problem solving

Il progetto si svolge nell’aula LEIS, unica aula LEGO in Puglia, finanziata con fondi FESR (a.s.2013/2014). Realizza un percorso di innovazione didattica per lo sviluppo di competenze di problem setting, posing and solving, cooperative learning, peer education dei nativi digitali, abituati a “pensare con le macchine”. Dalle indagini OCSE-PISA si rileva un’alta correlazione tra i risultati ottenuti nei test delle materie scientifiche ed alcuni fattori di contesto: non sembra affatto trascurabile, come fattore determinante per la scarsa motivazione allo studio, la scarsa attrattività dei programmi scolastici e il mancato collegamento con il mondo del lavoro. Per questo abbiamo immaginato l’Aula di Robotica come un ambiente di apprendimento duale, cioè virtuale e reale, nel quale rispondere ai bisogni educativi dell’utenza liceale, non esente dal fenomeno dell’abbandono e della demotivazione: il processo di cambiamento in atto innova la prospettiva di insegnamento/apprendimento e rende necessario ripensare strumenti, metodologie e ambienti che consentano agli studenti di acquisire competenze disciplinari e trasversali maturando quelle SKILLS FOR LIFE  ormai irrinunciabili per ridurre quel deficit di professionalità nelle discipline STEM declinato soprattutto al femminile. La robotica, dunque, per superare il divario di genere: inserite in un contesto di apprendimento innovativo, le studentesse sono coinvolte in situazioni problematiche nelle quali spendere qualità “femminili” come spirito di iniziativa, resilienza, creatività: dal progettare un robot a quali strumenti (hardware e software) utilizzare, dalla codifica del problema alla pianificazione delle azioni operative, dal monitoraggio alla valutazione. Diventare soggetti competenti, interpretare la realtà, progettare strategie per la soluzione del problema, prendere decisioni coerenti con gli obiettivi e portare a termine il processo aiuta le ragazze nella scoperta delle proprie attitudini verso le discipline STEM.

Il progetto intende creare una “palestra didattica” che, operando come un hub della conoscenza, sviluppi competenze digitali che rendano lo studente pro-sumer, ovvero attore protagonista e consapevole del proprio processo di apprendimento, in grado di orientarsi in un sistema immersivo e contaminato dal digitale e di utilizzare al meglio le risorse di natura informativa e tecnologica, per diventare un “cittadino digitale intelligente” di una Smart Community.

Co-m@king LAB è, dunque, un laboratorio di progettazione creativa e realizzazione prototipale, basato sull’uso di pratiche e tecnologie innovative afferenti agli ambiti del making e dell’IoT (Internet of Things), costruendo oggetti e applicativi in grado di reperire e/o rilevare dati dalla realtà circostante, per poi analizzarli, organizzarli, utilizzarli e diffonderli, rigenerando conoscenza anche mediante la pubblicazione in rete (con relative licenze d’uso open access).

Le attività previste sono caratterizzate da:

• elementi di cittadinanza digitale consapevole;
• verticalità dei percorsi, con approfondimenti e applicazioni dei saperi a contesti diversi ed autentici consolidando obiettivi interdisciplinari;
• coworking e peer learning;
• sviluppo delle life skills e dell’ecosistema individuale, con le tecnologie a supporto della formazione culturale (di cittadinanza);
• competenze trasversali;
• inclusione delle fasce deboli o a rischio marginalità e/o dispersione;
• motivazione e coinvolgimento;
• autoimprenditorialità.

Finalità del progetto:  promuovere un apprendimento attivo basato sulla osservazione e sulla scoperta, orientato  al raggiungimento di una crescente riflessione, consapevolezza e auto-valutazione dei propri processi.
Obiettivi di apprendimento:
Imparare a collaborare, lavorando in gruppo.
Sviluppare il proprio spirito critico, affrontando problemi complessi. 
Imparare a comunicare verbalmente, presentando le proprie idee. 
Imparare a comunicare per iscritto, scrivendo.
Prendere confidenza con la tecnologia, utilizzandone gli strumenti.
Sviluppare il senso di responsabilità, affrontando problemi comuni e reali, trovando soluzioni condivise, impegnandosi n prima persona.Parto dalla tesi che la Robotica sia “scienza” di sintesi che sviluppi contemporaneamente differenti conoscenze e linguaggi, attraverso cui poter “generare” comportamenti e funzioni del robot che si intende “animare”.
Ritengo inoltre (ed è proprio su questo assunto che ho sempre lavorato con i miei studenti) che tutti i linguaggi e le forme di conoscenza si compenetrino e si arricchiscano, in uno scambio reciproco continuo.
Grazie alla presenza in classe di una giovane tirocinante, il progetto ha permesso la preparazione delle gare di Robotica educativa, in cui i bambini con i loro robot narrano e interpretano una storia.
Fasi del lavoro svolto  :
1. Prevedere ciò che lo studente deve apprendere (informazioni e/o attività).
2. Presentare il tema: il libro e/o la storia/ l'argomento su cui riflettere.
3. Presentare hardware e software nuovi da utilizzare e prevedere tempi di esplorazione personale.
4. Facilitare la creazione di squadre di lavoro che si scambino informazioni e idee.
5. Pianificare le tappe della realizzazione del progetto: progettazioni, revisioni, messa a regime, esposizione finale.
6. Dare feedback puntuali ad ogni intervento per il prodotto finale: movimenti dei robot,  lavoro di squadra, pensiero critico,  competenze che emergono.
7. Evidenziare le nuove nozioni apprese.

Il progetto è una pratica educativa consolidata in anni di servizio nella scuola primaria. Il nome è ispirato all'aforisma di Confucio "Se ascolto dimentico, se vedo ricordo, se faccio capisco".

Nella quotidianità scolastica, oltre al fare, elemento indispensabile all'apprendimento, coniugo la motivazione offerta da interessi e passioni personali dei ragazzi. A queste dedico un tempo preciso, adottando la strutturazione classica della Genius Hour, la pratica diffusa in grandi aziende e scuole Oltreoceano. Questo è un tempo produttivo e strutturato in fasi ben definite che prevede lo studio, la ricerca attiva, la produzione e la condivisione di quanto appreso. 

Il lavoro motivato da interessi personali permette di raggiungere obiettivi didattici, formativi e competenze di cittadini del III Millennio, anche in ragazzi poco motivati all'impegno scolastico.

Dalla formazione dei docenti delle scuole in rete a cura del prof. Michele Baldi, esperto di Robotica, ai laboratoratori: Lab1: alunni di 5 anni Scuola dell’Infanzia/classi prime primaria. Lab2: V classe primaria/ classi I di sc. sec. di I°. Lab3 classi III sc. sec. di I°/ classi I sc. sec. II°.
CONTENUTI:La Matematica nella vita quotidiana.Dalle abilità e conoscenze allo sviluppo di competenze concrete atte alla risoluzione di problemi.La Matematica:gioco divertente.Dalle attività manipolative e concrete a situazioni più complesse ed astratte. Robotica Educativa. Attività di costruzione di Robot con i kit della Lego Mindstorms NXT e l’ausilio di software (Micromondi) e LIM per il lavoro cooperativo.

Il MIUR – in collaborazione con AICA, CNR, Università e Politecnico di Torino – ha selezionato nel corso dell’anno scolastico 2012/2013 circa 100 scuole italiane, tra cui il nostro Istituto, per condurre la sperimentazione del progetto PP&S (www.progettopps.it). Il progetto prevede nel contesto dell’attuazione delle linee-guida del nuovo ordinamento dell’istruzione tecnica un’impostazione metodologica dell’insegnamento della Matematica e/o della Fisica supportata dal ricorso a piattaforme di e-learning per i docenti e gli studenti e dall’uso intensivo di ambienti software specifici per il calcolo numerico e simbolico e per la rappresentazione grafica e geometrica.
Al progetto hanno partecipato nell'anno scolastico 2012/2013 le classi III dell’indirizzo Informatica & Telecomunicazioni del nostro istituto e vi hanno partecipato per continuità anche nei due anni scolastici successivi. Le classi che partecipano al progetto accedono per almeno un’ora settimanale della disciplina Matematica ad un laboratorio informatico i cui computer ospitano l’ambiente di calcolo evoluto Maple individuato dai responsabili nazionali del progetto PP&S come lo strumento software per la sperimentazione; a tutti gli studenti delle classi interessate è stata acquistata una licenza di uso personale per svolgere le attività previste con il proprio computer anche a casa. Studenti e docenti condividono un'area sulla piattaforma e-learnig Moodle gestita dal Politencico di Torino. La piattaforma di e-learning Moodle è accessibile a livello nazionale da tutti i docenti e gli studenti del progetto ed è usata come strumento di condivisione e scambio di risorse tra tutti gli utenti.
Il MIUR nel corso dell’anno scolastico 2013/2014 ha esteso il progetto all'insegnamento dell'informatica selezionando circa 20 scuole italiane, tra cui il nostro Istituto, per la sperimentazione – nel contesto del progetto PP&S (www.progettopps.it) – di un percorso metodologicamente innovativo per l’insegnamento dell’informatica intesa come computer science piuttosto che come disciplina tecnologica nelle classi del biennio ponendo al centro il pensiero algoritmico come strumento per affrontare e risolvere problemi di vario tipo. Gli studenti sono stati poi introdotti alla programmazione utilizzando inizialmente ambienti di sviluppo software come Scratch o AppInventor per poi arrivare all'uso della programmazione simbolica con il linguaggio Python. Al progetto hanno partecipato le classi prime e seconde i cui docenti e studenti accedono alla piattaforma di e-learning Moodle resa disponibile per il progetto a livello nazionale. Inoltre gli studenti delle classi coinvolte nel progetto partecipano alle “Olimpiadi del problem-solving” (www.olimpiadiproblemsolving.it) organizzate dal MIUR.
Nel 2014 la nostra scuola è stata polo per la regione Toscana per la formazione di nuovi docenti di scuole diverse, sia di matematica che di informatica, a questa nuova metodologia didattica e agli strumenti di cui fa uso. Nell'arco del triennio quindi il numero delle scuole che hanno aderito al progetto ha subito un costante aumento.
Sia nel caso della Matematica che nel caso dell’Informatica la sperimentazione del progetto è monitorata dal MIUR che ne richiede la continuazione fino a fine ciclo.

Il progetto è nato dal desiderio mettere i ragazzi di terza media intorno a un progetto concreto per innescare dinamiche di lavoro cooperativo e per lavorare sul problem solving affrontando degli argomenti previsti dal programma ministeriale. Il calcolo con i numeri relativi, il calcolo letterale e il piano cartesiano sono gli argomenti scelti per questo progetto. Il progetto mira a far acquisire agli allievi della classe terza una comprensione approfondita delle definizioni matematiche e dei processi logici e formali che stanno alla base del calcolo, e a introdurli al cacolo algebrico utilizzando uno strumento tecnologico potente e coinvolgente quale il linguaggio di programmazione Scratch. Scratch è stato sviluppato dall'MIT di Boston espressamente per avvicinare i bambini alla programmazione. Si tratta di un linguaggio ad oggetti che consente agli allievi di concentrarsi sui passi logici senza dover acquisire il formalismo di un linguaggio avanzato. Dopo aver introdotto i ragazzi all'uso del software ed aver esplorato alcuni progetti di esempio predisposti ad hoc, i ragazzi hanno cominciato a creare il loro programma mettendo in atto diverse strategie di risoluzione dei problemi e di trasmissione dei saperi tra pari. Abbiamo realizzato diverse calcolatrici (software) e abbiamo continuato poi ad utilizzare Scratch per lavorare sul piano cartesiano creando dei giochi e dei percorsi interattivi. L'attività (nata e sviluppata nelle ore di matematica) ha poi coinvolto anche la docente di tecnologia, in quanto molti ragazzi si sono appassionati a Scratch hanno deciso di utilizzarlo per creare dei contenuti riguardanti le fonti energetiche rinnovabili (semplici videogiochi o presentazioni interattive) da presentare all'Esame di Stato nell'a.s. 2013-2014. Continuo tuttora a proporre ai miei allievi alcune attività attraverso la programmazione con Scratch.

Gli strumenti tecnologici vengono incontro alle diverse esigenze di apprendimento dei ragazzi e cambiano lo scenario "tradizionale dell'aula" rendendo gli alunni protagonisti del loro percorso.
Ogni processo educativo ha bisogno di una seria metodologia per risultare efficace.
Dal 2013 sperimento in classe la metodologia del Service Design Thinking e da luglio 2014 faccio parte del gruppo di lavoro nazionale dell'Innovative Design.
La metodologia prevede quattro fasi: Esplorare, Ideare, Sviluppare e Sperimentare.
Per ogni fase ho adottato degli strumenti specifici (Mind Map, Brainstorming, Creare un prototipo, Define success) per sensibilizzare e costruire insieme agli alunni le attività e il monitoraggio delle stesse.
E' stata adottata la strategia della classe capovolta.
La possibilità di avere a disposizione uno spazio riservato nell'ambiente Edmodo dove scrivere e confrontarsi, fruire di specifiche risorse ha aiutato gli alunni a comprendere che la lingua è viva e non è un fatto sterile e noioso. In classe si svolge la fase dell'esercitazione secondo uno schema basato sul problem solving. Si pone una domanda (ad esempio la ricerca di parole specifiche di un testo) e viene chiesto di trovare una soluzione. Ogni studente è sollecitato a presentare la propria posizione e a portare degli argomenti a supporto. In questo modo ognuno partecipa e migliora la propria capacità riflessiva, sviluppando capacità di sintesi e analisi. Infine al termine delle attività coinvolgo l'intera classe in un dibattito e tutte le soluzioni sono condivise sulla LIM attingendo ai file precedentemente caricati della classe su Edmodo.
Si sottolinea che a partire dal secondo quadrimestre all'interno della classe virtuale si sono inserite le docenti di lingua inglese, di lingua francese e di scienze matematiche.

L’Associazione Dschola contribuisce da alcuni anni con proprie esperienze per promuovere il coding quali i seminari e convegni per docenti, l’Italian Scratch Festival giunto alla quarta edizione, la partecipazione al progetto europeo “we.learn.it” coordinato dall’AALTO University finlandese, la partecipazione alle giornate seminariali “T4T” organizzate dal Dipartimento di Informatica dell’Università di Torino. Sulla base della positiva esperienza dell’Italian Scratch Festival e della constatazione dell’efficacia dell’utilizzo di Scratch per l’apprendimento delle basi della logica della programmazione e del computational thinking, Dschola ha proposto la realizzazione dell’iniziativa dal titolo “Programmo anch’io” indirizzata agli studenti delle classi della scuola secondaria di primo grado secondo grado (biennio) del Piemonte e Valle d’Aosta. L’iniziativa – che si inserisce nel progetto Diderot 2014/15 ed è completamente finanziata dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Torino – consiste nell’organizzazione di seminari “hands on” che vedono gli studenti coinvolti in attività laboratoriali in cui avvicinarsi alla programmazione in modo amichevole e divertente attraverso lo sviluppo di una serie di esercitazioni ludico-educative (giochi, storytelling, progetti multidisciplinari) che diano spazio alla fantasia e alla creatività. L’obiettivo che ci si è posti è quello di attivare negli studenti la curiosità nel coding attraverso l’uso di tecniche di problem solving che permettano di risolvere problemi sempre più complessi senza però rinunciare al piacere di sviluppare progetti in cui sia comunque possibile essere creativi. L’iniziativa ha coinvolto 150 classi di 75 diverse scuole per un totale di circa 3000 studenti che hanno avuto la possibilità di partecipare a workshop laboratoriali di 6 ore per classe condotti da formatori esperti, per un totale di 900 ore di coding. All’interno del progetto “Programmo anch’io”, l’associazione Dschola ha preparato due guide, una versione per gli studenti ed una per i docenti, con l’intento di esercitarsi autonomamente o con il supporto degli insegnanti, per consolidare le abilità e le competenze acquisite durante le attività laboratoriali.

Le scuole dei pp. Gesuiti stanno ripensamento il sistema educativo al fine di rispondere più efficacemente alle esigenze del mondo di domani. In particolare, l'Istituto M. Massimo rappresenta il proseguimento di una tradizione educativa presente a Roma dal 1551. In questo contesto, è stato avviato a partire dalla scuola primaria dell’Istituto Massimo un progetto pilota sulla individuazione e risoluzione di problemi complessi.
Il progetto pilota, erogato dall’ing. Claudio Becchetti, ex alunno di questo istituto, si pone l’obiettivo di rafforzare la capacità di problem setting e problem solving degli studenti della scuola primaria utilizzando una metodologia che si basa su alcuni aspetti specifici del paradigma ignaziano.
La prima fase del progetto ha messo in evidenza la capacità dei piccoli alunni di capire, saper spiegare e utilizzare concetti complessi quali “vision” e “mission“. Alla fine del corso anche i ragazzi più timidi hanno acquisito una buona capacità di esporre in pubblico e di lavorare insieme per capire e risolvere i problemi.
Secondo i docenti che hanno assistito al primo corso: “c'è stata una sorta di trasformazione all'interno del gruppo classe. Si è partiti da un primo momento di stupore e tensione a un secondo momento di assoluta distensione e divertimento a un terzo ed ultimo momento di consapevolezza e capacità di autovalutazione. Questi aspetti, che attengono meramente all'atmosfera respirata in classe, fanno capire quanto desiderio c'è, da parte di questi giovani, di una proposta che li ponga al centro del loro apprendimento“.
Il progetto sul problem setting e problem solving si colloca nel quadro più ampio del rafforzamento delle competenze trasversali degli studenti. E’ dunque necessario, già dalla scuola primaria, sviluppare quelle competenze che sono indispensabili in qualsiasi ambito lavorativo. Oggi il progetto viene portato avanti dal Prof. Fabrizio Olati, docente di Tecnologia nella scuola secondaria di primo grado.