Robotizzare Medioevo digitale INDICE dal racconto al processo L’Idea Fasi del progetto Il racconto Significati pensiero narrante Pensiero Tecnologico Valenza educativa Scheda didattica: (punti di particolare interesse) Approfondimento delle Conoscenze Indicazioni Didattiche e Metodologiche Procedimento Operativo Medioevo digitale dal racconto al processo Fasi di costruzione del robot Esplorazione del Museo Gruppo autore

Vai alla Scheda didattica IDEA CONOSCENZE DI BASE Vai alla Scheda didattica Progettazione Schema percorso Traduzione in Evento narrato Progettazione e Realizzazione del Plastico Progettazione e realizzazione ROBOT Assemblaggio Dispositivo RCX Mattoncini strutturali Sensori Organi di movimento Programmazione Dispositivo RCX <

Medioevo digitale (schema del percorso) La storia Processo Tecnologico Interpretazione educativa (pensiero narrante) (pensiero argomentativo) (valenza educativa) Clicca e traccia il percorso A B 1 2 3 4 7 6 5 <

Medioevo digitale (fasi del lavoro) Progettazione Scrittura storia Realizzazione Costruzione del percorso Verifica Costruzione del robot Programmazione Robot Le fasi di lavoro sono quelle indicate dalle etichette colorate all’interno del cerchi. L’ordine di esecuzione non è rigido ed esse possono essere sviluppate anche parallelamente da gruppi di lavoro diversi in un orocesso ciclico di Progettazione – Realizzazione - Verifica <

PENSIERO NARRANTE < Il pensiero narrante è la competenza che si esprime attraverso percorsi che prevedono: una prima fase esplorativa dei caratteri di un artefatto e di un ambiente in una visione multiprospettica; una esplorazione approfondita alla ricerca di elementi caratterizzanti l’oggetto; una descrizione oggettiva della composizione dell’artefatto e del suo contesto; una descrizione che preveda un coinvolgimento soggettivo attraverso l’interpretazione, l’attribuzione di significati e la creazione di atmosfere; il gioco inventivo di contesti solo immaginati o possibili permette di collocare gli elementi tecnologici acquisiti, in nuove combinazioni di spazio e tempo (pensiero azzardato), educando alla flessibilità di uso e di interpretazione. <

PROCESSO TECNOLOGICO < Il processo tecnologico è la sequenza di operazioni mentali e manuali che concorrono alla costruzione di un artefatto corrispondente ad un progetto descritto in una programmazione. Il processo tecnologico non è solo una serie di azioni fra loro conseguenti, legate da uno stretto rapporto causale, ma prevede una continua interazione fra le fasi ideativa e progettuale con le fasi applicativa e costruttiva. Questa reciprocità tra teoria e prassi, e i continui feedback che ne emergono, caratterizzano il processo tecnologico come processo di problem solving e problem posing, sviluppando il pensiero costruttivo. <

VALENZA EDUCATIVA < La valenza educativa delle esperienze tecnologiche individua significati, competenze, abilità ed emozioni sottesi alle attività mentali, operative e manuali che è importante riuscire a far emergere per rendersi consapevoli degli esiti culturali, sociali, economici, ambientali ed etici dell’educazione tecnologica nei sistemi formativi. <

Robix e Ronny Nodo A Nodi pensiero narrante Uno strano personaggio vive solitario in una villa molto grande; unico suo compagno è il fedele “cavallo Ronny”, una moto HARLEY DAVINSON fiammante, con la quale ama cavalcare per strade e sentieri….. Questo cavaliere, che si fa chiamare ROBIX, sta vivendo la sua seconda vita; la prima l’aveva passata nel medioevo, accompagnando il suo signore nelle battaglie, nei duelli e in tutte quelle situazioni dove c’era un nobile scopo da difendere. Sulla torretta della sua villa moderna aveva posizionato un’antenna parabolica. Da questa inaspettatamente gli giunge un messaggio che lanciava una richiesta di aiuto. Gli era rimasto l’istinto di correre in soccorso di quanti si trovavano in situazioni di grave pericolo. Il drammatico messaggio era di una donna rapita e tenuta prigioniera da persone molto cattive intenzionate a ricavare un forte riscatto. Le onde sonore che Robix riceveva dal suo satellitare segnalavano la presenza di una situazione molto difficile. Animato dal suo coraggio decide di intraprendere comunque il viaggio. Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Scansare la bomba Nodo 1 Nodi pensiero narrante Di buon mattino parte con il suo cavallo lucente e compie i primi 50 km di strada provinciale. Alcuni segnali e una pattuglia della polizia lo costringono a fermarsi. Tre artificieri stavano disinnescando una bomba inesplosa dell’ultima guerra. Robix decide allora di deviare e proseguire per strade secondarie che portavano verso la zona delle colline. Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Sgusciare dalla grotta Nodi 2-3-4 Pensiero narrante Sgusciare dalla grotta Dopo poco vede che la strada entra in una grotta (2) e, incuriosito la percorre. Si ritrova all’improvviso al buio e senza via d’uscita. (3) Un po’ spaventato e con qualche difficoltà fa retromarcia fino a riguadagnare la luce. Per il cavaliere solitario è un momento di sconforto. Non sa cosa fare; proseguire significa andare avanti senza chiare indicazioni. E’ tentato di tornare indietro, anche perché la strada del ritorno sarebbe molto semplice. Supera le incertezze e decide di proseguire nell’avventura. (4) Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Avanti o tornare. Ma c’è il vuoto Nodo 5 Pensiero narrante Avanti o tornare. Ma c’è il vuoto Cambia quindi direzione e fiducioso percorre un nuovo tratto. Ma improvvisamente il paesaggio muta e si fa aspro. Subito gli si apre davanti un baratro profondissimo. Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Il paese dalle antenne Nodo 6 Nodi pensiero narrante Prosegue sui bordi dell’abisso e si ritrova su una carreggiabile dapprima molto facile, pertanto si sente rassicurato. All’inizio il paesaggio è brullo e faticoso ma, lasciate le montagne di lato, ecco aprirsi un lungo tratto di pianura. Robix finalmente sente che ce la farà. Ben presto vede all’orizzonte il profilo di un paese con un’antenna delle telecomunicazioni ben visibile. Decide di giungere lì per avere informazioni, intuendo che quello era il luogo dove i suoi problemi potevano risolversi. Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Le chiacchiere al bar Nodo 7 Nodi pensiero narrante Entra in un bar e ascolta le chiacchiere della gente. Percepisce che vi sono gruppi di malavita e che la situazione è ben nota agli abitanti. Sente dire che nella zona industriale ci sono strani traffici e movimenti. Decide, in modo poco sospetto, di andare alla ricerca della ComputerStore, un’industria di materiale informatico temporaneamente chiusa. Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Bits, antenne e felicità Nodo B Pensiero narrante Bits, antenne e felicità Va dritto verso un capannone della ditta e tira fuori di tasca un dispositivo elettronico di cerca persone che gli rivela le caratteristiche della donna segnalata dal satellitare. In modo cauto, ma veloce, si cala dentro un magazzino, oltrepassa il corridoio e in fondo, dietro pile di casse e scatoloni, trova una donna spaventatissima che lo accoglie tentando di scappare, perché lo crede un suo rapitore. Robix gli racconta in poche parole la sua storia di cavaliere e Fiammetta, la donna liberata, si rassicura, lo abbraccia e gli rivela che anche lei è una dama del medioevo, che sta vivendo la seconda vita tra cellulari e robot. E vissero contenti e felici tra bits e antenne. Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Istruzioni Una mappa iniziale contiene un diagramma che rappresenta la sequenza del percorso del ROBOT. La sequenza è scandita per nodi, distinti in iniziale A - finale B che rappresentano l’inizio del racconto-processo; i nodi intermedi sono numerati in forma progressiva da 1 a 7. Nella fascia sottostante di ogni slide è posizionata una barretta con la sequenza A – 1- 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 7 – B. Cliccando separatamente lettere o numeri si aprono singole slides che contengono tre livelli di avanzamento del percorso: Singoli episodi della narrazione Spiegazione della procedura tecnologica che permette al ROBOT di eseguire una singola azione Suggerimenti sulla valenza educativa che l’esperienza di robotizzazione sollecita a livello generale e/o per le singole procedure specifiche di simulazione La fascia superiore contiene le indicazioni del posizionamento della singola slide (titolo – nodo – colore per il riconoscimento del livello) In alcune slides non è visualizzata la schermata di programmazione in quanto si procede per analogia Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Robix e Ronny A Nodo A Nodi pensiero narrante Pensiero argomentativo e interpretativo Processo Tecnologico Nodo A Robix e Ronny Processo Tecnologico Valenza Educativa L’approccio alla robotizzazione può essere l’occasione per utilizzare e sviluppare il pensiero narrante, La Tecnologia non è solo un insieme di artefatti, ma è un momento forte del vissuto delle persone. Facilitare la costruzione di un parallelismo tra il vivere e l’educare al tecnologico è quindi una finalità di crescita educativa. Il pensiero narrante consente di modulare il parallelismo tenendo conto delle caratteristiche di età degli allievi e quindi offrire una medesima procedura con un impatto cognitivo ed emozionale diversificato. Ma la robotizzazione rivela anche un forte livello tecnologico e porta a collegare non solo la capacità fluida di gestire flussi di narrazione o argomentazione, ma anche di sollecitare una mentalità progettuale. Infatti i robot procedono nella loro azione se si predispone un preciso e rigoroso progetto del loro agire. In questo senso la robotica aiuta alla fondamentale funzione del saper far fare, elemento forte dell’educazione digitale, assieme ai classici sapere, saper essere, saper fare, saper vivere con gli altri. Il robot viene attivato tramite l’interruttore ON/OFF i motori A e C ricevono energia elettrica dalle batterie tramite il dispositivo RCX i motori A e C trasformano l’energia elettrica in energia di movimento e la trasmettono alle ruote Le ruote spostano il robot nello spazio con movimento lineare Sono interessati i seguenti componenti: batterie connettori elettrici motori A e C ruote A 1 Sequenza dei comandi di potenza dei motori A e C e di avanzamento tratti dalla schermata del software Logo Mindstorm Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

le estensioni snodate incontrano l’ostacolo Pensiero argomentativo e interpretativo Processo Tecnologico Nodo 1 Scansare la bomba Processo Tecnologico Valenza Educativa le estensioni snodate incontrano l’ostacolo la resistenza opposta dall’ostacolo sposta le estensioni all’indietro le parti posteriori delle estensioni premono il pulsante del sensore Il sensore tattile riceve l’input Il sensore invia il segnale al dispositivo RCX RCX interrompe l’alimentazione dei motori A e C secondo quanto programmato Sono interessate i seguenti componenti: batterie connettori elettrici motori A e C ruote estensioni snodate sensore tattile L’esperienza di robotizzazione consente di simulare il superamento di un ostacolo e decidere di cambiare direttrice e orientamento. L’azione educativa condotta sui robot è un’occasione per educare alla decisionalità, ma anche ad orientare, a costruire percorsi mentali, sequenze, algoritmi, costrutti per gestire priorità temporali e spaziali. 1 2 Cambiamento di comportamento del robot all’input del sensore (tratto dalla schermata del software Logo Mindstorm ) Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Per l’espansione del testo clicca Nodi 2-3-4 Pensiero argomentativo e interpretativo Sgusciare dalla grotta Processo Tecnologico Valenza Educativa La robotizzazione può servire a simulare la realtà mediante la proposta di esperienze applicate di pensiero plastico, ossia di operazioni tridimensionali con presenza di moto. In questo senso essa offre l’esperienza del fare ‘plastici’ o modelli mobili. La differenza tra i plastici statici e quelli mobili sta soprattutto nella rappresentazione di situazioni diverse (connesse fra loro) che vengono esplicitate dalla gestione razionale del movimento. Descrizione Per l’espansione del testo clicca 2 3 4 Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Sgusciare dalla grotta Nodi 2-3-4 Pensiero argomentativo e interpretativo Sgusciare dalla grotta Processo Tecnologico il programma ordina l’inversione di direzione il motore A riceve energia elettrica dalle batterie tramite il dispositivo RCX il motore trasforma l’energia elettrica in energia di movimento e la trasmette alla ruota A la ruota sposta il robot nello spazio con movimento rotatorio con durata preprogrammata RCX interrompe l’alimentazione dei motori secondo quanto programmato i motori A e C ricevono energia elettrica dalle batterie tramite il dispositivo RCX i motori A e C trasformano l’energia elettrica in energia di movimento e la trasmettono alle ruote le ruote spostano il robot nello spazio con movimento lineare per una durata predeterminata Il motore A riceve energia elettrica dalle batterie tramite il dispositivo RCX la ruota sposta il robot nello spazio con movimento rotatorio e con durata preprogrammata le ruote spostano il robot nello spazio con movimento lineare il robot entra in un tunnel in cui vi è assenza di luce Il sensore ottico riceve l’input Il sensore invia il segnale al dispositivo RCX i motori trasformano l’energia elettrica in energia di movimento e la trasmettono alle ruote Sono interessate i seguenti componenti: batterie connettori elettrici motori ruote sensore ottico Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Per l’espansione del testo clicca Pensiero argomentativo e interpretativo Processo Tecnologico Nodo 5 Ma c’è il vuoto Processo Tecnologico Valenza Educativa L’esperienza robotica consente di simulare anche la reversibilità: quindi una situazione non solo procede in avanti nella sequenza, ma anche può ripercorre o azzerare gli spostamenti ritornando alla condizione iniziale (genericamente Home page o meglio Home space) Descrizione Per l’espansione del testo clicca 4 5 Sequenza dei comandi di potenza dei motori A e C e di avanzamento tratti dalla schermata del software Logo Mindstorm Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Ma c’è il vuoto Nodo 5 Nodi pensiero narrante Pensiero argomentativo e interpretativo Processo Tecnologico Nodo 5 Ma c’è il vuoto Processo Tecnologico il motore A riceve energia elettrica dalle batterie tramite il dispositivo RCX il motore trasforma l’energia elettrica in energia di movimento e la trasmette alla ruota A la ruota sposta il robot nello spazio con movimento rotatorio con durata preprogrammata RCX interrompe l’alimentazione dei motori secondo quanto programmato il programma ordina l’inversione di direzione i motori A e C ricevono energia elettrica dalle batterie tramite il dispositivo RCX i motori A e C trasformano l’energia elettrica in energia di movimento e la trasmettono alle ruote i motori trasformano l’energia elettrica in energia di movimento e la trasmettono alle ruote le ruote spostano il robot nello spazio con movimento lineare le estensioni snodate cadono nel vuoto le parti posteriori delle estensioni premono il pulsante del sensore Il sensore tattile riceve l’input Il sensore invia il segnale al dispositivo RCX RCX interrompe l’alimentazione dei motori A e C secondo quanto programmato Sono interessate i seguenti componenti: batterie connettori elettrici motori A e C ruote estensioni snodate sensore tattile Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Per l’espansione del testo clicca Pensiero argomentativo e interpretativo Processo Tecnologico Nodo 6 Il paese dalle antenne Processo Tecnologico Valenza Educativa La robotizzazione può trasformarsi anche in un’azione educativa a più strati di significato: infatti il robot può essere ‘arredato’ o ‘vestito’ per simulare e rappresentare realisticamente la scena dell’azione robotica. In questo senso può essere un rafforzativo del pensiero narrante, ma anche del pensiero plastico territoriale ed ecologico. Descrizione Per l’espansione del testo clicca 7 6 5 Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Il paese dalle antenne Nodo 6 Nodi pensiero narrante Pensiero argomentativo e interpretativo Processo Tecnologico Nodo 6 Il paese dalle antenne Processo Tecnologico il programma ordina l’inversione di direzione il motore C riceve energia elettrica dalle batterie tramite il dispositivo RCX il motore trasforma l’energia elettrica in energia di movimento e la trasmette alla ruota C la ruota sposta il robot nello spazio con movimento rotatorio con durata preprogrammata RCX interrompe l’alimentazione dei motori secondo quanto programmato i motori A e C ricevono energia elettrica dalle batterie tramite il dispositivo RCX i motori A e C trasformano l’energia elettrica in energia di movimento e la trasmettono alle ruote Le ruote spostano il robot nello spazio con movimento lineare Sono interessate i seguenti componenti: batterie connettori elettrici motori A e C ruote estensioni snodate sensore tattile Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Va ripetuta la procedura descritta al nodo 6 Pensiero argomentativo e interpretativo Processo Tecnologico Nodo 7 Le chiacchiere al bar Processo Tecnologico Valenza Educativa Anche nelle situazione di narrazione più semplice la robotizzazione facilita la comprensione della dinamica dei problemi e l’individuazione del livello della loro rilevanza e complessità. Pertanto è un’occasione non solo descrittiva, ma anche valutativa della gerarchia della sequenza e segnalazione dei passaggi che sono necessari ma non tutti cruciali 7 6 Va ripetuta la procedura descritta al nodo 6 Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Va ripetuta la procedura descritta al nodo 6 Pensiero argomentativo e interpretativo Processo Tecnologico Nodo B Bits, antenne e felicità Processo Tecnologico Valenza Educativa La robotizzazione permette di organizzare un sistema di azioni non solo fra loro collegate, ma mirate ad obiettivi finali da raggiungereattraverso un percorso prefissato e progettato. Essa consente di gestire processi ‘chiusi’ ossia tali da affrontare un problema e condurlo alla soluzione, quando sia un problema con caratteri definiti e determinati. Ma la robotizzazione in sé non è una pratica chiusa, infatti si può riprogettare il robot, produrre un nuovo progetto di sequenza robotica e continuare non solo in un processo tecnologico diverso o aggiuntivo, ma anche attivare altre valenze narrative come pure riimpostare il piano educativo se si affacciano nuove potenzialità. B 7 Va ripetuta la procedura descritta al nodo 6 Informazioni Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

1) Introduzione all'attività di esplorazione del sensore ottico   L'insegnante osserva con i ragazzi il sensore e fa loro notare la presenza di due fori sulla faccia anteriore del sensore. Per attivare la lettura del sensore ottico da parte dell'RCX l'insegnante deve seguire le procedure della scheda istruzioni "primi passi" sensore termico sostituendo il sensore termico con il sensore ottico. Successivamente - collega il sensore all'RCX; - lo accende con il tasto on-off - una luce rossa (luce-sonda) sarà "emessa" da un foro che contiene un LED - nessuna luce verrà emessa dall'altro foro (perché si comporta come un recettore cioè riceve luce) Fotocellula Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

1) Il sensore tattile Nodi pensiero narrante L'insegnante osserva con i ragazzi il sensore tattile e fa loro notare la presenza di un pulsante giallo attivabile a pressione sulla faccia anteriore del sensore. Nel nostro caso il sensore tattile svolge la doppia funzione di rilevare la presenza di un ostacolo che impedisce l’avanzamento del robot e la presenza del vuoto davanti al robot stesso. La segnalazione delle due situazione diventa possibile per la presenza di prolungamenti snodati davanti al sensore. Immagine snodi Per attivare la lettura del sensore tattile da parte dell'RCX l'insegnante deve seguire le procedure della scheda istruzioni "primi passi" sensore termico sostituendo il sensore termico con il sensore tattile. Successivamente - collega il sensore all'RCX; - lo accende con il tasto on-off - una luce rossa (luce-sonda) sarà "emessa" da un foro che contiene un LED - nessuna luce verrà emessa dall'altro foro (perché si comporta come un recettore cioè riceve luce) Pulsante Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Mattoncino RCX Nodi pensiero narrante Il mattincino RCX è un miscrocomputer che svolge la funzione di “cervello” mediante i sensori (ingressi) riceve informazioni dall’ambiente esterni, elabora i dati ricevuti e mediante gli attuatori (uscite) imposta le azioni che deve fare il robot attivando motori, lampadine, … Organi d’ingresso Organi d’uscita Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

ESTENSIONI ANTERIORI Nodi pensiero narrante SENSORE LUMINOSO SENSORE TATTILE RCX RUOTE MOTORIZZATE Nodi pensiero narrante A 1 2 3 4 5 6 7 B Nodi pensiero argomentativo e interpretativo A 1 2 3 4 5 6 7 B

Robotizzare Medioevo digitale Gruppo n. 6 dal racconto al processo Coordinatore Prof. Gabriele Righetto Partecipanti Burchiellaro Enzo Carbognin Luigina Gallici Paolo Salmaso Fulvia Torcellan Franco Torciani Marco Le competenze degli insegnanti di area tecnologica Seminario di formazione e produzione Robotizzare Medioevo digitale dal racconto al processo MIUR Museo della Scienza e della Tecnica Milano, 21 – 25 gennaio 2003 >