L’Informatica nelle scuole già c’è Mettere in evidenza l’Informatica che c’è già Barbara Demo Dipartimento Informatica, Università di Torino Workshop Informatica e scuola secondaria DIDAMATICA 2011 4-6 maggio.Torino • non parliamo degli applicativi usati per tanti scopi diversi e utilissimi, ad esempio GeoGebra, Moodle, … • intendiamo che concetti propri dell’Informatica sono già presenti nelle nostre scuole anche se non ne abbiamo consapevolezza perché non sono chiamati col loro nome o non si mette in evidenza l’aspetto informatico di certi argomenti: – gli algoritmi sono presenti nelle nostre aule fin dalla scuola primaria e anche prima – alcuni personaggi presenti nelle lezioni di filosofia come grandi filosofi sono ispiratori e precursori di vari aspetti dell'Informatica DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria Gli algoritmi: tabella ALLARME Gli algoritmi: tabella ALLARME in una scuola Quando suona il segnale di ALLARME: ● ● ● ● ● Interrompere ogni attività; Lasciare dove sono gli oggetti personali, prendendo un indumento per proteggersi dal freddo soltanto se a portata di mano in silenzio mettersi in fila dietro agli alunni apri fila, per ultimi gli alunni serra fila senza correre nè spingere i compagni, abbandonare il locale seguendo il proprio insegnante; ……… Interrompere ogni attività Lasciare dove sono gli oggetti personali, prendendo un indumento per proteggersi dal freddo soltanto se a portata di mano In silenzio mettersi in fila dietro agli alunni apri fila, per ultimi gli alunni serra fila Senza correre nè spingere i compagni, sempre in fila, abbandonare il locale seguendo il proprio insegnante ………………………….. una sequenza di azioni DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria Gli algoritmi a scuola e nella vita di tutti i giorni* ● Addizione* ● Ricerca di un numero in guida del telefono senza esperienza con esperienza ● ce ne possiamo ricordare molti altri – (senza bisogno di citare le ricette) tabella allarme sequenziale, qui algoritmi con condizioni, cicli, ecc. * Everyday Mathematics “The most familiar algorithms are the elementary school procedures for adding, subtracting, multiplying, and dividing" http://everydaymath.uchicago.edu/educators/Algorithms_final.pdf DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria Potremmo scrivere il procedimento di addizione di due numeri a più cifre in colonna come segue: 1. Mettiamo in colonna i due numeri, in modo che le cifre delle unità dei due numeri siano in una colonna, quelle della decina in un'altra e così via. Se un numero ha meno cifre dell’altro completarlo a sinistra con degli 0 2. Sommiamo per prime le cifre delle unità. Se il risultato è inferiore a 10 lo scrivo nella colonna delle unità altrimenti se il risultato è 1 decina e qualche unità: scrivo le unità del risultato nella colonna delle unità e mi ricordo che c’è un 1 di cambio 3. Sommiamo ora le decine sommando, se c’è, anche la decina di cambio. 4. Continuiamo in analogo modo con le centinaia, poi con le migliaia e così via ripetiamo i punti 2 , 3 e 4 finché ci sono sulla sinistra cifre non ancora considerate . DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria 1 Pensiamo a specifiche per elaboratori differenti: • specifica di cosa fare Quando suona il segnale di ALLARME in genere comprensibile ad un “elaboratore” bambino-di-scuola-elementare • specifica del procedimento di addizione di due numeri decimali a più cifre in genere comprensibile ad un “elaboratore” bambino-del-triennio-di-scuolaelementare • specifica della ricerca di un numero in guida del telefono comprensibile ad un “elaboratore” – bambino senza esperienza – adulto con esperienza DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria Gli algoritmi NON sono concetti estranei ai ragazzi perché hanno vicinanza anche con comportamenti di tutti i giorni, seppure con qualche limitazione: percorrere un itinerario prestabilito mini robot in particolare le attività di robot dance (su youtube si trovano molti esempi) percorrere un itinerario dipendente da certe condizioni DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria Strutture dati con ruoli importanti nell’Informatica sono autonomamente usate nella vita di tutti i giorni - Grafi labellati e non - Alberi tassonomici, l’Informatica le ha sfruttate a fondo facendole percepire e poi usare non soltanto come strutture statiche ma come strutture dinamiche, su cui si opera per risolvere problemi Quando introdurre un linguaggio formale per Feuerstein, Rand, Rynders: Lavorare con gli allievi sul concetto di algoritmo, e condurre con loro attività relative, favorisce lo sviluppo di capacità di base, trasversali e utili per l’apprendimento efficace di numerose discipline : - stabilire relazioni tra oggetti, situazioni, problemi, concetti, - costruire modelli esplicativi causa-effetto per mettere in relazione determinati eventi. Così che l’allievo sviluppi l’abitudine a costruire e utilizzare modelli esplicativi per dire “perché” accadono dati eventi e perché accadono proprio secondo quelle modalità, secondo un processo deduttivo. DIDAMATICA 2011 Noti filosofi, matematici, logici sono ispiratori e precursori dell’Informatica che poi esplode quando anche la tecnologia segue all'evoluzione del pensiero: • Pascal • ………… Per considerazioni a questo riguardo rimandiamo all’intervento successivo di Elio Giovannetti DIDAMATICA 2011 Honsell 2006: in un intervento del 2006 nella parte dedicata all'Informatica quale lingua franca per il dialogo interdisciplinare e intersettoriale diceva: l’Informatica è la scienza delle metodologie generali per risolvere i problemi Interazione con altre discipline: dimostrazione di teoremi Per considerazioni a questo riguardo rimandiamo all’intervento successivo di Giorgio Casadei e al workshop “Problem solving e …” Quali strutture dati e come? WS Informatica e scuola secondaria WS Informatica e scuola secondaria Risolvere problemi: specificare algoritmi ? DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria 2 A Udine, per promuovere proprio questo tipo di cultura informatica, una rete di oltre 15 scuole, dall’infanzia alla secondaria, ha dato vita ad un’iniziativa di didattica e di orientamento all’informatica multidisciplinare, basata sul problem solving, dal titolo “Il ciclo dell’informazione” in cui hanno operato insieme insegnanti di materie umanistiche e scientifiche negli anni 2000-2001 [http://www.dimi.uniud.it/cicloinf/] Workshop GRIN, maggio 2010 Claudio Mirolo, Dip. Informatica, Udine DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria Imparare a modellare parti di realtà - per progettare e realizzare basi dati - per risolvere un problema - per capire quelle parti della realtà A proposito del rapporto tra elaboratori ed istruzione, Papert nel suo Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas del 1980 "Imparare ad usare un elaboratore con piena competenza può cambiare il modo in cui un bambino impara qualunque altra cosa…Il vero ruolo che attribuisco all'elaboratore è quello di indurre uno stile mentale" [Papert 1980]. grande convinzione che nella scuola dell’obbligo l'informatica debba avere il duplice ruolo di strumento tecnico trasversale ma soprattutto strumento formativo e culturale di disciplina scientifica . DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria Quando introdurre un linguaggio formale per specificare algoritmi ? Progettare una base dati: • non si creda che sia soltanto compito di supertecnici, basta avere Open Office per essere in grado di avere una base dati con cui gestire i nostri libri, i dvd, i cd, le foto ecc. • Per modellare bisogna prima capire: • analisi dei requisiti è un esercizio di analisi di testi • di comprensione di enunciati DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria Riforma delle scuole secondarie occasione forte di collaborazione tra atenei e scuole Linee guida <-> curricula Informatica <-> Matematica, Fisica, altre discipline Con la circolare 76 del 30 agosto 2010 il MIUR delinea un piano per progetti di collaborazione tra reti di scuole superiori (primo biennio), università e aziende per attività di •formazione •innnovazione • bando formazione già uscito • bando innovazione atteso a breve. DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria >>>> ma qui entriamo in un altro workshop DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria Iniziative di collaborazione atenei-scuole: • AICA • GRIN gruppo di lavoro Informatica e scuola • nei vari dipartimenti : • commissioni Rapporti con le scuole • convenzioni con Associazioni di scuole • ………….. • questo workshop DIDAMATICA 2011 WS Informatica e scuola secondaria 3