Luca Forlizzi, Ph.D. Introduzione al Pensiero Computazionale

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1 Luca Forlizzi, Ph.D. Introduzione al Pensiero Computazionale

2 L informatica a scuola? L'Ora del Codice, in inglese The Hour of Code, è un'iniziativa nata negli Stati Uniti nel 2013 per far sì che ogni studente, in ogni scuola del mondo, svolga almeno un'ora di programmazione Azione 17 del PNSD: Portare il Pensiero Computazionale a Tutta la Scuola Primaria L obiettivo è promuovere l insegnamento dell informatica nelle scuole, a partire dalla primaria

3 L informatica a scuola? Ma a scuola ci sono cose più importanti e basilari da insegnare: leggere, scrivere, far di conto, le lingue Ma l informatica c è già: abbiamo tot LIM e tot PC connessi in rete! Ma l informatica c è già: si studia negli istituti tecnici e persino nei licei scientifici Ma alla primaria è troppo presto, inutile e persino dannoso mettere i bambini davanti al computer Ma è pericoloso, diventano asociali, si rincretiniscono coi videogiochi, vengono adescati, si prendono le malattie! Ma è inutile, i bambini sono bravissimi e imparano da soli

4 Il grande equivoco L informatica è una scienza che ha dato vita a numerosi strumenti tecnologici oggi ampiamente diffusi Molto spesso l immagine che i non addetti ai lavori hanno dell informatica, si riduce a questi strumenti, ignorando i fondamenti scientifici soggiacenti In italiano, la parola informatica viene spesso usata come sinonimo di tecnologia digitale

5 Il grande equivoco L equivoco si riflette anche nella didattica "Insegnare informatica" viene interpretato come insegnare ad usare un computer (per scrivere testi, , fare grafici, etc.), in modo simile a come si insegna a guidare un automobile o utilizzare un elettrodomestico Si insegna molto poco di come e perché funziona un computer

6 Il grande equivoco Confondere l uso di un computer con l insegnamento dei suoi princìpi di funzionamento è come confondere la guida di una auto con i princìpi fisici e meccanici che rendono possibile il motore Nelle scuole italiane non si insegna a guidare un automobile, ma piuttosto le basi della fisica e dell'ingegneria

7 Il grande equivoco Invece la (mis-)concezione della didattica dell informatica come insegnare ad usare un computer si è progressivamente accresciuta a partire dagli anni 90, parallelamente alla diffusione di massa delle tecnologie digitali

8 Non perdiamo la barca! Informatics Education: Europe cannot afford to miss the boat, Informatics Europe and ACM Europe Working Group Informatica è la chiave del futuro dell economia europea L educazione all informatica in Europa è scadente L Europa sta danneggiando una nuova generazione di cittadini L Europa rischia di divenire un mero consumatore di tecnologia

9 Non perdiamo la barca! In USA: il Gap lavori/studenti Computer)Science)Students Computing)Jobs 2% STUDENTS All)other)math)and) science)students 98% All)other)math)and) science)jobs 40% JOBS 60% Sources:)College)Board,)Bureau)of)Labor)Statistics,)National)Science) Foundation

10 Non perdiamo la barca! USA:1,000,000 di posti di lavoro vacanti nel 2020 )) ) )) ) $5005billion5 opportunity )) ) )) ) 1,000,000)unfilled) programming)jobs 400,000)computer) science)graduates )))00) Sources:)BLS,)NSF,)Bay)Area)Council)Economic)Institute

11 Non perdiamo la barca! USA: meno laureati in informatica rispetto a 10 anni fa (e una riduzione della % di donne) Male Female Sources:)National)Science)Foundation

12 Il Pensiero Computazionale Il pensiero computazionale (J. Wing 2006) è una combinazione di metodi caratteristici e di strumenti intellettuali, entrambi di valore generale alcuni metodi analizzare e organizzare i dati del problema in base a criteri logici formulare il problema in un formato che ci permette di usare un sistema di calcolo (nel senso più ampio del termine, ovvero una macchina, un essere umano, o una rete di umani e macchine) per risolverlo automatizzare la risoluzione del problema definendo una soluzione algoritmica, consistente in una sequenza accuratamente descritta di passi, ognuno dei quali appartenente ad un catalogo ben definito di operazioni di base alcuni strumenti intellettuali confidenza nel trattare la complessità abilità nel trattare con aspetti sia umani che tecnologici, in quanto la dimensione umana (definizione dei requisiti, interfacce utente, formazione,...) è essenziale per il successo di qualunque sistema informatico

13 Il Pensiero Computazionale L'origine del Pensiero Computazionale è nel lavoro di Papert Teoria costruzionista dell apprendimento Linguaggio LOGO Opere principali Mindstorms: Children, Computers and Powerful Ideas (1980) The Children s machine: Rethinking School in the Age of the Computer (1993) The Connected Family: Bridging the Digital Generation Gap (1996)

14 Il Pensiero Computazionale Alcune idee rivoluzionarie (da Mindstorms, 1980) è possibile imparare a comunicare con un computer in modo naturale ciò può avere un influenza positiva sul modo di apprendere qualunque contenuto l'informatica come antidoto alla separazione tra cultura scientifica e umanistica

15 Il Pensiero Computazionale Papert propone il pensiero computazionale per insegnare la matematica in modo più naturale L informatica è la scienza dei linguaggi formali, descrittivi Descrivere al computer come eseguire dei compiti vuol dire descrivere come pensare L informatica spinge a pensare al proprio pensiero, e quindi a sviluppare strategie di apprendimento

16 Il Pensiero Computazionale L insegnamento dell informatica nella scuola favorisce lo sviluppo della creatività - per la molteplicità di modi che offre per affrontare e risolvere un problema è attivo e costruttivo - la progettazione di algoritmi è un attività ingegneristica che produce risultati visibili (anche se nel mondo virtuale) favorisce il fare proprio il sapere sviluppa pensiero e comunicazione accurati e precisi

17 Il Pensiero Computazionale L informatica può avere nella scuola un duplice ruolo: pratico in quanto permette l acquisizione di abilità utili per qualunque tipo di lavoro formativo in quanto validissimo strumento intellettuale per sviluppare abilità concettuali essenziali a capire il mondo del futuro

18 Il Pensiero Computazionale è divertente! Esempio: alla base del pensiero computazionale c è la programmazione La programmazione è divertente perché permette di esprimere la creatività La programmazione può essere imparata in modo ludico

19 Olimpiadi di Informatica Risultati studenti abruzzesi nelle OII Anno Num.) FinalisN Medaglie )oro)(W.)Di)Luigi,)secondo)posto)assoluto),)1)argento) )bronzo )argento )oro)(A.)CiprieT,)primo)posto)exVaequo)

20 Tipi di attività ludiche Competizioni sul Pensiero Computazionale Percorsi didattici con gamification Giochi e attività libere unplugged Giochi e attività libere al computer

21 Competizioni sul Pensiero Computazionale Olimpiadi di Problem Solving Bebras dell Informatica bebras.it

22 Percorsi Didattici con Gamification Programma il Futuro MOOC di CodeWeek Corsi su Khan Academy Corsi di CodeCademy

23 Giochi e Attività Libere Unplugged CS Unplugged ottima edizione italiana Computer Science for Fun CodyRuby AlgoRythmics ispython.com

24 Giochi e Attività Libere al Computer Alice ( La famiglia Smalltalk (dalle idee di Alan Key) Squeak ( Etoys ( Scratch ( Snap! (chiamato in origine BYOB, La famiglia LOGO (dalle idee di Seymour Papert) UCBLogo ( StarLogo (versioni attuali StarLogo TNG, StarLogo Nova) NetLogo ( Elica ( Greenfoot (