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Robotica, nuova scienza
Per l’educazione, la formazione, la professione e la
formazione continua
Emanuele Micheli
Fiorella Operto
Scuola di Robotica
Stato Nascente
La Robotica cambierà il nostro
modo di fare scienza e forse la
nostra visione di noi stessi…
è una nuova che attinge a contributi
scienza nata da da
•Meccanica
•Automazione
•Cibernetica
•Informatica
•Fisica/Matematica
•Logica/Linguistica
•Neuroscienze/Psicologia
•Biologia/Fisiologia
•Antropologia/Filosofia
con l’obiettivo di replicare un
organismo autonomo dotato di
Intelligenza Artificiale
Intelligenza/intelligenze
umana
animale
artificiale
robotica
Molte “robotiche” per molte funzioni
robot fissi
•Robotica
industriale
•Robotica chirurgica
robot mobili
•robot terrestri
•robot aerei
•robot
sottomarini
Fine della fase segregazionistica
•
•
•
•
I robot fuori possono operare in aree non completamente note
Aumentata intelligenza
Crisi dell’automotive e sviluppo PMI
Prevista crescita 2010-2013 nel medicale, cosmetica, alimentare e ripresa settore
auto
• Sviluppo del Web e delle App
L’Italia è il
secondo maggior
mercato di robot e
integratori in
Europa
Robotica.
Un settore professionale del
futuro? No, dell’oggi!
Insegnanti avanzati. Educatori avanzati e insegnanti tecnici possono attendersi un incremento della
domanda del 17,5% all'anno. Il mondo diventa sempre più complesso e necessita di professionisti in
grado di gestire questa complessità. Chi è più indispensabile di colui che insegna e prepara questa
nuova generazione di professionisti, se non gli insegnanti?
Programmatori di computer. Attualmente la domanda per questi professionisti è molto alta e le
retribuzioni molto buone (negli Stati Uniti lo stipendio medio annuo è di 74.000 dollari), ma lo sarà
ancora di più negli anni a venire.
Ingegneri in robotica. Per il momento i robot non sono ancora in grado di costruire altri robot. Perciò
diventano indispensabili i professionisti che progettano e costruiscono robot. Quando il i robot
installati saranno numerosi come lo sono oggi i personal computer, nascerà una domanda di
professionisti in robotica pari a quella che esiste oggi per gli informatici.
Operatori per il controllo remoto. Sono i professionisti che controllano dispositivi robotici a distanza,
dai droni ai robot sottomarini. Grazie a loro i robot possono eseguire operazioni di soccorso in aree
contaminate o in zone radioattive. Oppure possono attraversare stretti cunicoli minerari per accedere
a zone sotterranee collassate.
ROBOT DI SERVIZIO
Alcuni settori di applicazione
Tosaerba
industria alimentare
Ambienti estremi
esplorazione mineraria
Spaziali
Sminamento
Sottomarini
costruzioni edili e navali
Robotica medica
rifornimento automatico
Assistenza
guida museale
Riabilitativa
Antincendio
Chirurgica
ispezione e sorveglianza
Pulizia domestica e
civile
Emergenza
Agricoltura
tempo libero ed
entertainment
umanoidi
In Robotica, solo Scienze “dure”?
NO!
HRI ( Interazione Umano-Robot)
Psicologia
Antropologia
Etologia
Sociologia
Filosofia
Architettura &Design
Didattica
Scienze Cognitive
Medicina
Psichiatria
Storia delle culture
Linguistica
Roboetica
Robotica a scuola
Costruzionismo/costruttivismo
Principali aspetti del costruttivismo in didattica:
• sapere come costruzione personale
• apprendimento attivo
• apprendimento collaborativo
• importanza del contesto
• valutazione intrinseca
I padri fondatori
Costruzionismo e costruttivismo
Concezioni secondo cui la realtà non va considerata come un qualcosa di
oggettivo, indipendente dal soggetto che ne fa esperienza, poiché è il soggetto
stesso che contribuisce a crearla in maniera attiva.
Esponenti principali:
Precursori: Jean Piaget,
George Kelly
Ernst von Glasesfeld
Heinz von Foerster
Humberto Maturana (biologia)
Francisco Varela (biologia)
Edgar Morin
Niklas Luhman (applica l'approccio
costruttivista ai sistemi sociali)
Psicologia e teoria
dell’educazione:
Lev Semënovič Vygotskij
Seymour Papert
Benefici della Robotica Educativa
La Robotica..
raccoglie tutte le competenze necessarie
alla costruzione di macchine, di computer,
di programmi, di sistemi di comunicazione,
di reti.
promuove le attitudini creative negli
studenti.
favorisce negli studenti un atteggiamento di
interesse e di apertura anche verso le
tradizionali discipline di base (p. es.
matematica, fisica, elettronica, etc…).
Benefici 2
I robot sono oggetti tecnologici reali
Esistono nel mondo, non solo nella scuola
Varie discipline sinergiche
Adatti per intelligenze varie
Lavoro collaborativo
Pongono problemi
Interazione con l’ambiente
Diminuzione dell’abbandono (Maffucci, Muscato)
Adatti a ragazze e ragazzi e diversamente abili
Formazione professionale
Sapere filosofico
Progetti europei
Robotica educativa
Edurobot
Robodidactics
Terecop
Roberta, le ragazze scoprono i robot
Tomorrow
RobGap
Hardware 1
• Lego Mindstorm
• NXT EV3
• WeDo
Hardware 2
Robot realizzati
artigianalmente acquistando
componenti
Robot professionali
Es. robot Kuka e
KukaSim.Pro
Naho
il robot umanoide europeo
Ambienti di sviluppo e linguaggi
LabView (NI)
Java
Python
SCHEDE
Arduino
Rasperry Pi
Scatenare la creatività 1
• Tetrottero, Vertical View Vehicle:
Arezzo, Genova)
• Aerostato (Arezzo, Genova, Trento)
• Telerobotica in ambiente estremo
• (Arezzo)
Scatenare la creatività 2
•Robot ragno
•Tucano (ITIS POLO Tecnologico di Treviglio, BG
Progetti verticali della Robotica Educativa
Scuola di Robotica porta
avanti progetti di robotica
educativa dalla scuola
dell’infanzia alle superiori
Continuità didattica
nella Robotica Educativa
Sostegno all’apprendimento della matematica, fisica e
scienze
Didattica Hands-on
Varie “intelligenze” attivate
Aspetti artistici, narrativi, di storia della tecnoscienza
Gender learning
Appeal per i ragazzi
Apertura professionale
Network di scuole
Possono essere su base nazionale o
regionale/cittadina, in diversi casi collegate a gare:
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Robot@scuola (Scuola di Robotica)
RomeCup (Fondazione Mondo Digitale
Porte Aperte alla Robotica
Reti del progetto “Roberta” (Piemonte, Emilia, ecc.)
AmicoRobot (scuole medie, Lombardia)
Ragazzinet (Firenze)
RoboCup Jr.
Museo della Scienza, Milano
Museo Civico di Rovereto- Terecop
MCE Piemonte
Scienza Ludica, Toscana
Minirobot (Università di Catania e vari Istituti)
Europole (Verona)
Roboludens, Napoli
(..)
Altri impieghi
• Filosofia (ITIS Galieli di Arezzo)
• Scuole in ospedale (Pediatria Gaslini di Genova;
Niguarda di Milano; Latina)
• Autismo (Genova; Bergamo; UK; Svizzera, Aude
Billard)
• Aree deprivate (Agorà, Genova)
Storia, letteratura, narrazione…
Roboetica
Problemi?
Nessuna tecnologia è esente da problemi o da rischi;
socialmente, questi devono essere considerati e affrontati;
e non solo monetizzati (assicurazioni, cassa integrazione, ecc)
Roboetica
È lo studio degli aspetti etici,
legali e sociali della robotica
Conclusioni
• Benefici confermati in sede di valutazione
• Circolo virtuoso scuole-ricerca-professione
• Attività pionierostica (si può rischiare anche il
martirio 
• Occorre scambio di informazioni e idee
• Progetti verticali aiutano a definire Robotica
Educativa come continuità didattica
SCUOLA DI ROBOTICA
Ente Formatore Miur
Socio della European Robotics Platform
Socio di European Centre for Women and Technology
Centro Nazionale di “Roberta, le ragazze scoprono i robot”
Centro Nazionale della euRobotics Week
Partner di e-skills for Jobs
Partner di Agenda Digitale Italiana
Partner di Grand Coalition for Digital Jobs
Partern della Rete Nazionale di Robotica Educativa
www.scuoladirobotica.it
[email protected]