Robotica educativa a cura di Teresa Mazzamurro

È risaputo che la tecnologia è in continua evoluzione ed oggi sviluppa nel campo educativo nuovi sistemi, offrendo ai docenti la possibilità di trasmettere conoscenze e nozioni per il raggiungimento di specifiche competenze.

Quando parliamo di robotica educativa intendiamo lo sviluppo e l’uso di ambienti di apprendimento basati su tecnologie robotiche nate proprio con finalità didattico-educative. La robotica per la scuola, insomma, come nuovo approccio didattico.

Nella robotica educativa dobbiamo considerare l’hardware rappresentato dal robot, il software dal coding e il materiale didattico necessario.

Quali sono le possibilità didattiche offerte dalla robotica educativa?

Innanzitutto quando parliamo di robotica non possiamo prescindere dal coding; con il coding elaboriamo un programma, fissiamo delle fasi; con la robotica rendiamo reale il coding, programmando modelli meccanici che seguono le nostre istruzioni codificate: eseguono compiti da noi impartiti, memorizzano e compiono azioni e acquisiscono capacità specifiche.

Il coding assume una posizione sostanziale nel processo educativo: rende chiaro il funzionamento degli oggetti, mostra i loro meccanismi interni e utilizza i codici per gestire i robot. Gli alunni acquisiscono maggiore creatività e le conoscenze e le abilità legate alla scienza, alla logica, alla matematica risultano incrementate.

Come il coding, la robotica insegna a ragionare su problemi, a trovarne la soluzione, prendendo anche coscienza dei propri errori per gestirli al meglio.

A differenza del coding la robotica consente di vivere fisicamente l’esperienza di apprendimento che diventa materica e tangibile.

La didattica delle discipline risulta quindi essere più attraente, efficace, mirata e gli alunni si mostrano maggiormente motivati, comunicativi, creativi; l’educazione è alla pari, inclusiva ed incoraggiante.

I robot rappresentano, quindi, validi strumenti per l'apprendimento, facilmente programmabili attraverso software più o meno complessi.

La programmazione non rappresenta però la finalità: gli alunni non imparano a programmare ma programmano per imparare.

Già nella scuola dell’infanzia è applicabile ed auspicabile l’uso di tale approccio educativo che rende possibile la classificazione, la rappresentazione di figure geometriche piane e solide, lo sviluppo della logica, la lateralizzazione, l’astrazione, la programmazione di percorsi, la collaborazione ed il team work.

Nella scuola primaria tali capacità vengono implementate ed arricchite da attività operative di problem solving come, ad esempio, risolvere il malfunzionamento di un robot dovuto a problemi di hardware o software, o di programmazione sulla base di algoritmi dati.

Nella scuola secondaria la robotica supporta le STEM, porta ad un miglioramento dei risultati nelle discipline scientifiche, sviluppa il pensiero divergente e l’elasticità mentale, allontana la dispersione scolastica ed è inclusiva.

Dal primo “LOGO”, linguaggio di programmazione molto semplice, si giunge oggi ai primi robot educativi quali quelli della linea MINDSTORM di Lego Education.

Di seguito consideriamo i prodotti presenti oggi sul mercato della robotica educativa:

“Cubetto”, per la scuola dell’infanzia, robot programmabile che insegna i concetti base della logica e della programmazione tangibile. Il robot si muove su una mappa, eseguendo la sequenza dei comandi dati dai bambini attraverso un semplice linguaggio di programmazione tangibile fatto di colori (verde per andare avanti, giallo per girare a sinistra, rosso per girare a destra e blu come tasto funzione).

“Blue-Bot” per la scuola dell’infanzia e per la scuola primaria, robot programmabile che insegna i concetti di base della logica e del pensiero computazionale. Oltre alle azioni di “Cubetto” (va avanti, va indietro, ruota a destra, ruota a sinistra), il robot rimane fermo per un secondo e si può programmare anche da tablet. Memorizza fino a 40 azioni attivate dal tasto GO o cancellate dal tasto CLEAR. Blue-Bot emette un suono all’esecuzione di un’azione e lampeggia gli occhi al suo termine.

“Scratch”, per i bambini della scuola primaria, è uno strumento per imparare a programmare, sviluppato dal MIT (Massachussets Institute of Technology). Con la tecnologia del drag’n’drop permette di creare storie interattive, giochi ed animazioni, utilizzando dei blocchi digitali presenti nel menu. Contribuisce allo sviluppo del pensiero creativo, al ragionamento sistematico e al metodo collaborativo.

“Lego Education WeDo 2.0”, per la scuola primaria e secondaria di primo grado, è un robot assemblabile con i mattoncini LEGO che insegna i concetti base della programmazione e della progettazione. Si connette in Bluetooth e si programma con il software ad icone LEGO Education così come sarà, in un prossimo futuro, con Scratch.

Lego Education We do 2.0

“Ozobot”, a partire dalla scuola primaria, è un piccolissimo robot che segue percorsi colorati su superfici fisiche e digitali. Riconosce più di 1000 istruzioni date da linee colorate su carta o su tablet che orientano le azioni del robot (direzione, velocità, movimenti). Evita ostacoli e cambia direzione. Si programma con OzoBlockly, ambiente di programmazione simile a Scratch.

“Dash and Dot”, per la scuola dell’infanzia e primaria, sono due robot mobili, interattivi, programmabili. Si muovono autonomamente o interagendo tra loro con l’uso di Path, Go, Xylo, Wonder o Blockly, a seconda dei livelli di programmazione.

Dash and Dot

“MBot”, per la scuola primaria, robot semplice da montare e di costo ridotto. Usa la connessione Wireless, programmabile sulla piattaforma Arduino, Azure di Microsoft, Swift Playground di Apple, Genuino 101.

“Lego Mindstorms Education EV3”, per la scuola secondaria, è un kit di robotica educativa composto con i mattoncini Lego Technic. Nel software le attività didattiche sono presentate step by step.

“Lego Education con Arduino” utilizza motori e sensori Lego Mindstorms Education EV3 e presenta una programmazione avanzata.

Lego Education con Arduino

“Lego Education con Raspberry” istruisce i robot Lego Education con l’uso di nuovi ambienti di programmazione. Possono essere collegati 4 sensori e 4 motori.

“I droni” rappresentano altre possibilità di robotica educativa.

“NAO”, dalla scuola primaria all’Università, è un robot umanoide, complesso e completo nel suo genere: si muove, riconosce persone e oggetti, ascolta, parla. Serve per insegnare coding, robotica e STEM. Possiede microfoni, videocamere, sensori di posizione, ultrasonici e tattili, mani prensili, motori conversazionali ed emozionali.

“Pepper”, è un robot umanoide che presenta emozioni e comportamento basato sullo stato d’animo di chi lo circonda.

“Arduino”, a partire dalla scuola secondaria di primo grado, è un progetto open source che si compone di una scheda fisica programmabile ed un ambiente di sviluppo.

“Byor e Byor Junior”, per la scuola secondaria, sono due kit di robotica educativa basati sulle schede Arduino e Genuino che servono ad insegnare robotica educativa e programmazione.

Per concludere “Little Bits” è un kit di elettronica educativa per la scuola primaria e secondaria di primo grado che serve ad insegnare elettronica educativa, robotica e tinkering.

Quest’ultimo è un nuovo metodo di utilizzare scienze e tecnologia con materiale di recupero che serve a costruire circuiti elettrici, scribbling machines e piccoli robot.

Ogni anno in Italia si svolgono delle competizioni di robotica che stimolano la creatività e l’acquisizione di ulteriori competenze. Le più note sono: FIRST LEGO League, RoboCup Jr, RomeCup, NAO Challenge.

Grazie!
Created By
teresa mazzamurro
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