Istituto Comprensivo

“S. Domenico Savio”
San Gregorio di Catania

a.s. 2010/2011

Progetto Robot

Il progetto Robot si é proposto di introdurre gli studenti alla progettazione di robot originali, costruiti con il kit Lego Mindstorms, già usati in tutto il mondo in ambito scolastico.

Tale scopo si inserisce nell'ampio quadro del rapporto tra ragazzi e nuove tecnologie che é oggetto di dibattito quotidiano. L'approccio seguito nel progetto é di carattere costruttivo. In esso, l'apprendimento è il risultato di una relazione tra le idee e la costruzione di oggetti ad esse correlate, da un lato, e il confronto con gli altri che la condivisione di idee e oggetti promuove, dall’altro. In questa prospettiva, l’uso dei kit suddetti rappresenta un elemento nuovo che facilita le condizioni per la realizzazione di attività di laboratorio sperimentale. In esse, gli aspetti di invenzione (l’apporto personale) e riproduzione (la ricostruzione delle conoscenze accumulate) si possono combinare per favorire la creatività degli studenti.

Oggi, infatti, le nuove tecnologie stanno sempre piú diffondendosi e giocano un ruolo sempre più importante in tutti gli ambiti della società. Nonostante ciò, molti ragazzi sono scarsamente formati per discernere autonomamente quali siano gli utilizzi migliori di questi strumenti e le sfide che essi pongono loro. In modo particolare, l'utilizzo di tali kit programmabili esercita i ragazzi all'uso del pensiero astratto (per es. nella realizzazione dei programmi al computer) e ciò può condurli passo passo all'acquisizione di approcci sistematici ai problemi che vanno anche al di là della semplice disciplina in esame. In altre parole, la programmazione e la progettazione dei kit diventa una sorta di piccolo laboratorio adatto allo sviluppo di importanti abilità che servono per il futuro stesso degli studenti e per l'apprendimento anche in altre discipline.

Fasi di attivazione del progetto

I fase: apprendimento delle basi di robotica e programmazione gli studenti sono stati introdotti alle basi scientifiche e metodologiche della robotica, con particolare riferimento all'utilizzo dei kit Lego Mindstorms; non è stata richiesta in questa fase nessuna conoscenza preliminare della robotica, ma solo conoscenze di base di matematica, al livello dei programmi disciplinari delle classi coinvolte; in questa fase sono state ampiamente attuate dimostrazioni pratiche anche con il coinvolgimento degli studenti;

Quest’anno, tutti gli alunni del corso hanno seguito alcune lezioni di programmazione presso l’Istituto tecnico industriale “Archimede”, che si è distinto nello scorso anno nella competizione mondiale Robocup 2010; L’esperienza è stata altamente coinvolgente e di crescita per gli alunni che si sono ritrovati tra studenti più grandi di loro, con esperienze più importanti e con possibili aspirazioni per un futuro lavorativo; L’esperienza crea il primo coinvolgimento per la partecipazione dei nostri alunni alla “Robocup 2011”.

II fase: realizzazione del robot ogni gruppo, avendo elaborato il proprio progetto alla fine della I fase (con l'aiuto dei docenti e degli esperti), ha iniziato in questa la realizzazione pratica del robot;

III fase: presentazione del robot alla manifestazione “Minirobot 2011” e partecipazione alla competizione italiana “Robocup Junior 2011”

I gruppi che hanno partecipato al corso hanno preso parte alla competizione italiana denominata “Robocup Junior 2011” nella quale uno dei due ha registrato la prima posizione per la sezione “dance”. Tale manifestazione ha contribuito ancora di più ad accrescere l'interesse degli studenti verso un approccio orientato alla risoluzione dei problemi, al lavoro di gruppo e all'utilizzo delle conoscenze di scienza e tecnologia in ambito applicativo.

Inoltre, i lavori realizzati sono stati presentati nell'ambito della manifestazione annuale organizzata dall'Università di Catania, l'Associazione ARCES e l'Ufficio Scolastico Provinciale a Maggio 2011, presso la Facoltá di Ingegneria; anche questa opportunità ha fornito agli studenti la possibilità di comunicare i propri lavori ad altri e di imparare da quanto svolto negli altri istituti in iniziative analoghe.

Di seguito si fa riferimento al raggiungimento degli obbiettivi proposti nella stesura del progetto, a cui si rimanda per maggiori dettagli sulla strutturazione del corso.

Gli studenti sono stati stimolati a recepire rapidamente le indicazioni provenienti dai docenti, in modo da effettuare le opportune modifiche nella realizzazione del progetto

Si é cercato inoltre di far emergere la produttività della divisione del lavoro, stimolando costantemente il lavoro di gruppo;

Materie coinvolte: MATEMATICA – INFORMATICA e ITALIANO

• gli studenti sono stati invitati a utilizzare frequentemente semplici strumenti matematici, giá appresi a scuola, in modo da risolvere piú efficacemente e rapidamente le varie problematiche in fase di test e di progettazione

• inoltre, essi hanno formalizzato correttamente il problema posto in modo che fosse traducibile in sequenze ordinate di istruzioni (algoritmi) che possano essere scritte in opportuni linguaggi di programmazione, con particolare riferimento al linguaggio visuale della Lego

• soprattutto con la prova finale, gli studenti hanno dovuto relazionare verbalmente e per iscritto in modo chiaro, servendosi di linguaggi specifici, sul lavoro da loro svolto; in particolare, hanno dovuto esporre e spiegare la loro attività durante la mostra di fine anno in Università.

Metodo di lavoro

L'individuazione del progetto é stata effettuata dai docenti e dagli studenti stessi al termine della prima fase, scegliendo tra una serie di argomenti possibili proposti sia dagli studenti che dai docenti.

Dopo aver individuato i vari progetti per ogni gruppo ha diviso il lavoro in fasi:

- analisi del progetto;

- pianificazione dei tempi;

- documentazione;

- definizione delle modalità di lavoro (in particolare suddivisione dei compiti all'interno di ogni gruppo);

In tali fasi, si é reso frequentemente necessario reindirizzare i partecipanti al corso verso la modalità di lavoro di gruppo, prevista per tale corso. Gli studenti, infatti, a volte tendevano a integrarsi con difficoltá e a volere svolgere anche il lavoro degli altri componenti della squadra.

Con il tempo, si é sicuramente notato un miglioramento in tale ambito, reso più tangibile agli stessi corsisti dall'evidente miglioramento dei risultati del loro lavoro.

Esperto esterno: prof. Roberto Catanuto
Docente tutor: prof. Orazio Seminara

Alcune immagini relative all’attività

Alunni in laboratorio a scuola	Il robot FRED
Preparazione per la Robocup Dance 2011	Alunni in attesa di disputare la gara di Rescue
Alunni in gara alla manifestazione "Mini Robot" organizzata dall'Università di Catania	Alunni in gara
Alunni premiati per la categoria dance	Intervista per il quotidiano "La Sicilia" dopo la premiazione