Progetti coi Dati Aperti per differenti anni e differenti tipi di scuole secondarie: PROPOSTA DI LAVORO- 1 G. Barbara Demo Dip. di Informatica Università.

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1 Progetti coi Dati Aperti per differenti anni e differenti tipi di scuole secondarie: PROPOSTA DI LAVORO- 1 G. Barbara Demo Dip. di Informatica Università di Torino barbara@di.unito.it Proposta per il biennio delle superiori con “discipline” informatiche e per il quinquennio delle superiori-senza-informatica Maria Grazia Maffucci Flaviano Monge Abilitati TFA A042

2 Integrare il cosiddetto computational thinking (c.t.) nella scuola dalla primaria alle superiori richiede un approccio operativo, pratico, basato su una definizione di cosa fare, cioè una definizione cui siano associati esempi che mostrino come il c.t. possa essere integrato nel lavoro in classe. V. Barr and C. Stephenson: CREATING A DEFINITION FOR COMPUTATIONAL THINKING IN K-12 * * in ACM Inroads Archive, vol. 2 no. 1, March 2011, pp 48-54 2T4T-2013 espressione introdotta da J. Wing nel 2006 molto discusso cosa vada sotto questa denominazione COMPUTATIONAL THINKING

3 V. Barr and C. Stephenson: CREATING A DEFINITION FOR COMPUTATIONAL THINKING IN K-12 * Dobbiamo rispondere ad un insieme di domande mirate a realizzare il c.t. nelle scuole che vanno fino alla maturità: Come deve essere il c.t. in aula? Gli insegnanti stanno già facendo qualcosa: come deve essere modificato ed esteso? Quali sono le competenze che i ragazzi devono alla fine possedere? Di cosa ha bisogno un insegnante per mettere in pratica il c.t.? * in ACM Inroads Archive, vol. 2 no. 1, March 2011, pp 48-54 3T4T-2013

4 DATI APERTI 4T4T-2013 i dati aperti sono dati liberamente accessibili a tutti una grossa spinta all'affermarsi del movimento Open data in ambito governativo è stata data dall'attuale presidente degli Stati Uniti d'America Barack Obama con la promulgazione della Direttiva sull'Open government nel dicembre 2009 Stati Uniti d'AmericaBarack Obama2009 http://www.whitehouse.gov/open/about > Memorandum on Transparency and Open Government

5 L’uso dei dati aperti nelle scuole specie in secondarie di II grado è estremamente indicato perchè: contribuisce al senso civico dei ragazzi facendoli avvicinare ai dati che riguardano tutti, vedendo insieme i siti dove trovarli significa svolgere una attività didattica che richiede lo sviluppo di un progetto nel suo complesso. Questo tipo di attività riesce ad interessare molto i ragazzi DATI APERTI 5T4T-2013 Aspetti su cui si è lavorato molto finora standard di pubblicazione aspetti legali

6 ESEMPIO di lavoro finale TFA A042: Basi Dati con gli Open Data L'utilizzo dei dati pubblici è un utile aiuto per lo sviluppo di competenze attraverso la realizzazione di progetti concreti durante l'arco di apprendimento scolastico gli studenti si trovano a dover gestire informazioni non strutturate da cui devono derivare una possibile struttura relazionale su cui lavorare, inducendo ad un'attenta analisi dei dati da trattare, della loro organizzazione e la capacità di prevedere le possibili utilizzazioni della base dati una volta creata. 6T4T-2013

7 Basi Dati con gli Open Data gli studenti si trovano a dover affrontare problemi non usuali in un ambiente scolastico: quelli che troveranno nei contesti reali, dove risulta frequente aver a che fare con informazioni già presenti e che necessitano di una strutturazione al fine di divenire realmente fruibili.  Pongono gli studenti in una situazione problema che li avvicina al mondo reale, devono far ricorso a tutte le conoscenze e le abilità acquisite durante il percorso di studio, ma anche a capacità personali sviluppatesi fuori e dentro il contesto scolastico 7T4T-2013

8 Il percorso didattico con gli Open data della regione Piemonte Istituto, classe e tempi: periodo finale di una classe quinta dell'indirizzo Ragionieri, Periti Commerciali e Programmatori di un Istituto Tecnico Economico  durata circa dieci ore. Ambito di competenza: riguarda l'interpretazione e la rappresentazione efficace di dati con il ricorso a strumenti informatici e software per la gestione di una base dati. Competenza attesa: capire e trasformare opportunamente un insieme di dati modificandone la struttura e l'impianto tabellare al fine di renderlo fruibile per il recupero di informazioni. Situazione-problema: progettare una base dati al fine di strutturare i dati forniti dalla Regione Piemonte sugli esiti degli Esami scolastici negli anni dal 1980 al 2009 in un file csv http://www.dati.piemonte.it/opendata.html 8T4T-2013

9 Unità didattiche con gli Open data del MIUR, progetto “La scuola in chiaro” http://archivio.pubblica.istruzione.it/scuola_in_chiaro/ open_data/index http://cercalatuascuola.istruzione.it/cercalatuascuola/ della regione Piemonte http://www.dati.piemonte.it/opendata.html 9T4T-2013

10 10T4T 2013 sui media si vedono molto citati gli “open data” Quindi gli open data suscitano interesse in molte persone in aree diverse  Interessano probabilmente anche insegnanti e studenti degli altri-licei medicina e legge sono le carriere universitarie piú frequentemente scelte dagli studenti degli altri-licei sappiamo che uno dei problemi negli ambienti medici ui lavoriamo di frequente è quello della basi di dati di ricerca e l’arricchimento dell’insieme di domande su queste bd. Analogamente per avvocati e giudici. Cosa proponiamo agli altri-licei?

11 11T4T 2013 Medicina è carriera universitaria molto frequentemente scelta dagli studenti degli altri-licei la modellizzazione della realtá che viene fatta durante il progetto di una base dati è uno strumento utile Cosa proponiamo agli altri-licei? non soltanto per la realizzazione di una base dati ma anche per l’inserimento degli specializzandi nelle strutture ospedaliere  necessità di precisione nella gestione di ambienti complessi

12 Abelson, autore con Sussman di un celebre libro* ricorda spesso che nella prefazione di questo suo testo si legge: “I programmi sono essenziali non tanto per far eseguire un lavoro ad un calcolatore quanto per abituare gli uomini a ragionare in modo sistematico sulla soluzione di un problema e scrivere tale soluzione in modo formale”. Abelson, Sussman, “ Structure and Interpretation of Computer Programs” programmazione, strumenti formali 12T4T-2013 La programmazione è lo strumento formale concreto; ….. sembra un ossimoro

13 Le nostre motivazioni attengono alla comprensione di un linguaggio formale: ipotesi che capire cioè tradurre una lingua morta sia vicino a capire un linguaggio formale usato per comunicare con un calcolatore. T4T 201313

14 Una proposta per i licei classici e gli altri-licei 14T4T 2013 After years attempting to have contacts with teachers in the Lyceum type, i.e. general, of secondary schools we decided to face the Classical branch that is the farthest from sciences in general Some aspects of the humanities, fostered in the Classic Lyceum, help in activities related to cs: -comprehension of a formal language could be easier for students used to lost languages -text analysis -composing sets and/or using first order logic these students are introduced to in maths or in phylosophy

15 La proposta fatta ai licei classici: Motivation and Introduction – step 1 (2 hours) Reverse modelling – step 2 (3 hours) From entities and relationships to tables – step 3 (2.5 hours) Querying tables is composing sets – step 4 (5 hours) User requirements analysis – step 5 (2.5 hours) Abstraction levels in db design and in db management systems – step 6 (4 hours) 15T4T 2013 Attività facoltativa di ore per studenti degli ultimi tre anni

16 Attività su un progetto di sviluppo di una bd A partire dai dati aperti del MIUR  La scuola in chiaro occasione per lavorare ad un progetto Usando strumenti di modellizzazione semplici per – aiutare (a cominciare) ad usare strumenti formali anche quando non si deve colloquiare con un calcolatore – aiutare ad acquisire precisione anche quando non si è controllati dai sistemi automatici T4T 201316

17 Lavorare su un progetto: di sviluppo di una bd usando sistemi di gestione di basi di dati (sgbd) ed eventuali sistemi al contorno semplici: non bisogna render la vita difficile ad insegnanti e studenti, innestiamo su qualcosa che si fa già per esempio le certificazioni – Suite Office di cui si percepisce utilità (aspetto operativo), che ha aspetti tecnici ma attraverso cui si possono trasmettere anche concetti dell’informatica come scienza – Progetto di bd e sistemi di gestione di bd T4T 201317

18 Molto importante è il metodo Tenere a mente il Manifesto, maggio 2010:  mixing Practice, Technique and Science when approaching CS in secondary schools not to be confused with the European Computer Driviling License ECDL where one learns Office- type of tools - in Italy quite popular Focusing on how db design and querying a db can profit of competences that in general schools are acquired and are among most valued by students as peculiar of their school-type T4T 201318

19 Istituti TECNICI, TUTTI, settore economico e tecnologico: durante il biennio. In molte scuole si propone un programma vicino ai contenuti dell’ECDL troppo spesso ridotto al saper rispondere alle domande dei test di certificazione  proponiamo attività di sviluppo di un progetto che va a coprire molti degli aspetti necessari per la certificazione Uso DATI APERTI nelle scuole secondarie di II grado suggerito in particolare in: 19T4T-2013 Istituti TECNICI dove prevista informatica nel triennio: negli ultimi due anni svolgere il curriculum attuale adottando la tecnica dello sviluppo di un progetto ma curando maggiormente aspetti di informatica come scienza risoluzione di problemi per livelli di astrazione, proposta di vari formalismi per specificare una stessa soluzione, domanda,… esercitando la precisione per esempio nella interpretazione di modellizzazioni,

20 ALTRI LICEI: corsi opzionali proponiamo attività di sviluppo di un progetto che va a coprire molti degli aspetti necessari per la certificazione Uso DATI APERTI nelle scuole secondarie di II grado 20T4T-2013 LICEI SCIENTIFICI SCIENZE APPLICATE: durante Il biennio negli ultimi due anni beneficiano dello stesso approccio e in piú attraverso PROFESSIONALI: durante il biennio beneficiano dello stesso approccio degli istituti tecnici Altri anni?

21 G. Barbara Demo, “A proposal for general secondary schools: Reading data schemas and knowing a query interface”, World Conference on Computers in Education (WCCE) 2013, July 2013, Torun (Polonia) barbara@di.unito.it Grazie dell’attenzione ora e delle osservazioni che vorrete mandarmi

22 May 2010 the main national associations of academic computer scientists from Science and Engineering Faculties (CINI, GII, GRIN) published the “Manifesto sull’Informatica nella riforma della scuola superiore” This Manifesto still is the reference for the present efforts to change the way informatics is (not) taught in most Italian schools It points out three different, though related, meanings that the word “Informatics” has for people: 1.Operational or pragmatic: the set of all software and hardware objects; 2.technological: the technology that allows to make such objects and make them work (by programming them); 3.cultural: the scientific discipline that is the foundation of such technology and thus makes it possible. “Manifesto for Informatics in high school” 22T4T 2013

23 L’uso dei dati aperti nelle scuole specie in secondarie di II grado è estremamente indicato perchè: contribuisce al senso civico dei ragazzi facendoli avvicinare ai dati che riguardano tutti, vedendo insieme i siti dove trovarli significa svolgere una attività didattica che richiede lo sviluppo di un progetto nel suo complesso. Questo tipo di attività interessa molto i ragazzi Progetto che viene ad integrarsi con quanto molte scuole fanno già: per esempio la certificazione ECDL Uso DATI APERTI 23T4T 2013 I dati aperti sono …. …… Obama Problemi standard di pubblicazione diritti

24 TECNICHE: Durante il biennio in molte scuole si propone un programma vicino ai contenuti dell’ECDL troppo spesso ridotto al saper rispondere alle domande dei test di certificazione  proponiamo attività di sviluppo di un progetto che va a coprire molti degli aspetti necessari per la certificazione negli ultimi due anni beneficiano dello stesso approccio e in piú attraverso Uso DATI APERTI nelle scuole secondarie di II grado 24T4T 2013 COMMERCIALI: durante il biennio negli ultimi due anni beneficiano dello stesso approccio e in piú attraverso PROFESSIONALI: durante il biennio beneficiano dello stesso approccio Altri anni?

25 ALTRI LICEI: durante Il biennio in molte scuole si propone un programma vicino ai contenuti dell’ECDL troppo spesso ridotto al saper rispondere alle domande dei test di certificazione  proponiamo attività di sviluppo di un progetto che va a coprire molti degli aspetti necessari per la certificazione negli ultimi due anni: beneficiano dello stesso approccio e in piú …. astrazione Uso DATI APERTI nelle scuole secondarie di II grado 25T4T 2013 LICEI SCIENTIFICI SCIENZE APPLICATE: durante Il biennio negli ultimi due anni beneficiano dello stesso approccio e in piú attraverso

26 Uso DATI APERTI nelle scuole secondarie di II grado 26T4T 2013 quando? ACCANTO o DOPO L’INTRODUZIONE ALLA PROGRAMMAZIONE E AD UNA VISIONE COMPLESSIVA DI COSA È UN ELABORATORE

27 Very important the pedagogical approach Keeping in mind the Manifesto  mixing Practice, Technique and Science when approaching CS in secondary schools not to be confused with the European Computer Driviling License ECDL where one learns Office- type of tools - In Italy quite popular Focusing on how db design and querying a db can profit of competences that in general schools are acquired and are among most valued by students as peculiar of their school-type T4T 201327

28 May 2010 the main national associations of academic computer scientists from Science and Engineering Faculties (CINI, GII, GRIN) published the “Manifesto sull’Informatica nella riforma della scuola superiore” This Manifesto still is the reference for the present efforts to change the way informatics is (not) taught in most Italian schools It points out three different, though related, meanings that the word “Informatics” has for people: 1.Operational or pragmatic: the set of all software and hardware objects; 2.technological: the technology that allows to make such objects and make them work (by programming them); 3.cultural: the scientific discipline that is the foundation of such technology and thus makes it possible. “Manifesto for Informatics in high school” 28T4T 2013

29 Manifesto for Informatics in schools  Operational or Pragmatic : Hardware & software tools to solve everyday problems  common perception, you must know how to use some/most popular hw devices and sw tools  shared by people who say that Informatics is the set of tools to better understand disciplines in school and thus they (proudly) want computers inside classrooms  Technological: knowing systems and languages in order to implement tools  technical schools perception  Scientific aspect: Informatics is also the (old) science on which sw and hw tools (from the middle of the XXieth century) are funded 29T4T 2013