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Per la scuola seconaria di secondo grado

Didattiche S.T.E.A.M.

La diffusione delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione e la capillare disponibilità di connessione alla rete ha modificato lo scenario pubblico e privato dei cittadini; le modalità per esercitare la cittadinanza sono cambiate. Le otto competenze chiave per l’apprendimento permanente sono ritenute essenziali in una società della conoscenza e costituiscono l’insieme delle conoscenze, abilità e attitudini necessarie per la realizzazione e lo sviluppo personali, la cittadinanza attiva, l’inclusione sociale e l’occupazione. La competenza digitale è sempre più centrale per una cittadinanza attiva e consapevole.
La competenza digitale è una delle otto competenze chiave per l’apprendimento permanente. È definita come la capacità di saper utilizzare con dimestichezza e spirito critico le tecnologie della società dell’informazione.

Le COMPETENZE DIGITALI si articolano su 5 aree:
1. INFORMAZIONE: identificare, localizzare, recuperare, conservare, organizzare e analizzare le informazioni digitali, giudicare la loro importanza e lo scopo.
2. COMUNICAZIONE: comunicare in ambienti digitali, condividere risorse attraverso strumenti on-line, collegarsi con gli altri e collaborare attraverso strumenti digitali, interagire e partecipare alle comunità e alle reti.
3. CREAZIONE DI CONTENUTI: creare e modificare nuovi contenuti (da elaborazione testi a immagini e video); integrare e rielaborare le conoscenze e i contenuti; produrre espressioni creative, contenuti media e programmare; conoscere e applicare i diritti di proprietà intellettuale e le licenze.
4. SICUREZZA: protezione personale, protezione dei dati, protezione dell’identità digitale, misure di sicurezza, uso sicuro e sostenibile.
5. PROBLEM-SOLVING: identificare i bisogni e le risorse digitali, prendere decisioni informate sui più appropriati strumenti digitali secondo lo scopo o necessità, risolvere problemi concettuali attraverso i mezzi digitali, utilizzare creativamente le tecnologie, risolvere problemi tecnici, aggiornare la propria competenza e quella altrui.

Il pensiero computazionale è un processo mentale per la risoluzione di problemi costituito dalla combinazione di metodi caratteristici e di strumenti intellettuali, entrambi di valore generale.
I metodi caratteristici includono:
  • analizzare e organizzare i dati del problema in base a criteri logici;
  • rappresentare i dati del problema tramite opportune astrazioni;
  • 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;
  • identificare, analizzare, implementare e verificare le possibili soluzioni con un’efficace ed efficiente combinazione di passi e risorse (avendo come obiettivo la ricerca della soluzione migliore secondo tali criteri);
  • generalizzare il processo di risoluzione del problema per poterlo trasferire ad un ampio spettro di altri problemi.
Questi metodi sono importanti per tutti, non solo perché sono direttamente applicati nei calcolatori (computer ), nelle reti di comunicazione, nei sistemi e nelle applicazioni software, ma perché sono strumenti concettuali per affrontare molti tipi di problemi in diverse discipline.
Gli strumenti intellettuali includono:
  • confidenza nel trattare la complessità (dal momento che i sistemi software raggiungono normalmente un grado di complessità superiore a quello che viene abitualmente trattato in altri campi dell’ingegneria);
  • ostinazione nel lavorare con problemi difficili;
  • tolleranza all’ambiguità (da riconciliare con il necessario rigore che assicuri la correttezza della soluzione);
  • abilità nel trattare con problemi definiti in modo incompleto;
  • 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;
  • capacità di comunicare e lavorare con gli altri per il raggiungimento di una meta comune o di una soluzione condivisa.

Con il pensiero computazionale si definiscono procedure che vengono poi attuate da un esecutore, che opera nell’ambito di un contesto prefissato, per raggiungere degli obiettivi assegnati.

Per essere culturalmente preparato a qualunque lavoro per gli studenti  è indispensabile quindi una comprensione dei concetti di base dell’informatica. Il modo più semplice e divertente di sviluppare il “pensiero computazionale” è attraverso la programmazione (coding) in un contesto di gioco. Come previsto anche nel Piano Nazionale Scuola Digitale, un’appropriata educazione al “pensiero computazionale”, che vada al di là dell’iniziale alfabetizzazione digitale, è infatti essenziale affinché le nuove generazioni siano in grado di affrontare la società del futuro non da consumatori passivi ed ignari di tecnologie e servizi, ma da soggetti consapevoli di tutti gli aspetti in gioco e come attori attivamente partecipi del loro sviluppo.
Inserire il coding e il pensiero computazionale nella scuola secondaria ad indirizzo non prettamente tecnico è una sfida. La sfida consiste nell'individuare uno strumento e delle metodologie che risultino interessanti, utili ed efficaci non soltanto per gli studenti, ma anche e soprattutto per i docenti. Uno strumento che unisca studenti e docenti nella riconversione della scuola in un nuovo ambiente stimolante ed innovativo.

Imparando a programmare anziché per testo ma per blocchi si acquisiscono competenze per costruire storie interattive, animazioni, simulazioni, videogiochi. Lo sviluppo del pensiero computazionale fornisce un apparato concettuale che permette di riflettere su e/o modellare una costruzione intessendo un rapporto tra un progetto e la sua realizzazione.  

I contenuti del laboratorio saranno programmati secondo le esigenze didattiche della scuola.
Generalmente sono proposte le seguenti attività:
Introduzione all'uso di Scratch - Conoscere le principali funzioni
Utilizzo di Costanti, Variabili e funzioni
Coding - I principali costrutti logici ed iterativi: If - Then - Else, Do - While - Continue - Break  
Coding - Da Scratch a C e viceversa
La tecnologia - assemblare, programmare e muovere un piccolo robot mediante Arduino.
Programmazione di microcontrollori e PLC in Ladder
La tecnologia Costruire un videogioco - BreakWall

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