Curricoli Digitali Normativa Avvisi

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1 Curricoli Digitali Normativa Decreto n. 851 del 27 ottobre 2015 DM 6 Maggio 2016 prot. n 299 Avvisi Avviso Curricoli Digitali Allegato 1 Allegato 2

2 ISS SERAFINO RIVA - Sarnico (BG) IIS OLIVELLI PUTELLI - DARFO(BS) IC - VILLONGO (BG) IC - ROVETTA (BG)

3 STEM Competenze digitali per robotica educativa, making e stampa 3D, IoT internet delle cose

4 Obiettivi del progetto Il progetto è caratterizzato dalla collaborazione tra istituti di diverso ordine e grado, si prefigge lo scopo di introdurre una didattica innovativa della cultura scientifica e tecnologica: ha la peculiarità di essere stato elaborato e realizzato in rete in quanto gli insegnanti coinvolti ritengono che la condivisione e la collaborazione tra scuole sia la strada corretta per creare occasioni di riflessione e di incoraggiamento nella sperimentazione di nuove pratiche didattiche. Sono previsti incontri tra i docenti delle scuole coinvolte ma anche scambi di esperienze tra studenti che durante l anno scolastico potranno incontrarsi confrontandosi sugli argomenti che maggiormente hanno attirato il loro interesse. L impiego della robotica educativa nella scuola può essere di grande aiuto perché favorisce la realizzazione di ambienti di apprendimento in grado di coniugare scienza e tecnologia, teoria e laboratorio, studio individuale e studio cooperativo. Possiamo affermare sulla base delle esperienze già realizzate e indipendentemente dall ordine di scuola che si impiegano le tecnologie dell automazione con l uso di macchine programmabili e la realizzazione di sensori miniaturizzati laddove si propone agli alunni un approccio fortemente costruttivista al sapere, in un contesto di laboratorio realizzato attorno a dispositivi con cui gli alunni possono imparare operando, attraverso l interazione sul piano fisico e materiale (oggetti manipolabili), sul piano tecnologico (componenti attivi, ingranaggi motori, sensori), e sul piano informatico (programmazione).

5 Obiettivi del progetto L uso didattico di queste tecnologie può offrire ai nostri studenti la possibilità di investigare e conoscere concetti che sono troppo astratti o difficili da comprendere. In particolare il carattere multidisciplinare della robotica avvicina i giovani all informatica, alla meccanica, ai circuiti elettrici, alla fisica, all uso consapevole e all etica delle tecnologie applicate. L utilizzo dello strumento dell alternanza scuola lavoro, previsto dalla Legge 107/2015, apre un nuovo scenario sulle possibilità di introdurre nuove tecnologie e nuove modalità didattiche all interno sia della scuola primaria che della scuola secondaria di secondo grado. Infatti, gli studenti degli istituti tecnici superiori ad indirizzo meccanico, elettrico-elettronico e informatico, che hanno frequentato le scuole di grado inferiore nel territorio degli istituti comprensivi che formano la rete del progetto, daranno un apporto fondamentale al conseguimento degli obiettivi di seguito indicati, entrando nelle classi che li hanno visti studenti solo qualche anno prima e collaborando con i docenti che sono stati i loro insegnanti.

6 Obiettivi generali Generare curiosità, far divertire i bambini e i ragazzi, far comprendere loro che nel mondo del lavoro le discipline non sono enti a compartimenti stagni, ma tutti i saperi e le tecnologie sono coinvolte nell ideazione di un progetto e nella sua concreta realizzazione prototipale, sono obiettivi fondanti che generano fiducia e collaborazione reciproca, migliorano le relazioni e consentono una più efficace trasmissione dei saperi. La robotica e la programmazione consentono di affrontare dei percorsi di studio con stimolanti ricadute sul piano pratico, consente di sperimentare direttamente sul campo quanto ideato e programmato e sviluppa, anche nei bambini, capacità logico-analitiche Realizzare un artefatto dotato di cervello elettronico e di dispositivi sensoriali costituisce per un giovane studente un attività complessa ma stimolante che trova le sue espressioni in una pratica laboratoriale e di sperimentazione orientate ad oggetti reali e non astratti.

7 Obiettivi generali Sono compiti che richiedono abilità pratico-costruttive, sviluppo di capacità logico-formali, una significativa attitudine all osservazione critica e alla rielaborazione dei progetti, in un ambito necessariamente collaborativo tra i componenti il gruppo di lavoro: sviluppare percorsi laboratoriali nell area tecnologica-scientifica; coinvolgere attivamente gli studenti nel loro processo di apprendimento e di costruzione delle conoscenze, promuovendo il pensiero creativo; intrecciare le competenze, gli obiettivi della tecnologia e quelli delle scienze in un rapporto di scambio reciproco (Meccanica, Informatica, Matematica, Fisica); utilizzando l operatività, stimolare la capacità di analisi, la capacità organizzativa e la capacità di comunicare; far acquisire metodi per risolvere problemi e con l aiuto di un automa stimolare il gusto di realizzare i propri progetti, frutto della fantasia e della razionalità.

8 Perché la robotica a scuola? Impegno emozionale Interazione con dispositivi fisici Learnign by doing Apprendimento multi disciplinare Approccio costruttivista

9 Perché la robotica a scuola? La robotica ha un attrazione intellettiva ed emotiva che trascende altri prodotti ingegneristici I robot producono interesse per la scienza, aumentano l autostima e sviluppano life skills essenziali, quali: problem solving, decision making e pensiero computazionale

10 Perché i robot Mindstorm della Lego? Il LEGO ROBOT SYSTEM conduce a uno sviluppo buttonup in una prima fase: partendo da un mattone base, lo standard dei progetti LEGO, si possono costruire architetture sempre più complesse

11 Vantaggi di LEGO Mindstorm Sono dotati di hardware e software robusti Hanno un giusto equilibrio fra possibilità e complessità Esistono third parts che forniscono hardware e software che ampliano le possibilità di sviluppo Il costo dei kit è limitato è ciò consente agli studenti acquistarne uno proprio

12 Perché i robot BOE BOT della PARALLAX? Attraverso la programmazione BASIC o JAVA e una vasta serie di componenti esterni dedicati si possono sviluppare competenze di problem solving e coding sfruttando un hardware solido.

13 Vantaggi di BOE BOT PARRALLAX Sono dotati di hardware e software robusti Hanno un giusto equilibrio fra possibilità e complessità Esistono third parts che forniscono hardware e software che ampliano le possibilità di sviluppo Il costo dei kit è limitato è ciò consente agli studenti acquistarne uno proprio

14 Studenti al lavoro Sviluppo di capacità di collaborazione e di lavoro di gruppo

15 Obiettivi specifici Per ogni azione presente nel progetto ciascuna scuola svilupperà autonomamente propri percorsi didattici con specifici obiettivi, tuttavia è possibile prefigurare itinerari didattici che seguono una logica comune che è quella della crescita progressiva delle abilità e delle competenze con un significativo tasso cognitivo nel passaggio di classe in classe e da un ordine all altro della scuola.

16 Obiettivi specifici Scuola Primaria: classificare, rappresentare alcune forme geometriche piane e solide fondamentali; avvicinarsi con il gioco al mondo della robotica; sviluppare la logica; programmare percorsi, liberi o obbligati; lateralizzazione astrazione; algoritmi lineari azione- reazione; capacità di collaborazione e di lavoro in gruppo.

17 Scuola primaria L arte di costruire e il problem solving

18 Obiettivi specifici Scuola Secondaria di 1 Grado: comprendere le funzioni che svolgono i componenti dei Kit robotici nella realizzazione delle strutture portanti, della meccanica del movimento. (Velocità, accelerazione e potenza: le leggi del moto. Studio delle variabili spazio-tempo); conoscere le caratteristiche dei sensori di contatto: luce, temperatura, suono e ultrasuono. Legami disciplinari, concettuali e operativi, tra Meccanica, Fisica, Informatica; saper organizzare i dati di un problema da risolvere mediante schemi o grafici e tradurre gli algoritmi con linguaggi di programmazione; saper individuare problematiche hardware e software in caso di funzionamento non corretto di un robot (strategie problem solving); capacità di collaborazione e di lavoro in gruppo.

19 Scuola secondaria inferiore L arte di costruire e il problem solving

20 Obiettivi specifici Scuola Secondaria di 2 Grado: Saranno affrontate problematiche con un modesto livello di formalizzazione elementi di logica di programmazione; analisi del linguaggio di programmazione e studio di alcuni algoritmi di media complessità; costruzione di vari robot semoventi con sensori; saper organizzare i dati di un problema da risolvere mediante schemi o grafici e tradurre gli algoritmi in linguaggi di programmazione; saper individuare problematiche hardware e software in caso di funzionamento non corretto di un robot (strategie problem solving); capacità di collaborazione e di lavoro in gruppo. Pear tutoring

21 Scuola secondaria superiore La stampa 3d

22 Link esterni Arduino WEB server - controllo sensori e attuatori Boe bot - assistenza alla guida Boe-Bot - navigazione autonoma Parrallax ELEV-8 - montaggio, programmazione e test

23 Alternanza scuola lavoro e Territorio Permette di costruire un ponte fra gli Istituti tecnici superiori e le Scuole primarie e Secondarie di primo grado Gli studenti delle Scuole superiori sono i formatori dei docenti delle Scuole di grado inferiore Gli studenti delle Scuole superiori sono i docenti degli alunni delle Scuole di grado inferiore Raccordo e collaborazione sul e nel territorio funzione orientativa