Coding e robotica educativa per lo sviluppo delle competenze nella scuola secondaria di primo grado

The project entails the use of robots and is based on three elements: a hacking approach, a tinkering methodology based on "Think-Make-Improve" and a Cooperative Learning environment (D. Johnson , R. Johnson, E. Johnson Holubec, 1994). In this context, the teacher becomes the facilitator of the learning process through which students can build new skills, using an inductive process that aims to test new and acquired knowledge and skills. The "Think-Make-Improve" approach allows to think up a solution to the problem, verify its accuracy through immediate feedback and finally use the collected data to improve the overall project. In a context where students take a thoughtful attitude and recognise failure as an opportunity to improve their project, authentic learning can be accomplished. The proposed project has educational benefits that go well beyond the simple acquisition of knowledge and skills. Through this methodology, students widely expand their proficiency in both curricular knowledge and social experience. The cornerstones are: strengthening students' motivation, greater persistence in a challenge, increasing the wish for experimentation, tolerating failure and promoting initiative and entrepreneurship. The learning unit is created for second year students of second-grade secondary school and consists in eight 60-minutes lessons; the first one is introductory, the last one is for evaluation, each of the central ones is divided into three phases: Phase 1. Challenge introduction: The teacher launches a challenge to test groups with increasingly complex problems. Phase 2. Stimulus: Each lesson introduces new interdisciplinary contents (robotics, coding, mathematics, physics, etc.) useful for solving the problem. Starting from generic rules, the teacher explains key concepts to the class, inviting the students to experiment with them in practical implementations. Phase 3. Experimentation: Students find a solution and immediately verify its accuracy using the LEGO® Mindstorms EV3 robot. They are split into groups (cooperative learning methodology) that will accept the challenge and propose a shared solution, verifying in real time the strength of their hypotheses and using the data collected to improve their project. The initial objectives have been achieved and the activity has been a source of useful experience: to encourage and enhance cooperation between teachers of different subjects, thus generating a virtuous cycle for development and dissemination of good practices; to contribute to scientific research about innovative teaching and educational robotics; to promote inclusive practices; to develop projects for continuity of education, vocational guidance and contrast to school abandoning.

Il progetto prevede l'utilizzo di robot e si fonda su tre elementi: l'approccio hacker, la metodologia tinkering basata sul ¿Think-Make-Improve¿ e l'ambiente di apprendimento cooperativo strutturato con metodologia didattica di Cooperative Learning (D. Johnson, R. Johnson, E. Johnson Holubec, 1994). In questo contesto, l'insegnante assume il ruolo di facilitatore del processo di apprendimento tramite il quale gli studenti possano costruire nuove competenze, attraverso un procedimento induttivo che metta alla prova conoscenze e abilità nuove e pregresse. L'approccio ¿Think-Make-Improve¿ permette di ideare una soluzione al problema posto, verificare la propria proposta attraverso un feedback immediato e utilizzare i dati raccolti per migliorare il proprio progetto. In un contesto in cui gli studenti assumono un atteggiamento riflessivo e riconoscono il fallimento come opportunità di miglioramento del proprio progetto, si potrà perciò verificare un apprendimento autentico. I vantaggi educativi del progetto proposto vanno ben oltre la semplice acquisizione di conoscenze e abilità. Attraverso questa metodologia lo studente sviluppa competenze trasversali sia di tipo curricolare che di tipo sociale. I capisaldi sono: il rafforzamento della motivazione degli studenti, una maggiore persistenza di fronte alla sfida, l'aumento del desiderio di sperimentazione, la tolleranza del fallimento e la promozione dello spirito di iniziativa ed imprenditorialità. L'unità di apprendimento, proposta agli studenti del secondo anno delle Scuola Secondaria di Primo grado, prevede 8 lezioni di 60 minuti; la prima è introduttiva, l'ultima di valutazione, mentre le altre seguono un modello composto da tre fasi: Fase 1. Presentazione della sfida: Il docente lancia una sfida mettendo alla prova i gruppi con problemi sempre più complessi. Fase 2. Stimolo: Ogni lezione prevede l'introduzione di contenuti interdisciplinari (robotica, coding, matematica, fisica, ecc.) utili alla risoluzione del problema. Partendo da regole generiche, Il docente spiega alla classe concetti chiave, invitando i ragazzi a sperimentarli attraverso applicazioni concrete. Fase 3. Sperimentazione: Gli studenti trovano la soluzione e possono verificarla immediatamente utilizzando il robot LEGO® Mindstorms EV3. Divisi in gruppi (metodologia cooperative learning), accettano la sfida e propongono una soluzione condivisa, controllando in tempo reale la validità delle loro ipotesi formulate ed utilizzando i dati raccolti per migliorare il loro progetto. Gli obiettivi di partenza sono stati raggiunti e l'attività ha fornito un bagaglio di esperienza utile a: incentivare e valorizzare la collaborazione tra docenti appartenenti a diversi settori generando un circolo virtuoso nel quale sviluppare e diffondere buone pratiche; fornire un contributo alla ricerca scientifica nell'ambito della didattica innovativa e della robotica educativa; promuovere pratiche inclusive; sviluppare progetti di continuità didattica, orientamento in uscita e contrasto alla dispersione scolastica.