CODING E ROBOTICA EDUCATIVA | Istituto Comprensivo Statale Ancona PINOCCHIO MONTESICURO

CURRICOLO CODING

CURRICOLO VERTICALE D’ISTITUTO DI CODING

Finalità

A partire dall’anno scolastico 2019-2020, nell’ambito del piano digitale triennale d’istituto, la nostra scuola intende avviare l’introduzione di processi didattici innovativi per l’apprendimento dei concetti di base dell’informatica attraverso il coding e promuovere lo sviluppo del pensiero computazionale. La sperimentazione prevede l’adozione di strumenti di facile utilizzo e di attività ludiche che non richiedono un’abilità avanzata nell’uso del computer e in certi casi, l’uso di alcun strumento tecnologico.

Attraverso queste attività gli alunni verranno incoraggiati a mettere ordine tra i propri pensieri, a risolvere i problemi, a liberare la loro creatività e sviluppare il problem posing-solving, affinché individuino soluzioni creative ai problemi. Verranno guidati in un processo di sviluppo costituito dalle fasi di selezione, creazione, verifica e valutazione, che si intersecano con attitudini comunicative, attraverso il lavoro di gruppo e la condivisione delle proprie idee con gli altri.

Alfabetizzazione digitale e sviluppo del pensiero computazionale, sono essenziali e indispensabili alle nuove generazioni per l’apprendimento di quelle competenze fondamentali per essere in grado di inserirsi consapevolmente nella società digitale, non come consumatori passivi, ma come cittadini culturalmente attrezzati. Il pensiero computazionale si affianca al saper leggere, scrivere e far di conto, come quarta abilità di base.

I benefici di questa abilità di base si estendono a tutti gli ambiti disciplinari per affrontare problemi complessi, ipotizzare soluzioni che prevedono più fasi, immaginare una descrizione chiara di cosa fare e quando farlo. In quanto processo mentale per la risoluzione di problemi costituito da strumenti concettuali utili per affrontare molti tipi di problemi, non solo direttamente applicati al mondo digitale, il pensiero computazionale sviluppa ed esalta predisposizioni e attitudini culturali utili all’apprendimento di qualsiasi disciplina scolastica.

Obiettivi generali

Il primo obiettivo di carattere generale di questo progetto triennale è contribuire all’innovazione dei processi didattici accogliendo nei piani e nei percorsi scolastici l’indicazione che viene data dall’azione #14 del PNSD: “Un framework comune per le competenze digitali e l’educazione ai media degli studenti”.

“Se l’obiettivo del nostro sistema educativo è sviluppare le competenze degli studenti, invece che semplicemente “trasmettere” programmi di studio, allora il ruolo della didattica per competenze, abilitata dalle competenze digitali, è fondamentale in quanto attiva processi cognitivi, promuove dinamiche relazionali e induce consapevolezza. Le competenze non si insegnano, si fanno acquisire, e il legame tra competenze e nuovi ambienti di apprendimento è indubbiamente forte. Il paradigma su cui lavorare è la didattica per competenze, intesa come progettazione che mette al centro trasversalità, condivisione e cocreazione, e come azione didattica caratterizzata da esplorazione, esperienza, riflessione, autovalutazione, monitoraggio e valutazione.”

Il progetto vuole dare, dunque, un contributo allo sforzo in atto nella nostra scuola a sostegno del passaggio da una didattica di contenuti di tipo cognitivista e trasmissivo a una didattica per competenze di tipo costruttivista e laboratoriale.

Il secondo obiettivo del progetto, più misurabile del precedente, è l’introduzione graduale della pratica di coding in tutte le classi di scuola primaria e secondaria di 1° grado nell’arco del triennio. Gli alunni saranno avviati allo sviluppo del pensiero computazionale e della logica della programmazione attraverso attività e strumenti innovativi sia tecnologici che tradizionali (unplugged, cioè senza pc), quali software, piattaforme internazionali, smart toys e kit di robotica che, attraverso ambienti grafici amichevoli di programmazione, consentono di muovere facilmente i primi passi nel mondo del coding e del pensiero computazionale.

L’istituto aderirà, a partire da quest’anno scolastico, all’iniziativa “Programma il futuro” del MIUR, in collaborazione con il CINI – Consorzio Interuniversitario Nazionale per l’Informatica, che fornisce alle scuole una serie di strumenti semplici, divertenti e facilmente accessibili per formare gli studenti ai concetti di base dell’informatica. All’iniziativa del MIUR l’istituto aderisce sia nella modalità base, denominata “L’Ora del Codice”, (iniziativa nata negli Stati Uniti nel 2013, con il nome The Hour of Code, per far sì che ogni studente, in ogni scuola del mondo, svolga almeno un’ora di programmazione), sia nella modalità avanzata con percorsi didattici più approfonditi da fruire a seconda dell’età e del livello di esperienza degli studenti.

Competenze computazionali e trasversali che gli alunni dovranno possedere al termine del primo ciclo d’istruzione attraverso le attività di coding.

Competenze computazionali

Prima fase

Capire il concetto di algoritmo come serie ordinata di passi, per risolvere un problema o raggiungere un
Scoprire che sono algoritmi alcuni dei modi di operare, nella vita di tutti i giorni o a scuola, che attuiamo (quasi)
Capire come un algoritmo viene realizzato mediante un programma eseguito da un “automa”.
Comprendere l’importanza di usare un linguaggio di programmazione formale (sia “unplugged” sia “computer based”) per la descrizione di algoritmi come alternativa al linguaggio
Capire che un automa esegue istruzioni precise non
Realizzare e mettere a punto (ovvero convincersi della loro correttezza) programmi semplici (cioè programmi con sequenze di azioni, condizioni, ripetizioni di azioni per un numero dato di volte).
Usare il ragionamento logico per dire quale è il comportamento di programmi

Seconda fase

Progettare soluzioni ad un problema: comprendere un problema, saper raccogliere dati e analizzarli, saper astrarre per far emergere l’idea principale e conservare solo ciò che conta, saper scomporre il problema in parti più piccole e
Progettare, scrivere e mettere a punto programmi più complessi di quelli previsti per la prima fase perché basati su ripetizioni (cicli) in numero non prefissato (ripetizioni condizionali) e introducono le variabili insieme con varie forme di input ed output.
Risolvere problemi mediante l’utilizzo di meccanismi di astrazione (funzioni e parametri).
Implementare i progetti in modo incrementale e iterativo: saper adattare la progettazione al contesto in rapporto all’approssimarsi della
Riconoscere come alcune parti di soluzione possono essere riusate nella stessa o riapplicate a problemi simi
Usare il ragionamento logico per spiegare il funzionamento di alcuni semplici
Usare il ragionamento logico per trovare e correggere errori in algoritmi e
Fare il remix, cioè saper copiare per migliorare, utilizzando il lavoro prodotto da altri autori e condiviso in rete, per realizzare progetti più complessi e creativi di quelli che si sarebbero potuti realizzare partendo da

Competenze trasversali

Riconoscere e risolvere situazioni problematiche sviluppando capacità
Analizzare e rappresentare processi ricorrendo a modelli
Favorire lo sviluppo della creatività e della logica attraverso la molteplicità di modi che l’informatica offre per affrontare e risolvere un
Sviluppare il ragionamento accurato e preciso (la scrittura di programmi che funzionano bene richiede l’esattezza in ogni dettaglio).
Padroneggiare la complessità e non desistere di fronte agli ostacoli.
Riflettere sul lavoro svolto valutandolo secondo certi criteri prestabiliti.
Generalizzare una soluzione e adattarla ad altri
Rappresentare e comunicare i propri risultati, usando il lessico appropriato.
Lavorare in gruppo e interagire con gli altri per giungere a una soluzione condivisa di un

Destinatari

Il progetto si rivolge ai docenti e agli alunni delle sezioni dell’Infanzia e delle classi di Scuola Primaria e di Scuola Secondaria di primo grado.

Metodologie e risorse didattiche

Inserire il coding e il pensiero computazionale nella scuole soprattutto del primo ciclo è una sfida. È una sfida perché fare coding non è facile. Per vincere la sfida, la strada che l’istituto intende percorrere con questo progetto è tracciata da un lato dall’approccio didattico prevalentemente ludico, dall’altro lato dall’adozione di strumenti di programmazione esclusivamente visuali.

La scelta metodologica deve avere un approccio di tipo costruttivista e ludico, attraverso il quale bambini e ragazzi possono avvicinarsi al mondo della programmazione prendendo parte a laboratori ed attività che usano il gioco per imparare dalla sperimentazione (learning by doing). Allo stesso tempo gli strumenti da utilizzare devono basarsi su ambienti di programmazione non testuali, che permettono agli utenti di realizzare progetti digitali con istruzioni rappresentati da blocchi colorati (tipo mattoncini Lego) che si incastrano tra loro come in un puzzle da unire tra loro. L’uso dei mattoncini consente di fare coding in modo divertente perché non bisogna scrivere alcuna riga di istruzioni, limitando al minimo il carico cognitivo e la possibilità di fare errori di sintassi, e consente di vedere subito l’effetto di ogni blocco, oltre che di procedere per tentativi e imparare dai propri errori.

Nell’ambito dell’attività laboratoriale i ragazzi utilizzeranno sia ambienti digitali quali Code.org, Scratch e Scratch junior, che smart toys e kit di robotica, quali Cubetto, Bee-Bot, Lego Wedo e Lego Mindstorm.

Code.org e Scratch sono delle piattaforme internazionali che, attraverso ambienti grafici di programmazione, basati sulla filosofia dei “mattoncini Lego”, simpatici e coinvolgenti per gli studenti a cui permette di risolvere giochi logici o di sviluppare divertenti animazioni interattive, insegnano a muovere i primi passi nel mondo della programmazione in cui l’utente sposta dei blocchi, simili ai tasselli di un puzzle, per realizzare le proprie applicazioni. Gli strumenti sono di elevata qualità didattica e scientifica, progettati e realizzati per essere alla portata di tutti, in modo da renderli utilizzabili in classe senza alcuna particolare abilità tecnica. Il materiale didattico può essere fruito con successo da tutti i livelli di scuole.

La piattaforma Code.org, online e gratuita, è molto utile soprattutto in una prima fase, quando gli alunni muovono i primi passi nel mondo del coding e devono imparare i primi concetti base della programmazione. In essa vengono proposte diverse attività di coding già strutturati, percorsi ed esercizi guidati di difficoltà progressiva, divisi per fasce di età e di difficoltà. I docenti possono registrare gli alunni della propria classe e seguire i progressi degli alunni. Di particolare interesse sono gli esercizi pensati per “L’Ora del Codice”. Sebbene Code.org sia un ambiente che facilita molto l’ingresso degli studenti di tutte le età nel mondo del coding, risulta invece molto limitato quando si tratta di esprimersi in maniera creativa e di utilizzare il coding in modo trasversale nello studio delle altre discipline che non siano matematica e tecnologia.

Un ambiente decisamente più evoluto di Code.org, ma comunque pensato per tutti a prescindere dall’età, è rappresentato da Scratch (Scratch Junior è la versione per i bambini di 5-8 anni). Scratch è un linguaggio di programmazione visuale, come Code.org, utilizzabile sia online che offline, che permette di operare con maggiore libertà e creatività, per costruire storie, giochi e animazioni multimediali ed interattive usando immagini, musica e suoni. Scratch, inoltre, è una comunità internazionale con cui condividere le proprie creazioni ed esplorare quelle degli altri membri. Con Scratch gli alunni possono sviluppare il pensiero computazionale ed esprimere tutta la loro creatività in tutte le discipline.

Scratch sposa la metodologia Usa-Modifica-Crea-Condividi attraverso il Remix, cioè la possibilità di usare e modificare progetti già realizzati per imparare dagli altri in modo progressivo, senza scoraggiarsi perché alle prime armi:

nella fase “Usa”, lo studente utilizza i lavori prodotti di qualcun altro per imparare a prendere confidenza con l’ambiente e motivarsi al suo uso;
nella fase “Modifica”, lo studente proverà a rielaborare il lavoro già pronto, o modificando qualcosa o scrivendo nuovi pezzi di codice, per comprendere i concetti su cui si basa il programma;
nella fase “Crea”, lo studente si sentirà incoraggiato a realizzare un proprio progetto, utilizzando quanto appreso in precedenza;
nella fase “Condividi”, lo studente mette a disposizione degli altri il proprio remix (frutto delle tre prime fasi) oppure un prodotto originale (frutto della sola terza fase) per consentire agli altri di apprendere e crescere insieme nella logica della libera

Le quattro fasi non sono separate tra loro. Gli studenti potranno passare più volte da una fase all’altra nella realizzazione del proprio progetto. Questo approccio favorisce il coinvolgimento dello studente in quanto gli propone sfide la cui difficoltà cresce a mano a mano che crescono le sue abilità, senza dunque l’ansia iniziale di un compito troppo difficile ma senza annoiarlo una volta che sarà diventato più esperto.

Tra le altre attività di coding utili per sviluppare il pensiero computazionale spiccano quelle di robotica, per le quali si farà uso di smart toys come Cubetto e Bee-Bot per la scuola dell’infanzia, Dash and Dot per la primaria, di kit per la costruzione e programmazione di robot come Lego Wedo per la primaria e Lego Mindstorm per la secondaria di 1° grado. Gli smart toys sono dei giocattoli intelligenti che possono essere programmati manualmente o da tablet, per svolgere determinati compiti, senza saper necessariamente leggere. I kit di robotica sono composti da numerosi pezzi da montare, da sensori, servomotori controllati da un mattoncino intelligente per costruire robot da programmare con un tablet o un pc.

Sono previste, infine, attività didattiche Unplugged (Pixel art, Cody-Roby, …) ovvero non tecnologiche, che abilitano al pensiero computazionale per mezzo di giochi che trasferiscono la pratica del coding su materiali didattici tradizionali. Si introducono gli studenti a concetti quali numeri binari, algoritmi, compressione di dati, procedure, ma senza le complicanze dovute all’uso del computer.

Descrizione dell’attività e tempi

Il progetto si svilupperà in più fasi che, progressivamente nell’arco di un triennio, condurranno all’introduzione dello sviluppo del pensiero computazionale attraverso il coding in tutte le classi della scuola.

La prima fase (da settembre a dicembre) prevede l’introduzione dei docenti e degli alunni al pensiero computazionale attraverso la partecipazione all’evento internazionale “Ora del codice”, nell’ambito della Settimana europea della programmazione “Codeweek” (ottobre) e in quella tutta italiana della “Settimana nazionale del Piano Scuola digitale” (dicembre) in coincidenza della giornata mondiale dell’Ora del codice, attraverso Code.org. La modalità base di partecipazione, definita “The hour of the code”, consiste nel far svolgere agli studenti un’ora di avviamento al pensiero computazionale. La partecipazione agli eventi sarà preceduta da un’attività di formazione rivolta ai docenti.

La seconda fase prevede una modalità di partecipazione più avanzata, definita Corso Introduttivo, sempre attraverso Code.org, che consiste nel far seguire a questa prima ora di avviamento percorsi più approfonditi, di livello adeguato all’età degli alunni, per sviluppare i temi del pensiero computazionale con ulteriori 10 lezioni (20 ore). Esse saranno svolte nel resto dell’anno scolastico.

– Nel primo anno saranno coinvolte le quarte e quinte classi di scuola primaria e le prime classi di secondaria di 1° grado, anche attraverso progetti in continuità.

– A partire dal secondo anno il progetto si estenderà a tutte le classi di scuola primaria, mentre per la secondaria di 1° grado si procederà con le prime e le seconde.

– Con il terzo anno si porterà a regime il percorso con l’introduzione progressiva del coding in tutte le classi dell’istituto. Contestualmente si procederà all’avvio di attività laboratoriali di robotica con kit Lego Mindstorms.

Risorse materiali e umane

Il progetto prevede il coinvolgimento di tutti gli insegnanti di scuola dell’infanzia, primaria e secondaria che vogliono introdursi al mondo del pensiero computazionale e del coding, trattandosi di una metodologia che trasversalmente aiuta gli alunni nel problem solving, nella creatività e nella logica in ogni disciplina. Tutte le attività, sia di formazione dei docenti che laboratoriali con gli alunni si svolgeranno in aule attrezzate con una LIM e un tablet per coppie o terne di allievi e accesso a Internet.

Il progetto sarà coordinato dall’animatore digitale dell’istituto che, insieme al team per l’innovazione e in collaborazione con i referenti digitali di plesso, accompagnerà i docenti che si rendono disponibili.

Sarà creata una sezione del sito ad hoc all’interno del quale inserire e condividere le linee guida e le attività preventivate e/o sperimentate.

SITOGRAFIA E RISORSE DIDATTICHE

SITOGRAFIA E RISORSE DIDATTICHE ON LINE

Informatica e Competenze Digitali

pensiero computazionale

corso online free di coding (code.MOOC – è un MOOC, massive open online course, erogato gratuitamente dall’Università di Urbino sulla piattaforma europea EMMA, European Multilingual MOOC Aggregator. E’ un corso di formazione da 48 ore certificato e fruibile liberamente, ma è anche un insegnamento universitario da 6 CFU, per chi decide di iscriversi all’Università di Urbino e sostenere l’esame finale).

manidifata (collezione di attività didattiche per la scuola dell’infanzia)

csunplugged(collezione di attività didattiche per la scuola primaria)

Cody & Roby (attività unplugged, Kit fai da te (tutorial), giochi (Seguimi, Il duello, La corsa, La turista)

Cody Way (metodo di programmazione unplugged che offre blocchi di programmazione visuale per descrivere il percorso da seguire all’interno di una stanza, in un palazzo, in un quartiere o su una mappa per raggiungere una destinazione; è stato applicato per la prima volta al MIUR il 14 ottobre 2015 con un gruppo di bambini di V elementare che hanno programmato un percorso all’interno della propria scuola).

Esperienza cody way

Blockly games: puzzle – esercizio sul trasferimento ed incastro dei blocchi, il labirinto, l’uccello (geometria – angoli), la tartaruga (geometria – figure), Il film (aritmetica, geometria), lo stagno (gioco con più variabili: angoli, velocità, blocchi logici, ecc).

code.org (organizzazione non – profit e sito web fondato da Hadi Partovi con lo scopo di incoraggiare le persone ed in particolare gli studenti americani ad apprendere l’informatica. Il sito include lezioni ed iniziative volte ad incoraggiare le scuole ad includere nei propri curricoli lezioni di coding. Il 9 dicembre 2013 è stata lanciata L’Ora del codice.)

programma il futuro (MIUR – lezioni tradizionali e lezioni tecnologiche)

Scratch (cosa è? software gratuito fondato su un linguaggio di programmazione a blocchi che consente a chiunque ne faccia uso di realizzare contenuti digitali interattivi come storie, animazioni, giochi).

Video da Rai Scuola: Rai Cultura racconta il coding a scuola in 20 puntate condotte da Alessandro Bogliolo, coordinatore di Europe Code Week, campagna di alfabetizzazione promossa dalla Commissione Europea per la diffusione del pensiero computazionale.
http://www.raiscuola.rai.it/programma-coding/
http://www.raiscuola.rai.it/articoli-coding/titolo/36236/default.aspx