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Questo volume, sprovvisto del talloncino a fronte (o opportunamente punzonato o ­altrimenti contrassegnato), è da considerarsi copia di SAGGIO-CAMPIONE G ­ RATUITO, fuori commercio (vendita e altri atti di disposizione vietati: art. 17, c. 2 L. 633/1941). Esente da I.V.A. (D.P.R. 26-10-1972, n° 633, art. 2 lett. d). Esente da bolla di accompagnamento (D.P.R. 6-10-1978, n° 627, art.4. n° 6).

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Percorsi di pensiero computazionale e Coding per la Scuola Primaria Le guide docente Officina del Coding contengono: • sezioni metodologiche; • traguardi per lo sviluppo delle competenze;

• attività aggiuntive; • rubriche di valutazione; • soluzioni delle attività online.

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© 2020 Raffaello Libri S.p.A. Via dell’Industria, 21 60037 - Monte San Vito (AN) www.grupporaffaello.it - info@grupporaffaello.it Ristampa: 5 4 3 2 1 0

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Coding: Scratch è un progetto del Lifelong Kindergarten Group dei Media Lab del MIT. È disponibile gratuitamente su scratch.mit.edu. Tutti i diritti riservati. È vietata la riproduzione dell’opera o di parti di essa con qualsiasi mezzo compresa stampa, fotocopia, microfilm e memorizzazione elettronica se non espressamente autorizzate dal titolare del copyright. L’Editore è a disposizione degli aventi diritto con i quali non è stato possibile comunicare, nonché per eventuali omissioni o inesattezze nella citazione delle fonti.

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INDICE Introduzione Aperti alle sfide: il piano nazionale scuola digitale Educazione alla cittadinanza digitale Cosa significa “educare alla cittadinanza digitale”? Che cos’è il pensiero computazionale? Che cos’è il coding? Perché introdurre il pensiero computazionale e il coding a scuola?

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Coding: dall’informatica unplugged a scratch Presupposti pedagogici: perché programmare? Da logo a Scratch Le differenze tra Scratch e Code.Org Come strutturare un’attività in classe Come strutturare un percorso

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Guida introduttiva a scratch

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Informatica unplugged

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La numerazione binaria Dal codice alle lettere Pixel art Istruzioni e algoritmi Diagrammi di flusso e programmazione visuale a blocchi Cicli e condizioni Le coordinate e il piano cartesiano

Creiamo con Scratch Animazioni con Scratch Geometria con Scratch Storytelling con Scratch

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Introduzione

Aperti alle sfide: il Piano Nazionale Scuola Digitale a cura di K. Buccelli Nel 2007, per la prima volta, il MIUR ha posto le basi di un Piano Nazionale per la Scuola Digitale (PNSD) con l’obiettivo principale di “modificare gli ambienti di apprendimento e promuovere l’innovazione digitale nella scuola”: in esso si recepiva l’esigenza di adeguare il sistema scuola a un tessuto sociale in cui le tecnologie stavano entrando, sempre più diffusamente, a far parte della vita quotidiana. A sostegno di questo cambiamento, negli anni successivi sono state promosse diverse iniziative volte a portare il digitale in aula per coinvolgere un numero sempre più elevato di studenti, indipendentemente dai contesti specifici delle discipline. Con la strategia degli investimenti nel periodo 2007-2013 si sono attivati interventi formativi, rivolti ai docenti e al personale della scuola, sull’impiego delle nuove tecnologie della comunicazione nella didattica e sono state incrementate le dotazioni tecnologiche per accrescere la diffusione, l’accesso e l’uso delle tecnologie dell’informazione nella scuola. L’ Azione LIM (2008) ha incentivato la diffusione nelle scuole della Lavagna Interattiva Multimediale a supporto della didattica in classe e contestualmente è stata avviata la formazione dei docenti all’uso sia tecnico che didattico della stessa. Il progetto Azione Cl@ssi 2.0 (2009- 2011) ha finanziato la realizzazione di ambienti di apprendimento innovativi, sia tramite l’acquisto di dotazioni tecnologiche, che attraverso percorsi di formazione con l’obiettivo di sostenere la realizzazione di ambienti nuovi nei quali attuare percorsi di apprendimento collaborativo ed esperienziale: “non più la classe in laboratorio, ma il laboratorio in classe”. L’ Azione Scuol@ 2.0 nel 2011, tramite lo stanziamento di fondi in collaborazione con Amministrazioni locali e regionali, ha coinvolto 14 istituti scolastici nell’organizzazione di nuovi modelli progettuali dove applicare strategie di innovazione nella programmazione didattica. Sono stati sostenuti progetti complessi che prevedevano l’introduzione e l’utilizzo di tecnologie e strumenti diversificati, nell’ottica di una ristrutturazione radicale dei modelli organizzativi, strutturali e infrastrutturali dell’ istituzione scolastica così da concretizzare un processo di innovazione che investe la scuola in tutte le sue componenti. Allo stesso tempo, l’Azione Editoria digitale scolastica è stata avviata nel 2010 con la finalità di produrre contenuti digitali coinvolgendo 20 istituti scolastici. In questo periodo sono stati attivati anche diversi accordi tra il MIUR e alcune Regioni per lo sviluppo del PNSD in modo capillare sul territorio nazionale. La realizzazione dei Centri scolastici digitali ha sostenuto 45 scuole collocate in territori geograficamente disagiati (piccole isole e zone montane), con infrastrutture tecnologiche e collegamenti a scuole poste in centri urbani. Nel 2012 è stata avviata la seconda fase del Piano Nazionale Scuola Digitale con iniziative di sviluppo e diversificazione di interventi su base territoriale, a seconda delle specificità delle varie Regioni. La Legge 107/2015 afferma: È evidente che si rende necessario un approccio più sistematico, a fronte di due problemi fondamentali: un processo di diffusione della scuola digitale che negli ultimi anni è stato piuttosto lento, e azioni spesso non incisive e non complessive, pur se in linea con gli obiettivi posti a livello europeo.

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Introduzione Il Piano Nazionale Scuola Digitale, pertanto, assume un ruolo primario per il lancio di una strategia complessiva di innovazione della scuola italiana e per un nuovo posizionamento del suo sistema educativo nell’era digitale. Il PNSD si pone quindi come collante tra l’ambiente scuola e la società attuale connotata da una digitalizzazione pervasiva; per far fronte a questa esigenza, si indirizzano le scuole verso un percorso di innovazione che mira a introdurre le tecnologie nella prassi didattica quotidiana. L’ art.1 comma 58 recita: Il Piano Nazionale per la Scuola Digitale persegue i seguenti obiettivi: a) realizzazione di attività volte allo sviluppo delle competenze digitali degli studenti, anche attraverso la collaborazione con università, associazioni... b) potenziamento degli strumenti didattici e laboratoriali necessari a migliorare la formazione e i processi di innovazione delle istituzioni scolastiche... Il fulcro del PNSD è la promozione di investimenti per la realizzazione di ambienti per l’apprendimento accoglienti e dinamici, capaci di favorire la creatività e una didattica attiva e collaborativa. Le azioni introdotte dal PNSD mirano a supportare la diffusione delle tecnologie nella prassi quotidiana, in quanto veicolanti modalità didattiche costruttive e cooperative e in grado di favorire un impianto metodologico più operativo. A partire dai presupposti normativi, si profila un processo di profonda trasformazione di ambienti e modalità didattiche che mira a un cambiamento radicale del concetto di spazio-scuola: atelier creativi, aule aperte, aule aumentate, classi virtuali stanno diventando una realtà in molte scuole primarie. Al centro di questo cambiamento viene posta la didattica laboratoriale, in cui si incontrano e interagiscono il sapere e il saper fare. Spazio e tempo della didattica si rimodulano per la realizzazione di ambienti per l’apprendimento aperti e flessibili, che si adeguano all’uso delle tecnologie digitali e dove si sperimentano spazi polifunzionali per l’apprendimento, sia individualmente che in gruppo. La centralità dell’aula, intesa come luogo privilegiato di una trasmissione lineare del sapere, viene superata a favore dell’interattività e della multimedialità veicolate da ICT e social network per apprendimenti e produzione del sapere co-costruito, multimodale, reticolare. In questo scenario viene necessariamente rimodellato anche il ruolo del docente, che diventa un regista e un facilitatore dei processi cognitivi. L’insegnante promuove e incentiva la collaborazione e l’interazione tra i suoi allievi. Di conseguenza la classe, intesa come laboratorio, si trasforma in un luogo aperto alla ricerca, alla collaborazione e all’inclusione, in cui le tecnologie sono un mezzo per strutturare percorsi personalizzati, per condividere e ampliare le conoscenze tramite la sperimentazione e l’innovazione col fine ultimo di consolidare le competenze e gli apprendimenti degli studenti. Tuttavia, è doveroso rilevare che il processo di innovazione digitale della scuola negli ultimi anni, come registrato dall’Osservatorio Tecnologico (istituito nell’anno 2000, come servizio di supporto telematico per raccogliere i dati del processo di digitalizzazione delle scuole), è stato piuttosto lento e tutte le azioni attivate, spesso, si sono rivelate non incisive e non pervasive, seppur in linea con gli obiettivi posti a livello europeo. Spetta quindi al MIUR fornire una risposta ai bisogni in termini di accesso digitale per un utilizzo diffuso di risorse e ambienti digitali: connettività, cablaggio, acquisizione di dotazioni tecnologiche e loro configurazione, predisposizione di spazi più accoglienti e aperti all’innovazione. Ma, al di là degli eventuali limiti

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Introduzione strutturali e infrastrutturali delle singole scuole, il passaggio verso una scuola digitale non deve essere inteso unicamente in termini di organizzazione e apparati tecnologici: si tratta di sostenere una sfida in termini sociali, culturali e pedagogici. La Legge 107/2015 prefigura un cospicuo investimento in formazione continua, identificata come fattore imprescindibile per un sistema di istruzione efficace e in continuo miglioramento anche come presupposto determinante per lo sviluppo positivo degli esiti scolastici. In questa prospettiva, ciascun docente oggi è chiamato a ridefinire le proprie competenze pedagogiche, didattiche e relazionali e in particolare a modellare la propria capacità di orientare in senso pedagogico e didattico l’uso delle tecnologie, anche sperimentando percorsi di formazione e auto-aggiornamento continui, all’insegna di una pluralità di modelli di innovazione didattica che si avvalgono delle tecnologie digitali. La sfida formativa che noi insegnanti ci troviamo ad affrontare richiede prioritariamente un nostro impegno allo sviluppo di competenze digitali che vada oltre la semplice alfabetizzazione di base sulle tecnologie, affinché sia possibile promuovere il legame tra innovazione didattica e tecnologie digitali per “valorizzare infine la formazione alle competenze digitali intese come la capacità di volgere in senso pedagogico e didattico l’uso delle tecnologie, come mezzo per potenziare apprendimenti e competenze chiave” (Piano Nazionale Scuola Digitale). Dobbiamo quindi aprirci a una sfida educativa che tramite l’utilizzo e l’applicazione della tecnologia sia artefice dell’evoluzione di pratiche didattiche in grado di contribuire all’innovazione della scuola italiana come efficace sistema educativo nell’era digitale.

Educazione alla cittadinanza digitale Nella società del XXI secolo, connotata dalla complessità, dalla globalizzazione e dal cambiamento, ... ciascun cittadino dovrà disporre di un’ampia gamma di competenze chiave per adattarsi in modo flessibile a un mondo in rapido mutamento e caratterizzato da forte interconnessione... L’istruzione nel suo duplice ruolo sociale ed economico - è un elemento determinante per assicurare che i cittadini europei acquisiscano le competenze chiave necessarie per adattarsi con flessibilità a siffatti cambiamenti.1 La Raccomandazione individua otto competenze chiave, strettamente correlate tra loro, fondamentali per ciascun individuo nella società della conoscenza, competenze che ogni cittadino deve poter padroneggiare per la realizzazione e lo sviluppo personale, la cittadinanza attiva, l’inclusione sociale e l’occupazione lavorativa, includendo tra queste la competenza digitale, ovvero la capacità di avvalersi delle tecnologie dell’informazione, in modo consapevole e con spirito critico, per comunicare, per lavorare, per il tempo libero. Le nuove generazioni, nate in contesti in cui la tecnologia digitale viene utilizzata in modo diffuso e pervasivo, considerano le tecnologie parte della quotidianità e per questo interagiscono con esse e le utilizzano con dimestichezza, in modo “naturale”. È vero che i bambini che utilizzano precocemente tecnologie e nuovi media e trascorrono molto tempo rapportandosi con strumenti interattivi sono predisposti a un utilizzo più intuitivo e spontaneo e possono svilupAllegato Competenze chiave per l’apprendimento permanente - Un quadro di riferimento europeo, Raccomandazione del Parlamento Europeo e del Consiglio del 18 dicembre 2006. 1

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Introduzione pare quella che diversi studiosi definiscono come una nuova forma di intelligenza, l’intelligenza digitale2. Ci sono però abilità e competenze che non è possibile apprendere in modo spontaneo. Viene infatti spesso sopravvalutato un fattore fondamentale inerente le reali conoscenze dei ragazzi di oggi circa il web e il mondo digitale. Non sempre essi possiedono le competenze informatiche necessarie per un’interazione positiva con i nuovi strumenti tecnologici poiché le competenze tecnologiche non possono essere innate ed è importante una buona “educazione digitale”. I ragazzi sottovalutano la complessità della società dell’informazione, non sono pienamente consapevoli dei rischi e delle problematiche della navigazione in internet, della pubblicazione di contenuti sui social e non sempre sanno riconoscere le fonti attendibili da quelle che, invece, non lo sono. Perciò vanno educati a diventare cittadini digitali consapevoli e competenti: la scuola deve diventare il luogo privilegiato in cui porre le basi per esercitare il diritto-dovere a una valida cittadinanza digitale. Per la formazione di buoni cittadini digitali serve un progetto educativo che sviluppi in modo organico l’alfabetizzazione informatica, educhi alla sicurezza online e, al contempo, indichi le corrette modalità che regolano la partecipazione e il comportamento in rete. Il Piano Nazionale Scuola Digitale affronta in modo peculiare il tema della cittadinanza digitale e dell’importante missione della scuola nella preparazione dei giovani a diventare cittadini attivi, ponendo tra i suoi obiettivi diverse azioni atte a educare gli studenti all’esercizio attivo della cittadinanza digitale, perciò, fin dalla Scuola Primaria, gli alunni vanno guidati al riconoscimento dei valori della responsabilità, del rispetto dei diritti propri e altrui ed educati alla partecipazione sociale consapevole. In quest’ottica, un valido progetto educativo deve contemplare il potenziamento della Digital Literacy3, espressione correlata alla Digital Competence che si è affermata a livello internazionale, sia nella ricerca che nei documenti prodotti dagli organismi internazionali: un insieme poliedrico di competenze digitali in cui le abilità tecniche interagiscono con la capacità di selezionare le informazioni, di saper gestire l’enorme quantità di dati reperibili nel web, di riuscire a cogliere con senso critico l’influenza talvolta agita dai media ed essere in grado di verificare l’affidabilità di fonti e informazioni. Il processo che porta all’acquisizione delle competenze digitali, è sostenuto dalla motivazione e deriva da un insieme di 8 elementi chiave: • Culturale: fondamentale il contesto nel quale la competenza è collocata. • Cognitivo: come pensiamo quando stiamo utilizzando uno specifico dispositivo o mezzo tecnologico? • Costruttivo: dobbiamo puntare a usare la tecnologia in modo costruttivo, non passivo. • Comunicativo: dovremmo utilizzare la tecnologia per migliorare le nostre comunicazioni. • Confidente (Sicuro): è necessario essere sicuri di sapere come esplorare/usare/padroneggiare/imparare le tecnologie digitali. • Creativo: usare la tecnologia in classe richiede creatività, accollandosi anche qualche rischio, non rimaniamo fermi sulle funzioni base quando è possibile sperimentare nuovi usi e idee. Battro A., Denham P. J., Verso un’intelligenza digitale in https://www.idego.it/benessere-tecnologico/natividigitali_e_nuovetecnologie/ 2

Il dottor Doug Belshaw, ricercatore e analista, esperto di tecnologie e comunicazione lavora per la Mozilla Foundation JISC Advance. https://insegnantiduepuntozero.wordpress.com/2014/05/25/come-sviluppare-le-digital-literacies-partendo-dai-nostri-interessi/ 3

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Introduzione • Critico: c’è bisogno di saper guardare in maniera critica le tecnologie che utilizziamo (e per quali scopi). • Civico: dovremmo utilizzare le tecnologie disponibili per il bene comune, non solo per i nostri scopi. Di pari passo vanno presi in considerazione gli aspetti etico-sociali connessi all’impiego delle tecnologie di rete poiché è di fondamentale importanza la comprensione delle complesse dinamiche che sottendono al saper interagire con altri soggetti in modo consapevole, costruttivo e responsabile. Non esiste quindi una sola competenza digitale, ma ve ne sono molteplici. Chiunque utilizzi le tecnologie digitali dovrebbe avere l’opportunità di sviluppare le proprie competenze in maniera personale. Non si tratta di acquisire una sorta di “certificazione di abilità tecniche” relativamente alle competenze nei molteplici e svariati settori delle ICT, quanto, piuttosto, di padroneggiare competenze e attitudini trasversali. L’insieme di questi elementi dà la misura di come sia complesso, per ciascuno di noi, acquisire la competenza digitale, in continuo cambiamento e influenzata dalla rapidità dei progressi tecnologici, ma fondamentale per un buon esercizio della cittadinanza digitale. Negli ultimi anni, diversi organismi internazionali tra cui l’ONU, l’Unesco, il Parlamento europeo e il Consiglio d’Europa hanno rivolto la loro attenzione all’esercizio dei diritti di cittadinanza, evidenziando la necessità di un forte impegno educativo per la costruzione di competenze digitali, fondamentali per educare le nuove generazioni a una cittadinanza attiva e consapevole. Nel 2013 è stato pubblicato il quadro comune di riferimento europeo DigComp, European Digital Competence Framework for Citizens, creato dal Joint Research Centre, centro di ricerca che supporta la commissione europea nei processi decisionali e nelle scelte politiche (aggiornato nel 2016 nella versione 2.0) in cui si traccia il concetto di competenze digitali per la cittadinanza, applicabile in più ambiti (lavoro, istruzione-formazione, apprendimento permanente). Questo documento descrive 21 competenze specifiche suddivise in 5 ambiti (Informazione, Comunicazione, Creazione di contenuti, Sicurezza, Problem solving) e ha lo scopo di consentire ai cittadini europei di comprendere il concetto di cittadinanza digitale e di indirizzarli allo sviluppo di tali competenze per metterle in pratica nella vita quotidiana. Nell’aggiornamento DigComp 2.1 viene utilizzata in modo assai efficace la metafora dell’“imparare a nuotare nell’oceano digitale” in riferimento alla complessità delle abilità specifiche e delle competenze a carattere trasversale da sviluppare per una corretta e proficua cittadinanza digitale. Sono articolate in 8 livelli e raggruppate in competenze di livello (base, intermedio, avanzato e altamente specializzato) con esempi di utilizzo sia in ambito di apprendimento che di occupazione. Questo documento quindi si rivolge a cittadini, genitori e docenti affinché essi siano consapevoli dell’importanza del significato di “competenza” digitale e siano pertanto in grado di orientare i più giovani a crescere come cittadini capaci di affrontare la complessità della “società della conoscenza”. Il DigCompEdu 2017 (Digital Competence Framework for Educators) si rivolge a tutti gli educatori e analizza e raggruppa gli elementi costitutivi del bagaglio di competenze digitali di cui dovrebbe dotarsi chiunque si occupi di educazione, indicando livelli di padronanza delle competenze che attingono dal quadro comune europeo delle lingue e specificando l’articolazione in sei livelli: A1, A2, B1, B2, C1 e C2. Diventare digitalmente competenti è quindi un compito del cittadino del XXI secolo e gli insegnanti hanno perciò un ruolo fondamentale nella formazione dei giovani alle competenze digitali, intese come l’insieme complesso di nuove alfabetizzazioni da sviluppare e consolidare, con le quali essi devono essere in grado di interagire consciamente nel mare magnum del multiforme universo comunicativo del XXI secolo.

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Introduzione Molti aspetti della competenza digitale implicano presupposti legali ed etici (per esempio, condivisione e/o di contenuti illegali o di proprietà) e in questo contesto va collocata la consapevolezza del concetto di legalità, assolutamente prioritario nella tutela di dati, reti e dispositivi. I nostri studenti oggi affrontano, spesso inconsapevolmente, situazioni complesse connesse a un utilizzo sempre più precoce e pervasivo di ambienti e tecnologie digitali senza conoscerne la vulnerabilità. Per prevenire i possibili rischi informatici, vanno guidati a sviluppare un atteggiamento critico e costruttivo tale che permetta loro di valutare consapevolmente le conseguenze di ogni azione in rete. A questo scopo, l’iniziativa coordinata dal MIUR “Generazioni Connesse”4, nell’ambito del programma della Commissione Europea “Connecting Europe Facility”, che ha l’obiettivo di promuovere strategie finalizzate a sostenere un uso consapevole di internet per renderlo un luogo più sicuro per gli utenti più giovani, si pone come un punto di riferimento italiano per scuole, insegnanti ed educatori, studenti e famiglie in merito al tema dell’educazione alla sicurezza in rete e del rapporto con i media. Le scuole possono iscriversi per strutturare un progetto di Policy di E-Safety, in base alle indicazioni delle Linee d’orientamento per azioni di prevenzione e di contrasto al bullismo e cyberbullismo (aprile 2015) elaborate dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca. Un percorso guidato e appositi strumenti di lavoro accompagnano le scuole iscritte al progetto nella redazione dell’e-policy, con lo scopo di educare e sensibilizzare gli adolescenti, gli insegnanti e i genitori all’uso sicuro e consapevole di internet. Questo strumento serve a identificare l’approccio della scuola alle tematiche connesse a competenze digitali, sicurezza in rete, uso didattico consapevole delle tecnologie digitali. In esso vengono esplicitate le norme di comportamento e le corrette procedure di utilizzo delle ICT in ambiente scolastico e si delineano le misure a favore di prevenzione, rilevazione e gestione di comportamenti a rischio. Inoltre, nel portale si possono reperire liberamente molte risorse per sviluppare percorsi di educazione ai media e con i media: una guida operativa per la gestione delle problematiche connesse all’utilizzo delle tecnologie da parte dei ragazzi, approfondimenti e proposte laboratoriali, kit didattici, animazioni a carattere divulgativo sui rischi e le opportunità della navigazione e dell’interazione in rete. La piattaforma propone anche corsi di formazione online e seminari in presenza che affrontano le criticità sull’uso responsabile, la sicurezza in rete, l’inclusione, le tecnologie a uso didattico.

Cosa significa “educare alla cittadinanza digitale”? Appare ormai chiaro che non è sufficiente saper usare sul piano strumentale le tecnologie ma che è necessario imparare a utilizzarle in modo consapevole, imparare cioè a essere cittadini digitali. La cittadinanza digitale si traduce nell’uso responsabile della tecnologia da parte di chiunque utilizzi computer, Internet e dispositivi digitali per interagire con gli altri a qualsiasi livello. Oggi i nostri alunni comunicano, interagiscono e apprendono in tempi e modalità nuove rispetto al passato, poiché le tecnologie sono divenute parte integrante della loro quotidianità. L’educazione di cittadini digitali competenti deve perciò necessariamente porsi l’obiettivo di formare le nuove generazioni a un uso critico della Rete e dei Media, a saper esprimere se stessi e le proprie potenzialità utilizzando gli strumenti tecnologici con autonomia e in base alle proprie personali esigenze. Al contempo, deve sapersi proteggere dalle insidie della Rete e dei Media (plagio, truffe, adescamento...), rispettando norme specifiche (privacy, 4

http://www.generazioniconnesse.it

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Introduzione copyright e diritto d’autore) (a questo sono dirette le pagine 42 e 72 del quaderno operativo Officina del Coding 4-5). Per tutte queste ragioni la cittadinanza digitale è un tema cruciale che la scuola deve affrontare. Nelle nostre scuole, soprattutto a livello di scuola primaria, l’utilizzo delle tecnologie a supporto ed integrazione della didattica ha avuto fino a poco tempo fa un ruolo del tutto marginale. La recente sospensione delle attività didattiche in presenza, dovuta alla pandemia da covid-19, ha posto l’intero sistema scolastico di fronte alla necessità di attivare modalità di didattica a distanza interamente basate sugli strumenti informatici. Studenti ed insegnanti si sono trovati ad affrontare per la prima volta modalità di studio ed insegnamento con l’esclusivo ausilio della rete e, in molto casi, gradualmente l’esperienza di lezioni online ha sostituito il rapporto diretto in aula. In questo scenario del tutto nuovo ed inaspettato, pur con le inevitabili problematiche inerenti all’aspetto operativo e tecnico delle lezioni interattive, gli strumenti tecnologici si sono rivelati fondamentali al fine di proseguire il percorso didattico/educativo ed insegnanti, alunni e famiglie si sono trovati ad utilizzare in modo intensivo le nuove tecnologie. Ora più che mai quindi appare di fondamentale importanza una riflessione sui rischi connessi. La scuola è perciò chiamata a redigere norme di comportamento e linee guida per un utilizzo consapevole e responsabile degli strumenti informatici così da garantire a tutti gli attori coinvolti, (studenti, insegnanti e famiglie), un ambiente sicuro, e promuovere un uso consapevole e responsabile della rete stessa. È necessario che le nuove generazioni e gli adulti sviluppino buone competenze digitali e il primo passo da compiere va indirizzato alla consapevolezza. Anche gli alunni della scuola primaria spesso utilizzano applicazioni e social web che consentono agli utenti di interagire e socializzare online. È importante, perciò, che le loro famiglie conoscano i termini e le condizioni di utilizzo delle applicazioni più comunemente usate: • Instagram, Snapchat, TikTok indicano la soglia dei 13 anni come età minima per iscriversi e utilizzare i loro servizi. • Google prevede un’età di almeno 14 anni per aprire un proprio account e un proprio canale Youtube (a eccezione degli account G Suite for Education attivato dalle scuole). • WhatsApp, l’applicazione di messaggistica più usata, per l’iscrizione richiede un’età minima di 16 anni. È noto che il successo di questi mezzi di comunicazione è dovuto principalmente alla possibilità di condividere contenuti (immagini, audio, video...): tutto può essere condiviso? La Legge tutela il diritto all’immagine all’art. 10 del Codice civile. Tale articolo, in sintesi, vieta ogni condivisione o pubblicazione di fotografie o video senza il consenso della persona coinvolta. Per chi infrange questa legge sono previste sanzioni. La scuola, oltre ad avere il compito di guidare gli alunni nelle attività online e indicare corrette regole di condotta, deve favorire lo sviluppo delle competenze digitali degli studenti in relazione a un corretto utilizzo delle fonti e a una loro revisione critica. È importante educare i nostri alunni a un approccio consapevole in merito a: • contenuti: esposizione a temi non appropriati, accesso a siti vietati o che promuovono stili di vita e comportamenti dannosi o autolesivi, pedopornografia, ecc.; • contatti: adescamento online, cyberbullismo, furto di identità; • c ondotte: comportamenti aggressivi, violazione della Privacy, dipendenza da Internet, violazione del Copyright.

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Introduzione La consapevolezza è il presupposto che conduce al secondo punto, e cioè alla responsabilità. Ora più che mai, la scuola deve essere in grado di orientare gli alunni a mettere in atto comportamenti civili e responsabili anche quando sono online. Si tratta di impostare chiare ed univoche linee guida affinché anche i più piccoli acquisiscano condotte corrette e rispettino le stesse regole di buona educazione valide in qualsiasi contesto sociale. Anche se i social media e le piattaforme didattiche vengono usati per motivi scolastici, è bene raccomandare alle famiglie di controllare con regolarità l’uso che ne viene fatto e i contenuti che vengono condivisi. Consapevolezza e responsabilità richiamano un terzo e ultimo passaggio verso una proficua collaborazione tra scuola e famiglia che rappresenta il cardine per prevenire fenomeni di prevaricazione, uso improprio e distorto degli strumenti informatici. Alla luce di questi presupposti è indispensabile che ogni scuola adotti un patto formativo sull’uso sicuro del digitale, patto da siglare sia con gli alunni che con le loro famiglie. A tal proposito può essere molto proficuo condividere un vademecum di norme cui attenersi per difendersi dai rischi legati alle nuove tecnologie. Consigli per gli alunni: • Non fornire nessuna informazione personale (nominativi, contatti telefonici, indirizzi, ecc.) senza prima averne parlato con i genitori. • Utilizzare password sicure e conservarle con cura. • Non incontrare qualcuno conosciuto solo tramite la Rete, anche se ha inviato una sua foto o fornito dati personali. • Se si ricevono messaggi o contenuti ambigui o imbarazzanti, informare i genitori, gli insegnanti o adulti fidati. • Navigare con prudenza sui social network, chatroom, forum, blog; bloccare chiunque adotti comportamenti scorretti o che creano imbarazzo e disagio. • Riflettere prima di pubblicare qualsiasi contenuto su Internet: non postare mai contenuti sgradevoli, nocivi o inappropriati. • Registrarsi ad un sito o servizio web solo in presenza di un adulto. Consigli per i genitori: • Stabilire i tempi di utilizzo del computer, tablet o cellulare e del collegamento in rete. • Controllare con regolarità la cronologia dei siti web visitati. • Informarsi su quale attività viene svolta in rete (navigazione, giochi, social, chat...). • Non lasciare il bambino solo mentre ha accesso alla rete. • Parlare apertamente dei rischi che si possono incontrare durante la navigazione. • Insegnare a bloccare chi assume comportamenti inadeguati. • Spiegare che non bisogna mai fornire dati o informazioni personali. • Spiegare che chi si incontra in rete può essere ben diverso da come si presenta.

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Introduzione • Dimostrare di essere disponibili all’ascolto così da essere un punto di riferimento se qualcuno o qualcosa crea disagio durante la navigazione. Al termine del percorso per la classe quarta, il quaderno operativo (pagina 42), affronta il tema della netiquette cui attenersi durante la navigazione in rete. A supporto di questa attività è opportuno impostare una progettazione didattica interdisciplinare improntata all’insegnamento della buona cittadinanza digitale e attivare percorsi che coinvolgano gli studenti nell’assunzione di comportamenti responsabili, rispettosi ed etici quando utilizzano la tecnologia. Sarebbe bene simulare situazioni pratiche che li coinvolgano in scenari che mostrino scelte positive e scelte negative per la cittadinanza digitale come, per esempio, pubblicare e condividere foto e video su un compagno, aprire un messaggio o una e-mail dal contenuto sospetto, essere partecipi di situazioni di cyberbullismo. Di fronte ad ognuna delle situazioni proposte sproniamo i nostri alunni a riflettere su quale sia la condotta corretta e stimoliamo un dibattito sulle possibili conseguenze di atteggiamenti e decisioni sbagliate. Il nostro percorso può approfondire ulteriori dettagli della cittadinanza digitale, e in particolare spiegare cosa sono “le impronte digitali”. Un’impronta digitale è essenzialmente l’insieme delle informazioni che una persona condivide attivamente e passivamente su se stessa online: cronologia di navigazione, foto che si pubblicano, aggiornamenti sullo stato dei social media, e-mail inviate, annunci cliccati... sono tante tracce indelebili che ognuno di noi lascia al suo passaggio in rete. Per verificare se anche i nostri alunni lasciano “tracce” personali sul web possiamo richiedere loro di tracciare su un foglio bianco la sagoma di una loro mano e all’interno annotare o disegnare i siti web e le app visitate di frequente. In questo modo gli alunni possono confrontarsi e riflettere su ciò che li accomuna e sulla quantità di impronte digitali disseminate da ognuno di loro. Un punto ulteriore da sviluppare riguarda la sicurezza on-line. È molto importante che anche i più piccoli comprendano che è importante stare in guardia quando si utilizza Internet e siano consapevoli delle conseguenze di condotte sbagliate. Poniamo agli studenti alcune domande per stimolare la discussione: • Hai mai ricevuto una e-mail o un messaggio da qualcuno che non conosci? • Che cosa fai se ricevi una richiesta di amicizia da qualcuno che non conosci? • Come fai a sapere se una persona è sincera o ti dà una informazione corretta? Queste domande servono ad avviare un dibattito e far riflettere i nostri alunni su quanto sia rischioso per ognuno di loro adottare comportamenti inadeguati. Alla fine del percorso per la classe quinta, il quaderno operativo (a pagina 72) propone una riflessione su come comportarsi e come difendersi da eventuali attacchi durante la navigazione. L’obiettivo è quello di riflettere a largo raggio sulle norme di comportamento, la privacy, i molteplici pericoli della rete e, non ultimo, il Cyberbullismo, ai tempi della “scuola digitale”. A questo proposito può risultare molto efficace coinvolgere gli alunni in una attività di tipo grafico, (poster, storia a fumetti...), o di digital storytelling (presentazione o video-animazione...) che illustri i “nemici del web”, corredata da slogan o didascalie significative, in modo tale da rendere sempre più consapevoli i nostri alunni di quanto sia importante conoscere le insidie della rete per diventare cittadini digitali consapevoli e responsabili. Le Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione (TIC) divenute parte integrante della quotidiana attività scolastica rivestono un ruolo importante nella vita sociale di ognuno di noi e non va mai sottovalutato

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Introduzione il rischio di un uso improprio di strumenti ed ambienti digitali. Fenomeni devianti come il cyberbullismo o la pedopornografia, tutt’altro che rari purtroppo anche fra i più piccoli, se affrontati con tempestività possono essere arginati e risolti solo se tutte le figure coinvolte affrontano il problema con consapevolezza, responsabilità e collaborazione.

Che cos’è il pensiero computazionale? “Pensiero computazionale” è un’espressione che si sta rapidamente diffondendo nel mondo educativo. Introdotto per la prima volta dalla scienziata informatica americana Jeannette Wing, in un articolo, indica “il processo di pensiero coinvolto nella formulazione di problemi e delle soluzioni rappresentate in una modalità che sia eseguibile da un agente elaboratore di informazioni, che sia un uomo, una macchina o una combinazione tra uomo e macchina”.5 In termini più concreti, possiamo intendere questa forma di pensiero come un insieme di abilità cognitive con le quali possiamo analizzare una grande varietà di problemi e sviluppare delle soluzioni, intendendo con “problemi” non soltanto quelli matematici o che richiedono soluzioni precise, ma anche dilemmi del mondo reale che ammettono soluzioni varie e complesse. Per Jeannette Wing questa modalità di pensiero consente alle persone di “riformulare un problema apparentemente difficile in uno che siamo in grado di risolvere, anche riducendolo, incorporandolo in altro, trasformandolo o simulandolo”. Si tratta, cioè, di una abilità fondamentale per tutti, non solo per gli scienziati informatici, ed è sempre più ritenuta, accanto alle tre competenze di base del saper leggere, scrivere e svolgere calcoli, la quarta abilità analitica da sviluppare a partire dall’infanzia. Che cosa significa pensare in modo computazionale? E a cosa serve in termini concreti? Alcuni dei processi che caratterizzano il pensiero computazionale sono i seguenti: • scomporre un problema complesso (i dati, i processi ecc.) in parti più elementari e gestibili; • analizzare i dati e organizzarli in una struttura logica; • riconoscere regolarità tra problemi o dati diversi; • rappresentare le informazioni attraverso codici o altri sistemi simbolici di trasmissione; • costruire algoritmi, ovvero sequenze di istruzioni per risolvere problemi o produrre risultati attesi; • astrarre i principi generali da situazioni specifiche; • generalizzare le strategie risolutive dei problemi per trasferirle ad altri simili.

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Wing J., Computational thinking, Comunications of ACM, March, 49/3, 2006.

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Introduzione

Che cos’è il coding? Nell’ambito del pensiero computazionale, il coding è l’insieme delle procedure per la creazione di programmi finalizzati a risolvere dei problemi attraverso l’uso di linguaggi di programmazione. Oltre a costituire il linguaggio con cui gli informatici creano, tra l’altro, i siti internet e i software che regolano il funzionamento dei dispositivi digitali, questa competenza conserva al suo interno svariate possibilità educative per lo sviluppo di aspetti positivi nella personalità degli studenti. Alcune delle attitudini che questa disciplina punta a far emergere sono: • l’atteggiamento di apertura e di iniziativa di fronte a situazioni complesse; • la perseveranza di fronte a problemi complessi; • la tolleranza della frustrazione per l’errore e la sua rielaborazione in chiave positiva; • l’abilità di utilizzare diversi linguaggi e codici comunicativi; • la disponibilità e capacità di progettare e coordinarsi in gruppo per raggiungere un obiettivo comune.

Perché introdurre il pensiero computazionale e il coding a scuola? Nel contesto della Scuola Primaria, l’interesse prevalente attorno al pensiero computazionale e al coding non sta tanto nello sviluppo di abilità puramente tecnologiche o nell’apprendimento di nozioni di carattere informatico, ma nell’acquisizione di nuovi strumenti cognitivi necessari ad affrontare sfide, problemi e progetti con successo. Nella prospettiva dell’applicazione del pensiero computazionale ai contesti educativi, gli studenti non sono semplici utilizzatori degli strumenti e delle strategie di risoluzione di problemi, ma i creatori di questi strumenti e strategie. Nel farlo, utilizzano una serie di abilità come l’astrazione, la ricorsività e l’iterazione per elaborare e analizzare i dati e creare artefatti reali e virtuali. Questa metodologia di problem-solving può essere automatizzata, trasferita e applicata alle diverse discipline. Ma pensiero computazionale e coding rappresentano anche strumenti utili per migliorare l’apprendimento nelle discipline tradizionali e nei contesti informali. Pensiamo alle abilità che stanno dietro esercizi comuni per gli studenti: per analizzare un racconto o una poesia è necessaria la scomposizione in parti; per comprendere eventi e comportamenti può essere utile condurre un’analisi dei dati; gli algoritmi entrano in gioco nei calcoli e nei problemi di matematica, ma sono anche una guida per il comportamento corretto in situazioni complesse o di pericolo; attraverso le rappresentazioni astratte come mappe e simulazioni si può comprendere meglio un evento come il ciclo dell’acqua o l’energia eolica. Il coding, inoltre, rappresenta una disciplina strategica per promuovere nei giovani lo sviluppo delle competenze digitali (digital skills), riconosciute a livello internazionale come competenze necessarie, al pari delle capacità di scrivere, leggere (literacy) e svolgere calcoli (numeracy), per vivere e lavorare nelle società del ventunesimo secolo come cittadini attivi e capaci di affrontare le sfide del futuro.

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Coding

DALL’INFORMATICA UNPLUGGED A SCRATCH a cura di L. Cesaretti

Presupposti pedagogici: perché programmare? La programmazione a scuola ha origini molto lontane: nel 1967 infatti il primo linguaggio di programmazione educativo (il Logo) viene progettato da Seymour Papert, matematico, informatico ed educatore padre della teoria costruzionista, ricercatore presso il Massachussetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge, vicino Boston. Oggi si parla molto di coding a scuola, riteniamo importante quindi presentare i presupposti pedagogici e il pensiero del primo ricercatore a teorizzare un certo utilizzo dei computer nella didattica. Il Costruzionismo è una teoria pedagogica-educativa sviluppata da Papert, elaborata a partire dal Costruttivismo di Jean Piaget (con il quale Papert lavorò a Ginevra tra il 1958 e il 1963), che intende l’apprendimento come una costruzione e ricostruzione di rappresentazioni mentali piuttosto che come una trasmissione di conoscenze. Papert aggiunge però che l’apprendimento efficiente si verifica a partire dall’uso di materiali manipolativi (gli artefatti cognitivi) che rientrano in un’attività di costruzione di un prodotto significativo. In essa, la costruzione della conoscenza è il risultato naturale di un’esperienza di creazione ideativa, sperimentazione, osservazione diretta degli effetti delle proprie azioni e condivisione, in un contesto altamente motivante. In questa prospettiva, le tecnologie e gli ambienti di progettazione innovativi consentono di espandere le possibilità di apprendimento degli studenti. Il computer quindi può essere utile all’interno del mondo della scuola in quanto oggetto con il quale pensare e attraverso il quale costruire disegni, simulazioni, storie e, più in generale, prodotti digitali definiti da Papert come delle “entità pubbliche” (public entity). Suddetto processo di creazione, a partire da un interesse o da una passione dello studente, facilita l’apprendimento e la costruzione di conoscenza.

Fig. 1

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Coding In figura 1 e 2 alcuni degli artefatti che potevano essere costruiti con l’ambiente Logo.6 Papert sottolinea che qualcuno potrebbe vedere il computer come uno strumento con il quale programmare il bambino. In quegli anni, infatti, la maggior parte dei ricercatori aveva preferito un approccio di istruzione assistita dal computer (computer-aided instruction): i computer fornivano informazioni agli alunni, e in automatico potevano valutare la conoscenza acquisita tramite questionari, con la possibilità di adattare i successivi step in base alle risposte degli studenti. La visione di Papert è però diametralmente opposta: dovrebbe essere il bambino che “programma il computer e, facendo questo, acquisisce un senso di padronanza su un pezzo della più moderna e potente tecnologia, stabilendo inoltre un contatto intimo con alcune idee profonde della scienza, della matematica e dell’arte della costruzione di modelli intellettuali”7.

Fig. 2

Programmare un computer è un’attività che difficilmente si riesce a portare a termine correttamente al primo tentativo. Imparare a essere un bravo programmatore significa imparare a isolare e correggere bug, cioè quegli errori che non permettono al programma di funzionare correttamente.

Va sempre ricordato che il computer nel processo di apprendimento è solo un mediatore, per questo motivo Papert definisce la sua proposta come una teoria mind-centered (centrata sulla mente del discente): non è il computer a essere al centro, ma la mente dello studente! Il calcolatore va visto come un vettore di “semi culturali”, che poi dovranno germogliare all’interno della mente dello studente. Papert descrive sé stesso come un “utopista dell’educazione” non per aver immaginato un futuro nel quale i bambini sono circondati dalla tecnologia, ma per aver creduto possibile un certo utilizzo delle potentissime tecnologie e idee computazionali, che possono fornire agli studenti nuove possibilità per l’apprendimento, per il pensiero critico e per una crescita cognitiva ed emotiva. Dovremmo tenere sempre a mente questa proposta educativa, che a volte potrebbe sembrare più complessa rispetto ad alcune scorciatoie (in particolare nell’utilizzo delle tecnologie computazionali), ma che probabilmente permette una crescita a tutto tondo del pensiero dei discenti.

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6

Papert S. Solomon C., Twenty things to do with a computer Cambridge, 1971.

7

Papert, Mindstorms: Children, computers, and powerful ideas, Basic Books, Inc., 1980.

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Coding

Da Logo a Scratch Il lavoro di Papert viene portato avanti da Mitchell Resnick, direttore del Lifelong Kindergarten Group, all’interno del MIT Media Lab. Come si può leggere in Scratch: programming for all 8 uno dei motivi, secondo Resnick, per cui l’ambiente Logo, nonostante l’entusiasmo iniziale da parte della scuola, non riesce a ottenere il successo sperato, è la difficoltà con cui i bambini devono costruire i propri artefatti (difficoltà nel rispettare la sintassi di un linguaggio di programmazione testuale). Oltre a questo le attività che vengono proposte dagli educatori non sono connesse alle passioni dei bambini (per esempio, generare una lista di numeri primi), che quindi perdono interesse nei confronti di questa attività. Per questi motivi viene progettato un ambiente visuale come Scratch, nel quale programmare significa costruire sequenze di blocchi, quasi come se si utilizzassero pezzi Lego, un’attività molto amata dai bambini. Nonostante questa evoluzione da un punto di vista della modalità di programmazione, Scratch vuole rispettare il modello pensato da Papert: utilizzare il computer per costruire “cose” significative per gli studenti, da condividere con i propri compagni. Ripartendo dagli insegnamenti di Seymour Papert, Resnick propone 4 principi alla base delle attività di programmazione a scuola (le cosidette 4P, visto che in inglese queste quattro parole iniziano con la P): 1. Progettare (Projects): dare agli studenti la possibilità di lavorare a dei veri e propri progetti, così che possano trasformare un’idea di partenza (astratta) in un artefatto (reale) da condividere con i compagni e con l’educatore. 2. Condividere con il gruppo dei pari (Peers): nel momento della condivisione, si costruisce ulteriore conoscenza; infatti, nell’esporre un proprio processo cognitivo si scoprono i propri percorsi di apprendimento, e si possono raccogliere feedback dai compagni e dall’insegnante su come migliorare il proprio prodotto. È quindi importante incoraggiare la collaborazione, provando a proporre attività di programmazione non solitarie. 3. Appassionarsi (Passion): la passione è il motore per ogni apprendimento efficace; far lavorare i bambini su progetti che li appassionino, fa sì che l’impegno abbia un livello molto alto (non vorranno staccarsi dal progetto fino a che non lo vedranno funzionante e senza bug), impattando positivamente sul loro processo di apprendimento. 4. Giocare (Play): con questo verbo si fa riferimento al gioco inteso come sperimentazione, come voglia di prendersi dei rischi senza la paura di sbagliare, anzi imparando dai propri errori e migliorandosi costantemente. In ogni attività di programmazione il gioco e la sperimentazione con il proprio artefatto dovrebbero rappresentare una parte importante dell’attività. Fig. 3 Interfaccia Scratch

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 esnick M., Maloney J., Monroy-Hernández A., Rusk N., Eastmond E., Brenna K., Kafai Y., Scratch: programming for all, CommuniR cations of the ACM, 52(11), 60-67, 2009.

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Le differenze tra Scratch e Code.org In questo volume verrà proposta anche una sezione dedicata a Code.org9, la piattaforma statunitense dedicata all’introduzione del coding a scuola. È importante sottolineare le differenze di approccio tra un ambiente come Scratch e uno come Code.org: in quest’ultima la componente tecnica (imparare a programmare) è sicuramente prevalente rispetto a quella creativo-progettuale (programmare per imparare). L’utilizzo di una piattaforma di questo tipo potrebbe essere utile esclusivamente per introdurre in modo divertente i concetti base della programmazione, ma si renderebbe necessario il passaggio a un ambiente in cui sia centrale il momento progettuale dello studente. Se si osservano le attività di Code.org, si intuisce come il comune denominatore sia la risoluzione di problemi “stile labirinto”, in cui un personaggio si deve spostare da un punto A ad un punto B evitando ostacoli o altri personaggi grazie alla sequenza costruita dallo studente. Ricordando quanto presentato in precedenza, si capisce facilmente quanto questo approccio sia lontano rispetto al pensiero di Papert e Resnick. In un articolo, Resnick commenta in questo modo l’approccio tipico di Code.org: “La maggior parte delle iniziative del tipo “learn-to-code” [N.d.A.: impara a programmare] non dà risalto a questo tipo di espressione creativa. In molte attività introduttive al coding viene richiesto agli studenti di programmare i movimenti di un personaggio virtuale affrontando una serie di ostacoli per arrivare all’obiettivo finale. Questo approccio aiuta gli studenti a imparare alcuni concetti base della programmazione, ma non permette loro di esprimersi in maniera creativa - o di sviluppare un interesse duraturo per la programmazione. [...] Il coding, per noi, non rappresenta un insieme di competenze tecniche, ma piuttosto un nuovo tipo di alfabetizzazione e una forma di espressione personale, preziosa per tutti, proprio come imparare a scrivere. Noi vediamo il coding come un nuovo modo, per le persone, di organizzarsi, esprimersi e condividere le proprie idee” .10 Da insegnanti è quindi molto importante riflettere su quale approccio si vuole adottare introducendo il coding nella propria didattica, per non incappare in percorsi che siano esclusivamente tecnico-informatici.

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h  ttps://brightthemag.com/a-different-approach-to-coding-d679b06d83a

10

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T raduzione completa dell’articolo disponibile su: https://medium.com/@AndreaFerraresso/un-approccio-diverso-al-coding-b329ca82cb0c; versione originale in inglese disponibile su: https://brightthmang.com/a-different-approach-to-coding-d679b06d83a

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Coding

Come strutturare un’attività in classe Nei prossimi capitoli ricorrerà il modello “Imagine, Create, Play, Share, Reflect” (Immagina, Crea, Gioca, Condividi, Rifletti), ideato da Resnick e scelto come strategia da utilizzare per la progettazione delle attività didattiche di questo libro. Il modello è stato presentato all’interno dell’articolo Tutto quello che ho bisogno di sapere veramente (riguardo al pensiero creativo) l’ho imparato (studiando come i bambini imparano) alla scuola dell’infanzia.11 Attraverso questa spirale, utile per la preparazione della progressione didattica da svolgere in classe, possiamo permettere agli studenti di esprimersi al massimo delle proprie capacità creative e progettuali. Si ripensa l’esperienza sia come singolo sia come gruppo. In questo modello, ci si concentra su uno specifico progetto tenendo però conto della circolazione e inondazione di idee fra compagni di classe, grazie al momento di condivisone. Si arriva, così, all’ultima fase, quella di riflessione (Reflect), che non altro che una fase propedeutica a quella “iniziale” (Imagine), in un circolo continuo, ricorsivo. Secondo Resnick infatti la struttura di un’attività e l’autonomia d’azione dello studente non devono essere necessariamente considerate come opposte, anzi l’utilizzo di un approccio strutturato può amplificare l’autonomia progettuale e creativa dei discenti.12 Di seguito una breve descrizione delle fasi di lavoro da svolgere proponendo un’attività di coding.

Spirale dell’apprendimento creativo (Lifelong, Kindergarten group, MIT Medialab).

Mitchel R., All I really need to know (about creative thinking) I learned (by studying how children learn) in kindergarten, Proceedings of the 6th ACM SIGCHI conference on Creativity & cognition, ACM, 2007. 11

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Resnick M., Lifelong Kindergarten, chapter 3: Passion, 81-83.

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Coding Immagina Un progetto parte sempre da un’idea, da un pensiero astratto che passo dopo passo si fa sempre più concreto. È importante stimolare l’immaginazione degli studenti proponendo situazioni all’interno delle quali sia facilitata questa creazione di idee: potrebbe essere, per esempio, una storia o un problema complesso da risolvere attraverso la costruzione di qualcosa. In questa fase si potranno usare carta, penna, colori per iniziare a mettere nero su bianco con uno schema, un disegno, un testo le proprie idee. Crea Dopo aver immaginato la soluzione a un problema o la creazione di un artefatto, è inevitabile passare dal mondo delle idee al mondo reale cercando di costruire quanto concepito con la propria fantasia. In questa fase i discenti si “sporcheranno le mani” utilizzando il computer, creando sequenze di blocchi che potranno dar vita a storie, disegni, simulazioni, videogiochi. Inoltre, è importante la scelta dei materiali che gli studenti potranno utilizzare per portare avanti la loro progettualità, come nel caso di questo volume, in cui si è scelto Scratch. Gioca Dopo aver costruito, gli studenti devono poter sperimentare e giocare con il proprio artefatto. In questo modo si potranno rendere conto di eventuali errori o migliorie da apportare al prodotto finale. Condividi Realizzato il proprio progetto, ci si può confrontare con l’educatore e con i compagni rispetto alle difficoltà incontrate e agli obbiettivi raggiunti. Il docente potrà inoltre chiedere allo studente le sensazioni vissute durante tutto il percorso, e il gruppo dei pari potrà dare feedback, positivi o negativi, così da aumentare il livello qualitativo del il progetto. Rifletti È fondamentale che ci sia una fase post-creazione dell’artefattoin cui si riflette sul prodotto e sui processi che hanno portato alla costruzione del prodotto stesso. Questa fase dovrebbe permettere una riflessione critica sulle idee che hanno guidato la progettazione, sulle strategie che hanno permesso di raffinarla e migliorarla, e sulle connessioni ai concetti scientifici o relativi ai fenomeni del mondo reale. In alcune delle attività del quaderno operativo, questo modello è applicato per lo svolgimento dei lavori proposti, seguendo tabelle come quella riportata nella pagina successiva, contenenti esempi relativi all’attività didattica di coding.

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Coding IMAGINE (IMMAGINA)

CREATE (CREA)

PLAY (GIOCA)

SHARE (CONDIVIDI)

REFLECT (RIFLETTI)

A partire dal problema/progetto posto dall’insegnante, lo studente immagina la soluzione/il prodotto da realizzare, in questo caso un programma in Scratch che possieda funzioni e caratteristiche coerenti con la richiesta. Per realizzare questo obiettivo ci sono più strade possibili: modi diversi di combinare i blocchi per costruire gli script, vari sprite/sfondi e diversi parametri (per es. secondi, distanze) che possono essere scelti. Grazie alla versatilità di Scratch lo studente realizza artefatti dinamici e interattivi seguendo il progetto ideato, mentre apprende il significato dei concetti base della programmazione. Idealmente, in questa fase non ci sono strutture predefinite o vincoli che limitano il processo creativo. Lo studente sperimenta il funzionamento del suo programma o di una parte – ovvero testa la corrispondenza all’obiettivo che si era posto – e individua limiti ed eventuali errori. Attraverso la sperimentazione apprende elementi ulteriori sui concetti della programmazione e sulle caratteristiche del software Scratch. Gli studenti condividono i loro programmi tra loro e con il docente. Possono far esplorare il loro prodotto ad altre persone (per es. altri studenti, utenti online) per ricevere suggerimenti. Si possono individuare le strategie più efficienti, tra tutte quelle attuate, per arrivare al risultato richiesto. Durante lo svolgimento dell’esercizio lo studente viene stimolato costantemente a riflettere sulla fase di lavoro in cui si trova, su ciò che ha realizzato fin lì, sull’obiettivo successivo e su quali strumenti/conoscenze sono utili per raggiungerlo. Al termine dell’esercizio, mediante la riflessione che emerge dalla condivisione dei prodotti lo studente coglie suggerimenti e nuove idee utili per correggere o raffinare il suo programma. Può comprendere come riutilizzare parti delle sequenze create da altri (o come modificarle) per inserirle nel suo progetto. Da questa fase, lo studente riattiva una nuova fase di progettazione (fase “Imagine” del modello) in un processo iterativo.

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Come strutturare un percorso La progettazione di un percorso di lungo periodo potrebbe essere facilitata dal modello che Giuseppe Alessandri propone nel suo libro Didattica per il coding. Didattica, pensiero computazionale, corporeità.13 Questo modello prevede la presenza di due dimensioni attraverso le quali sviluppare un progetto di coding: una prima dimensione legata alla centralizzazione dell’applicazione, cioè alla presenza di uno è più personaggi che interagiscono, una seconda dimensione legata alla reattività del personaggio (o dei personaggi). In dettaglio, le quattro modalità con cui potrebbe essere costruito un programma sono: •m  odalità centralizzata: vengono create una o più sequenze relative a un solo personaggio, protagonista del progetto; •m  odalità decentralizzata: vengono create più sequenze relative a più personaggi, presenti all’interno dell’artefatto che si sta costruendo; •m  odalità deliberativa: il personaggio (o i personaggi) eseguono ciascuno la propria sequenza senza reagire a stimoli esterni. Le sequenze sono quindi deterministiche, i personaggi si comportano sempre secondo la sequenza impostata senza reagire a stimoli ambientali, dell’utente o di altri personaggi; •m  odalità reattiva: il personaggio (o i personaggi) eseguono la propria sequenza reagendo agli stimoli esterni, che potrebbero provenire dall’ambiente, dall’utente o da altri personaggi. Dovendo quindi progettare un percorso di lungo periodo si potrebbe tenere in considerazione la seguente progressione didattica, iniziando da una modalità di programmazione più semplice e facile da gestire fino ad arrivare a una modalità più complessa: 1. modalità centralizzata-deliberativa: un solo personaggio che esegue la propria sequenza senza reagire a stimoli esterni;

CENTRALIZZATO

DELIBERATIVO

REATTIVO

2. modalità centralizzata-reattiva: un solo personaggio che reagisce agli stimoli dell’ambiente o dell’utente; 3. modalità decentralizzata-deliberativa: più perDECENTRALIZZATO sonaggi, ognuno caratterizzato da sequenze che non tengono in considerazione stimoli esterni; i personaggi quindi rispettano una modalità di programmazione predeterminata, rispettata passo dopo passo, isolata rispetto all’ambiente circostante; 4. modalità decentralizzata-reattiva: più personaggi programmati per reagire a stimoli esterni, interagendo tra loro, con l’ambiente, con l’utente.

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Alessandri G., Didattica per coding. Didattica, pensiero computazionale, corporeità, Aracne, Roma, 2016.

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LA PROGRESSIONE DIDATTICA DECENTRALIZZATO-REATTIVO CENTRALIZZATO-REATTIVO DECENTRALIZZATO-DELIBERATIVO

Nel capitolo “Animazioni con Scratch” (pagina 39 della presente guida), si parte da un modello centralizzato-deliberativo (un solo personaggio che esegue in autonomia una sequenza specifica di istruzioni senza interagire con l’ambiente), e si arriva a un decentralizzato-reattivo (semplice) in cui più personaggi in una cartolina di auguri interagiscono tra loro.

Nel capitolo “Geometria con Scratch” (pagina 44) inizialmente il modello applicato è il centralizzato-deliberativo, poiché la matita disegna delle figure geometriche senza reagire a input esterni o all’ambiente; nelle successive attività il modello è il centralizzato-reattivo, in quanto il personaggio protagonista del progetto è in grado di disegnare una figura su richiesta dell’utente, quindi abbiamo una reazione a uno stimolo esterno dato dall’utilizzatore del programma. CENTRALIZZATO-DELIBERATIVO

Nel capitolo “Storytelling con Scratch” (pagina 51) si parte con un modello decentralizzato-deliberativo, infatti ci sono più personaggi all’interno della storia e ognuno esegue la sua sequenza senza interagire con gli altri; si arriva poi a un decentralizzato-reattivo, in quanto l’attività prosegue con l’introduzione dei messaggi invisibili che permettono a un personaggio di reagire in base alle azioni degli altri. E per chi volesse utilizzare un linguaggio testuale… Se si volessero sperimentare attività caratterizzate da uno stile di programmazione testuale, ritornando quindi a quanto era stato progettato inizialmente con il linguaggio Logo, si consigliano due possibilità: • l’ambiente LibreLogo, di cui esiste una guida completa ed esaustiva scritta dal prof. Formiconi: https://it.wikibooks.org/wiki/Piccolo_manuale_di_LibreLogo/Versione_stampabile • l’ambiente Kojo, di cui esiste documentazione in italiano di Massimo Maria Ghisalberti: http://minimalprocedure.pragmas.org/writings/kojo-scala-appunti/kojo-scala-appunti.html http://minimalprocedure.pragmas.org/writings/kojo-italiano-doc/kojo-it-doc.html

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Guida a Scratch

GUIDA INTRODUTTIVA A SCRATCH a cura di L. Cesaretti Scopriamo le caratteristiche principali dell’interfaccia di Scratch e le sue funzionalità di base, importanti per poter svolgere le successive attività. La prima importante questione è: usare la versione online oppure offline di Scratch? Per usare la versione online è sufficiente connettersi al sito https://scratch.mit.edu/ e cliccare sulla voce Crea (in alto a sinistra) o su Inizia a creare, al centro dell’homepage. Se sceglierete di iscrivervi alla community di Scratch, potrete condividere le vostre creazioni con altri docenti, studenti e appassionati!

Fig. 4 Homepage del software Scratch

Nel caso in cui preferiate avere la versione offline (che dopo essere installata non ha più bisogno della rete), connettendosi al link https://scratch.mit.edu/download e seguendo le indicazioni si può installare sul proprio PC l’ambiente Scratch. Anche i progetti creati nella versione offline possono essere caricati nella community di Scratch in qualsiasi momento! Interfaccia utente L’interfaccia di Scratch (figura 5) è caratterizzata da 5 aree:

1 2 3 4 5

Stage  Area dello sprite  Area degli sfondi  Area dei blocchi 

4

Area dei codici 

1 5 2

Fig. 5

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Guida a Scratch Lo stage (figura 6) è il palcoscenico in cui avvengono le storie, le animazioni, i videogame che abbiamo creato. Gli sprite (figura 6) sono i personaggi inseriti all’interno dei progetti: nell’area degli sprite possiamo così aggiungere nuovi personaggi, selezionare per quale personaggio cambiare sequenze, costumi, suoni, oppure visualizzarne alcune caratteristiche.

Fig. 6 Fig. 7

L’area degli sfondi si trova in basso a destra della schermata e all’interno di essa si trova l’icona che permette di aggiungere nuovi sfondi o di selezionare uno sfondo a nostra sceltacosì da poter associare sequenze, immagini, suoni. Nell’area del codice si lavora agli script scegliendo i blocchi dall’area di riferimento così da creare determinati comportamenti associati agli sprite o agli sfondi. In quest’area, i blocchi sono suddivisi in 9 categorie: Movimento, Aspetto, Suono, Situazioni, Controllo, Sensori, Operatori, Variabili e I miei blocchi. Sopra queste 9 categorie, si ha la possibilità di cliccare su 3 voci: Codice, Costumi, Suoni (vedi figura 7). Aprendo Scratch è automaticamente selezionata la voce Codice, è infatti subito visibile l’area del codice. Cliccando su Costumi (figura 8) si potranno aggiungere e modificare i costumi dello sprite selezionato nell’area degli sprite, per esempio, il gatto. Scegliendo Suoni (figura 9) si potranno aggiungere e modificare i suoni associati al personaggio selezionato nell’area degli sprite.

Fig. 8

Fig. 9

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Guida a Scratch Cliccando sullo sfondo, nell’area degli sfondi in basso a destra (figura 10), avrai la possibilità di cliccare sui 3 bottoni Codice, Sfondi, Suoni (sempre sopra le 9 categorie dei blocchi): così da poter costruire le sequenze associate allo sfondo (Codice), aggiungere e modificare le immagini da usare come sfondo (Sfondi), aggiungere e modificare i suoni associati allo sfondo (Suoni). Fig. 10

Eseguire uno o più blocchi Durante i primi esperimenti in Scratch, per scoprire il significato di alcuni blocchi, sarà sicuramente utile conoscere le varie modalità con le quali eseguire uno o più blocchi. 1. Si può cliccare direttamente su un blocco quando ancora si trova nell’area dei blocchi: per esempio, cliccando sul blocco fai 10 passi il personaggio si muoverà all’interno dello stage. 2. Si può trascinare il blocco all’interno dell’area della programmazione: cliccando sopra il blocco o la sequenza di blocchi che hai costruito verrà eseguito lo script. 3. Si può scegliere un blocco della categoria Situazioni, come, per esempio, quando si preme il tasto spazio e attaccare a esso il blocco che vuoi eseguire: premendo sulla barra spaziatrice della tastiera il blocco verrà eseguito (figura 11).

Fig. 11

Modificare i parametri dei blocchi Per modificare i parametri automaticamente impostati nei blocchi di Scratch è sufficiente fare doppio click, scrivendo il numero (o la parola) che si vuole inserire.

Fig. 12

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CLASSE QUARTA


Guida a Scratch In altri casi la modifica del parametro può essere fatta scegliendo da un insieme limitato di possibilità. Cliccando sul triangolo bianco all’interno del blocco si aprirà un menu a tendina con l’elenco delle scelte a disposizione (figura 13). In alcune situazioni sarà possibile inserire un blocco all’interno di un altro. Per esempio, in figura 14 e 15 vedi come inserire il blocco somma (della categoria Operatori), all’interno del blocco fai ... passi.

Fig. 14

Fig. 15

Fig. 13

Alcuni trucchi Nel caso si avesse bisogno di aiuto, cliccando su Tutorial (nel menù in alto), si aprirà una finestra con la barra di ricerca e con le guide disponibili (figura 16). Selezionando il tema che ti interessa (per esempio, “Anima uno sprite” della categoria Animazioni), si aprirà un video di spiegazione (figura 17). Fig. 16

Fig. 17

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Informatica unplugged

INFORMATICA UNPLUGGED a cura di K. Buccelli Uno degli obiettivi del PNSD è quello di “portare il pensiero logico-computazionale a tutta la Scuola Primaria” (Azione #17), usando piattaforme e linguaggi diversi, con o senza il computer. È possibile perciò sperimentare attività e percorsi didattici analogici che introducono ai concetti basilari dell’informatica e della programmazione, tramite esercizi a sfondo ludico che introducono i concetti del pensiero computazionale. L’informatica unplugged quindi consente di affrontare concetti informatici quali numeri binari, pixel, algoritmi e procedure tramite attività didattiche creative che conducono gli alunni ad analizzare e comprendere i principi fondamentali dell’informatica senza l’uso del computer. Computer senza collegamento (unplugged) quindi come approccio al pensiero computazionale, tramite percorsi che stimolano alla riflessione sul funzionamento di tutti quei dispositivi digitali che regolano la nostra quotidianità e ci intrattengono nel nostro tempo libero. Già nel 2008 un team di professori universitari inglesi, affiancati da docenti di scuola, ha sperimentato e sviluppato un interessante progetto: Computer Science Unplugged.14 In questo progetto molte delle attività sono collegate a concetti matematici ma il denominatore comune è il problem solving, poiché l’intero percorso è articolato in modo tale da coinvolgere gli studenti in ragionamenti volti alla soluzione di situazioni complesse che implicano applicazioni logiche divergenti. Oggi il percorso è stato arricchito da numerose attività suddivise per fasce d’età, a partire dai 5 anni. In Italia, Alessandro Bogliolo, coordinatore della divisione Scienza e Tecnologia dell’Informazione al Dipartimento di Informatica dell’Università di Urbino, ha ideato nel novembre del 2014 CodyRoby, un gioco unplugged basato sulla programmazione e sull’interpretazione di semplici sequenze di istruzioni elementari, rappresentate in carte da gioco contenenti i simboli di tre azioni base: vai avanti, girati a sinistra, girati a destra. Il programmatore Cody impartisce istruzioni a Roby, un robot che le esegue. I giocatori rivestono il ruolo di programmatori (Cody), i robot (Roby) sono pedine mosse dai giocatori su una scacchiera, o bambini coinvolti in percorsi motori.

https://cs-unplugged.appspot.com/en/ Nel sito sono disponibili unità didattiche, video, collegamenti disciplinari ed esercizi di programmazione per applicare i concetti sperimentati in contesti operativi. 14

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Informatica unplugged

La numerazione binaria

(Quaderno operativo Officina del Coding 4-5, pagg. 3-6) Nella nostra programmazione è utile avviare un percorso didattico che introduca i concetti fondamentali del linguaggio informatico. Luogo

Materiale occorrente

Aula

- Quaderno operativo Officina del Coding 4-5 - LIM - Modelli 1 e 2

Attività Step 1 Strutturiamo un percorso che, partendo da un brainstorming tra gli alunni, vada a rilevare quali sono le loro conoscenze circa il funzionamento dei dispositivi digitali che si utilizzano con molta frequenza nella vita quotidiana. Emergeranno sicuramente moltissime informazioni, e, considerata l’età dei nostri alunni, qualcuno ci parlerà anche di hardware e di software, e di certo emergerà anche la considerazione che tutti quei dispositivi sono programmati per il loro specifico uso. Spieghiamo con molta semplicità che ogni computer, in generale, riceve le informazioni, cioè i dati, al suo ingresso (input) e, che, dopo averli elaborati in base a un prestabilito programma, li restituisce in uscita (output) trasformati in risultati. Integriamo la nostra introduzione spiegando che un programma è un insieme ordinato di istruzioni e per questo motivo un computer, per svolgere una qualsiasi attività, deve averne un altro nella sua memoria. L’attività che consiste nella preparazione dei programmi si chiama programmazione. L’insieme di tutti i programmi che consentono un efficace impiego delle risorse del calcolatore elettronico viene indicato con il termine inglese software, mentre l’apparecchiatura fisica si chiama hardware. Step 2 Proviamo a chiedere agli alunni se sanno in quale modo sono codificate le informazioni all’interno di un calcolatore: sicuramente la nostra richiesta non troverà risposta. Spieghiamo allora come il computer elabora le informazioni. I computer sono costituiti da un insieme di circuiti microelettronici che “ragionano” sulla base di due stati: acceso (c’è carica) o spento (non c’è carica), proprio come le comuni lampadine. Un computer perciò è in grado di comprendere unicamente un linguaggio basato sui due impulsi elettrici circuito acceso ( ) e circuito spento ( ) che, tradotti in informazione, corrispondono rispettivamente ai valori 1 e 0, detti generalmente bit (binary digit). In sostanza, il passaggio di corrente è caratterizzato dal numero 1, mentre la mancanza di corrente è rappresentata con lo 0. Per questo motivo il computer basa il proprio funzionamento su un sistema di numerazione binario, fondato cioè su due soli numeri: l’uno e lo zero. Quindi, tutte le informazioni che dobbiamo inviare al computer vengono tradotte in un codice costituito da lunghe sequenze di 0 e 1. CLASSE QUARTA

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Informatica unplugged Prendiamo, per esempio, l’informazione relativa allo stato di un televisore. Tale stato può essere identificato con una scelta tra il valore 1 = acceso e il valore 0 = spento. Se un computer dovesse controllare lo stato di quel televisore, esso svilupperebbe l’informazione richiesta attribuendo un 1 se il televisore è acceso e uno 0 se il televisore è spento. Lo stato del nostro televisore (acceso/spento) corrisponde a un bit di informazione. Un bit costituisce quindi la più piccola unità di informazione ed è l’unità fondamentale del sistema binario. Step 3 Partendo dunque dal presupposto che i computer rappresentano e trasmettono i dati come sequenze di 0 e 1, proviamo a familiarizzare con la numerazione del sistema binario. Proiettiamo alla LIM il modello 1 (a pagina 29 di questa guida). Il modello mostra cinque carte: serviranno per avviare la discussione e formulare delle ipotesi sulla regola in base alla quale sono rappresentate le lampadine e, di conseguenza, disposte le carte. Ben presto qualcuno osserverà che ogni carta ha il doppio delle lampadine rispetto alla carta posta alla sua destra. Di conseguenza, se chiediamo di ipotizzare il numero di lampadine di una ulteriore carta, emergerà che la carta successiva dovrebbe avere 32 lampadine quella dopo 64 e via dicendo. Usiamo quindi queste carte per rappresentare dei numeri nel sistema decimale: sarà molto semplice perché basterà contare le lampadine di ciascuna carta e sommarle.

Abbiamo rappresentato il numero 12(10) (in base 10)

Per introdurre il concetto di numerazione binaria, è sufficiente spiegare che, essendo un sistema di numerazione che utilizza solo due cifre (0 e 1), si tratta di una numerazione in base 2, in cui la notazione del numero deve essere accompagnata dalla dicitura (2). Con l’ausilio della LIM, proviamo a giocare tutti insieme sulla rappresentazione di numeri binari utilizzando le nostre carte illustrate: la carta visibile si rappresenta con 1, la carta coperta, cioè col dorso bianco, si rappresenta con 0. Mostriamo ora il modello 2 (a pagina 29), con la seguente sequenza di carte con cui vogliamo far comprendere come convertire in numerazione binaria il numero 12(10).

Quindi: 1100(2) = 12(10)

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Informatica unplugged Step 4 Il gioco del sistema binario Dopo avere fatto insieme alcuni esempi, possiamo organizzare con gli alunni un gioco a squadre nel quale i gruppi si sfidano a individuare a quale numero decimale corrisponde il numero binario presentato. Stabiliamo un tempo massimo per lo svolgimento del gioco. Ogni squadra, composta al massimo di 4 alunni, dopo aver trasformato in sistema binario almeno cinque numeri del sistema decimale, si sfiderà in base all’ordine stabilito dall’insegnante. Il gruppo che avrà individuato per primo a quali numeri decimali corrispondono i numeri binari presentati riceverà un badge. Step 5 Al termine, facciamo completare le pagine 3, 4, 5, 6 del quaderno operativo. A pagina 6 si trova una tabella di codifica/decodifica in cui inserire i valori posizionali delle cifre; le carte illustrate saranno d’aiuto a quegli alunni che ancora non padroneggiano il concetto di potenza di un numero. MODELLO 1

MODELLO 2

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Informatica unplugged

Dal codice alle lettere

(Quaderno operativo Officina del Coding 4-5, pag. 7) Per avviare il percorso legato all’orientamento spaziale, prepariamo una serie di attività legate ai percorsi, da realizzare possibilmente in palestra. Luogo

Materiale occorrente

Aula

- Nastrini colorati

- Fotocopie del modello 2

- Matite colorate

- Frecce già realizzate (modello 1)

Attività Step 1 Il gioco può proseguire invitando gli alunni a pensare come poter utilizzare il codice binario per scambiarsi messaggi “cifrati”. Sicuramente dopo uno scambio di idee emergerà che si possono far corrispondere i numeri binari, da 0 a 26, alle lettere dell’alfabeto. Facciamo completare la scheda del quaderno operativo Officina del Coding 4-5 (pagina 7) in cui è riportata la tabella per le corrispondenze numero-lettera. Gli alunni si sfideranno quindi a comporre messaggi cifrati rappresentando i numeri binari in una griglia sulla quale le “nostre lampadine” andranno a indicare i numeri binari coi quali si intende comporre il messaggio. Per completare l’esercizio 2 di pagina 7, facciamo un esempio e invitiamo i nostri alunni a decodificare il messaggio (la soluzione è il modello 3 a pagina successiva). Step 2 Per rendere ancora più interessante l’attività, proponiamo un gioco in cui ciascuna squadra dovrà fingere di essere un gruppo di scout che, di notte, si scambiano messaggi cifrati utilizzando una pila per comunicare tra di loro! Anche alla fine di questo gioco attribuiamo un badge al gruppo più veloce nell’interpretare i messaggi dei compagni.

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Informatica unplugged MODELLO 3

1 0 0 1 1 = 21 = U

0 1 1 0 0 = 14 = N

00010= 2 =B

00101= 5 =E

0 1 0 1 0 = 12 = L

00111= 7 =G

01001= 9= I

0 1 1 0 1 = 15 = O

00011= 3= C

0 1 1 0 1 = 15 = O

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Informatica unplugged

Pixel Art

(Quaderno operativo Officina del Coding 4-5, pagg. 8-13) Per un computer, anche un’immagine equivale a una sequenza di bit. Esistono numerose tecniche per la memorizzazione digitale e l’elaborazione di un’immagine. Nel quaderno operativo Officina del Coding 4-5 la pixel art, tecnica digitale per realizzare immagini colorando i quadretti che compongono un disegno, viene presentata come attività di coding unplugged, poiché ogni disegno, mettendo in evidenza la struttura a quadretti, ci consente di familiarizzare con il concetto di sequenza di istruzioni che, espresse in modo chiaro, possono essere trasformate in codici e algoritmi. Luogo

Materiale occorrente

Aula

- Quaderno operativo Officina del Coding 4-5 - LIM - Modello 4

Attività Step 1 Spieghiamo ai nostri alunni che nello schermo di un computer la rappresentazione dell’immagine avviene su una griglia di tanti quadretti, ognuno dei quali è chiamato pixel (ovvero picture element). Se i pixel sono numerosi, la griglia quadrettata è meno visibile e perciò l’immagine ci appare più definita. Questo concetto non sarà del tutto nuovo per gli alunni che già hanno una certa pratica di fotocamere digitali e conoscono il concetto di “risoluzione e qualità delle immagini”. Ogni quadratino, derivante dalla suddivisione della griglia, cioè ogni pixel, può essere codificato in binario secondo la seguente convenzione:

0 = quadratino bianco 1 = quadratino nero

Step 2 Facciamo leggere la scheda di pagina 8 del quaderno operativo e proiettiamo il modello 4 (pagina 34) alla LIM, in modo che tutti comprendano la procedura da seguire. Spieghiamo che come punto di partenza possiamo stabilire il pixel in alto a sinistra e come ordine con cui procedere partiremo dalla prima riga in alto; decidiamo anche che, quando si arriva in fondo alla riga, si ricomincia dall’inizio della riga successiva, partendo sempre da sinistra. Completiamo anche le schede di pagina 9 del quaderno operativo.

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CLASSE QUARTA


Informatica unplugged Step 3 Completati questi esercizi, chiediamo ai nostri alunni di completare la scheda di pagina 10 inventando, a loro volta, dei disegni sulla griglia e di scriverne il relativo codice. Per questa attività possiamo dividere la classe in gruppi da 4 alunni. Dopo aver inventato il disegno e il codice, i gruppi si scambieranno i codici e realizzeranno i disegni. L’obiettivo principale di questa attività è quello di far comprendere ai nostri alunni che cosa significa programmare. È possibile, infatti, che le istruzioni fornite non corrispondano all’obiettivo da raggiungere, oppure può capitare che chi le andrà a decifrare le possa interpretare in modo scorretto. Spieghiamo che questo momento di controllo e di eventuali correzioni del codice è chiamata debugging o debug: il disegno realizzato seguendo le istruzioni del programma si confronta con l’originale e, nel caso in cui non corrisponda, bisogna cercare l’errore e scoprire se è il codice a essere sbagliato o se è errata la realizzazione. Una fase molto importante per ogni programmazione è quella in cui si individuano problemi/errori per correggerli. Lasciamo che i bambini si confrontino sull’importanza di corrette istruzioni e sperimentino processi di ricerca e correzione dell’errore. Step 4 Ora chiediamo ai nostri alunni, se già non è emersa la domanda: “Come fanno, secondo voi, i computer a riprodurre immagini a colori?” Spiegare che, come detto in precedenza, i computer rappresentano le immagini come sequenze di bit. Per questo motivo sarà interessante far riflettere gli studenti su possibili soluzioni relative alla memorizzazione di immagini a colori. Dopo il brainstorming con gli studenti, si potrà presentare la codifica RGB, cioè il modo in cui i monitor dei computer rappresentano le immagini a colori: ogni pixel viene rappresentato con una combinazione di tre colori primari (il rosso, il verde, il blu), come si può osservare nell’immagine sottostante.

R G

B

In questo modo, combinando 8 bit (1 byte) per ogni sfumatura di colore primario, si possono rappresentare 256 diverse gradazioni, quindi in totale 2563 (rosso, verde, blu) = 16 777 216 colori diversi. Step 5 A questo punto possiamo proporre agli alunni le schede di pagina 11, 12 e 13 del quaderno operativo. In questa occasione viene introdotto in maniera semplice anche il concetto di ciclo, funzione che consente di abbreviare le istruzioni di programmazione. CLASSE QUARTA

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Informatica unplugged MODELLO 4

0000000 0001000 0011100 0111110 0101010 0111110 0111110 0110110 0110110

0000000 0011100 0111110 0111110 0011100 0001000 0001000 0001000 0001000

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Informatica unplugged

Istruzioni e algoritmi

(Quaderno operativo Officina del Coding 4-5, pagg. 14-17) Luogo

Materiale occorrente

Aula

- Quaderno operativo Officina del Coding 4-5

Attività Step 1 Nelle attività precedenti abbiamo già introdotto il concetto di istruzione e di programma. Spieghiamo che nella programmazione una serie di istruzioni in sequenza viene definita algoritmo, ovvero un procedimento, che, tramite una serie di passaggi, descrive come portare a termine un compito. Proponiamo la lettura e il completamento della scheda di pagina 14 del quaderno operativo. Portiamo gli alunni a riflettere che il concetto di algoritmo è applicabile a procedure molto differenti e facciamo esempi di applicazione nella vita quotidiana. Step 2 Proseguiamo sottoponendo le schede di pagina 15, 16 e 17 del quaderno operativo, nelle quali gli algoritmi di istruzioni vengono applicati ai percorsi, attività ludica che coinvolge e attrae i ragazzi. In questo caso viene introdotto anche il concetto della rotazione, da elaborare in astratto, procedura che può trarre in inganno e sulla quale vale la pena soffermarsi, riprendendo quanto già fatto in precedenza in classe prima e seconda (si veda quaderno operativo Officina del Coding 1-2-3 pagine 31-36 e Officina del Coding 1-2-3 Guida per il docente, pagine 16-22, 59-64).

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Informatica unplugged

Algoritmi: dai diagrammi di flusso alla programmazione visuale a blocchi (Quaderno operativo Officina del Coding 4-5, pagg. 18-20)

Luogo

Materiale occorrente

Aula

- Quaderno operativo Officina del Coding 4-5

Attività Step 1 Ora che gli alunni hanno compreso il significato e l’importanza dell’algoritmo, passiamo a introdurne la rappresentazione grafica, ovvero il diagramma di flusso. La scheda di pagina 18 affronta la struttura del diagramma di flusso e mette in evidenza che ciascun passaggio ha necessità di una rappresentazione grafica specifica. Step 2 Nella scheda di pagina 19 viene sottolineata la necessità di correttezza delle istruzioni. Affrontare l’argomento, riprendendo anche il concetto di debugging, che abbiamo già introdotto parlando della pixel art. Step 3 Proseguiamo nel far esercitare gli alunni nella traduzione in diagrammi di flusso di una serie di istruzioni. Si prestano molto bene a questo esercizio le ricette, per questo si può far scegliere a ciascun alunno quelle che preferisce. Step 4 Una volta che tutti gli alunni abbiano preso dimestichezza con l’utilizzo dei diagrammi di flusso, introduciamo la “traduzione” dei diagrammi di flusso in diagrammi a blocchi. La programmazione visuale a blocchi è uno dei metodi più efficaci per introdurre gli alunni ai sistemi più diffusi di programmazione. Esercitiamoci prima con le ricette elaborate sopra, chiedendo agli alunni quale sia il modo migliore di trasporle utilizzando i blocchi, quindi presentiamo la scheda a pagina 20 del quaderno operativo.

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RAFFAELLO PLAYER Il libro continua online! Per scaricare gratuitamente il materiale digitale installa l’app Raffaello Player, cerca Officina del Coding 4-5 - Guida per il docente e digita il codice sotto riportato. CODICE

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Coding: Scratch è un progetto del Lifelong Kindergarten Group dei Media Lab del MIT. È disponibile gratuitamente su scratch.mit.edu. Tutti i diritti riservati. È vietata la riproduzione dell’opera o di parti di essa con qualsiasi mezzo compresa stampa, fotocopia, microfilm e memorizzazione elettronica se non espressamente autorizzate dal titolare del copyright. L’Editore è a disposizione degli aventi diritto con i quali non è stato possibile comunicare, nonché per eventuali omissioni o inesattezze nella citazione delle fonti.


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Questo volume, sprovvisto del talloncino a fronte (o opportunamente punzonato o ­altrimenti contrassegnato), è da considerarsi copia di SAGGIO-CAMPIONE G ­ RATUITO, fuori commercio (vendita e altri atti di disposizione vietati: art. 17, c. 2 L. 633/1941). Esente da I.V.A. (D.P.R. 26-10-1972, n° 633, art. 2 lett. d). Esente da bolla di accompagnamento (D.P.R. 6-10-1978, n° 627, art.4. n° 6).

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