Robotica e geometria

Post aggiornato al 24 marzo 2017

Da qualche settimana, ho cominciato a svolgere lezione ad un gruppo di bambini e bambine di classi miste, presso la Scuola Primaria Fermi dell’Istituto Comprensivo Quinto Nervi di Genova.

L’incontro introduttivo è stato dedicato alla comprensione su che cosa è un robot, nella struttura e nelle risorse che può dare. Per affrontare questo tema ho utilizzato le api programmabili Blue-Bot e Bee-Bot. La Blue-Bot con il suo guscio trasparente mi ha permesso di descrivere ai bambini i componenti interni e la sua funzionalità, mentre la Bee-Bot ad andare “oltre” il robot in sé e proporre attività sulla geometria nel disegno e nello spazio.

Il primo laboratorio sulla geometria proponeva al gruppo un approccio meno vincolante alla programmazione: dovevano creare la loro personale arte astratta usando la Bee-Bot, come supporto scrivente in movimento e pennarelli per rendere visibile su carta, linee altrimenti immaginarie percorse dal robot. La Bee-Bot doveva essere così gestita in modo da comportarsi contemporaneamente da matita, righello e compasso, per improvvisare disegni di rette e cerchi. Aggiungendo poi qualche immagine di suggestione, quali quadri astratti del pittore Kandinskij, all’interno del foglio da disegno si sono venuti a creare intrecci di geometrie e forme bizzarre, per poi essere colorate a piacere dai piccoli artisti.

La settimana successiva, invece, la geometria ha preso vita nello spazio, nelle sue tre dimensioni, con la progettazione da parte dei bambini di un modello plastico in forma di città-labirinto e la programmazione della Bee-Bot all’interno dello stesso. Con materiali di recupero, quali cartone e bottiglie di plastica, hanno composto il percorso ed utilizzato i tappi a funzione di segnapasso. Al tema del labirinto, non potevo non immergermi nella mitologia, tra la leggenda di Minosse e il Minotauro, il mito di Teseo e il filo di Arianna.

Tutti i bambini hanno dimostrato curiosità, spirito critico e d'iniziativa e reso concreto un nuovo vocabolo, dal piccolo Diego richiesto…algoritmo: successione di passi od istruzioni per risolvere un determinato problema.

Post pubblicato sul blog di Scuola di Robotica "L'uomo di latta"

http://luomodilatta.scuoladirobotica.it/category/zio-piccolo-bit/

Approfondimenti dal Blog:

La robotica educativa nel mondo di Wasilij Kandinskij

GALLERIA FOTOGRAFICA DEI LABORATORI

Robotica, Geometria e Arte

La città labirinto

Tecnologie didattiche e contributo umano

Aggiornato al 5 gennaio 2023

La tecnologia nella didattica sta entrando sempre più in un tessuto sociale complesso. In contesti socio-educativi, l’educatore propone ai bambini diverse metodologie di apprendimento per affrontare l’interazione fra i soggetti e i supporti tecnologici oggi messi a disposizione. L’insegnamento del coding o della robotica educativa in classe, ad esempio, stimolano nel gruppo analisi e discussioni. Attraverso le varie tecnologie didattiche si possono trovare, così, le seguenti dinamiche sociali:

• Insegnanti e alunni
• Alunni e alunni
• Insegnanti, alunni e ambiente

Il contributo degli insegnanti in termini di risorse umane è fondamentale, tra conoscenze, competenze e tempo da dedicare.

Nel caso di svolgimento di laboratori specifici, è però facile imbattersi in qualcosa di nuovo, e non è insolito che a risolvere l’imprevisto sia il gruppo di lavoro. L’insegnante in questo caso può assumere il ruolo di facilitatore, trasformando l’attività di apprendimento in un processo di problem solving di gruppo, aiutando i bambini a conseguire degli obiettivi con il contributo personale di tutti. Questo metodo didattico è definito come apprendimento cooperativo (cooperative learning).

Nel momento in cui si attiva un processo di interiorizzazione, ossia le nuove conoscenze sono comprese sia individualmente che all’interno del gruppo, possono essere anche gli stessi bambini a voler contribuire in termini di testimonianza nell’apprendimento delle tecnologie, proponendo una collaborazione tra pari (peer education), insegnando ad altri bambini.

Meno evidenti sono i contributi umani che avvengono quando la tecnologia s’interfaccia tra insegnanti, alunni, famiglie e persone al di fuori della scuola. I blog didattici , in cui gli alunni si raccontano condividendo le loro esperienze, ne sono un esempio. L’uso delle comunità virtuali di apprendimento, disponibili a tutti, fanno sì che ci sia una redazione scolastica che presenta delle vere e proprie relazioni sul comprendere e fare didattica e dove i contenuti sono decisi anche dai bambini. Più conosciuti come “giornalini di classe”, oggi sono una risorsa importante per il mondo della scuola digitale.

In rete potete trovare numerose scuole che dedicano il loro tempo alla condivisione di informazioni, ma quelle elencate di seguito rimandano alla mia esperienza formativa.

I giornalini di classe si fanno “on-line”

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Natur@Robotica

Scuola primaria di San Nicolò (Piacenza)

https://naturarobotica.blogspot.it

Pronti, partenza…via!!!

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Miniscoop

Istituto Comprensivo Quinto Nervi  (Genova)
https://www.miniscoop.it/

Categoria TECNOscoop

Robot in azione: i risultati del corso di robotica

Giornalismo on-line e blog in 4 puntate

Approfondimenti dal Blog:

What is the future of learning?

Fonti:

• D. Pavan / P. Ellani - L'apprendimento cooperativo come metodologia complessiva di gestione della classe. Articolo su Educazione&Scuola www.edscuola.it/archivio/comprensivi/cooperative_learning.htm

Animazioni in musica

Post aggiornato al 27 agosto 2024

Animare: dare movimento, mutazione a qualcosa di per sé statico.
 
Un prodotto digitale può essere fruito in modo passivo (un video) o con coinvolgimento di tipo attivo attraverso la sua interattività (un software didattico, una pagina web), in ogni caso, le immagini composte avranno andamento sequenziale e l’occhio si soffermerà più o meno su particolari e contenuti.

Nel web, troviamo molte risorse per proporre progetti didattici dedicate alle diverse fasce di età dell’infanzia, in cui le animazioni hanno finalità educative e didattiche nella loro diversa tipologia. A differenza di un’immagine statica, l’immagine in movimento coinvolge l’osservatore attivando grandi aree mentali: 

• Focalizza su di sé l’attenzione per un tempo maggiore. 
• Stimola curiosità nella successione degli eventi.  
• Crea partecipazione del corpo. Il fruitore coglie i fotogrammi in sequenza attraverso  movimenti oculari minimi.

L’animazione visiva, quando è accompagnata da elementi acustici sfruttando il canale sensoriale dell’uditivo, acquista multimedialità.

Una melodia musicale, secondo la sua funzione, può avere valore simbolico, rievocando emozioni (serenità, allegria, attesa, paura), oppure assolvere capacità descrittive (salti, rimbalzi, versi), nel caso d’introduzione di suoni e rumori.

Tutti possono creare prodotti multimediali personalizzati

La sinergia con un software per la manipolazione delle immagini (GIMP), uno di presentazione ed un po’ di pazienza, permettono di costruire anche in modo creativo, slide animate ed interattive con aggiunta di musiche, voci e suoni, da proporre al bambino, o per coinvolgerlo in un suo lavoro, che diventando produttore, si pone di fronte a problemi da risolvere e scelte da compiere. Il bambino si confronta con modelli di software professionali, in un approccio di tipo laboratoriale nella didattica, tale da stimolare in lui interesse ed apprendimento, acquisendo contemporaneamente competenze di tipo cognitivo e strumentale. 

Un esempio di progetto interattivo con il software di presentazione OpenOffice Impress

"La mia ricerca"

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Le attività di animazione con la programmazione in ambiente coding sono un'opportunità in più per sviluppare quello che viene definito come pensiero computazionale.

Una proposta per la programmazione con Scratch

"Anima un Nome"

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https://scratch.mit.edu/projects/editor/?tutorial=name

Approfondimenti dal Blog
Software didattico o Videogioco?

Da Flash…a Scratch

Post aggiornato al 27 agosto 2024

Il primo approccio avuto con il mondo dell’animazione creativa digitale, è stato con il software Flash. L’ applicazione è nata nel 1996 con lo scopo di creare, in tempi “lampo”, interfacce interattive a carattere grafico e proporre una facilità d’uso tale, da poter evitare il sistema di linguaggio tradizionale HTML per la realizzazione di pagine Web, permettendo, inoltre, la di costruire animazioni e piccoli giochi.

Vari elementi grafici (testi, disegni, immagini, ecc.), definiti dal programma Flash come Simboli, possono essere così disposti e animati a piacere, costruendo dei veri e propri filmati anche a “cartone animato”. Ogni simbolo, può essere modificato, associato un movimento e un suono. Una Libreria, tiene poi in memoria i simboli creati per essere meglio gestiti.

L’area di lavoro di Flash si presenta generalmente con alcuni elementi fondamentali.

Qui è presentata nella versione Macromedia Flash MX (2002)

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• Stage: area bianca rettangolare, dove attraverso l’inserimento di simboli si viene a creare l’animazione o pagina Web.
• Barra Toolbox (Tools): contiene gli strumenti per il disegno.
• Timeline (linea temporale): cuore dell’animazione, permette il controllo dei singoli elementi inseriti nella loro successione temporale e spaziale, determinata in fotogrammi (Frame) e livelli (Layer).
• Scene: risultato composto dagli elementi sullo Stage + gli eventi nella Timeline. Si possono creare più scene e collegarle tra loro.
• Actions: per aggiungere interattività all’interno degli elementi grafici. Tramite il linguaggio specifico usato da Flash, ActionScript, si instaura un “legame”, tra il simbolo e il codice, che è definito come programmazione orientata agli oggetti (Object Oriented Programming).

Flash, nonostante sia un programma per essere utilizzato in modo intuitivo, per sfruttarlo al meglio, occorre uno sguardo ad una guida e studiare il linguaggio in codice ActinScrpt. Flash, infatti, è sempre stato utilizzato in ambiti lavorativi professionali. 

L’animazione digitale creativa, dal 2003, ha però una nuova evoluzione. Il team di ricercatori del MIT Media Lab di Boston, mette a disposizione in forma gratuita il programma Scratch.

Scratch è un linguaggio di programmazione che ha voluto continuare a sviluppare la teoria costruzionista dell'apprendimento, sostenendo la facilità di apprendere la programmazione informatica secondo un modello costruito in modo tangibile sotto forma di “oggetti”. Questo tipo di ambiente di apprendimento acquista, così, una nuova didattica adeguata ad insegnanti, studenti e genitori. L’approccio con oggetti grafici elementari, lo ha reso utilizzabile sia per progetti pedagogici che di intrattenimento, variando dalla matematica alla scienza, consentendo la realizzazione di simulazioni, visualizzazione di esperimenti, animazioni, musica, arte interattiva, e semplici videogiochi.

Area di lavoro di Scratch

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Flash e Scratch, cosa hanno in comune?

Come nella struttura del software Flash, in Scratch ritroviamo:

• Uno Stage: l’area bianca.
• Possibilità di disegnare e modificare elementi grafici: gli oggetti sono definiti Simboli per Flash, Sprite per Scratch.
• Possibilità di raccogliere in una cartella gli elementi grafici creati.
• Possibilità di inserire più scene collegate tra loro.
• Possibilità di inserire suoni.
• Programmazione orientata agli oggetti: i Simboli e gli Sprite sono programmati dal linguaggio ActionScript per Flash e dai Blocchi grafici di codice per Scratch. Questi ultimi sono stati divisi per colori ed associati a funzioni simili, da abbinare poi agli elementi grafici. Un metodo più intuitivo e coinvolgente in confronto a Flash.

La facilità di utilizzo di Scratch, permette anche a bambini dagli 8 anni di essere fruito come un software “costruisci storie” con un forte potenziale nell’approccio, che risulta come abbiamo analizzato, simile ad un software professionale quale Flash.

Sul sito ufficiale, nella sessione “idee”, troverete tutorial e linee guida per gli Educatori nonché la versione scaricabile per Desktop: https://scratch.mit.edu/ideas

Approfondimenti dal Blog: 

Il linguaggio in codice nella scuola primaria: il “dietro le quinte” di una pagina web

Software Didattico o Videogioco? 

I WeDo un pendolo

Scratch

https://scratch.mit.edu/
Scratch (Informatica)

https://it.wikipedia.org/wiki/Scratch_informatica 

Adobe Flash

https://it.wikipedia.org/wiki/Adobe_Flash 

Teoria costruzionista dell'apprendimento 

https://it.wikipedia.org/wiki/Costruzionismo_(teoria_dell'apprendimento)

Fonti:

• Scratch - https://it.wikipedia.org/wiki/Scratch_informatica

Forme di Robot

Come vedono i robot i più piccoli?

La visione dei “robot” dei più piccini è generalmente fantastica o favolistica, tra gioco e dinamiche sociali, ma nel contempo, è anche vista come una macchina di aiuto da scoprire, dove le preferenze vanno verso l’antenna, le braccia, e gli ingranaggi. La personificazione di un oggetto permette così di dare un nome al robot con un richiamo a loro stessi, oppure ad altro da sé. Compaiono così nomi come Willly, Gelsomino e Bianca.

Robot Willy - Robot esploratore sottomarino nell’Antartide. 

(Alberto 5 anni)

Forme antropomorfe di robot, dalle lunghe braccia e gambe, occupano così il foglio bianco secondo la fase evolutiva in atto, quando dallo scarabocchio il bambino passa al disegno vero e proprio, per raccontarlo al mondo degli adulti cercando una comunicazione. Giocare con i materiali nell’attività di un collage, diventa poi la forma espressiva per aiutare il bambino a dare l’idea di “robot” come “macchina”, mettendo loro a disposizione stoffe (più o meno luminescenti), carta stagnola, cannucce, tappi di plastica e ritagli di carta colorata. 

Questo laboratorio è stato dedicato al piccolo Alberto che mi ha fatto scoprire la sua personale visione sui robot.

Di seguito una piccola galleria fotografica di “forme di robot”: collage di bambini d’età compresa dai 3 ai 6 anni.

Approfondimenti dal Blog
A d ogni laboratorio di robotica il suo materiale

La comunicazione del disegno infantile
La ricerca di una comunicazione ad hoc

Il disegno come comunicazione universale

Ad ogni laboratorio di robotica il suo materiale

In qualsiasi dizionario, il termine manipolare è definito con i seguenti significati: trattare con mani, maneggiare, preparare, impastare…

 

Nel corso della storia ricordiamo due grandi figure nello sviluppo dell’attività manipolativa per l’infanzia, Maria Montessori e Bruno Munari, i quali hanno dato importanza e corpo ai materiali in un'esperienza sensoriale durante la loro ricerca e sperimentazione di laboratori didattici e creativi.

Le esperienze fatte durante i laboratori di robotica, per la fascia di età compresa tra i 6 e i 12 anni, mi hanno consentito di comprendere come circuiti elettrici ed elettronici possono entrare nel mondo della didattica, creando allo stesso tempo attività dinamiche e creative tra pasta modellante, cartoncini colorarti, pennarelli e materiale di recupero vario.

Attraverso la composizione di diversi materiali messi a disposizione, il bambino arriva ad un prodotto coerente in cui entrano in gioco forma e funzione delle cose, che progressivamente va scoprendo. Alcuni materiali sono presentati nella loro finalità, altri, per essere inseriti nella dimensione ludica, con l’utilizzo più disparato. Bottigliette di plastica diventano, così, buffi corpi di personaggi-robot. 

Robotica creativa

Nel momento della progettazione il bambino si pone delle domande:

Come costruire l’oggetto che ho in mente?

Come farlo funzionare?

Ciò implica quello che è definito problem solving. Tra preferenze di materiali e fasi di montaggio, il bambino attua delle scelte, che sono delle vere e proprie “selezioni di materiale” per risolvere i problemi, fino ad avere il risultato desiderato sia a livello funzionale (nel caso delle scribbling machines, l’oggetto si deve muovere) che di forma (l’oggetto che costruisco mi deve piacere). In questo processo il bambino molto spesso arriva a dei compromessi, tra quello che ha in mente e l’oggetto che sta costruendo, questo dovuto fondamentalmente ai limiti fisici dei materiali stessi. Più sono proposti materiali diversi, più si propone una didattica di robotica fantasiosa, come ad esempio accade nella robotica creativa o nelle attività con l’uso di littleBits.

Scribbling machines

Laboratorio con littleBits
"Luci negli abissi"

A livello sensoriale nei laboratori di robotica sono stimolati la vista e il tatto, con percorsi compositivi-manipolativi che vanno dal semplice disegno, al collage, a delle e vere e proprie creazioni tridimensionali, generalmente accompagnati da piccole storie robotiche.

Per approfondimenti, vi lascio alcuni link di laboratori di robotica a cui ho collaborato e partecipato, ognuno progettato con i rispettivi materiali: 

Dal blog “Il piccolo Bit” 

Tra tecnologia e arti visive

La mia esperienza di giudice alla FLL

I laboratori di “digital painting”: tra percezione visiva e comunicazione emozionale

Un laboratorio di pittura digitale attraverso un software di “paint” è un veicolo importante, che oltre ad avvicinare il bambino all’attività manuale attraverso strumenti quali mouse, touch screen e touchpad, lo aiuta a porre l’attenzione verso gli elementi del disegno e ad esprimere emozioni legate ad essi.

Da un “foglio” bianco, come guidare i bambini verso un laboratorio di pittura digitale?

Le modalità di progetto possono essere diverse, tra cui:

• Costruire un percorso didattico con linee, forme e colore.
• Disegnare o scrivere le prime lettere dell’alfabeto.
• Costruire una storia (Digital Storytelling).

In un percorso di educazione all’immagine, per non far sopraffare il bambino tra i tanti oggetti presenti nella “tavolozza digitale”, è importante conoscere quelli che sono gli elementi del linguaggio visivo e che costituiscono la composizione di un disegno:

• Lo spazio: rappresentato dal foglio elettronico, è l’area bidimensionale circoscritta entro la quale il bambino disegna.
• La linea: segno grafico aperto tracciato utilizzando lo strumento digitale pennello, matita, gessetto, pennarello, ecc…dove il movimento della mano, è dato dalla retta o curva che il tratto presenta sul foglio digitale e la pressione, dai vari “spessori” che si possono abbinare a questi strumenti.
• La forma: linea chiusa bidimensionale determinata da sagome geometriche sotto forma di strumenti.
• Il colore: elemento del codice visivo. Per primo cattura l’attenzione e rimane impresso nella nostra memoria, coinvolgendoci emotivamente. Dalla tavolozza di un software di paint, sono preferiti dai bambini della fascia di età compresa tra i 3 e i 9 anni, colori intensi e ben definiti. Solo tra i 10 e i 12 anni, troviamo sperimentazioni di disegno con sfumature cromatiche. In alcuni software dedicati alla fascia di età per i più piccoli, la scala di colori disponibile è notevolmente ridotta.

Forma e colore:

I colori, oltre a coinvolgerci emotivamente, ci aiutano a distinguere le varie forme e a riconoscere gli oggetti.

Il colore per la sua complessità è stato spesso oggetto di riflessione ed analisi, dal mondo della fisica attraverso gli esperimenti sulla rifrazione della luce dell’inglese Isaac Newton, fino ad arrivare allo svizzero Johannes Itten, pittore, designer e maestro elementare. Quest’ultimo dedicò un’intera vita allo studio delle teorie dei colori, raccogliendo intuizioni ed esperienze di pittore ed insegnante di educazione artistica. Nelle sue teorie, studia così le leggi degli effetti cromatici come risultano alla visione e dimostra la possibilità espressiva del colore attraverso le forme geometriche.

"Teoria espressiva del colore" di Johannes Itten

Cosa accade, quando alcuni bambini hanno difficoltà a riconoscere quelli che per molti sono le diverse tonalità di colore?

Mi sono avvicinata in modo concreto a questo tema, nel momento in cui ho percorso i vari pannelli tematici della mostra “Come vedono i daltonici“, in cui spiegavano la visione daltonica dell’arte, della natura, dei cibi, degli oggetti del quotidiano, della moda e nella cartografia.

Questa frase, è per me la più rappresentativa per incominciare a comprendere il loro mondo:

"I colori sono solo un’impressione della nostra mente, per aggiungere informazione alla forma. In realtà il mondo è in bianco e nero. Vedere meno colori è quindi normale.”

www.comevedonoidaltonici.com

Approfondimenti dal Blog:

La comunicazione del disegno infantile

Le tipologie dei software didattici per i più piccoli

L’arte dello storytelling digitale

Fonti:

• Folchi M. / Vitti E.  – Il meccanismo della visione. Saper leggere le immagini dell'arte e della comunicazione, Italo Bovolenta editore, Bologna 1997
• Itten Johannes – Arte del colore. Edizione ridotta, Est editore, Piacenza 1997

What is the future of learning?

Durante il corso della vita, a partire dalla nascita, avrete imparato cosi tante cose che è impossibile tenerle a mente tutte…

Così incomincia la relazione consegnata alle squadre dei ragazzi della First Lego League, per riflettere assieme ai rispettivi coach, sul progetto scientifico presentato durante lo scorso anno. La sfida? Trovare soluzioni innovative per insegnare qualcuno ad imparare, scegliendo un argomento tra le loro passioni e non perdendo lo spirito che questa parte di competizione doveva rimanere invariato, divertirsi!

Con un cambio di categoria, rispetto alla precedente edizione, ora il mio compito di giudice richiedeva di valutare i futuri progetti scientifici. Nella riunione tenutasi a Rovereto, a cui ho partecipato lo scorso agosto, insieme ad alcuni membri di giuria arrivati da tutta Italia, abbiamo discusso sulla scheda di progetto. Come prima cosa si è analizzato il titolo del tema nella sua forma originale: What is the future of learning? Qual è il futuro dell’apprendimento? Il termine “learning” in inglese, può avere due significati paralleli, sia come valore di apprendimento che di insegnamento. L’insegnamento non porta ad un apprendimento efficace, se non si creano le condizioni necessarie. Per fare questo, occorre attivare nel soggetto apprendente un processo mentale, per conservare nel tempo le nuove informazioni. Con queste definizioni abbiamo cominciato a parlare di modi di insegnamento e metodi di apprendimento. Bambini e ragazzi sarebbero diventati “insegnanti”, proponendo soluzioni innovative per aiutare qualcuno ad apprendere in modo stimolante e significativo. Il progetto scientifico richiedeva, inoltre, di trovare un modo per condividere l’idea con più persone possibili e descrivere la fattibilità della loro proposta, elementi indispensabili per qualsiasi tipo di progetto. 

Mentre è in corso la Finale Nazionale di Milano della FLL, penso alle squadre che si sono succedute durante le Qualificazioni Interregionali. Il tema trattato per la competizione, ha dato ai ragazzi una grande opportunità, scoprire ed approfondire come la mente sfrutti modi diversi per apprendere e quali trucchi usare per facilitare tale apprendimento, per affrontare in modo sereno e consapevole, le difficoltà che possono incontrare durante il proprio percorso formativo.

Post pubblicato sul blog di Scuola di Robotica "L'uomo di latta"

http://luomodilatta.scuoladirobotica.it/category/zio-piccolo-bit/

Approfondimenti sul Web

Fist Lego League Italia (FLL) www.fll-italia.it