INDICE. Introduzione. Scaletta del progetto.. Ideazione.. Pianificazione. Esecuzione.. Chiusura... Appendice... Bibliografia.. Ringraziamenti..

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2 INDICE Introduzione Scaletta del progetto.. Ideazione.. Pianificazione. Esecuzione.. Chiusura... Appendice... Bibliografia.. Ringraziamenti

3 INTRODUZIONE Algebrando è un progetto che si prefigge di creare un learning object, cioè un software multimediale, che sia di supporto ai docenti delle scuole elementari nell insegnamento dell algebra dei numeri relativi. Il progetto si basa su un pacchetto multimediale già esistente, sviluppato da alcuni studenti di quinta in anni scolastici passati. L iter che è stato seguito per sviluppare l idea ed il relativo software si basa sulla teoria del project management, che articola lo sviluppo di un progetto in quattro fasi: ideazione, progettazione, esecuzione e conclusione. Per prima cosa, abbiamo steso una scaletta per punti chiave per organizzare la stesura della tesina, che riportiamo qui di seguito. La scaletta ci è risultata molto utile quando abbiamo iniziato a descrivere il nostro progetto in quanto ci ha suggerito l ordine con cui spiegare le varie attività, ordine deciso in precedenza dagli stessi componenti del gruppo. Successivamente, si è passati a descrivere ogni fase del progetto singolarmente, oltre che le caratteristiche e le potenzialità del pacchetto software realizzato. SCALETTA DEL PROGETTO I. Ideazione A. Obiettivi 1. Favorire l'apprendimento dell'algebra dei numeri relativi 2. Perfezionare il pacchetto multimediale già esistente 3. Ricalcare il modello Mayer 4. Confrontare i risultati ottenuti con l'utilizzo o meno delle tecnologie multimediali 5. Confrontare gli esiti con Mayer B. Risorse umane 1. Andrea 2. Davide 3. Luca C. Attività 1. Andrea cura la parte di realizzazione di esercizi in flash e la strategia di scelta della grafica 2. Davide cura la realizzazione dell'ambiente di apprendimento, la grafica, gli esercizi e la teoria dei numeri 3. Luca cura la memorizzazione dei dati in un database, attraverso la realizzazione di script II. Pianificazione A. Migliorie grafiche e funzionali per rendere più accattivante il programma 1. Cambiamento dei colori a. Nella linea dei numeri 3

4 b. Nella soluzione dell'espressione c. Nell'elenco degli esercizi 2. Cambiamento velocità del cavalluccio a. 24 fotogrammi al secondo come velocità dell'animazione b. 12 fotogrammi al secondo (0,5s) per un salto c. 24 fotogrammi al secondo (1s) per una pausa 3. Trasformazione delle immagini in testo statico a. Eliminazione delle forme numeriche b. Inserimento di caselle di testo statiche 4. Modifica del pulsante "Soluzione" a. Inserimento del testo fisso sull'immagine b. Ridimensionamento del pulsante c. Inserimento nel filmato in basso a destra 5. Inserimento del pulsante "Controlla" a. Ricerca di un'immagine adeguata su internet b. Modifica dell'immagine per porla su sfondo trasparente c. Creazione del pulsante composto da immagine più testo statico d. Inserimento nel filmato in basso al centro 6. Inserimento del pulsante "Indietro" a. Ricerca di un'immagine adeguata su internet b. Modifica dell'immagine per porla su sfondo trasparente c. Creazione del pulsante composto da immagine più testo statico d. Inserimento nel frame di errore in basso al centro 7. Inserimento del pulsante "Menu" a fine filmato soluzione a. Ricerca di un'immagine adeguata su internet b. Modifica dell'immagine per porla su sfondo trasparente c. Creazione del pulsante composto da immagine più testo statico d. Inserimento nel frame finale del filmato della soluzione 8. Inserimento del pulsante "Ripeti" a fine filmato soluzione a. Ricerca di un'immagine adeguata su internet b. Modifica dell'immagine per porla su sfondo trasparente c. Creazione del pulsante composto da immagine più testo statico d. Inserimento nel frame finale del filmato della soluzione 9. Inserimento del pulsante "Pausa" durante l'esecuzione del filmato soluzione a. Ricerca di un immagine adeguata su internet b. Modifica dell'immagine per porla su sfondo trasparente c. Creazione del pulsante composto da immagina e testo statico d. Inserimento del pulsante nel filmato e. Aggiunta di codice ActionScript per mettere in pausa il filmato 10. Inserimento di un tick per segnalare gli esercizi già svolti a. Creazione immagine del tick b. Comunicazione tra.swf esercizio e.swf principale c. Cambiamento opacità dell'immagine del tick 11. Applicazione a schermo intero a. Ricerca del comando sulla guida di Flash b. Inserimento del comando in tutti i filmati 12. Inserimento delle caselle di testo per nome e cognome dello studente a. Creazione di due caselle di testo 4

5 b. Inserimento nel primo frame della pagina principale 13. Uscita dal player attraverso un pulsante a. Ricerca del comando sulla guida di Flash b. Inserimento del comando nel filmato principale B. Aggiunta e modifica di esercizi al progetto 1. Esercizi di difficoltà bassa a. Ideazione di nuovi esercizi sulla base dei precedenti b. Realizzazione del filmato flash sulla base dei modelli precedenti c. Inserimento dell'esercizio nel menu principale 2. Esercizi di difficoltà media a. Ideazione di nuovi esercizi sulla base dei precedenti b. Realizzazione del filmato flash sulla base dei modelli precedenti c. Inserimento dell'esercizio nel menu principale 3. Esercizi di difficoltà elevata a. Ideazione di nuovi esercizi b. Realizzazione del filmato flash sulla base dei modelli precedenti c. Inserimento dell'esercizio nel menu principale C. Creazione del database in cui memorizzare i risultati di ogni studente 1. Creazione del modello concettuale del database a. Individuazione delle entità b. Individuazione delle associazioni tra le entità c. Identificazione degli attributi di ogni entità 2. Creazione del modello logico del database a. Trasformazione delle entità in tabelle b. Inserimento delle chiavi esterne nelle tabelle c. Aggiunta delle tabelle per risolvere le relazioni molti a molti (N a N) 3. Creazione delle tabelle e inserimento di dati esemplificativi a. Creazione del database MySQL sul dominio b. Aggiunta delle tabelle con le relative relazioni c. Inserimento dei dati esemplificativi 4. Creazione degli script PHP per l'inserimento dei dati nel database a. Studio individuale sul linguaggio lato server PHP b. Creazione degli script di inserimento, modifica, cancellazione e visualizzazione dei dati c. Creazione di una pagina web di amministrazione del database 5. Creazione di ActionScript per la comunicazione tra Flash e PHP a. Studio individuale degli ActionScript b. Creazione dello script c. Inserimento dello script nei filmati 6. Creazione di ActionScript per la comunicazione tra due filmati flash a. Studio individuale degli ActionScript b. Creazione dello script per passare le variabili tra due filmati c. Inserimento dello script nei filmati D. Test del programma 1. A livello locale a. Ricerca e correzione di eventuali bug 5

6 b. Test generale del funzionamento del programma 2. A livello server a. Test di memorizzazione dei dati nel database b. Test di interrogazione del database c. Test di gestione del database E. Sperimentazione del progetto nelle scuole elementari 1. Incontro con le scuole a. Incontro con la direttrice didattica b. Incontro con gli insegnanti coinvolti 2. Installazione del software a. Installazione del programma su ogni postazione PC b. Installazione del database sul server scolastico c. Configurazione dei software 3. Corso di formazione agli utenti a. Spiegazione ai docenti del funzionamento del programma e del database b. Spiegazione agli allievi del funzionamento del programma 4. Primo utilizzo del programma a. Gli sviluppatori assistono gli utenti b. Gli allievi si ambientano nel programma c. I docenti controllano i risultati ottenuti dal database centrale 5. Confronto dei risultati ottenuti a. Reperimento delle valutazioni di alcuni allievi educati senza tecnologie multimediali b. Reperimento dei risultati dal database centrale c. Comparazione degli esiti d. Creazione di una tabella riassuntiva dei risultati ottenuti dai due diversi metodi di insegnamento 6. Confronto tra la tabella riassuntiva e i risultati di Mayer a. Reperimento dei risultati di Mayer b. Confronto con i risultati precedenti F. Conclusioni 1. Analisi dell'esito del confronto tra Mayer e i risultati ottenuti dalle scuole 2. Creazione di una presentazione multimediale a. Illustrazione del percorso svolto dagli sviluppatori per raggiungere gli obiettivi prefissati b. Presentazione del funzionamento del programma c. Relazione sui risultati ottenuti dal confronto 3. Stesura della documentazione relativa al programma III. Esecuzione A. Migliorie grafiche e funzionali 1. Cambiamento dei colori a. Blu nella linea dei numeri b. Rosso nella soluzione dell'espressione c. Giallo nell'elenco degli esercizi 6

7 2. Cambiamento della velocità del cavalluccio come pianificato 3. Trasformazione delle immagini in testo statico a. Applicazione all'immagine del testo dell'esercizio b. Applicazione all'immagine della vignetta di Nemo c. Applicazione al messaggio d'errore d. Applicazione al messaggio di complimenti 4. Modifica del pulsante "Soluzione" come pianificato 5. Inserimento del pulsante "Controlla" come pianificato 6. Inserimento del pulsante "Indietro" come pianificato 7. Inserimento del pulsante "Menu" come pianificato 8. Inserimento del pulsante "Ripeti" come pianificato 9. Inserimento del pulsante "Pausa" come pianificato 10. Abbandono dell'idea del tick per segnalare gli esercizi già svolti per questioni di tempo a. Non trovate facilmente le informazioni necessarie per raggiungere lo scopo b. Impossibilità degli sviluppatori di aggiungere questa funzione per ragioni di tempo 11. Applicazione a schermo intero a. Ricerca del comando adeguato nelle guide di Flash b. Apprendimento del funzionamento del comando fscommand c. Inserimento di fscommand nei filmati 12. Caselle di nome e cognome dello studente a. Creazione di due caselle di testo, chiamate nome e cognome b. Inserimento nel primo frame in basso del filmato principale 13. Uscita dal player tramite pulsante a. Modifica dei parametri passati al comando fscommand usato in precedenza b. Inserimento del comando nel frame principale B. Aggiunta e modifica di esercizi al progetto 1. Esercizi di difficoltà bassa a. Realizzazione dell'esercizio +5+3 (1) Recupero di un esercizio già realizzato (2) Adattamento dell'operazione dell'esercizio (3) Inserimento dei pulsanti aggiuntivi (4) Collegamento all'esercizio nella pagina principale b. Realizzazione dell'esercizio +3-3 seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio c. Realizzazione dell'esercizio -4+5 seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio d. Realizzazione dell'esercizio -5-4 seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio e. Realizzazione dell'esercizio -7+9 seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio 2. Esercizi di difficoltà media a. Realizzazione dell'esercizio (-3)+(-4) seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio b. Realizzazione dell'esercizio (-7)+(+4) seguendo lo stesso procedimento del 7

8 primo esercizio c. Realizzazione dell'esercizio (+3-2)-(+8-4) seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio d. Realizzazione dell'esercizio (-7+4)+(+4-5) seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio e. Realizzazione dell'esercizio (-5+3)-(+4-2) seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio f. Realizzazione dell'esercizio (+8-6)-(-5+1) seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio g. Realizzazione dell'esercizio (+6+3)+(-8+2) seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio h. Realizzazione dell'esercizio (-7+9)-(+1-4) seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio i. Realizzazione dell'esercizio (+2+1)+(-7-5) seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio j. Realizzazione dell'esercizio (-1+8)-(-1+3+5) seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio 3. Esercizi di difficoltà elevata a. Realizzazione dell'esercizio (+6-5)-(+4-7)+(-5+1) seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio b. Realizzazione dell'esercizio (+3+5)+(+1-6)-(+9-4+5) seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio c. Realizzazione dell'esercizio (+2+1-8)+(+5-7)+(+4-1) seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio d. Realizzazione dell'esercizio (-8+4-5)-(-7+6)-(-3-6) seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio e. Realizzazione dell'esercizio (+6-5-4)-(-7+8)-(+1-4) seguendo lo stesso procedimento del primo esercizio C. Creazione del database in cui memorizzare i risultati di ogni studente 1. Creazione del modello concettuale del database a. Identificazione di 5 entità: classi, docenti, esercizi, risultati, studenti b. Associazioni: N a M tra classi e docenti, 1 a N tra studenti e risultati, 1 a N tra esercizi e risultati, 1 a N tra classi e studenti c. Identificazione degli attributi di ogni entità 2. Creazione del modello logico del database a. Creazione di 5 tabelle più una addizionale (insegna) per risolvere l'associazione molti a molti b. Inserimento delle chiavi esterne nelle tabelle: idclasse e user id nella tabella insegna, ides e idstud nella tabella risultati, idclasse nella tabella studenti 3. Creazione delle tabelle e inserimento di dati esemplificativi a. Creazione del database MySQL sul dominio composto da 6 tabelle b. Creazione delle tabelle nel database con le relative relazioni c. Inserimento dei dati degli studenti di quinta informatico 4. Creazione degli script PHP per l'inserimento dei dati nel database a. Studio di approfondimento individuale sul linguaggio lato server PHP b. Creazione dello script di inserimento dei risultati nel database 8

9 c. Creazione dello script di inserimento/modifica di uno studente d. Creazione dello script di cancellazione di uno studente e. Creazione dello script di cancellazione di un risultato di uno studente f. Creazione dello script di login del docente g. Creazione dello script di visualizzazione degli studenti di una classe h. Creazione dello script di visualizzazione delle classi associate ad un docente i. Creazione dello script di visualizzazione dei risultati di uno studente j. Creazione dello script di logout k. Creazione di una pagina di login per gli insegnanti l. Creazione di una pagina di login per l'amministratore del database m. Creazione dello script di inserimento/modifica di un insegnante n. Creazione dello script di cancellazione di un insegnante o. Creazione dello script di inserimento/modifica di una classe p. Creazione dello script di cancellazione di una classe q. Creazione dello script di associazione classe-docente 5. Creazione di ActionScript per la comunicazione tra Flash e PHP, come pianificato a. Studio individuale degli ActionScript tramite manuali e corsi online b. Creazione dello script utilizzando l'istruzione LoadVars c. Inserimento dello script in tutti gli esercizi, nel frame di complimenti per la risposta giusta 6. Creazione di ActionScript per la comunicazione tra due filmati Flash, come pianificato a. Studio individuale degli ActionScript tramite manuali e corsi online b. Creazione dello script utilizzando le istruzioni LoadMovie (mittente) e _level0 (ricevente) c. Inserimento dello script in tutti i collegamenti ai filmati della pagina principale 7. Creazione di ActionScript per il calcolo del punteggio di un esercizio a. Studio individuale degli ActionScript tramite manuali e corsi online b. Creazione dello script utilizzando le variabili c. Inserimento dello script in tutti gli esercizi D. Test del programma 1. A livello locale a. Correzione della velocità del cavalluccio come pianificato b. Correzione di alcune imprecisioni in alcuni fotogrammi c. Controllo globale del funzionamento dell'applicazione 2. A livello server a. Correzione di alcuni errori negli script b. Controllo globale del funzionamento del database e degli script IV. Chiusura A. Documentazione del lavoro svolto: stesura della tesina 1. Scaletta a punti chiave delle varie fasi del progetto 2. Descrizione dell'iter necessario per raggiungere il risultato finale 9

10 Gli obiettivi B. Valutazione dei risultati ottenuti rispetto agli obiettivi iniziali 1. Analisi dei risultati della sperimentazione 2. Confronto con i risultati ottenuti da Mayer 3. Riflessione sulle tecnologie informatiche apprese mediante questa modalità di lavoro 4. Riflessione sul lavorare a progetti e sulla gestione di un progetto (project management) 5. Commento conclusivo sui risultati ottenuti IDEAZIONE Durante questa fase sono stati fissati gli obiettivi che il progetto si prefiggeva, che sono stati desunti dall analisi dei bisogni dei potenziali utenti e tenendo conto del lavoro già fatto dagli studenti che ci hanno preceduto. Abbiamo individuato cinque obiettivi principali: 1. favorire l apprendimento dell algebra dei numeri relativi; 2. perfezionare il pacchetto multimediale già esistente; 3. ricalcare il modello Mayer; 4. confrontare i risultati ottenuti con l utilizzo o meno delle tecnologie multimediali; 5. confrontare gli esiti con quelli ottenuti da Mayer. L obiettivo principale del nostro progetto è favorire l apprendimento dell algebra dei numeri relativi, ovvero aiutare gli studenti delle scuole elementari ad imparare questo ramo basilare della matematica attraverso esercizi interattivi. Per realizzare questo obiettivo, ci siamo basati su un pacchetto multimediale già esistente, sviluppato in anni passati da alcuni studenti di quinta informatico. Dato che il prodotto multimediale presentava alcuni bug, si è reso necessario perfezionarlo, anche aggiungendo nuove funzionalità al programma. Una volta realizzato il software, verrà avviata una sperimentazione nelle scuole elementari, basandosi sul modello di Mayer e Moreno. Nel loro modello, i due psicologi americani hanno analizzato la capacità di risoluzione di problemi di due gruppi di studenti, uno educato attraverso la didattica tradizionale; l altro, educato attraverso la didattica multimediale. I risultati ottenuti dai due studiosi sono stati molto incoraggianti: infatti, gli studenti educati attraverso una didattica multimediale hanno avuto risultati di gran lunga migliori di quelli dei loro colleghi tradizionali. Mayer e Moreno hanno elaborato due teorie per spiegare questo fenomeno: 1) Teoria cognitiva dell apprendimento multimediale: in base a questa teoria, l elaborazione dell informazione visiva ed uditiva avviene attraverso due canali, uno verbale e uno non-verbale; ogni canale può supportare un carico di lavoro limitato e un carico eccessivo (sovraccarico cognitivo), danneggia l informazione; infine, la memoria include aree indipendenti per elaborare audio e immagini. L apprendimento ottimale si ottiene quando lo studente seleziona le informazioni rilevanti di ogni area (le presentazioni multimediali non devono contenere troppe informazioni estranee all argomento trattato), organizza le informazioni in una rappresentazione coerente (le presentazioni devono presentare i passi verbali e non verbali in modo sincrono) e crea connessioni tra i dati ricevuti da ogni area (le presentazioni devono contenere parole e immagini che usano le risorse disponibili nella memoria dello studente). Nell immagine sotto si può vedere il processo che, secondo la teoria cognitiva dell apprendimento multimediale, avviene nella nostra mente quando viene acquisiamo delle informazioni da una presentazione multimediale. 10

11 2) Principio dell attenzione spaccata: dato che visivo e sonoro sono separati nella nostra mente, gli studenti a cui vengono inviati entrambi questi tipi di input apprendono meglio perché sono in grado di sostenere l elaborazione delle rappresentazioni visive e verbali contemporaneamente (due canali), come mostra la figura sotto. Con la didattica a doppio canale, lo studente può elaborare più dati contemporaneamente e apprendere in minor tempo Con la didattica a un canale singolo, lo studente ci mette più tempo ad apprendere perché non può sovraccaricare il canale Queste due teorie sono solo una piccola parte di tutte le teorie sviluppate o adattate da Mayer e Moreno, ma ci permettono di capire il vantaggio della didattica multimediale: si impiega meno tempo ad imparare in quanto vengono usati entrambi i canali di apprendimento. La sperimentazione sarà, quindi, così strutturata: da una parte, si insegnerà agli studenti l algebra dei numeri relativi mediante la didattica tradizionale; dall altra, l algebra dei numeri relativi verrà insegnata agli studenti mediante le tecnologie multimediali, in particolare, il programma Algebrando. Una volta finita la sperimentazione, si confronteranno i risultati ottenuti mediante la didattica tradizionale con quelli ottenuti mediante la didattica multimediale. Questi esiti verranno a loro volta confrontati con gli esiti ottenuti da Mayer, esposti precedentemente. L ultimo obiettivo del nostro progetto sarà, quindi, quello di accertarci che la nostra sperimentazione dia gli stessi risultati ottenuti da Mayer. Risorse umane e loro attività Il gruppo di lavoro è composto da tre persone: Andrea Cusi, Davide Valeriani e Luca Cassiano. La scelta di creare questo gruppo è venuta dal fatto che i componenti avevano interessi comuni ma, soprattutto, dal fatto che il lavoro da svolgere era parecchio. Ci siamo così divisi i compiti nel seguente modo: 11

12 1) Andrea Cusi si occupa della realizzazione degli esercizi in flash, in particolare del filmato della soluzione, e della grafica del programma; 2) Davide Valeriani si occupa della realizzazione dell ambiente di apprendimento, con tutto quello che questo comporta (unione degli esercizi, correzione delle imperfezioni, ecc.), della scelta di quali esercizi creare, della codifica di ActionScript, dello studio delle teorie di Mayer e Moreno e dell approfondimento dell algebra dei numeri relativi; 3) Luca Cassiano si occupa della creazione degli script che permettano la memorizzazione dei dati in un database. PIANIFICAZIONE Nella fase di pianificazione abbiamo deciso, a livello di gruppo, quali fasi percorrere per giungere ad un prodotto completo. In particolare, abbiamo deciso come migliorare il programma già esistente, quali esercizi aggiungere, le modalità di test del programma e i criteri con cui esso verrà sperimentato nelle scuole elementari. In particolare abbiamo "esploso" le singole macroattività, individuate nella fase di ideazione, in modo articolato ed analitico. A metà di questa fase, Luca Cassiano ha lasciato il gruppo per dedicarsi ad un lavoro personale; Davide e Andrea hanno dovuto perciò ridefinire i loro ruoli all interno del progetto nel seguente modo: 1) Andrea Cusi si occupa della realizzazione degli esercizi in flash, in particolare del filmato della soluzione, e della grafica del programma; 2) Davide Valeriani si occupa della realizzazione dell ambiente di apprendimento, della scelta di quali esercizi creare, della codifica di ActionScript, dello studio delle teorie di Mayer e Moreno, dell approfondimento dell algebra dei numeri relativi e della memorizzazione dei dati in un database MySQL. Migliorie grafiche e funzionali Come prima cosa, abbiamo analizzato il pacchetto multimediale esistente con lo scopo di trovare eventuali errori nel funzionamento o imperfezioni dal punto di vista grafico. Dopo questa analisi approfondita, abbiamo pensato ad una serie di migliorie grafiche e funzionali per rendere più accattivante il programma. In particolare, abbiamo rivisto le scelte dei colori da utilizzare, scegliendo colori più vivaci e adatti al background marino. Inoltre, la velocità con cui il cavalluccio saltava ci è sembrata estremamente ridotta; perciò, abbiamo deciso di aumentarla per rendere l animazione coinvolgente. Durante l analisi, abbiamo notato che il testo era tutto in formato immagine, scomodo da gestire e da modificare. Abbiamo perciò deciso di sostituire ogni immagine di testo con caselle di testo, più comode da gestire. Per quanto concerne i pulsanti presenti nel programma, abbiamo notato che essi erano insufficienti sia dal punto di vista grafico sia dal punto di vista funzionale. Si è pianificato di modificare i pulsanti già esistenti inserendovi delle immagini sul tema marino; in particolare, abbiamo previsto di modificare i pulsanti Soluzione, Indietro nel caso di risposta esatta o sbagliata, e Esci, per fare in modo che venga chiuso il programma e il player flash. Inoltre, abbiamo deciso di creare nuovi pulsanti per permettere all utente un controllo più completo sul programma. In particolare, abbiamo previsto un pulsante che controlli se la risposta data dall utente è corretta, un pulsante che permetta all utente di tornare al testo dell esercizio, un 12

13 pulsante che permetta di tornare alla schermata principale, un pulsante per ripetere l esecuzione di un filmato e un pulsante per interrompere/riprendere l esecuzione di un filmato. Per segnalare gli esercizi già svolti abbiamo pensato di inserire un tick ( ) nel menu degli esercizi. Questo comporta la creazione dell immagine tick e la comunicazione, tramite ActionScript, tra due filmati diversi, per poi gestire l opacità del tick (opacità 0 se l esercizio non è svolto per far scomparire l immagine del tick, opacità 100 se l esercizio è stato svolto per far apparire il tick). Infine, abbiamo pensato di far eseguire il programma a schermo intero, per dare modo agli utenti di sfruttare al massimo le funzionalità del programma. Aggiunta e modifica di esercizi al progetto Per rendere più completo il software, abbiamo previsto di modificare gli esercizi esistenti, correggendo alcuni bug, ma, soprattutto, di aggiungere dei nuovi esercizi creati da noi. Abbiamo pensato di suddividere gli esercizi in tre categorie in base alla difficoltà: Facile, Medio e Difficile. Gli esercizi facili saranno composti da due soli numeri, per aiutare lo studente a prendere confidenza con l argomento o consolidare le sue conoscenze. Negli esercizi di difficoltà media abbiamo previsto di introdurre l uso delle parentesi e delle operazioni tra parentesi. Questi esercizi dovrebbero essere svolti dopo aver svolto correttamente quelli di difficoltà inferiore, perché necessitano di conoscenza solide dei numeri relativi. L ultima categoria di esercizi prevista, è quella a difficoltà più elevata, che serve per approfondire l argomento svolgendo esercizi più complessi. In questa categoria, abbiamo previsto di aumentare il numero di parentesi e il numero di numeri all interno di ogni parentesi. Se uno studente svolge correttamente questi ultimi esercizi, si può considerare preparato sull algebra dei numeri relativi. Abbiamo pianificato di realizzare i nuovi esercizi in Flash basandosi sul modello di quelli precedentemente creati. Pensiamo di mantenere la linea del tempo e l idea del cavalluccio marino che salta avanti e indietro in quanto ci sembra molto azzeccata per spiegare l argomento. Pensiamo di mantenere anche l idea del tema marino, in quanto, a nostro avviso, simboleggia un mondo da scoprire, quale è il mondo dei numeri relativi per i bambini delle scuole elementari. Inoltre, pensiamo di aggiungere nuove immagini sempre inerenti al tema marino e in stile cartoni animati, in quanto quest ultimi, a nostro avviso, tranquillizzano gli studenti perché vengono pensati come amici che aiutano il bambino a svolgere i compiti. I bambini si sentono, perciò, più a loro agio, situazione che permette loro di concentrarsi meglio sugli esercizi da svolgere. Progettazione del database Il pacchetto software da cui siamo partiti non prevedeva la memorizzazione dei risultati degli studenti. Uno studente svolgeva esercizi solo per potenziare la propria conoscenza dell'argomento. Siccome Algebrando vuole essere un programma completo, abbiamo previsto di dotarlo anche di un database MySQL in cui memorizzare i risultati ottenuti da ogni studente nello svolgere i vari esercizi. Seguendo l iter classico di progettazione di un database, abbiamo previsto di creare il modello concettuale (modello Entity-Relationship), individuando le varie entità, gli attributi di tali entità e le relazioni che intercorrono tra esse, e, successivamente, il modello logico, dedotto da quello concettuale tramite le regole di derivazione. In particolare, le entità diventeranno tabelle, gli attributi diventeranno campi di queste tabelle, le relazioni 1:1 si implementeranno collegando la chiave primaria di una tabella alla chiave primaria dell altra tabella, le relazioni 1:N verranno 13

14 risolte introducendo un campo chiave esterna nella seconda tabella e collegando la chiave primaria della prima tabella alla chiave esterna della seconda tabella, le relazioni N:M verranno risolte introducendo una tabella intermedia che conterrà come chiave primaria le due chiavi primarie delle due tabelle e, eventualmente, gli attributi dell associazione. Una volta arrivati al modello logico, abbiamo previsto di creare il database su un sito già online (in particolare, il sito personale di Davide: e di inserire alcuni dati di prova, per verificare il corretto funzionamento del database. Inoltre, verrà implementato un sito di gestione del database, accessibile tramite nome utente e password, che permetterà ad ogni docente di gestire i risultati degli studenti della/e propria/e classe/i. Il sito permetterà anche di gestire docenti e classi solo all amministratore del database, per una migliore sicurezza, che avrà una procedura di autenticazione a parte. Successivamente, verranno creati gli ActionScript per memorizzare il risultato di uno studente nel database. Per fare questo, servirà mettere in comunicazione Flash con MySQL, passando necessariamente da PHP. La procedura di comunicazione sarà la seguente: Lo studente svolge un esercizio Flash calcola il punteggio dell esercizio Flash invia il punteggio a PHP PHP invia il punteggio al database MySQL, che lo memorizza Durante il primo passaggio, è necessario che due filmati Flash si passino una variabile (in particolare, quella relativa al punteggio dell esercizio). Perciò, verrà realizzato anche lo script per permettere tale passaggio di variabili. Per realizzare gli script, verrà studiato individualmente il linguaggio ActionScript, utilizzando manuali online. Test del programma Una volta completato il programma, abbiamo previsto di testarlo per verificarne il corretto funzionamento. La fase di testing verrà suddivisa in due parti: - test a livello locale - test a livello server Nella prima parte, verrà testata il funzionamento dei filmati realizzati in Flash. In particolare, verrà verificato che tutti i pulsanti funzionino, che le soluzioni di ogni esercizio funzionino e, in generale, verrà verificata l assenza di bug dal programma. Nella seconda parte della fase di testing, verrà invece controllato il funzionamento della memorizzazione e gestione dei dati, vale a dire il funzionamento del database e degli script che permettono di interrogarlo. Attraverso i dati di prova precedentemente inseriti, si proveranno tutti gli script realizzati, verificandone il corretto funzionamento grazie al pannello di controllo phpmyadmin. In questa fase, verrà verificato anche il funzionamento degli script in linguaggio ActionScript che inviano a PHP i risultati ottenuti da uno studente nello svolgere ciascun esercizio, oltre che il corretto funzionamento del sito di gestione del database (controllo link orfani, controllo interpretazione corretta del css e gli altri controlli di routine). Sperimentazione del progetto Una volta terminato il pacchetto software, composto da programma realizzato in Flash, database MySQL e sito internet di gestione del database stesso realizzato in PHP, ci prefiggiamo lo scopo di sperimentarlo nelle scuole elementari di Reggio Emilia e provincia. Lo scopo principale della 14

15 sperimentazione è verificare le ipotesi di Mayer e Moreno, e cioè che una didattica di tipo multimediale sia più efficace di una didattica di tipo tradizionale. Il nostro progetto di sperimentazione con le scuole è stato pensato in sei tappe, illustrate di seguito: 1) Incontro con le scuole: la prima tappa prevede un incontro preliminare con la direttrice didattica ed i docenti coinvolti nella sperimentazione, per illustrare il nostro progetto ed organizzare, eventualmente, gli incontri delle settimane successive. 2) Installazione del software: la tappa seguente prevede l installazione e la configurazione del software sui computer della scuola e del database sul server scolastico da parte degli sviluppatori; in pratica, verrà installato il software su ogni postazione tramite l installer automatico, poi verrà configurato il server scolastico (se presente, altrimenti un computer desktop) installando il database MySQL e il sito di gestione dello stesso e, infine, verrà configurata ogni macchina con l indirizzo del server al quale connettersi per memorizzare i dati nel database. 3) Corsi di formazione: la terza tappa prevede due corsi di formazione; il primo dedicato agli alunni, in cui verrà spiegato il funzionamento del programma tramite un corso base di approccio alla piattaforma Flash ed esecuzioni guidate, con particolare riferimento alle animazioni Flash e alle interazioni con l utente (acquisizione della risposta, ecc.); il secondo dedicato ai docenti, in cui verrà spiegato, oltre al funzionamento del programma, il funzionamento del sito per la gestione del database; inoltre, verrà spiegato al futuro amministratore del database, cioè un docente della scuola stessa, la struttura della base di dati e la gestione di tutto il database. 4) Primo utilizzo del programma: una volta terminati i corsi di formazione, alunni e docenti avranno le competenze necessarie per utilizzare il programma; si inizierà la sperimentazione vera e propria, dividendo la classe in due gruppi: il primo gruppo verrà istruito utilizzando una didattica di tipo tradizionale, mentre il secondo utilizzerà il programma Algebrando per imparare lo stesso argomento, ovvero l algebra dei numeri relativi. Durante questa prima prova, gli utenti verranno assistiti dagli sviluppatori, che saranno disponibili per eventuali chiarimenti ma, soprattutto, raccoglieranno i dati per il confronto successivo. 5) Confronto dei risultati ottenuti: dopo aver reperito i risultati dal database e le valutazioni di studenti educati senza l appoggio multimediale, potremo così comparare gli esiti e creare una tabella riassuntiva che metta a confronto i risultati dei due diversi metodi d apprendimento; i dati di questa tabella verranno analizzati per verificare che coincidano con quelli dei risultati ottenuti da Mayer e Moreno. 6) Confronto tra la tabella riassuntiva e Mayer: durante la fase finale, la tabella riassuntiva verrà confrontata con i risultati ottenuti da Mayer, reperiti tramite internet; l esito di questo confronto ci permetterà di confermare la teoria di Mayer sui vantaggi dell apprendimento multimediale oppure di confutarla. Arrivati all ultima fase della sperimentazione, il progetto si potrà considerare concluso in quanto avrà raggiunto gli obiettivi prefissatisi. Non resterà, quindi, che tirare le conclusioni del lavoro svolto. Conclusioni Il progetto si concluderà con l analisi dei risultati ottenuti, in particolare quelli del confronto tra gli esiti ottenuti dalla sperimentazione nelle scuole e quelli ottenuti da Mayer. I dati ottenuti da questo confronto permetteranno di stabilire se una didattica multimediale sia da preferire o meno a quella tradizionale. 15

16 Come lavoro finale, verrà creata una presentazione multimediale, in cui verranno illustrate le fasi che abbiamo seguito per raggiungere gli obiettivi prefissatici, oltre che il funzionamento del programma. Infine, verranno illustrati i dati ottenuti dall analisi dei risultati svolta in precedenza, preceduti da una spiegazione della teoria di Mayer e Moreno sulla didattica multimediale. Per permettere ad altri studenti di proseguire il nostro lavoro, aggiungendo funzionalità al programma, abbiamo previsto di lasciare ampia documentazione sul percorso da noi seguito per realizzare questo pacchetto software. Abbiamo pensato di lasciare un manuale di utilizzo del programma, da fornire anche alle scuole in cui verrà sperimentato il programma, oltre ad un testo in cui verranno ripercorse le fasi da noi attraversate per raggiungere il prodotto finito. Nel caso in cui queste informazioni non risultassero sufficienti, lasceremo indicati anche i nostri recapiti, nel caso di domande specifiche da rivolgerci. ESECUZIONE Nella fase esecutiva abbiamo cercato di applicare al prodotto quanto pianificato, nonostante il fatto che la riduzione del gruppo abbia, ovviamente, aumentato la mole di lavoro per persona. Inoltre, quest'anno i fatti contingenti come l esame non ci hanno permesso di lavorare allo stesso livello dello scorso anno. Questo ha portato anche alla necessità di abbandonare l'idea della sperimentazione nelle scuole per questioni di tempo. Nella fase esecutiva si è completato il programma e lo si è preparato per una eventuale sperimentazione futura. In itinere, più di una volta siamo dovuti intervenire sulla pianificazione ritarandola. Una buona dose di flessibilità si è dimostrata necessaria. Migliorie grafiche e funzionali Come pianificato, abbiamo operato una serie di migliorie grafiche all interfaccia del programma già esistente. La prima modifica, con l obiettivo di migliorare l impatto visivo, è stata il cambiamento di alcuni colori: nella linea dei numeri abbiamo usato il blu, al posto di un poco visibile verde acqua; nella soluzione dell espressione il giallo è stato sostituito dal rosso; nell elenco degli esercizi abbiamo preferito applicare un vivace giallo al posto di un rosso spento. In seguito, abbiamo regolato la velocità (fotogrammi/secondo) di riproduzione del filmato a 24 f/s, stabilendo dei valori fissi per tutto il Visualizzazione della soluzione di un esercizio programma. I valori riferiti al cavalluccio sono i seguenti: 12 fotogrammi (cioè 0.5 secondi) per un salto e 24 fotogrammi (1 secondo) per una pausa. Abbiamo inoltre sostituito le scritte in formato immagine con testo statico, più comodo da gestire e modificare. Più specificatamente, abbiamo Pulsante soluzione modificato: il testo dell esercizio, il fumetto del pesce Nemo, il messaggio di errore e quello di congratulazioni. Successivamente, abbiamo rivisitato tutti i pulsanti, modificando quelli già esistenti e inserendone di nuovi. Abbiamo operato modifiche al pulsante già 16 Pulsante indietro

17 esistente Soluzione, inserendo una casella di testo con la scritta Soluzione, ridimensionandolo e posizionandolo in basso a destra nel filmato di ogni esercizio, nel primo frame. Per quanto riguarda la creazione e l inserimento di nuovi pulsanti, abbiamo seguito la stessa procedura per ciascuno di essi: inizialmente, abbiamo ricercato sul web un immagine adeguata, ovvero un elemento marino (un delfino, un granchio, ecc.); successivamente, lo sfondo dell immagine è stata reso trasparente tramite l utilizzo di Photoshop CS2, per consentire la corretta visualizzazione nel filmato Flash. Una volta importata l immagine nella libreria di Flash, è stato creato il pulsante associando l immagine al testo riferito ad essa, è stato posizionato nel filmato e gli sono state assegnate azioni con ActionScript. I pulsanti aggiunti per ogni esercizio sono: Controlla (nel primo frame della prima scena), che verifica se lo studente ha risposto correttamente, Indietro (nel frame di errore nella prima scena), che permette allo studente di ritornare all esercizio per riprovare a risolverlo, Menu (dopo il termine dell animazione della soluzione nella seconda scena e nel frame di congratulazioni nella prima Pulsante menu scena), che permette di ritornare alla pagina principale di scelta degli esercizi, Ripeti (dopo il termine dell animazione della soluzione nella seconda scena), che permette allo studente di riprodurre un ulteriore volta il filmato della soluzione di un esercizio, e Pausa (durante l animazione della soluzione nella seconda scena), che permette di sospendere o riprendere l esecuzione del filmato della soluzione di ogni esercizio. Uno dei ruoli fondamentali dei pulsanti è quello di permettere all utente di muoversi all interno dei filmati, tra scene e fotogrammi, che viene realizzato tramite il seguente codice ActionScript: on (release) { gotoandplay (nomescena, fotogramma); } dove il comando on (release) comunica al Flash Player che deve eseguire i comandi seguenti al momento del rilascio del pulsante. Il {gotoandplay (nomescena, fotogramma);} comunica al Flash Player che, al rilascio del pulsante, deve passare al fotogramma n fotogramma della scena chiamata nomescena, e riprendere l esecuzione del filmato da quel fotogramma. Ad esempio, al pulsante Pausa abbiamo assegnato un ActionScript particolare, che permette ad un solo pulsante di poter fermare e riprodurre l esecuzione della soluzione. Lo script è il seguente: on (release) { if (esegui==true) { esegui=false; stop(); } else { esegui=true; play(); } } Dopo il rilascio del pulsante, il Player controlla il valore della variabile booleana esegui, che rappresenta lo stato del filmato (true rappresenta lo stato in riproduzione e false fermo ), e, dopo aver cambiato il valore della stessa, esegue un azione particolare: nel caso in cui esegui fosse true, il filmato viene fermato; viceversa, se esegui fosse false, il filmato viene eseguito dal punto in cui era stato fermato in precedenza. Ovviamente, nel primo fotogramma di questa scena ci sarà la dichiarazione e l inizializzazione della variabile, con l istruzione: 17 Pulsante ripeti Pulsante pausa

18 var esegui:boolean; esegui=true; Per migliorare ulteriormente l impatto visivo e grafico del programma si è rivelato molto utile il comando fscommand, che ci ha permesso di sfruttare le sue proprietà per applicare al programma la visualizzazione a schermo intero e darci la possibilità di uscire dal programma sfruttando un pulsante interno. Per visualizzare a schermo intero, lo script che abbiamo inserito nel primo fotogramma di ogni filmato è: fscommand("fullscreen", true); dove "fullscreen" è la proprietà interessata, e true il valore da assegnare. Invece, per uscire dal Player tramite il pulsante presente nel frame principale di elenco esercizi, abbiamo associato a quest ultimo: on (release) { fscommand("quit"); } Al rilascio del pulsante, fscommand comunicherà al Flash Player di chiudersi. Il filmato principale: il menu fase di memorizzazione dei dati nel database. Purtroppo non tutti i punti della nostra pianificazione sono stati eseguiti, infatti non è stato possibile segnare con un tick gli esercizi già svolti da un utente, a causa di un difficile reperimento delle informazioni necessarie e ad una mancanza di tempo. Per aggiungere questa opzione avevamo, in fase di pianificazione, pensato di sfruttare la proprietà alpha di un simbolo grafico (in questo caso il tick) che regola la sua opacità. Quindi, se un esercizio non è stato svolto, l opacità sarebbe stata uguale a 0; al contrario, se l esercizio fosse stato già svolto, l opacità sarebbe stata uguale a 100. Questi valori sarebbero stati assegnati tramite ulteriori script che avrebbero compreso flag e comandi per modificare il valore di alpha. La mancanza di tempo, come vedremo, non ha solamente contribuito Infine abbiamo inserito due caselle di testo di input dove l utente inserisce il proprio nominativo, dati che serviranno agli script PHP per riconoscere l utente nella all accantonamento dell idea del tick, ma ha anche influito sulla decisione di abbandonare la sperimentazione del nostro programma nelle scuole elementari. Aggiunta e modifica di esercizi al progetto Esempio di problema Uno dei fondamentali punti nella nostra pianificazione era l arricchimento del programma aggiungendo diversi esercizi, dividendoli in tre livelli: facile, medio, difficile. Per costruire un esercizio inizialmente si è dovuto decidere quale sarà l operazione da risolvere. In base all operazione si è poi deciso il livello di difficoltà: il livello facile non presenta parentesi ed ha soltanto due addendi, quello medio presenta una o due parentesi contenenti uno o due addendi ciascuna, il livello difficile invece ha due o più parentesi con più di due addendi al loro interno. 18

19 Successivamente, è cominciata la vera e propria costruzione di un esercizio, agevolata dalla già esistente base sui cui lavorare, fornitaci dagli studenti che hanno lavorato su questo progetto precedentemente. Nel primo frame della scena home, quello della richiesta della soluzione, abbiamo sostituito il testo dell esercizio vecchio con quello nuovo, modificando lo script assegnato al frame nella parte dell esito in base alla difficoltà (facile 5, medio 10, difficile 15) e anche l ActionScript del pulsante controlla (mettendo la soluzione corretta nel confronto con il valore inserito dall utente), che è diventato così: on (release) {if (risposta==soluzione) {gotoandplay(2); } else {gotoandstop(3);}} al rilascio di Controlla se la risposta è uguale alla soluzione il Player visualizza il frame 2, quello dove il programma si congratula con l utente, e l ActionScript manda allo script PHP l esito: Se, invece, la risposta è diversa dalla soluzione, si Fotogramma di congratulazioni visualizza il frame 3 e si decrementa di 1 l esito, a meno che questo non sia già uguale a 0. La comunicazione con lo script PHP avviene grazie a registra.sendandload, che manda al file registra.php tutti i valori contenuti in registra, da considerare come un contenitore di valori, creato tramite registra = new LoadVars();, senza però aprire il browser. Tutti i valori contenuti sono individuati da registra.nomevar. Successivamente si passa alla scena cavalluccio, dove si spende la maggior parte di tempo perché è necessario ricostruire tutto il percorso compiuto dal cavalluccio marino, seguendo i parametri precedentemente fissati. Oltre a ricostruire i salti del cavalluccio, si deve anche modificare il contenuto testuale del balloon di Nemo, che dialoga con l utente spiegando i movimenti del cavalluccio, e il colore dell operazione man mano che l animazione avanza. Questa è la procedura da eseguire per ogni esercizio che si vuole creare. Progettazione e creazione del database registra = new LoadVars(); registra.esito = _level0.esito; registra.ides = <n esercizio>; registra.nome = nome; registra.cognome = cognome; registra.sendandload (path, registra, "GET"); stop (); stop(); if (_level0.esito>0) { _level0.esito=_level0.esito-1;}; Pulsante controlla Fotogramma di errore La progettazione del database è stata eseguita seguendo l iter classico di progettazione di un database, come pianificato. 19

20 Per prima cosa è stato analizzato il problema, che era quello di memorizzare i risultati ottenuti dagli studenti nello svolgere gli esercizi sull algebra dei numeri relativi. Dall analisi, sono state individuate 4 entità necessarie alla memorizzazione di tutti i dati: una che memorizzi le informazioni relative ai docenti (docenti), una per memorizzare le informazioni relative agli studenti (studenti), una per le informazioni sugli esercizi (esercizi) e una per le informazioni relative alle classi (classi). Successivamente, sono state individuate le associazioni presenti tra le entità. Ci sono 3 associazioni: - un associazione molti a molti tra le entità docenti e classi, in quanto un docente può insegnare a più classi e, allo stesso tempo, una classe può avere più docenti ad essa associati; - un associazione molti a molti tra le entità studenti ed esercizi, in quanto uno studente può svolgere più esercizi e, allo stesso tempo, un esercizio può essere svolto da più studenti; - un associazione uno a molti tra le entità classi e studenti, dato che una classe può essere formata da più studenti, ma uno studente fa parte di una sola classe; In seguito, sono stati identificati gli attributi di ogni entità. In particolare: - l entità docenti è caratterizzata dall userid e la password mediante i quali il docente si connetterà al database, dal nome e cognome del docente e dai diritti che esso ha sul database (docente normale o amministratore del database); - l entità classi è caratterizzata, oltre che da un codice identificativo della classe, dall anno della classe (ad esempio 1, 2, ecc.), dalla sezione (ad esempio A, B, ecc.) e dall anno scolastico a cui essa si riferisce; - l entità studenti è caratterizzata dalla matricola dello studente, dal nome e dal cognome dello studente stesso; - l entità esercizi è caratterizzata, oltre che da un identificativo dell esercizio, dal testo dell esercizio e dal punteggio massimo ottenibile dallo studente nello svolgere l esercizio. Inoltre, nella relazione molti a molti tra studenti ed esercizi, sarà memorizzato il punteggio che lo studente ha ottenuto nello svolgere un esercizio. Da queste informazioni è stato possibile ricavare il modello entità-relazioni (o modello concettuale). DOCENTI userid pwd nome cognome diritti N Insegna M CLASSI idclasse classe sezione annoscol 1 N È composta STUDENTI idstud nome cognome N Svolge esito M ESERCIZI ides testo valore Arrivati al modello concettuale, la tappa successiva era il modello logico. Abbiamo perciò applicato le regole di derivazione per passare dal modello concettuale al modello logico. In particolare: - le entità sono diventate tabelle; - gli attributi sono diventati campi delle tabelle; - in ogni tabella si è identificata una chiave primaria: userid per la tabella docenti (ogni docente deve avere uno userid diverso per poter accedere al database), idclasse per la tabella classi, idstudente per la tabella studenti e idesercizio per la tabella esercizi; - la relazione molti a molti tra docenti e classi è stata implementata aggiungendo la tabella Insegna che ha, come chiave primaria, le chiavi primarie delle tabelle classi e docenti; 20

21 - la relazione molti a molti tra esercizi e studenti è stata implementata aggiungendo la tabella Risultati che ha, come chiave primaria, le chiavi primarie delle tabelle esercizi e studenti e, inoltre, il campo Esito che conterrà il punteggio ottenuto dallo studente in nell esercizio; - la relazione uno a molti tra classi e studenti è stata risolta aggiungendo, nella tabella studenti, la chiave primaria della tabella classi come chiave esterna. Dopo aver applicato le regole di derivazione, è stato possibile ricavare il modello logico. LEGENDA: PK = Chiave primaria della tabella FK = Chiave esterna della tabella PK PK Docenti userid pwd nome cognome diritti Esercizi ides testo valore soluzione Insegna 1 N PK,FK2 idclasse N 1 PK,FK1 userid 1 Risultati N PK,FK2 PK,FK1 ides idstud esito N 1 PK PK FK1 Classi idclasse classe sezione annoscol 1 N Studenti idstud nome cognome idclasse Con il modello logico è così terminata la progettazione del database. Come pianificato, il database è stato creato sul sito (il sito di Davide) per permetterci di testarlo. Per prima cosa, sono state create le tabelle con le relative associazioni. Creazione della tabella docenti CREATE TABLE docenti (userid varchar(15) NOT NULL, pwd varchar(15) NOT NULL, nome varchar(15) NOT NULL, cognome varchar(20) NOT NULL, diritti varchar(15) NOT NULL default 'docente', PRIMARY KEY (userid)); Con questa istruzione viene creata una tabella chiamata docenti con cinque campi, di cui nessuno può contenere un valore nullo (questo il significato dell istruzione NOT NULL). Inoltre, al campo diritti viene assegnato il valore docente, ovvero, se non viene specificato, il docente inserito avrà diritti come semplice docente, non come amministratore. Infine, con l ultima istruzione, si specifica quale degli attributi è la chiave primaria della tabella, ovvero userid. Creazione della tabella classi CREATE TABLE classi (idclasse smallint(6) NOT NULL auto_increment, classe varchar(1) NOT NULL, sezione varchar(1) NOT NULL, 21

22 annoscol varchar(9) NOT NULL, PRIMARY KEY (idclasse)); In questa tabella, la chiave primaria (idclasse) è di tipo contatore, che in MySQL si implementa aggiungendo l istruzione auto_increment al tipo smallint. Creazione della tabella insegna CREATE TABLE insegna (idclasse smallint(6) NOT NULL, userid varchar(15) NOT NULL, PRIMARY KEY (idclasse, userid), FOREIGN KEY (idclasse) REFERENCES classi(idclasse), FOREIGN KEY (userid) REFERENCES docenti(userid)); La tabella insegna è una tabella che ha la funzione di risolvere la relazione molti a molti che intercorre tra le tabelle classi e docenti. In questa tabella, la chiave primaria è la coppia delle chiavi esterne che si riferiscono alle due tabelle che essa collega. Perciò, dopo aver dichiarato la chiave primaria composta da una coppia di attributi, si definiscono le chiavi esterne (idclasse e userid), specificando a quale campo di quale tabella si riferiscono. Creazione della tabella studenti CREATE TABLE studenti (idstud smallint(5) NOT NULL auto_increment, nome varchar(30) NOT NULL, cognome varchar(30) NOT NULL, idclasse smallint(6) NOT NULL, PRIMARY KEY (idstud), FOREIGN KEY (idclasse) REFERENCES classi(idclasse)); Creazione della tabella esercizi CREATE TABLE esercizi (ides smallint(5) NOT NULL, testo varchar(30) NOT NULL, valore smallint(2) NOT NULL, soluzione smallint NOT NULL, PRIMARY KEY (ides)); Nella tabella esercizi abbiamo deciso di non assegnare alla chiave primaria il tipo contatore perché il codice dell esercizio serve anche nel programma Algebrando, perciò lo sviluppatore deve avere la possibilità di assegnare un codice all esercizio manualmente. Per semplicità, abbiamo scelto di associare ad ogni esercizio un numero da 1 a 20, a seconda della posizione dell esercizio nel programma. Creazione della tabella risultati CREATE TABLE risultati 22

23 (idstud smallint(5) NOT NULL, ides smallint(5) NOT NULL, esito smallint(3) default NULL, PRIMARY KEY (idstud, ides), FOREIGN KEY (idstud) REFERENCES studenti(idstud), FOREIGN KEY (ides) REFERENCES esercizi(ides)); Come la tabella insegna, anche la tabella risultati è una tabella di comodo che permette di risolvere la relazione molti a molti tra le tabelle studenti e esercizi. Perciò, contiene come chiave primaria la coppia di chiavi primarie delle due tabelle, che sono anche chiavi esterne della stessa tabella risultati. Inoltre, la tabella è composta anche dal campo esito, che, dato che verrà riempito dal programma solo quando lo studente svolgerà quel dato esercizio, assume il valore NULL (cioè rimane vuoto) se si dovesse creare la tupla manualmente. Questo accorgimento è necessario in quanto il campo esito diverso da NULL significa che lo studente ha già svolto l esercizio e, perciò, impedisce allo studente di memorizzare nuovamente il proprio risultato. È obbligatorio creare le tabelle in quest ordine, in quanto sono presenti chiavi esterne. In pratica, se venisse creata una tabella con una chiave esterna che si riferisce ad una tabella non ancora creata, il DBMS (DataBase Management System) darebbe errore. Dopo aver creato le tabelle attraverso l interfaccia di phpmyadmin, abbiamo inserito dei dati esemplificativi nelle tabelle docenti, classi e studenti, mentre nella tabella esercizi abbiamo inserito gli esercizi previsti dal programma Algebrando. Dopo aver creato il database ed inserito i dati di prova, siamo passati alla seconda fase, cioè quella di creazione del sito di gestione del database. Creazione del sito di gestione del database Come pianificato, abbiamo creato il sito di gestione del database. Il sito è stato creato sul dominio di Davide ed è raggiungibile digitando I dati di accesso di prova sono: - nome utente: d.valeriani - password: valex La struttura generale del sito si divide, sostanzialmente, in due sezioni, a cui però corrisponde un unica schermata di login (fig. 1): la sezione docenti e la sezione amministrazione. 23

24 Fig. 1 La pagina di login del sito La sezione docenti permette ad ogni docente, una volta autenticatosi tramite il proprio nome utente e la propria password (memorizzati nel database), di gestire le classi ad esso associate. In particolare, un docente può scegliere quale classe gestire e, di ogni classe, potrà visualizzare l elenco degli studenti che la compongono (fig. 2). Il docente ha il controllo completo degli studenti della sua classe: questo significa che può aggiungere, modificare ed eliminare gli studenti, oltre che visualizzare i risultati che gli stessi hanno ottenuto nello svolgere gli esercizi del programma. Un insegnante può, inoltre, eliminare un risultato di uno studente, per permettergli di svolgere nuovamente l esercizio. Infatti, come già detto, uno studente può memorizzare una sola volta il risultato di un esercizio, dopodiché può svolgerlo tutte le volte che vuole, senza che questo vada a modificare il risultato memorizzato nel database. Questo accorgimento si è reso necessario perché, altrimenti, uno studente potrebbe visualizzare la soluzione dell esercizio e poi svolgere l esercizio, prendendo il massimo punteggio ottenibile, il che renderebbe la valutazione poco attendibile. 24

25 Fig. 2 L elenco degli alunni della classe 5^B La sezione amministrazione, invece, permette ad un docente che ha diritti di amministratore di gestire tutti gli altri ambiti che il database riguarda. Una volta autenticatosi, il docenteamministratore ha la possibilità di scegliere in quale sezione entrare (docente o amministratore). Nella sezione di amministrazione, è possibile inserire, modificare o cancellare una classe e/o un docente, visualizzare gli esercizi inseriti e, soprattutto, associare un docente ad una classe, per permettergli di gestire i suoi studenti (fig. 3). 25