La robotica educativa - come percorso verticale e crosscurricolare Lisa Lanzarini

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La robotica educativa - come percorso verticale e crosscurricolare Lisa Lanzarini
La robotica educativa
come percorso verticale e crosscurricolare

                        Lisa Lanzarini
              Email: l.lanzarini@mediadirect.it
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Chi siamo

            Fondata nel 1994                           Oltre 40.000 clienti

            Leader in Italia nella vendita di
                                                       Più di 7.700 scuole
            soluzioni per il settore dell’istruzione

            Certificata UNI EN ISO 9001:2008
                                                       Oltre 800 dipartimenti universitari
            sistemi di gestione per la qualità

            Il più grande e-commerce per
                                                       Presenti su MePA e MePi
            l'education in Italia
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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
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Cosa facciamo
•   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

                Hardware e software                                Ausili                       Robotica

                Scienza                                            Lingue                       Elettronica / Automazione

                LIM e prodotti per classi 2.0                      Musica                       Fablab & Makers
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Cosa offriamo
Servizi di assistenza, formazione e consulenza alle scuole per la redazioni di progetti per l’accesso ai finanziamenti

                            •   Tecnici certificati dalle aziende distributrici
        Assistenza          •   Rete di 80 centri assistenza in tutta Italia
                            •   Assistenza continua sui prodotti

                            •   Formazione specializzata sui nostri prodotti
        Formazione          •   Tecnici certificati direttamente dai produttori (es. LEGO
                                Education, Aldebaran, …)

                            •   Assistenza nella preparazione di progetti per accedere a
        Consulenza              fondi regionali, nazionali ed europei
                            •   Esperienza ventennale nell’accesso ai finanziamenti

                            •   Collaborazione con Scuola di Robotica, Fondazione Mondo
        Partnership
                                Digitale, Museo Civico di Rovereto, Fondazione Golinelli
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La nostra presenza

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…
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Il nostro focus

• Innovazione

• Education

• Passione
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I nostri brand
Le principali multinazionali del settore hanno scelto CampuStore come rivenditore per l’education in Italia
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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
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Co-sviluppo di prodotti
 BYOR e BYOR Jr (Build       Drone con guida didattica       IoT Digital Lab
Your Own Robot) sviluppati    sviluppato con il Museo    Sviluppato con Cisco,
  con Scuola di Robotica         Civico di Rovereto       Sparkfun e Canakit
Grande passione per
la robotica educativa
Pionieri della robotica educativa e del coding
•   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

Fine anni ‘90 – Micromondi          2001 – Il primo robot nella          2006 Bee-Bot, per                       2006 – NXT,
    EX di Simon Papert              scuola superiore – LEGO              l’insegnamento del                    l’evoluzione di
                                               RCX                       coding nella scuola                     LEGO RCX
                                                                              d’infanzia
Pionieri della robotica educativa e del coding

2009 LEGO Education        2013 – NAO,       2016 – Cubetto      2016 Makeblock,    2016 – Pepper,    2016 littleBits,
  WeDo, per coding e        piattaforma      di Primo Toys,         piattaforma      il primo vero      i «LEGO»
 robotica nella scuola       robotica        start-up italiana       robotica      robot emozionale   dell’elettronica
     elementare          trasversale dalla    appoggiata da         innovativa
                              scuola         Massimo Banzi
                          elementare alle        e Randy
                             università        Zuckerberg
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
I trend della robotica educativa
Barack Obama sull’Ora del Codice
Tra coding e robotica educativa
Robotica educativa e coding: distinguiamo
Con il termine coding si intende, in informatica, la   Quando parliamo di robotica educativa ci spingiamo oltre:
stesura di un programma                                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
Coding
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)
Pensiero computazionale

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
Programmare per imparare

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
Pensiero computazionale: un pensiero più completo per tutte
le professioni di domani
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
Cultura generale
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,…)
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
Un percorso che può durare tutta la vita
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
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
Blue-Bot
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

                                                                       •   WeDo funziona con Scratch
                                                                       •   WeDo 2.0 funzionerà con Scratch
                                                                       •   mBot funziona con Scratch (mBlock) con
                                                                           passaggio da programmazione visuale a
                                                                           testuale (C++)
           Matrice LED                   Scratch controller
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
Ozobot
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-Bot
Robot 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
LEGO Education con Arduino

                         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 Raspberry

                               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
Robotica educativa con i droni

        Parrot Education               Airblock                    MCR Drone

  Programmare davvero un drone   mBot diventa un 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
Tecnologia, manipolazione e didattica:
            altri orizzonti
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: p.lanzarini@mediadirect.it
                 Twitter @PLLanzarini
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