Chip chip: il computer prende “corpo”
http://chipchip.splinder.com
Progetto
collaborativo:
·
I.T.I.S “A. Einstein” - Roma
·
I.T.I.S Sperimentale “M.L.Cassata” - Gubbio
·
S.M.S. “Damiano - Novello” - Ravenna
Docenti che hanno
proposto e sviluppato il progetto:
·
Carla Astolfi docente di Educazione tecnica - S.M.S. “Damiano – Novello”
di Ravenna
·
Marco Paletta docente di Tecnologia, Disegno e Progettazione – I.T.I.S
“A. Einstein” di Roma
·
Brunella Pellegrini docente di Elettronica (TDP) - I.T.I.S “A. Einstein”
di Roma
·
Sergio Tardetti docente di Informatica - Sistemi- TIC - I.T.I.S
Sperimentale “M.L.Cassata” di Gubbio
Motivazioni
L'uomo da sempre ha costruito strumenti per aumentare la propria potenza
e diminuire la fatica, ha realizzato utensili, macchine, macchine
automatiche e robot.
Oggi i progressi dell'informatica ci permettono di mettere nelle
macchine abbastanza intelligenza da renderle autonome.
Nella vita quotidiana abbiamo a che fare con una varietà di robot che
spesso non riconosciamo come tali, poiché percepiamo il sistema
robotizzato solo quando “assomiglia” all’uomo; in realtà, anche molti
oggetti di uso comune possono, a tutti gli effetti, essere considerati
robot.
Nei prossimi anni l’umanità si troverà a convivere coi robot, con tutti
i problemi etici e sociali che ne conseguiranno.
Ci sono molte questioni che l'umanità potrà affrontare soltanto mediante
l'impiego di robot: lo studio e la protezione dell'ambiente (per la
bonifica di siti contaminati da scorie tossiche, per il recupero di
materiali pericolosi in luoghi inaccessibili), lo sminamento e la
neutralizzazione di armamenti, l'esplorazione e la colonizzazione dello
spazio.
La robotica, che ha mosso i primi passi in fabbrica, dove ha sostituito
l’uomo nei lavori più pesanti e nocivi, oggi, è uno dei settori
economici in maggiore espansione, come dimostra l’imponente impegno
finanziario in attività di Ricerca e Sviluppo dei paesi più
industrializzati.
La robotica è una scienza giovane e culturalmente stimolante che potrà
contribuire a superare la separazione fra la cultura umanistica e quella
tecnologica-scientifica, poiché si avvale del contributo di numerose
discipline dell’una e dell’altra area.
Con questo progetto intendiamo formare persone in grado non solo di
utilizzare le nuove tecnologie, ma anche di contribuire al loro
sviluppo.
Finalità
1. Far maturare comportamenti
consapevoli e responsabili nei confronti della robotica.
2. Sviluppare un atteggiamento
critico nei confronti della robotica. (Effetti positivi e negativi,
vantaggi, svantaggi, nuove problematiche ecc.)
3. Abituare alla collaborazione a
distanza.
4. Abituare alla condivisione delle
idee e delle risorse.
Obiettivi
didattici
I ragazzi dovranno essere in grado di:
1. Dare una definizione di robot in
base ai seguenti criteri: definizione, azione, scopo
2. Definire le caratteristiche di un
robot
3. Riconoscere i sistemi robotici
negli oggetti di uso comune
4. Definire la Robotica in base ai
seguenti criteri: definizione, azione, scopo (mappa1)
5. Conoscere la robotica nei suoi
aspetti generali e nelle interazioni con altri settori del mondo
scientifico e non solo (mappa
2)
6. Utilizzare il blog come ambiente
collaborativo per la comunicazione e l’interazione tra i gruppi di
progetto
7. Comunicare tra i diversi gruppi
utilizzando l’ambiente del blog (il post come strumento per la
comunicazione e il commento come strumento per l’interazione)
8. Comunicare le proprie esperienze
di laboratorio in forma semplice, chiara e comprensibile a tutti, senza
rinunciare all’uso di una terminologia tecnica specifica
9. Comunicare le proprie esperienze
di laboratorio col fine esplicito di permettere la replicabilità
dell'esperienza, la condivisione/discussione di problemi incontrati e
dubbi e soluzioni pratiche proposte
Contenuti per la
Scuola Media
classi terze, età 13-14 anni, circa 30 ore -
Mappa 3
I.TI.S “Sperimentale
“M.L.Cassata” – Gubbio
classe 4 Indirizzo Informatico,
età 17 anni
I.T.I.S “A.
Einstein” – Roma
classi 4B e 5B, età 17 e 18
anni
Obiettivi specialistici
per gli istituti tecnici
1.
acquisire semplici conoscenze di base di rudimenti di elettronica
digitale ( relative al sistema di controllo del kit )
2. acquisire conoscenze elementari
relative al microprocessore e alla sua programmazione
3. saper descrivere i blocchi
funzionali del kit robotico prescelto (e di un robot in generale)
4. saper assemblare meccanicamente
il kit
5. saper definire e programmare
condizioni di movimento (out), controlli (retroazione) e sensori (in)
6. acquisire conoscenze elementari
relative al sw ed alle strutture base di programmazione (algoritmo,
cicli, controlli condizionati, salti, etc)
Contenuti
1. presentazione dell'argomento
robotica con visione "commentata" del documentario sui robot (dvd
discovery), che introduce visivamente le varie problematiche, stato
dell'arte della ricerca e questioni etiche.
2. introduzione all'elettronica
digitale: il linguaggio del robot
3. il movimento: problematiche e
strumenti da utilizzare (motori corrente continua, essenzialmente -
prove sui motori ed individuazione del il verso di rotazione)
4. analisi del kit robotico a
disposizione (dovrebbero esserci motori, sensori vari ed il
microprocessore per il controllo; ovviamente il sw);
5. elevare il livello di astrazione
dal bit (el.digitale) alla word (byte, lo stesso del pc) per arrivare al
linguaggio di programmazione del microprocessore.
6. le strutture di programmazione
elementari (da introdurre man mano che servono!)
7. introduzione al sw di gestione
del kit robotico (ad iniziare dalle istruzioni base per comandare i
motori, istruzioni di out, quindi ed istruzioni di controllo)
8. costruzione e programmazione del
primo prototipo.
Obiettivo: muovere il robot
ancora sw di gestione:
istruzioni di input (è conveniente presentare il set di istruzioni mano
a mano che i ragazzi ne verificano... la necessità per andare avanti nel
progetto)
impiego dei sensori (di contatto e luminosi)
Modalità di
svolgimento
Il progetto si svolgerà in modo autonomo nelle singole scuole.
L’uso delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione
permetteranno la fruizione dell'esperienza agli studenti che partecipano
al progetto.
1. I ragazzi utilizzeranno il blog
chip chip
come un normale quaderno di lavoro, dove riporteranno in sintesi
l’attività svolta in classe e/o in laboratorio; i commenti saranno
utilizzati come strumenti di interazione. I testi dei post saranno
approvati dalla classe che li presenta.
2. Non si esclude l’uso di istant
messenger con collegamenti audio-video
3. Gli studenti avranno a
disposizione una
biblioteca virtuale dove reperire manuali e testi inerenti alla
tematica affrontata
4. Ragazzi, insegnanti e genitori
potranno trovare nel blog
Ludus Litterarius uno strumento
"che offre a ciascuno la stessa possibilità di mettere in comune ciò che
lo interessa in quel momento con altri che condividono il suo stesso
interesse."
Strumenti di
controllo
La verifica del progetto avverrà su diversi livelli:
1. La realizzazione o meno di quanto
previsto dal presente progetto.
2. L’acquisizione, da parte degli
allievi, di abilità e competenze, accertate attraverso prove specifiche
di valutazione e di autovalutazione.
3. La partecipazione alla gara
robotica secondo il regolamento Edurobot (solo Itis)
4. Discussione tra i docenti che
hanno sviluppato e realizzato il progetto.
Settembre 2005