I. I. S CUCUZZA EUCLIDE

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1 I. I. S CUCUZZA EUCLIDE ITG ITA IPSSAR ITI Via Mario Scelba, 5 - Caltagirone (CT) Tel/fax Cod. Mecc. CITIS00400R citis00400r@istruzione.it Pec: citis00400r@pec.istruzione.it Circolare. n._92 Agli alunni delle classi prime e seconde dell ITI - Sede- PROGETTO POF: ROBOTICA Progetto di un percorso per l introduzione alla robotica educativa AVVISO Si avvisano gli alunni delle classi prime e seconde che sono aperte le iscrizioni per partecipare al corso ROBOTICA Progetto di un percorso per l introduzione alla robotica educativa. Il progetto avrà una durata di 24 ore da svolgersi nelle ore pomeridiane con incontri di almeno duo ore, due volte a settimana a partire dal mese di aprile. Per attivare il corso i partecipanti non devono essere inferiori a 10 e superiori a 16; saranno equamente ripartiti tra le prime e le seconde classi. In caso di iscrizioni superiori a 16 avranno la precedenza nell ordine: - la data della domanda di iscrizione - Il più giovane d età - La media più alta dei voti - A parità di requisiti si procederà per sorteggio. I partecipanti saranno divisi in quattro gruppi e avranno la possibilità di imparare a montare, programmare, e collaudare i robot della LEGO MINDSTORMS EDUCATION NXT. E possibile consultare la copia del progetto affissa nella bacheca degli alunni e disponibile sul sito della scuola alla sezione ITI. Per iscriversi è possibile già da ora compilare il modello di partecipazione disponibile presso il centralino o scaricabile dal sito e consegnarlo alla Sig.ra Greco (Coll. Scolastico al piano terra) entro le ore 12,00 del 28 marzo c.m. Caltagirone, lì 21/03/2013 IL DIRIGENTE Prof. Michele NOVELLO

2 DOMANDA DI ISCRIZIONE AL PROGETTO POF ROBOTICA Progetto di un percorso per l introduzione alla robotica educativa Il sottoscritto/a (cognome e nome) (scrivere a stampatello) nato il Frequentante la classe, chiede di partecipare al corso sulla robotica riservato agli alunni del biennio che si terrà a partire dal mese di aprile c.a. Caltagirone, lì Firma

3 -I.I.S CUCUZZA. EUCLIDE Via M.SCELBA N.5 Caltagirone Progetto POF per le classi del biennio dell ITIS EUCLIDE A.S. 2012/2013 ROBOTICA Progetto di un percorso per l introduzione alla robotica educativa Relatore: Prof. Giuseppe INCARDONA

4 Motivazioni relative alla presente progettazione La robotica è un settore che sta acquisendo sempre più importanza scientifica, economica e culturale ed è una delle chiavi dell attuale rivoluzione industriale e culturale. La presenza sempre più diffusa di robot nella nostra vita quotidiana è un buon motivo che rende opportuno, se non necessario, realizzare una prima conoscenza dei concetti della robotica fin dalla scuola di base. Il profilo particolare di questa nuova scienza implica e promuove le attitudini creative negli alunni, nonché la loro capacità di comunicazione, cooperazione e lavoro di gruppo e la sua applicazione sviluppa negli studenti un atteggiamento nuovo ed attivo verso le nuove tecnologie. Il fascino che i robot hanno sui ragazzi fa sì che anche i più piccoli possano esplorare il campo dell ingegneria e delle scienze esatte, da una prospettiva divertente. Secondo importanti esperienze educative, infatti, l impiego dei robot nella didattica offre, se paragonato ad altri momenti, molti interessanti vantaggi, derivanti dalle caratteristiche del mezzo: I robot sono oggetti reali e tridimensionali che si muovono nello spazio e nel tempo e che possono simulare alcuni tratti del comportamento umano ed animale; I giovani apprendono più rapidamente e facilmente se hanno a che fare con oggetti concreti; La motivazione a costruire una macchina intelligente e a farla funzionare è molto potente. Una delle ragioni per occuparsi di robotica è la possibilità di costruire le condizioni di un apprendimento che sia contestualizzato, attivo e costruttivo, collaborativo, intenzionale e riflessivo. La robotica educativa, ossia l utilizzo di robot nella didattica, promuove così la coniugazione del fare e del pensare, attraverso un approccio costruttivista, con il metodo dell imparare facendo. Finalità Strettamente correlate alle motivazioni esposte, le finalità a cui tendere sono: Favorire la crescita della cultura scientifico-tecnologica; Promuovere l acquisizione dei concetti di robot e robotica con maturazione di comportamenti consapevoli; Sviluppare processi approfondimento personalizzati; Favorire un apprendimento multidisciplinare; Promuovere processi che consentono agli alunni di diventare costruttori del proprio sapere.

5 Obiettivi specifici Recuperare la manualità come momento di apprendimento superando la consuetudine di separare teoria e pratica, regole ed esercizio; Sviluppare autonomia operativa; Fare esperienza di lavoro di gruppo; Favorire lo spirito collaborativo e competitivo; Stimolare il pensiero creativo; Accrescere le capacità decisionali, il senso di responsabilità e l autostima; Sviluppare la capacità di analizzare e risolvere i problemi; Costruire macchine intelligenti da governare: dalla progettazione alla realizzazione; Acquisire un linguaggio di programmazione; Obiettivi disciplinari Con la robotica si può parlare di: Lingua inglese 1. Usare la lingua inglese (ma non solo ) per Capire i termini della robotica e utilizzare al meglio il software; Cercare materiali e filmati su INTERNET; Comunicare con amici stranieri Musica Produrre suoni e rumori per il robot; Comporre semplici motivetti; Creare sottofondi musicali per brevi spettacoli con i robot. Fisica Oggetti, materiali e trasformazioni. Come assemblare i pezzi e il robot: problemi di tenuta agli urti, movimento; Forze, attrito, baricentro, potenza, velocità; Energia e trasformazioni energetiche: elettricità, batterie come cibi per robot.

6 Osservare, sperimentare Funziona/non funziona, che cosa devo fare per farlo funzionare, perché funziona così. L uomo e i robot Corpo umano e corpo di robot; Movimenti umani, movimenti di robot: muscoli e articolazioni contro ingranaggi e ruote; Sensori e organi di senso; organi e funzioni; Tecnologia informatica Metodologia Costruire il robot seguendo le istruzioni del manuale; Rappresentare con schemi le relazioni tra le parti del robot (sensori, motori, unità di trazione, mattoncini, travi, connettori, ingranaggi); Descrivere il funzionamento del robot; Individuare la funzione del robot nella società attuale; Usare il software per programmare il robot; Attraverso una metodologia che mira a coinvolgere mani e mente dello studente, si proporranno attività finalizzate alla realizzazione di progetti di macchine o congegni automatici in grado di procedere autonomamente eseguendo il compito deciso dagli studenti. Metodologia denominata Learning by doing (= imparare facendo). Con il lavoro in laboratorio lo studente domina il senso del suo apprendimento, perché produce, perché opera. Articolazione e Sequenza temporale del progetto Il progetto prevede la composizione di quattro gruppi (eterogenei) di quattro alunni ciascuno. Ogni gruppo progetterà e realizzerà un robot diverso. Sequenza temporale. 1. Preconoscenza, motivazione e analisi del robot e del KIT, studio del movimento e della programmazione; 2. Progettare, costruire, realizzare un programma di controllo (tali lavori vengono effettuati in gruppo); 3. Riflessione sul lavoro effettuato e organizzazione di una attività finale per la divulgazione del risultato (condivisione del lavoro).

7 Risorse umane coinvolte 1 Docente; 1 tecnico di laboratorio Risorse strumentali N. 4 KIT Lego NXT 2.0 o superiore. Laboratorio di elettronica e aula informatica. Nella prima fase(lezioni frontali per la classe e/o per gruppo e montaggio meccanico del/i robot) è più comodo utilizzare il laboratorio di elettronica; nella seconda fase (programmazione del/i robot) è necessario l uso dei computer. Le lezioni frontali saranno affrontate anche con l aiuto di INTERNET e l uso della LIM. Piano di monitoraggio interno, in itinere e finale, per la valutazione dei risultati del progetto Il progetto sarà monitorato nelle sue fasi al fine di evidenziare criticità o risultati inattesi: Sono previste fasi di verifica in itinere e finali. Sono previste forme di documentazione del processo (report fotografico). Sono predisposti questionari per valutare il grado di partecipazione degli alunni alla realizzazione del prodotto finale. Modalità di diffusione Sono previste forme di presentazione e condivisione concreta e visibile del lavoro svolto alle famiglie mediante pubblicazione del report video e fotografico sul sito della scuola e negli spazi pubblici (bacheche) della scuola. Articolazione mensile ed oraria Il corso avrà una durata di 24 ore. Esso è rivolto ad un massimo di 16 alunni (8 delle prime classi e 8 delle seconde classi e i criteri di scelta saranno decisi ad inizio di anno scolastico); presumibilmente il corso inizierà nella prima settimana di novembre e avrà un ciclo di 8 ore da svolgersi in incontri di 2 ore ciascuno a settimana. Le restanti 16 ore saranno espletate con due incontri a settimana di 2 ore ciascuno. Chiaramente l articolazione degli incontri potrà subire variazioni a seconda delle necessità che sorgeranno durante l anno scolastico. F.to il Relatore: Prof. Giuseppe INCARDONA

8 PRIMA FASE Preconoscenze Metodologia(2 ore) - Discussione guidata: cosa è per te un robot? Motivazione Metodologia (2 ore) Presentazione di un modello di robot Conoscenza Metodologia (3 ore) Studio dei componenti del Kit. Studio Metodologia (3 ore) - Studio dei meccanismi e del movimento; - Studio della programmazione Attività e materiali di lavoro Visione di presentazioni video e documentari sull argomento. Quale utilità hanno i robot per gli esseri umani. Campi di utilizzo. Attività Materiale di lavoro - Esplorazione gioco e Modello di robot interazione col modello. - Osservazione del modello: come è fatto, come funziona. Attività Materiali di lavoro Prodotto/i - Montaggio/smontaggio del modello; - Classificazione e descrizione dei componenti in base alla loro forma e funzione; - Analisi del materiale a disposizione per realizzare un robot( sensori, NXT, trasmettitore, etc.) - Studio dei componenti - Schede sulla terminologia - Scheda componenti Kit di costruzioni Attività Materiali di lavoro Prodotto/i - Studio dei movimenti - Risoluzione di problemi di carattere meccanico; - Analisi del linguaggio di programmazione; - Realizzazione di semplici programmi Software programmazione di Esposizione dei risultati SECONDA FASE Progettazione realizzazione Metodologia (14 ore) Lavoro di gruppo: progettare il robot (definizione della struttura, dei meccanismi, e del comportamento del robot) Attività di laboratorio: costruzione del robot. Attività di e Attività Materiale di lavoro Prodotto/i Progettare un robot di propria invenzione o personalizzare (variare/modificare) un robot prece demente costruito. Costruire il robot: (affrontare il problema della robustezza della struttura). Lego MindStorm Next. 2.0 Computer per programmare Progetto su foto di schemi, descrizione del comportamento. Struttura e meccanismi dell automa. Programma di controllo.

9 laboratorio: definizione del programma di controllo. Attività di laboratorio: sperimentare il prodotto realizzato e verifica del comportamento del robot rispetto al progetto. Scrivere il programma per definire il comportamento del robot. Modifica e messa a punto della struttura del robot e del programma di controllo.

10 DOMANDA DI ISCRIZIONE AL PROGETTO POF ROBOTICA Progetto di un percorso per l introduzione alla robotica educativa Il sottoscritto/a (cognome e nome) (scrivere a stampatello) nato il Frequentante la classe, chiede di partecipare al corso sulla robotica riservato agli alunni del biennio che si terrà a partire dal mese di aprile c.a. Caltagirone, lì Firma