, Aldebaran, …)
Consulenza• Assistenza nella preparazione di progetti per accedere a
fondi regionali, nazionali ed europei
• Esperienza ventennale nell’accesso ai finanziamenti
Partnership• Collaborazione con Scuola di Robotica, Fondazione Mondo
Digitale, Museo Civico di Rovereto, Fondazione Golinelli
Cosa offriamo
Ogni anno prendiamo parte ai più importanti eventi
dedicati alla didattica innovativa e alla robotica
educativa come:
• Maker Faire Rome (più di 100.000 visitatori) –
In quest’occasione, abbiamo allestito l’Area
Teachers, con più di 60 laboratori e 1.500 docenti
partecipanti
• Festival Didattica Digitale (Lucca)
• RomeCup (Roma)
• Robocup semi-finali e finali
• Conferenza didattica (Castel San Pietro - Più di
2000 insegnanti)
• Molti altri eventi…
La nostra presenza
I nostri brand
Le principali multinazionali del settore hanno scelto CampuStore come rivenditore per l’education in Italia
I nostri clienti
Lavoriamo con gli istituti, le università e le fondazioni più all’avanguardia in Italia, creando delle vere e proprie partnership e
reti di relazione nel campo education
Co-sviluppo di prodotti
BYOR e BYOR Jr (Build
Your Own Robot) sviluppati
con Scuola di Robotica
Drone con guida didattica
sviluppato con il Museo
Civico di Rovereto
IoT Digital Lab
Sviluppato con Cisco,
Sparkfun e Canakit
• Ci occupiamo di robotica educativa dal 2001, da quando Pierluigi Lanzarini e Pietro Alberti portarono in Italia LEGO DACTA
RCX, l’«antenato» dell’EV3
• Grazie all’amicizia con il professor Ton Ellermeijer dell’Università di Amsterdam avevano già visto i robot utilizzati dalle scuole
olandesi
• Negli anni i robot educativi si sono moltiplicati, arrivando a coinvolgere i bambini della scuola d’infanzia
Pionieri della robotica educativa e del coding
2001 – Il primo robot nella
scuola superiore – LEGO
RCX
2006 Bee-Bot, per
l’insegnamento del
coding nella scuola
d’infanzia
Fine anni ‘90 – Micromondi
EX di Simon Papert
2006 – NXT,
l’evoluzione di
LEGO RCX
2013 – NAO,
piattaforma
robotica
trasversale dalla
scuola
elementare alle
università
2016 – Cubetto
di Primo Toys,
start-up italiana
appoggiata da
Massimo Banzi
e Randy
Zuckerberg
2016 – Pepper,
il primo vero
robot emozionale
2016 littleBits,
i «LEGO»
dell’elettronica
Pionieri della robotica educativa e del coding
2016 Makeblock,
piattaforma
robotica
innovativa
2009 LEGO Education
WeDo, per coding e
robotica nella scuola
elementare
Perché la robotica educativa
• Ragionare su problemi e sistemi
• Insegnare il coding significa insegnare a pensare in
maniera algoritmica, ovvero insegnare a trovare e
sviluppare una soluzione a problemi anche complessi
• “Pensare in modo computazionale” offre una preziosa
sensibilità sul funzionamento dei computer
• Capacità di adattamento e motivazione intrinseca
• La classe funziona come una comunità di pratiche
scientifiche in cui i bambini comunicano e condividono
le loro idee, giuste o sbagliate che siano
• Gestione dell’errore: l’unico modo per imparare in
modo significativo è quello di prendere coscienza dei
propri errori
Robotica educativa e coding: distinguiamoCon il termine coding si intende, in informatica, la
stesura di un programma
Quando parliamo di robotica educativa ci spingiamo oltre:
portiamo il coding nel mondo reale, unendo la
programmazione a modelli concreti su cui gli studenti
possono ‘’mettere le mani’’
Utilizzo il coding per ‘’parlare’’ con un modello meccanico e
istruirlo affinché faccia qualcosa
Perché portare questi nuovi concetti a scuola
1. Una didattica più efficace e completa
2. Uno strumento per rendere
appassionanti materie ‘’noiose’’ o
‘’difficili’’
3. Un metodo capace di arrivare e
arricchire i nativi digitali
4. Una base teorica per conoscere il
mondo di oggi
Con il termine coding si intende, in informatica, la stesura di
un programma, cioè di una di quelle sequenze di istruzioni
che, eseguite da un calcolatore, danno vita alla maggior parte
delle applicazioni digitali che usiamo quotidianamente
Pensare però che l’insegnamento del coding si limiti
all’insegnamento di un codice è riduttivo e in qualche modo
fuorviante
Il fondamentale contributo culturale apportato dall’informatica
alla società contemporanea è definito in modo sintetico
dall’espressione pensiero computazionale (v.
‘’Computational Thinking’’ - Jeannette Wing, 2006)
Coding
Parliamo di pensiero computazionale per riferirci a un
approccio inedito ai problemi e alla loro soluzione, un
approccio per l’appunto basato sul coding
Un approccio non limitato esclusivamente all’ambito
informatico, ma che utilizza i sistemi e le metodologie
proprie della programmazione per insegnare agli
studenti a risolvere problemi complessi, applicando la
logica del paradigma informatico
Pensiero computazionale
Quando parliamo di coding a scuola parliamo
perciò, principalmente, di metodologie e strumenti
utili a sviluppare e consolidare il pensiero
computazionale
La programmazione non è il fine: bambini e
ragazzi non imparano a programmare, ma
programmano per apprendere
Programmare per imparare
Lavorare sul pensiero computazionale oggi significa sviluppare una forma mentis che un domani sarà utile non
solo a ingegneri e programmatori, ma anche a medici, avvocati, statisti, dirigenti di azienda, architetti, funzionari di
amministrazioni,… che ogni giorno devono affrontare problemi complessi
Perché aiuta a:
• Sviluppare il pensiero laterale
• Ipotizzare soluzioni che prevedono più fasi
• Collaborare con altri colleghi
• Capire l’importanza di una descrizione e di una comunicazione chiara di cosa fare e quando farlo, senza lasciare
spazio all’equivoco
Pensiero computazionale: un pensiero più completo per tutte
le professioni di domani
Nella società contemporanea la cui
tecnologia dipende in misura
fondamentale dall’informatica, avere
familiarità con i concetti di base
dell’informatica come materia
scientifica è un elemento critico del
processo di formazione dei cittadini
Per essere adeguatamente preparato a
qualunque lavoro vorrà fare da grande,
a uno studente è ormai indispensabile
una comprensione dei concetti di
base dell’informatica (com’è accaduto
nel secolo passato per l’italiano, la
matematica, la fisica, la biologia, la
chimica,…)
Cultura generale
La robotica educativa
Per robotica educativa si intende lo sviluppo e l’utilizzo di ambienti apprendimento basati su tecnologie robotiche
nate con finalità didattiche / educative
Robot (hardware) + software (coding) + materiali didattico
…ha qualcosa in più
La robotica unisce però una dimensione fisica, tangibile, materica al coding
Quando vivo un’esperienza d’apprendimento ‘’fisica’’ massimizzo l’attività cerebrale
Cubetto
Cos’è
Un robot programmabile basato su una scheda Arduino
compatibile
A cosa serve
A insegnare i concetti base della logica e della
programmazione tangibile
A chi si rivolge
Scuola dell’infanzia: dai 3 ai 6 anni
Cubetto Come funziona
• Si muove su ruote e si comanda attraverso un
«telecomando» cui si collega via Wireless
• La board di controllo presenta 16 fori entro cui inserire
dei tasselli colorati in un ordine preciso
• Questi tasselli sono un linguaggio di
programmazione tangibile
Verde per andare avanti
Giallo per girare 90° a sinistra
Rosso per girare 90° a destra
Blu come tasto funzione
• Il robot esegue la sequenza in ordine
• I bambini devono aiutare a Cubetto a muoversi su una
mappa
• Subroutine: un’apposita striscia di incastri consente di
istruire un unico blocchetto (blu) a comportarsi in modo
composito
Blue-Bot
Cos’è
Un robot programmabile «on board» o via tablet
A cosa serve
A insegnare i concetti base della logica e del
pensiero computazionale
A chi si rivolge
Scuola dell’infanzia e primaria
Blue-Bot
Piccolo robot programmabile molto semplice,
sprovvisto di sensori, in grado di eseguire 5
semplici azioni:
• Avanti (15 cm)
• Indietro (15 cm)
• Rotazione a destra (90°)
• Rotazione a sinistra (90°)
• Rimanere fermo un secondo
Blue-bot riesce anche a girare di 45° (sia verso
destra che verso sinistra) e oltre che «on
board» si può programmare anche da tablet
Blue-Bot: una vera applicazione educativa
L’app associata a Blue-Bot consente di programmare digitalmente il robot e
osservarlo poi agire o concretamente o in un ambiente di simulazione
Evidenzia:
• La sequenza di azioni e i comandi che vengono eseguiti
• La possibilità di editare la sequenza di comandi senza doverla rigenerare da
capo
• La possibilità di osservare l’azione della sequenza corrente in corso di
esecuzione
Scratch
• Linguaggio di programmazione a blocchi visuali
• Con Scratch anche i più piccoli possono programmare storie
interattive, giochi ed animazioni
• Scratch aiuta a sviluppare il pensiero creativo, il ragionamento
sistematico e il metodo di lavoro collaborativo in modo
divertente e quindi coinvolgente
Scratch controllerMatrice LED
• WeDo funziona con Scratch
• WeDo 2.0 funzionerà con Scratch
• mBot funziona con Scratch (mBlock) con
passaggio da programmazione visuale a
testuale (C++)
LEGO Education WeDo 2.0
Cos’è
Un robot assemblabile con i mattoncini LEGO che va poi programmato.
A cosa serve
A insegnare robotica educativa, i concetti base della programmazione e della progettazione attraverso attività di ambito scientifico.
A chi si rivolge
Scuola primaria e secondaria di primo grado: dai 7 ai 13 anni
LEGO Education WeDo 2.0
Ozobot
Cos’è
Un robot in grado di muoversi e reagire su superfici fisiche e
digitali, seguendo percorsi colorati
A cosa serve
E’ uno strumento trasversale, piccolissimo, divertente e
tecnicamente accurato pensato per coniugare tecnologia e
creatività
A chi si rivolge
Dai 6 anni in su
Ozobot
Come funziona
• Grande 2,5 cm, sa riconoscere oltre 1000 istruzioni
diverse, sotto forma di linee colorate disegnate su un foglio
di carta o su un tablet
• Può evitare ostacoli e cambiare direzione
• A ogni segmento colorato del percorso corrisponde un preciso
comportamento del robot (direzione, velocità, movimenti
speciali)
Come si programma
Si programma con OzoBlockly, un ambiente per la
programmazione a blocchi con livelli di difficoltà crescente molto
simile a Scratch
mBot
Cos’è
Un robot a basso costo, facile da montare, ideale perché i bambini
inizino a fare esperienza con la programmazione grafica,
l'elettronica e la robotica
A cosa serve
E’ una soluzione tutto in uno per l'apprendimento della robotica e
delle materie STEM
A chi si rivolge
Dagli 8 anni in su
InO-BotRobot progettato per essere utilizzato con Scratch o tramite l'app dedicata
per dispositivi con sistema operativo iOS.
Specifiche tecniche:
- Programmabile tramite Scratch
- Guscio trasparente per l'identificazione dei componenti interni
- Portapenna per disegnare con il robot
- Ricaricabile
Componentistica:
8x LED RGB
2x LED bianco ad alta luminosità
1x Altoparlante
1x Sensore di prossimità frontale
4x Sensore di prossimità laterale
1x Sensore segui-linea
LEGO MINDSTORMS Education EV3
Cos’è
Un kit di robotica educativa composto da una parte tangibile e
assemblabile (mattoncini LEGO Technic) e una parte digitale per la
programmazione vera e propria
A cosa serve
A insegnare robotica educativa e coding, ma anche altre discipline
di ambito tecnico-scientifico
A chi si rivolge
Scuola secondaria
LEGO MINDSTORMS Education EV3
EVShield
• Permette ad una scheda Arduino di utilizzare motori
e sensori LEGO MINDSTORMS Education EV3 o
NXT
• Consente di unire la facilità di assemblaggio e
modifica dei componenti LEGO Education alla
programmazione avanzata e altamente
personalizzabile garantita dal linguaggio C/C++ di
Arduino
LEGO Education con Arduino
PIStorms
• Rende possibile governare i robot
LEGO Education utilizzando nuovi
ambienti di programmazione (es.
Python)
• Il display touchscreen rende facile
interagire col robot
• Consente di collegare 4 sensori e 4
motori LEGO Education
• Compatibile con Raspberry Pi Modello
A+, B+, Pi2, Pi3
LEGO Education con Raspberry
Robotica educativa con i droni
Parrot Education
Programmare davvero un drone
Airblock
mBot diventa un drone
MCR Drone
Lezioni già pronte e uno strumento
professionalizzante
Robot umanoide NAO
Cos’è
Un robot umanoide che si muove, riconosce persone e oggetti,
segue differente oggetti usando tutto il suo corpo, ascolta e parla
A cosa serve
Rappresenta il complemento ideale per insegnare coding e
robotica, così come le discipline STEM a tutti i livelli, dalla scuola
elementare all’università
A chi si rivolge
Scuola secondaria per la programmazione; scuola primaria per
bisogni educativi speciali
www.campustore.it/robotica-educativa-elettronica-coding/nao.html
Robot umanoide Pepper
Cos’è
Un robot umanoide in grado di recepire le principali
emozioni (gioia, tristezza, rabbia e sorpresa) e
adattare il suo comportamento in base allo stato
d’animo degli esseri umani che lo circondano
A cosa serve
Incoraggia e stimola il desiderio di apprendimento
degli studenti ed è una straordinaria piattaforma di
studio per approfondire non solo il modo in cui i
robot possono simulare le emozioni umane ma
anche il modo in cui possono interpretarle e reagire
di conseguenza
Arduino
Cos’è
Arduino è un progetto open source composto da
una scheda fisica e da un ambiente di sviluppo. Una
volta programmata, la scheda permette di intervenire
sull’attività di altri oggetti
A cosa serve
A questa domanda non c’è una risposta specifica, le
schede Arduino infatti non hanno una funzione
definita, possono essere utilizzate per prototipare e
realizzare qualsiasi progetto
A chi si rivolge
Dalla scuola secondaria di primo grado
BYOR e BYOR Junior
Cosa sono
Due kit di robotica educativa basati sulle
schede Arduino/Genuino, con materiale povero
e guida didattica sviluppata da Scuola di
Robotica
A cosa servono
A insegnare robotica educativa e
programmazione
A chi si rivolgono
Scuola secondaria
Competizioni di robotica
• Partecipare a una gara rappresenta uno
stimolo motivazionale molto forte
• Le competizioni ufficiali di robotica che si
svolgono ogni anno in Italia:
• FIRST LEGO League http://fll-italia.it/
• RoboCup Jr http://www.robocupjr.it/
• RomeCup http://romecup.org/
• NAO Challenge
http://nao.scuoladirobotica.it/
• Far partecipare la propria classe ad una di
queste gare produrrà notevoli risultati in termini
di acquisizioni di ulteriori competenze
• Anche far gareggiare gli alunni in classe o tra
due classi diverse, creerà stimoli notevoli nella
crescita delle proprie capacità
Elettronica educativa e tinkering: littleBits
Cos’è
Un kit di elettronica educativa composto
da moduli elettronici assemblabili
magneticamente
A cosa serve
A insegnare elettronica educativa,
robotica, tinkering
A chi si rivolge
Scuola primaria e secondaria di primo
grado
Elettronica educativa e tinkering: littleBits
Elettronica educativa e tinkering: littleBits
littleBits – Kit per la scuola
Tinkering
Cos’è
• Un nuovo modo di esplorare le scienze e la tecnologia
• L’arte di riutilizzare con ingegno
• Nato all’Exploratorium di San Francisco viene proposto anche in Italia in
alcuni musei o centri formativi
Cosa significa
• La traduzione in italiano di tinkering è «armeggiare», «rattoppare»
• Questa parola venne utilizzata per la prima volta nel 1.300 per descrivere
gli stagnini che si spostavano di paese in paese per riparare oggetti vari
• Oggi è più un punto di vista: è la voglia di sporcarsi le mani, di capire
come funziona il mondo, di chiedersi «perché?»
In cosa si traduce
• Le attività di tinkering implicano l’utilizzo di materiale di recupero preso da
oggetti ormai inutilizzati oppure destinato ai rifiuti
• Con questi componenti si costruiscono circuiti elettrici, scribbling
machines, piccoli robot
Grazie per l’attenzione
Pierluigi Lanzarini
Fondatore e CEO di Media Direct – CampuStore
Email: [email protected] @PLLanzarini