Robot educativi nelle scuole ticinesi

I robot sono sempre più presenti nelle diverse sfere della nostra vita, dalla cura del giardino alla pulizia delle case, dalla preparazione di pasti gourmet alle attività nelle fabbriche e persino nelle sale operatorie a supporto dei chirurghi e l’elenco potrebbe essere ben più lungo. Tuttavia, una domanda interessante sorge quando si tratta di utilizzare i robot in ambito educativo, nello specifico, nelle nostre scuole: perché e come portare i robot nelle classi?

L’impiego di robot a fini educativi inizia verso la fine degli anni 60, grazie a Seymour Papert, un professore al Massachusetts Institute of Technology (MIT), che ha intuito per primo come i robot potessero contribuire all’apprendimento. Il suo celebre robot “tartaruga” poteva essere programmato per disegnare forme geometriche, e da allora, la tecnologia si è evoluta notevolmente, portando all’emergere di una vasta gamma di robot educativi. Questi robot possono essere programmati attraverso linguaggi di programmazione appositamente progettati per i bambini, spesso con interfacce visive intuitive. Grazie a questi kit, è possibile svolgere attività che vanno ben oltre il semplice divertimento, stimolando una vasta gamma di capacità e abilità. In altre parole, i robot diventano “oggetti con cui ragionare”.

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I robot diventano oggetti con cui ragionare

Interazione con il mondo e soluzione di problemi

La robotica educativa poggia sul concetto di apprendimento come una costruzione attiva del sapere attraverso l’interazione con il mondo fisico e la manipolazione degli oggetti. Il lavoro con piccoli robot consente, attraverso una didattica per progetti, di lavorare contemporaneamente su una dimensione astratta (progettazione e/o programmazione) e su una dimensione concreta/manipolatoria, rinforzando entrambe le dimensioni. Per risolvere un problema gli allievi devono utilizzare il loro sapere per ipotizzare una soluzione e di seguito sperimentare tale soluzione costruendo e programmando il robot. Provando la soluzione con il robot si rendono conto se ciò che hanno ipotizzato funziona e in caso possono modificarla e correggere gli errori.

L’utilizzo dei robot nelle classi non si limita alle materie scientifiche ma si estende a una vasta gamma di discipline. Questo settore interdisciplinare coniuga aspetti educativi, ingegneristici, matematici e creativi. Studi scientifici hanno dimostrato l’efficacia dell’utilizzo della robotica in classe, con benefici che includono la motivazione degli studenti, lo sviluppo di competenze disciplinari e trasversali, l’aumento dell’interesse per le discipline MINT (matematica, informatica, scienze naturali e tecniche) e la promozione del pensiero computazionale, un’abilità fondamentale nell’era digitale. La robotica educativa è stata inoltre dimostrata come un valido strumento per supportare i bambini con bisogni educativi speciali.

La robotica educativa è presente anche nel Piano di studio della scuola dell’obbligo ticinese fra le competenze trasversali “tecnologia e media”. Sono infatti previste attività per lo sviluppo del pensiero computazionale e attività di programmazione utilizzando tra l’altro robot educativi. Inoltre, con la robotica educativa si lavora contemporaneamente sulle competenze trasversali (per esempio collaborazione, comunicazione, pensiero riflessivo e critico o pensiero creativo) anche loro presenti nel piano di studio come competenze da sviluppare nelle varie discipline o in progetti.

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Seymour Papert e la sua ‘tartaruga’

Sperimentazioni e ricerche sul tema

Al Dipartimento Formazione e Apprendimento / Alta scuola pedagogica (DFA/ASP) negli ultimi anni sono state condotte diverse attività di ricerca e didattica per riflettere sull’integrazione della robotica educativa a scuola e supportare i docenti nell’adottare questi strumenti. Grazie a un’estesa rete nazionale sono state proposte diverse sperimentazioni innovative. Ad esempio, nell’ambito di un progetto in collaborazione tra DFA/ASP, il Dipartimento tecnologie innovative (DTI) della SUPSI e il politecnico di Losanna (EPFL) si è sviluppata una comunità di circa 300 persone tra ricercatori, docenti, allievi e genitori. La comunità ha creato e messo a disposizione materiali didattici sulla robotica educativa e discusso su come integrarla al meglio nelle classi. Il successo del progetto è stato riconosciuto dal Fondo nazionale svizzero che nel 2018 gli ha attribuito il prestigioso premio Optimus Agorà, per le più riuscite attività di divulgazione scientifica.

Sempre alla SUPSI, nell’ambito della formazione dei docenti, dal 2018 viene proposto congiuntamente da DFA/ASP e DTI il CAS in robotica educativa. Si tratta di una formazione di 10 crediti a tempo parziale della durata di un anno e mezzo per i docenti dalla scuola dell’infanzia alla scuola media. Durante il CAS vengono introdotti robot, linguaggi di programmazione ed esempi concreti di attività adatti alle diverse fasce d’età. Con i docenti si riflette poi sulla didattica e sulla progettazione di attività di robotica educativa. Il CAS è sostenuto da fondi vincolati a progetti della Confederazione e fa parte di una rete estesa chiamata MINT-Bildung che coinvolge diverse Alte scuole pedagogiche e Scuole universitarie professionali in Svizzera.

Formazione dei docenti e condivisione di attività didattiche

Sempre in ambito formazione dei docenti il DFA/ASP è anche promotore dei RoboticCamp, ossia formazioni intensive di 3 giorni dedicate a docenti di tutta la Svizzera. Il primo Camp si è svolto lo scorso mese di maggio ad Airolo con 20 partecipanti di tutte le regioni linguistiche della Svizzera. Visto il successo verrà riproposto la prossima estate in Vallese. Le iscrizioni per i docenti interessati sono al momento aperte.

Per favorire lo scambio fra docenti e ricercatori e fungere da supporto a lungo termine, in un ulteriore progetto è stata sviluppata la piattaforma roteco.ch. Su questa piattaforma gli insegnanti trovano, sviluppano e si scambiano attività didattiche inerenti alla robotica educativa e vengono informati con le ultime novità e corsi in questi campi. Il progetto Roteco, finanziato dalle accademie svizzere delle scienze, è stato sviluppato dal DFA/ASP in collaborazione con i politecnici di Zurigo (ETH) e Losanna (EPFL). Negli anni hanno poi aderito al progetto molte altre Alte scuole pedagogiche della Svizzera e altri partner che si occupano di tecnologie, scienze e educazione. Ad oggi la comunità conta circa 2’000 docenti iscritti e 1’000 attività condivise. Questi e altri progetti hanno incentivato la presenza della robotica educativa sul territorio ticinese fornendo agli studenti opportunità di apprendimento interattivo e creativo e in linea con le competenze richieste in una società digitale.

In collaborazione con il Dipartimento formazione e apprendimento/Alta Scuola Pedagogica