Università degli Studi di Milano Bicocca Alessandra Agostini TFA A042 Università degli Studi di Milano Bicocca Alessandra Agostini U6 aula 13

Obiettivi formativi Acquisire le abilità e capacità necessarie per insegnare l’informatica

Approcci e Metodi Adottati Le attività didattiche verteranno principalmente in esercitazioni e laboratori* organizzati in modo tale da coinvolgere i tirocinanti nella preparazione di lezioni ed esercitazioni in aula e/o attività di laboratorio** *«laboratori»: nel senso di workshop **«attività di laboratorio»: nel senso di attività da svolgere in un laboratorio informatico

Approcci e Metodi Adottati Presentazione, analisi e discussione di esperienze concrete di insegnamento dell’informatica in termini di: Esempi di lezioni, esercitazioni, attività di laboratorio (erogati in presenza o a distanza) Esempi di (auto-)valutazione dell’apprendimento (quiz, domande aperte, esercizi pratici) Studi di caso di esperienze e metodi didattici adottati Condivisione di materiali a supporto dell’insegnamento dell’informatica Presentazione di metodi prettamente informatici e tecnologie ripensati per la scuola, ad esempio: Da Web 2.0 a Didattica 2.0

Gruppo di Lavoro: i Docenti I docenti coinvolti nelle lezioni disciplinari sono stati scelti in modo tale da fornire pluralità e varietà in termini di: Competenze nella disciplina Metodi, metologie e strumenti di insegnamento adottati Tipi di esperienze nella didattica dell’Informatica

Impostazione: Punti Chiave Contenuti disciplinari ridotti al minimo (o nulli) Solo eventuali contenuti trasversali alla disciplina e/o tematiche interdisciplinari, spesso escluse nei percorsi di studi precedenti dei tirocinanti (es. strumenti per la collaborazione con i colleghi e con gli studenti, …) Minimizzazione delle ore in presenza prediligendo, ove possibile, le attività a distanza: Lavori progettuali, studio e ricerca di materiali, ecc. Lavoro a distanza non estremizzato rispetto al face-to-face, es.: Seminari, workshop e discussioni in presenza Attività di e-learning “light” nel senso di: No video (o simili) da visionare ma progetti, studio, esercizi Materiale disponibile online di varia natura, ad es.: link a materiali, esempi di (testi di) esercizi, quiz, lucidi sul tema

Impostazione: Esami Esame unico con voto in trentesimi come valutazione finale ragionata di micro-progetti ed esercitazioni svolti in itinere nei singoli corsi I micro-progetti non avranno una valutazione vera e propria ma giudizi e commenti da parte dei docenti Gruppi di micro-progetti avranno una valutazione di approvato/non approvato Esempio di valutazione finale: 4 microprogetti: 2 buoni, 1 suff., 1 insufficiente =>18-20 La raccolta dei lavori progettuali e micro-progetti degli studenti (o gruppi di studenti) potrà comporre un “portfolio” utile nell’insegnamento futuro

Scienze dell’Educazione Professione e contesto: la professione insegnante nella sua complessità, collocandola in una conoscenza critica del contesto scolastico e del territorio in cui la scuola è inserita. Le relazioni e le interazioni dell'insegnante con gli studenti, i colleghi, i dirigenti, le famiglie. Vengono offerti strumenti di lettura del ruolo in relazione all’istituzione e dei diversi modelli educativi – individuali e collettivi – impliciti nel lavoro scolastico, oltre che strumenti di ricerca da utilizzare nella scuola per indagare alcune di queste molteplici dimensioni. Diversità e inclusione: gli studenti e le loro caratteristiche; le differenze (di genere, etnia, classe...), difficoltà e disturbi. La didattica inclusiva attenta alle particolarità e potenzialità di ogni studente. Approfondimenti relativi all'adolescenza. Progettazione e valutazione: il processo di costruzione dei percorsi formativi: l’individuazione degli obiettivi di apprendimento; l’organizzazione dei contenuti e materiali didattici; metodi di lavoro diversificati in relazione agli obiettivi; i diversi approcci, funzioni e modalità di valutazione.

Piano Didattico Corsi Disciplinari Informatica e Scuola (3 CFU Fr. + 1 CFU Lab): A. Agostini (resp.), S. Manzoni, R. Polillo Keywords: Il ruolo dell'insegnante di informatica; Didattica 2.0; Tecnologie per la didattica Didattica dei Fondamenti (3 CFU Fr. + 1 CFU Lab): A. Dennunzio (resp.), P. Bonizzoni, G. De Michelis Keywords: algoritmi, modelli, risorse computazionali, storia ed evoluzione dell’informatica Didattica delle Architetture: (3 CFU Fr.): A. Maurino (resp.), C. Batini, F. Tisato Keywords: architetture dei sistemi informatici e loro progettazione, modellazione concettuale delle basi di dati, struttura del calcolatore, reti, sistemi operativi Didattica dei Linguaggi: (3 CFU Fr. + 1 CFU Lab): C. Ferretti (resp.), L. Pomello Chinaglia, L. Bernardinello Keywords: linguaggi formali, modelli di dispositivi di calcolo, compilatori, strumenti per l’insegnamento della programmazione Sistemi 1, 3 CFU + 1 Lab: struttura del calcolatore, reti, sistemi distribuiti; livelli successivi di astrazione

Informatica e Scuola Il ruolo dell’insegnante di Informatica La didattica e la collaborazione, le tecnologie per la didattica Stimolare un utilizzo della tecnologia nella didattica che potenzi la collaborazione tra studenti e insegnanti (DMS, LMS). Concetti, esempi ed esercitazioni su alcuni scenari didattici per comprendere le dinamiche della collaborazione che si instaura tra studenti e insegnanti La didattica nel tempo di twitter: esperienze e lezioni apprese Presentazione e discussione delle diverse esperienze nell’uso di Internet nei corsi, con impostazione laboratoriale, di Interazione Uomo Macchina (per la laurea triennale in Informatica)  e di Strumenti e applicazioni del Web (per la laurea magistrale in Teoria e Tecnologia della Comunicazione) 

Per la parte di Simone:Didattica e collaborazione Un proficuo utilizzo delle tecnologie informatiche si basa su di una consapevolezza delle dinamiche della collaborazione che si instaura tra studenti e insegnanti  in una visione innovativa della didattica.  Le due lezioni  forniscono alcuni concetti ed esempi utili per comprendere tali dinamiche  per un utilizzo della tecnologia che non le contrasti ma che la renda uno strumento per il loro potenziamento.    Le esercitazioni che si svolgono nella seconda parte del corso applicheranno i concetti presentati ad alcuni scenari   didattici in relazione ad alcune tecnologie di ampia diffusione. Per la parte di Polillo:LA DIDATTICA NEL TEMPO DI TWITTER: ESPERIENZE E LEZIONI APPRESE Verranno presentate e discusse le diverse esperienze effettuate,negli ultimi anni, nei corsi di Interazione Uomo Macchina (per la laurea triennale in  Informatica)  e di Strumenti e applicazioni del Web (per la laurea magistrale in Teoria e teconologia della comunicazione). In particolare, verra discussa la impostazione laboratoriale di entrambi i corsi e l uso di Internet. Per la parte di De Michelis: Storia dell’informatica dal punto di vista dell’utente Questa coppia di lezioni vuole rappresentare a chi la ascolta che l’informatica è materia tecnica ma ha anche profonde radici ed impicazioni sociali. La storia dell’informatica dal punto di vista dell’utente è un buon esempio di come gli elementi di storia e l’attenzione all’utente possono rendere vivi argomenti essenzialmente tecnologici.  La storia e' raccontata in termini del contesto d'uso dei calcolatori nel tempo.

Did. dei Fondamenti dell’Inf. Introduzione agli Algoritmi L’informatica, teoria e pratica; peculiarietà dell’informatica rispetto alle altre discipline scientifiche. Come spiegare il concetto di algoritmo, come formalizzare i problemi per trovare soluzioni algoritmiche. Un problema, tante soluzioni, i linguaggi. Metodi computazionali di lettura di un problema. Esempi ed impostazione didattica Algoritmi Le risorse computazionali di un algoritmo: nozioni, esempi e impostazione didattica. Algoritmi ricorsivi: nozioni, esempi ed impostazione didattica.  Storia dell’informatica dal punto di vista dell’utente L’informatica benché materia tecnica ha profonde radici ed implicazioni sociali. Raccontare la storia dell’informatica dal punto di vista dell’utente è un esempio di come gli elementi di storia e l’attenzione all’utente possono rendere vivi argomenti essenzialmente tecnologici.  La storia dell’informatica dal punto di vista dell’utente è raccontata in termini del contesto d’uso dei calcolatori nel tempo. Spunti utili per preparare una lezione sui temi affrontati: metafore, simulatori, esempi dall'attualità... 

Fondamenti Introduzione agli Algoritmi (Bonizzoni) - L’informatica, teoria e pratica. Cosa ha in comune e   cosa ha di diverso dalle altre dicipline scientifiche. Uno sguardo al passato, presente per ripensare e progettare il futuro. - Come spiegare il concetto di algoritmo, aiutare a  progettare un algoritmo e come formalizzare un problema per produrne una soluzione algoritmi. Esempi e impostazione didattica - Un solo problema, ma tante le soluzioni e i linguaggi. I vari metodi computazionali di lettura di un problema computazione.  Esempi ed impostazione didattica Complessita' e computabilita' (Claudio Zandron) - Nozioni di computabilita': problemi, istanze, algoritmi.  Modello di calcolo: la macchina di Turing.  Esempi e impostazione didattica. - Nozioni di complessita' computazionale: classi di problemi P, NP e NP-completi. Esempi e impostazione didattica. Algoritmi (Dennunzio) - Le risorse computazionali di un algoritmo: nozioni, esempi e impostazione didattica.  - Algoritmi ricorsivi: nozioni, esempi ed impostazione didattica.  "Gamification" degli Algoritmi (Dennunzio + Zandron) - Spunti utili per preparare una lezione sui temi affrontati: metafore, simulatori, esempi dall'attualità'...

Didattica dei Linguaggi Linguaggi di programmazione Linguaggi di programmazione di alto livello. Paradigmi di programmazione caratteristiche ed efficacia dei vari approcci all’insegnamento della programmazione Automi e linguaggi Rappresentazione delle attività di un calcolatore tramite linguaggi formali e automi. Compilatori. Come trasmettere queste conoscenze formali Linguaggi per la concorrenza Linguaggi e strumenti di programmazione per la manipolazione di sistemi concorrenti. Modi, strumenti e attività didattiche che ne agevolano la didattica Programmazione nei Microworld Insegnare a programmare tramite sistemi software dove programmare diventa il controllo di semplici mondi virtuali, invece che dell’elaboratore vero e proprio

Linguaggi -Linguaggi di programmazione: Programmare non e' un'attivita' che possiamo dire "naturale", e per questo da sempre si sono cercati linguaggi di alto livello che permettessero di sviluppare software secondo i piu' vari approcci cognitivi. Si vedranno, nei vari paradigmi di programmazione esistenti, caratteristiche ed efficacia di vari approcci all'insegnamento della programmazione. -Automi e linguaggi: Le attivita' di un calcolatore si possono descrivere con precisione sia con i linguaggi di programmazione che con la rappresentazione piu' astratta offerta dai linguaggi formali e dagli automi. I due ambiti sono collegati, ad esempio in quanto gli strumenti di programmazione, come i compilatori, sono basati sulla descrizione dei linguaggi di programmazione in termini di linguaggi formali e automi. Si presentera' come trasmettere queste conoscenze formali in modi fruibili anche dai piu' giovani studenti. -Linguaggi per la concorrenza: Alcuni linguaggi e strumenti di programmazione sono mirati alla manipolazione di sistemi con numerosi processi di calcolo contemporaneamente attivi. L'insegnamento di queste tecnologie e' particolarmente impegnativo, perche' non e' semplice per lo studente rappresentare mentalmente questi sistemi concorrenti, che pero' sono sempre piu' diffusi. Si proprranno quindi modi, strumenti e attivita' didattiche che ne agevolano la didattica. -Programmazione nei Microworld: Queste lezioni avvicineranno i partecipanti all'impiego di sistemi software dove programmare diventa il controllo di semplici mondi virtuali, invece che dell'elaboratore vero e proprio. In questo modo si puo' insegnare a programmare con piu' gradualita' e senza la dover presentare dettagli dei sistemi di elaborazione reali.

Didattica delle Arch. SW e dati Architettura del SW e degli elaboratori Aspetti fondamentali dell’architettura software di un sistema informatico (esecuzione base dei programmi, sistema operativo, rete, servizi). Come calibrare la spiegazione in funzione del livello di competenza degli allievi ed esemplificando il ricorso a presentazioni di tipo metaforico Architetture dati Aspetti strutturali e funzionali delle diverse architetture dei dati (centralizzate, distribuite, federate) e sintesi dei metodi di progettazione Datawarehouse Una metodologia per l’insegnamento dei sistemi di data warehousing proponendo l’utilizzo di specifici modelli per la progettazione concettuale, logica e fisica di tali sistemi. La descrizione di tali modelli verrà esemplificata mediante l’utilizzo di un caso di studio

Didattica delle Arch. SW e dati Architettura del sw e degli elaboratori (Tisato): Il modulo ha l'obiettivo di focalizzare gli aspetti fondamentali dell'architettura software di un sistema informatico (esecuzione base dei programmi, sistema operativo, rete, servizi), discutendo come calibrare le modalità di presentazione dei diversi aspetti in funzione del livello di competenza degli allievi ed esemplificando il riforso a presentazioni di tipo metaforico. architetture dati i sistemi di gestione de idati rappresentano i dat isecondo diverse architetture, che possono essere centralizzate, distribuite, oppure federate, anche in dipendenza delle organizzazioni che le utilizzano e del livello di gerarchia/autonomia che le caratterizza. duranteil corso saranno descritte gli aspetti strutturali e funzionali di tali architetture e verranno sinteticamente descritti i metodi di progettazione. Modulo di Datawarehouse. "I sistemi di data warehousing sono sistemi di supporto alle decisioni su cui negli ultimi anni si è focalizzata l'attenzione sia del mondo accademico che di quello industriale. E' possibile definire il data warehousing come una collezione di metodi, tecniche e strumenti per condurre analisi dei dati finalizzate all'attuazione di processi decisionali e al miglioramento del patrimonio informativo. Il corso fornirà una metodologia per l'insegnamento dei sistemi di data warehousing proponendo l'utilizzo di specifici modelli per la progettazione concettuale, logica e fisica di tali sistemi. La descrizione di tali modelli verrà esemplificata mediante l'utilizzo di un caso di studio".

PAS: Didattica delle Basi di Inf. Basi dei linguaggi di programmazione: Introduzione ai concetti base dei linguaggi di programmazione: imperativo, funzionale, logico e orientato agli oggetti. Trend e caratteristiche fondamentali. Caso di studio: peculiarità e criticità del linguaggio multiparadigma C++ Basi di Dati: Principali problematiche metodologiche nell’insegnamento delle basi di dati: criteri per la selezione e l’ordine degli argomenti. Il modello ER e il modello Relazionale. Il linguaggio di interrogazione SQL. Scelta degli strumenti di lavoro e delle modalità di verifica dell’apprendimento. Informatica distribuita: Convergenza dei sistemi, delle reti e dei device. Definizione e caratteristiche di un sistema distribuito. L’evoluzione di Internet e del Web. Strumenti e architettura del web. Applicazioni distribuite: i modelli RPC, Java RMI e a servizi.