Beebot Un esempio di artefatto tecnologico per l’insegnamento della matematica Andrea Maffia Università di Modena e Reggio Emilia I.C. Nannini – Quarrata – 3/11/15

Che cosa è? Bee-Bot è un robot progettato per essere usato dai bambini. È colorato, facile da utilizzare ed è un perfetto strumento per insegnare il sequenziamento, la stima, il problem-solving e semplicemente per divertirsi! Le dimensioni compatte e i materiali durevoli rendono Bee-Bot adatto per i bambini e per il suo uso in classe. Bee-Bot è alimentato da una batteria ricaricabile attraverso un caricatore USB standard incluso. Da www.terrapinlog.com

Come funziona? Bee-bot è dotato di 4 tasti direzionali che possono essere utilizzati per inserire fino a 40 comandi Bee-Bot si illumina e suona alla fine di ogni comando e alla fine conferma il completamento con luci e suoni. Bee-Bot fa passi di 6” (circa 15 cm) e ruota di 90º

Perché in classe? Traguardi Scuola dell'Infanzia La conoscenza del mondo ...si interessa a macchine e strumenti tecnologici, sa scoprirne le funzioni e i possibili usi. ...ha familiarità sia con le strategie del contare e dell’operare con i numeri sia con quelle necessarie per eseguire le prime misurazioni di lunghezze, pesi, e altre quantità. ...individua le posizioni di oggetti e persone nello spazio, usando termini come avanti/dietro, sopra/sotto, destra/sinistra, ecc; segue correttamente un percorso sulla base di indicazioni verbali. Traguardi Scuola Primaria Matematica ...riconosce e rappresenta forme del piano e dello spazio, relazioni e strutture che si trovano in natura o che sono state create dall’uomo. ..descrive, denomina e classifica figure in base a caratteristiche geometriche, ne determina misure, progetta e costruisce modelli concreti di vario tipo. ...utilizza strumenti per il disegno geometrico (riga, compasso, squadra) e i più comuni strumenti di misura (metro, goniometro...). ...costruisce ragionamenti formulando ipotesi, sostenendo le proprie idee e confrontandosi con il punto di vista di altri.

Perché in classe? NUMERO SPAZIO e FIGURE Contare oggetti o eventi, a voce e mentalmente, in senso progressivo e regressivo e per salti di due, tre, … Eseguire un semplice percorso partendo dalla descrizione verbale o dal disegno, descrivere un percorso che si sta facendo E dare le istruzioni a qualcuno perché Compia un percorso desiderato. SPAZIO e FIGURE Eseguire semplici addizioni e sottrazioni, anche con riferimento alle monete o ai risultati di semplici misure. Comunicare la posizione di oggetti nello spazio fisico, sia rispetto al soggetto, sia rispetto ad altre persone o oggetti, usando termini adeguati (sopra/sotto, davanti/dietro, destra/sinistra, dentro/fuori). Obiettivi al termine della classe terza della scuola primaria

Artefatto L’era cognitiva ebbe inizio quando gli esseri umani cominciarono a usare suoni, gesti e simboli per riferirsi a oggetti, cose e concetti (Norman 1993, pag. 59) L’idea di artefatto è molto generale e comprende diversi tipi di “oggetti”, prodotti dagli esseri umani nel corso dei secoli: suoni, gesti; utensili e strumenti; forme orali e scritte del linguaggio naturale; testi e libri; strumenti musicali; strumenti scientifici; strumenti informatici, ecc.. Bartolini Bussi e Mariotti, 2009 Artefatti cognitivi: - aspetto pragmatico o esperienziale (cioè l’orientamento verso l’esterno che consente di modificare l’ambiente circostante); - aspetto riflessivo (cioè l’orientamento verso l’interno che permette ai soggetti di sviluppare l’intelligenza). Es. compasso <=> cerchio Es. abaco <=> notazione posizionale

Mediazione Semiotica

Mediazione Semiotica La costruzione di questa relazione diventa un cruciale scopo educativo che può essere realizzato promuovendo l’evoluzione dei segni che esprimono la relazione tra l’artefatto e i compiti in segni che esprimono la relazione tra artefatto e sapere. L'insegnante... ...guida lo sviluppo dei segni verso ciò che è riconoscibile come matematica ...agisce sia a livello cognitivo che meta-cognitivo ...sfrutta la funzione di mediazione semiotica dell'artefatto perché è consapevole del potenziale semiotico dell’artefatto NB: La mediazione semiotica dell'artefatto non è spontanea!

significati matematici Quali significati matematici può mediare Beebot?

Caratteristiche di Bee-Bot Contenuto matematico collegato Fa passi uguali Misura Direzioni relative a Bee-Bot Sistema di riferimento Prima si programma poi si muove Programmazione Ipotesi Descrizione di percorsi(linguaggio) Lascia una traccia Verifica di un'ipotesi Si muove in linea retta Retta/Segmento/Spezzata Lunghezza di un segmento Ha 4 tasti con relativi simboli Linguaggio simbolico standard Compie rotazioni di 90° Costruzione rettangoli/quadrati

Come uso Beebot in classe?

Un primo esempio: Quali significati per i bambini? Secondo voi che cosa è? Cosa credete che possa fare? Giochiamoci un po'... Come potremmo usarlo? Cosa succede? Esplorazione dell'artefatto

Costruire un mondo per Bee-Bot Adesso che abbiamo scoperto come funziona Bee Bot, cosa possiamo farci? La facciamo camminare su un foglio colorato Sì. Le facciamo fare un percorso e noi schiacciamo avanti, indietro e go, così lei parte. Va bé, ma per fare un percorso ci vuole una strada. Sulla scatola però ci sono dei tappeti già fatti. Possiamo anche comprarne uno così facciamo prima Secondo me lo dovremmo creare noi. Potremmo creare una strada come dice Zak, ma non tutta grigia, con delle stelle arcobaleno colorate Non facciamo però solo la strada, ma anche i giardini. Allora facciamo anche un alveare, dove vivono le api. Perché allora non proviamo a fare il mondo di bee bot?

È stata fatta un'ipotesi! Come possiamo fare a sapere quanto dovrà essere grande lo spazio? Prendiamo bee bot, la mettiamo sul foglio e facciamo la strada più grossa di lei. Secondo me per fare una pista bisogna che facciamo dei gruppi, almeno 1 per tavolo, poi cominciamo a fare i cartoncini sopra il tavolo, li incolliamo con lo scotch e cominciamo a colorare. Userei 21 cartoncini, perché ci bastano. Come fai a sapere che ci bastano? Perché il passo di bee bot è come un foglio, quindi noi siamo in 21 ed allora bastano 21 fogli. PROBLEMA È stata fatta un'ipotesi!

PRODUZIONE INDIVIDUALE Come si verifica? ... Contiamo quanti passi ha fatto? Ha fatto 43 movimenti! I fogli però sono solo 21. Allora si muove con la misura che abbiamo ipotizzato: 1 passo 1 foglio? No, non si muove proprio di un foglio. Secondo me si muove di circa metà foglio. Sai, fa solo metà del disegno di Giulia... Ma allora come facciamo a sapere di quanto si muove? Possiamo misurarlo! DISCUSSIONE NUOVO PROBLEMA

Misurare con Beebot

Programmare Beebot

Problemi con Beebot

Le O quadratizzate

Progettate una consegna da dare ai vostri alunni per lavorare con Bee-Bot 1- Quali significati matematici voglio mediare? 2- Quale problema posso porre? Il problema può nascere dai bambini? 3- Quali osservazioni mi aspetto dai bambini? 4- Quali difficoltà potrebbero sorgere? 5- Come posso valutare il raggiungimento dei miei obiettivi? 6- Quali nuovi problemi (percorsi futuri) potrebbero nascere?

Altre idee... - Descrivere un percorso programmato ad altri - Sviluppare narrazioni corrispondenti ai percorsi - Far percorrere a Bee-Bot dei percorsi assegnati - Quale Bee-Bot fa il viaggio più lungo? - Costruire una griglia per Bee-Bot - Dati un punto di partenza e una destinazione costruire un percorso per collegarli - Far spostare Bee-Bot sulla linea dei numeri - Metti Bee-Bot sul 3 e programmalo per arrivare al 5 - Se Bee-Bot parte dal 4 poi va a vanti di 2 e torna indietro di 5, dove arriva? - Costruire un percorso con dei vincoli - Utilizzare un linguaggio scritto concordato in gruppo o nella classe

Riferimenti Baccaglini-Frank, A., Ramploud, A. & Bartolini Bussi, M.G. (2012) Informatica Zero: un percorso formativo per insegnanti di scuola dell’infanzia e primaria, EduTouch (link) Bartolini Bussi M. G. (2011) Artefatti e segni nell’insegnamento-apprendimento della matematica: i primi anni, in Atti del Convegno XXV di Castel S. Pietro Terme , ed. Pitagora. (link) Bartolini Bussi M.G. (2012) Bambini che contano (link) Bartolini Bussi M.G., Mariotti M.A. (2009) Mediazione semiotica nella didattica della matematica: artefatti e segni nella tradizione di Vygotskij (link) Bartolini Bussi M. G. & Baccaglini Frank A. (2015) Using pivot signs to reach an inclusive definition of rectangles and squares, Atti del convegno CERME9 (link) Bartolini Bussi M. G. & Baccaglini-Frank A. (2015) Geometry in early years: sowing seeds for a mathematical definition of squares and rectangles. ZDM Volume 47, Issue 3, pagg. 391-405 (link)

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