Artigianato elettronico e digitale

PON nuova

Il modulo di sviluppo del pensiero computazionale e della creatività digitale "Artigianato elettronico e digitale" è rientrato all'interno del Progetto PON "Digital-mente a scuola".

Avviso 2669 del 03/03/2017 - FSE -Pensiero computazionale e cittadinanza digitale
Codice Progetto: 10.2.2A-FDRPOC-FR-2018-9

Periodo: da gennaio a ottobre 2020. N. ore: 30

Esperti: Nicola Benedet 
Tutor: Antonio Paiotta e Giorgio Caterino

Allievi partecipanti: n. 17 dell'IPSIA

Premessa

Gli allievi delle classi quinte sostengono alla fine del proprio percorso di studi l’Esame di Stato. Già ora alcuni realizzano in preparazione dell’esame una tesina di tipo sperimentale, arrivando alla produzione di un manufatto, dopo aver compiuto un percorso lungo il quale hanno analizzato un problema da affrontare, hanno definito un obiettivo, hanno stabilito gli strumenti da utilizzare e hanno costruito infine un prototipo.

Tale modulo vuole porre le condizioni per promuovere la costruzione di tesine di tipo sperimentale, favorendo così un approccio alla conoscenza attraverso il “fare” e l’esperienza diretta della progettazione e costruzione, con l’uso di strumenti di sviluppo digitale e la realizzazione di prototipi elettrico/elettronici.

La maggior parte degli allievi possiede delle competenze di programmazione (coding) di base, avendo già affrontato nel corso del percorso scolastico “Scratch”, cioè un tool di programmazione visuale a blocchi.

La realizzazione di prototipi digitali è favorita negli ultimi anni dalla disponibilità di strumenti open source e open hardware, sorretti da comunità attive e dinamiche. Uno di questi, la piattaforma Arduino, è composta da un set di schede di prototipazione, da un proprio linguaggio di programmazione e da un proprio ambiente di sviluppo, caratterizzati anche da economicità e semplicità.

Inoltre il tool di programmazione visuale “Mblock”, derivato da Scratch, facilità lo sviluppo di applicazioni di robotica con l’impiego di strumenti facilmente reperibili.

Il modulo prevede perciò lo sviluppo di competenze basiche di programmazione, a partire dall’impiego di strumenti di programmazione visuale come “Scratch” e “Mblock”, l’impiego della piattaforma Arduino insieme ad altri strumenti di prototipazione elettronica, per lo sviluppo e la realizzazione di applicazioni anche robotiche.

Obiettivi formativi trasversali

  • Rafforzamento in chiave digitale degli indirizzi professionalizzanti (come richiesto nell’azione #7 del PNSD) dell’ISIS Zanussi, sia per quanto riguarda l’IPSIA, indirizzo manutenzione ed assistenza tecnica, sia per l’’ITI Sistema Moda, sia per i percorsi di Istruzione e Formazione Professionale;
  • favorire esperienze di robotica educativa, Internet delle cose (IoT) e progettazione digitale di oggetti.

Obiettivi formativi specifici

  • Promuovere modalità di analisi e soluzione dei problemi tramite la costruzione di rappresentazioni formali e la definizione di soluzioni algoritmiche, codificate mediante la programmazione sia grafica che testuale
  • Sviluppo di semplici applicazioni robotiche, mediante l’applicazione e l’integrazione di conoscenze in ambito di informatica, elettronica e meccanica
  • Realizzazione di attività che coinvolgano gli studenti in situazioni concrete, prevedendo che al termine dell’attività formativa ogni studente, o gruppo di due studenti, abbia progettato, realizzato e documentato un manufatto con l’impiego di strumenti di prototipazione digitale.

Metodologie

La priorità è assegnata all’attività laboratoriale sostenendo così una strategia didattica volta alla realizzazione di progetti (project-based learning) e all’apprendimento attraverso la pratica.

La modalità laboratoriale proposta inoltre, attraverso il learning by doing (Imparare facendo), consentirà agli allievi con Bisogni Educativi Speciali ed agli allievi con Disturbi Specifici di Apprendimento di accedere ai contenuti proposti attraverso le modalità più efficaci rispetto ai propri stili cognitivi e nel rispetto dei tempi di ciascuno.

L’apprendimento collaborativo e cooperativo verrà favorito anche attraverso l’utilizzo di strumenti di condivisione e collaborazione online.

Le attività potranno essere accompagnate da un racconto delle fasi anche con l’obiettivo di stimolare la condivisione della conoscenza.

Contenuti

  • Gli studenti possono lavorare a partire dall'ideazione alla realizzazione di oggetti seguendo un percorso di apprendimento attivo, esperienziale, basato su progetto, che unisce competenze tecniche con capacità espressive, attraverso attività di progettazione “hands-on”, basato su ricerca e indagine. L’attività può configurarsi come un percorso di problemi da risolvere in più cicli di miglioramento dove sono distinte le fasi della progettazione, della realizzazione e del miglioramento dell’oggetto prodotto.
  • Obiettivi della progettazione possono essere sia prodotti che opere d’arte, sviluppando sia la creatività pratica che quella espressiva. In particolare potranno essere sviluppate forme di collaborazione tra gli studenti dell’ITI Sistema Moda e studenti dell’IPSIA, indirizzo manutenzione ed assistenza tecnica, per la realizzazione di accessori ed abiti che integrino conoscenze ed abilità specifiche dei differenti indirizzi professionali.
  • Particolare attenzione deve essere posta alla individuazione di un bisogno e alla ricerca di soluzioni sostenibili che portino ad una prototipazione rapida.
  • Acquisizione di competenze di coding con l’impiego degli strumenti di programmazione grafica Scratch e Mbot: modelli, strutture di controllo, variabili; traduzione di un modello in un algoritmo.
  • Piattaforma Arduino: introduzione alla scheda Arduino ed al concetto di microcontrollore; analisi dell’hardware; descrizione del set di schede di prototipazione Arduino; impiego del suo ambiente di sviluppo, impiego del linguaggio di programmazione di Arduino.
  • Presentazione ed esplorazione di alcuni prototipi già realizzati
  • Ideazione e sviluppo di un progetto con Arduino
  • Realizzazione hardware, test e debug dei progetti
  • Programmare e utilizzare oggetti fisici connessi in rete sia cablata che wireless; sviluppare il concetto di Internet of things (IoT), della acquisizione, codifica ed elaborazione di dati ambientali, con l’impiego di sensori analogici e digitali.
  • Impostazione ed utilizzo di strumenti di cloud computing per la documentazione, la condivisione e la collaborazione online; impiego di Google Drive.
  • Economia della condivisione e concetti di Open Source e Open hardware. Diritto d’autore e licenze Creative Commons.

 

Date ed orari delle attività

17/01/2020 13:30 - 16:00 - 2,5 ore
21/01/2020 13:30 - 16:00 - 2,5 ore
24/01/2020 13:30 - 16:00 - 2,5 ore
28/01/2020 13:30 - 16:00 - 2,5 ore
31/01/2020 13:30 - 16:00 - 2,5 ore
11/02/2020 13:30 - 16:00 - 2,5 ore
14/02/2020 13:30 - 16:00 - 2,5 ore
18/02/2020 13:30 - 16:00 - 2,5 ore
21/02/2020 13:30 - 16:00 - 2,5 ore
21/09/2020 13.00 - 16.00 - 3 ore
22/09/2020 13.00 - 16.00 - 3 ore
23/09/2020 08.00 - 12.00 - 4 ore
23/09/2020 13.00 - 16.00 - 3 ore
24/09/2020 13.00 - 16.00 - 3 ore
25/09/2020 13.00 - 16.00 - 3 ore
28/09/2020 13.00 - 16.00 - 3 ore

29/09/2020 13.00 - 15.30 - 3 ore
30/09/2020 08.00 - 12.00 - 4 ore
30/09/2020 13.00 - 16.00 - 3 ore

01/10/2020 13.00 - 16.00 - 3 ore
 

Risultati attesi

Produzione da parte degli allievi di un prototipo, con l’utilizzo di un sistema di sviluppo digitale e di strumenti di prototipazione elettronici, dopo aver compiuto un percorso lungo il quale hanno analizzato un problema da affrontare, hanno definito un obiettivo, hanno stabilito gli strumenti da utilizzare.
Costruzione di tesine di tipo sperimentale per l’Esame di Stato del quinto anno.

Ultima modifica il 20-08-2021 da ALBERTO ASTOLFI