Il termine viene utilizzato per indicare i corsi di studio e le scelte educative volte a incrementare la competitività in campo scientifico e tecnologico.
Cosa facciamo in pratica:
Costruiamo un braccio robotico
con 4 servocomandi (g9)
con dei cucchiaini del caffè usa e getta riciclati
con dei bulloncini e dadi M3 (3mm di diametro)
con una piastra di ferro forata
utilizzando un modello in 3D https://www.thingiverse.com/thing:65081
e il software SLIC3R https://www.slicer.org/
stamperemo una pinza robotica
una breadboard
Jumpers filo Dupont
quattro potenziometri
la scheda Arduino
Descrizione sintetica del progetto
Il corso di robotica affronta la programmazione software (CODING) sulla piattaforma IDE ARDUINO del microcontroller ARDUINO UNO, prevederà la costruzione meccanica con dadi bulloni, cacciavite e materiale di recupero (cucchiaini di plastica) di sei semplici bracci robotici e dei relativi circuiti elettronici per comandarli (fili elettrici, breadboard solderless, potenziometri e servocomandi).
La caratteristica
principale di tale progetto è quella di permettere la realizzazione di una esperienza
a finalità inclusiva. Ciò è reso possibile grazie alla peculiarità del corso
stesso che prevede l’interazione tra gli alunni attraverso la costruzione del
proprio “saper fare”.
Il corso coinvolge tre
principali macro aree operative: meccanica, elettronica e programmazione
informatica. Questo favorisce il coinvolgimento anche degli alunni con
predilezioni per attività a carattere prevalentemente manuali e concrete, nelle
quali è importante la manipolazione sia globale che fine.
Una volta appresi i
primi fondamenti del progetto, hanno inoltre la possibilità di spiegare ai
compagni secondo la modalità di peertutoring ciò che hanno sperimentato sul
campo.
Articolazione del
progetto:
1° incontro: a) Familiarizzazione con i temi della
robotica attraverso la visione di brevi filmati, raccolta delle aspettative,
conoscenze e competenze sulla tematica della robotica degli alunni; b)
Spiegazione delle componenti hardware e catalogazione dei pezzi in base alla
funzione; c) Spiegazione e installazione delle componenti software (IDE
ARDUINO) sui laptop; d) costruzione e programmazione del primo schema
elettronico, (accendere e spegnere il led di sistema di Arduino).
2° incontro: Costruzione e programmazione del braccio
robotico, con l’ausilio di schede, di video e del docente. I ragazzi
inizieranno a costruire il robot partendo dal primo segmento del braccio,
costruendo la base su cui poggiare la breadboard, Arduino e l’alloggiamento del
primo servomotore. I ragazzi impareranno a programmare uno sketch
(dichiarazione delle variabili analogiche e dichiarazione dei pin di input e
output) per far ruotare un servomotore accoppiato ad un potenziometro.
3° incontro: Personalizzazione dei compiti:
differenziazione delle attività sulla base delle capacità che i ragazzi avranno
manifestato nei precedenti incontri. Costruzione e programmazione del robot,
con l’ausilio di schede, di video e del docente. I ragazzi continueranno a
costruire i robot (secondo segmento del braccio) e modificheranno la
programmazione dello sketch del 2° incontro al fine di leggere attraverso
la porta seriale del laptop i dati analogici sulla posizione del servomotore
(lettura delle variabili analogiche e comprensione del dialogo microcontroller
e pc). Inoltre, cercheranno con l’ausilio del professore di tecnica di decorare
e rendere più accattivante la struttura estetica del basamento del braccio
robotico.
4° incontro: Programmazione attraverso il software:
analisi della funzione IF definita “condizionale” grazie al quale il
comportamento del robot sarà in grado di muoversi in sincronia con la rotazione
dei potenziometri e introduzione dei termini di Se e Allora. I ragazzi
continueranno a costruire i robot e decoreranno per rendere più accattivante la
struttura estetica del braccio.
5° incontro: Programmazione attraverso il software:
lettura e trascrizione delle posizioni dei servomotori e introduzione del ciclo
FOR. I ragazzi continueranno a costruire i robot (terzo segmento).
6° incontro: Programmazione attraverso il software:
lettura e trascrizione delle posizioni dei servomotori e utilizzo del ciclo FOR
per far muovere i bracci robotici in precise posizioni. I ragazzi finiranno di
costruire i robot assemblaggio della pinza.
7° e 8° incontro Costruzione del plastico sul quale
verranno messi i bracci
Durante gli incontri
saranno stampate con una stampante 3D le pinze robotiche a titolo dimostrativo
al fine di far comprendere il funzionamento del processo di stampa FDM.
Obiettivi e Finalità:
Il corso si colloca
all’interno delle “Indicazioni” per il curricolo del primo ciclo “Programmare
ambienti informatici e elaborare semplici istruzioni per controllare il comportamento
di un robot” e del PNSD (Piano Nazionale Scuola Digitale), ottobre 2015.
Le lezioni verranno
condotte ispirandosi al quadro teorico del Learning By Doing che poggia le sue
basi sul costruzionismo di Papert e sul modello didattico Project-Based Learning
che favorisce l’interazione sociale e l’interscambio culturale attraverso la
realizzazione di un prodotto fisico.
Gli elementi essenziali
del progetto sono:
Creazione di un ambiente inclusivo di apprendimento centrato sul discente;
Collaborazione;
Concretezza;
Management delle risorse e del tempo a disposizione;
Auto Monitoraggio e Autovalutazione.
Obiettivi:
favorire strategie di ragionamento, di problem/finding e di
problem/solving implicate nelle attività di costruzione e programmazione
di piccoli robot;
attuare la ricerca di scelte razionali e di ottimizzazione delle
stesse in attività di progettazione/realizzazione;
l’utilizzare linguaggi specifici della tecnologia;
valorizzare lo strumento informatico visto non solo come fine ma come mezzo
per nuovi e più stimolanti apprendimenti;
Abituare i ragazzi a lavorare in gruppo per individuare i problemi,
scegliere soluzioni, verificare i risultati.
