La robotica rontro l’abbandono scolastico
di Franka Albrahimi, Michele Bolognesi, Alessandro Colombani, Matteo Milone (anno 2018 – Classe 5B – Liceo Scientifico Roiti di Ferrara)
Aree tematiche di riferimento: fisica, robotica, tecnologia Stato attuale del progetto: concluso
Il fenomeno dell’Early School Leaving (ESL)
L’abbandono scolastico è un fenomeno più allarmante di quanto molti possano ritenere, che colpisce in particolare i ragazzi più giovani frequentanti il primo biennio di istruzione superiore. Tale problema inficia enormemente le loro possibilità per una crescita personale, sociale ed economica. Lascia attoniti che persino nel ventunesimo secolo, oltre il 17,6% degli studenti del Bel Paese abbandoni gli studi superiori prima dell’opportuno completamento, percentuale che si staglia a dispetto di quella complessiva del Vecchio Continente pari al 12,8%. Secondo i dati reperiti da Eurostat, all’incirca cinque milioni e mezzo di individui nell’Unione Europea non hanno completato lo studio superiore di secondo grado, e non hanno nemmeno partecipato a un programma di formazione professionale. L’Unione europea nell’agenda attuale (Europa 2020) si è proposta di eliminare tale problema e a tale fine ha elaborato un progetto internazionale di matrice scientifica, legato al campo della robotica, che in prima linea nelle scuole si occupa del difficile compito di riavvicinare gli studenti alle materie e prevenire l’abbandono scolastico.
Il Progetto
Nell’Ottobre 2015 l’Unione Europea ha approvato l’iniziativa RoboESL, promossa da una partnership di Erasmus+. L’associazione si è così assicurata il supporto finanziario europeo. Questo ha reso possibile l’attuazione di un progetto altrimenti irrealizzabile, dati gli elevati costi. A seguito di ciò, varie scuole italiane, lettone e greche (Lettonia e Grecia condividono con l’Italia un elevato tasso di abbandono ESL), tra i quali vi sono sia istituti di istruzione superiore e universitaria che centri di ricerca scientifica, hanno mostrato interesse per il progetto in questione. Tra le scuole superiori che hanno aderito ci sono il Liceo E. Fermi di Genova per l’Italia, la Valmieras 5.vidusskola per la Lettonia e la 7th Sec. Educ. School Committee of Athens Municipality per la Grecia. Le università che hanno collaborato sono invece l’Università degli Studi di Padova e l’Università degli Studi di Riga, nonché la Latvijas Universitate dalla Lettonia, prontamente affiancate da vari enti di ricerca, ossia la Scuola di Robotica italiana, l’European Lab fo Educational Technology greco e il 6EK A PEIRAIA greco.
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Il progetto è arrivato in Italia grazie alla mediazione di UNIPD (Università degli studi di Padova) che ha proposto dieci curricula (progetti scientifici nell’ambito della robotica). Ognuno di questi curricula si rifa’ a una diversa applicazione dello stesso linguaggio di programmazione semplificato appositamente per gli studenti. Il target cui il progetto si rivolge è rappresentato da alcuni studenti del primo biennio della scuola superiore di secondo grado, selezionati rispettando criteri prestabiliti dalla Facoltà di Pedagogia dell’Università degli studi di Riga, mirati a individuare gli studenti potenzialmente più propensi all’abbandono scolastico. Attraverso l’alleggerimento della tensione e dell’ansia da prestazione, RoboESL si propone di evitare che le capacità di molti studenti rimangano inespresse. Il progetto, cosi facendo, mira ad accrescere quegli aspetti della personalità degli stessi studenti che sono leniti da un ambiente scolastico scoraggiante e all’apparenza ostile. Inoltre RoboESL si propone di sfatare miti e pregiudizi sulla robotica, dimostrando come la stessa non sia solo oggetto di studi per gli allievi particolarmente talentuosi e per gli specialisti dell’ambito tecnico e informatico, ma che anzi sia accessibile ai più nelle sue forme più elementari. Queste ultime, tuttavia, non sono da intendersi come prive di validità educativa e attrattiva per gli studenti, i quali infatti mostrano grandissimo entusiasmo, affascinati da quell’apparente mistero che si cela dietro alla robotica.
Le fasi del progetto
Una volta selezionati gli allievi, secondo i criteri citati in precedenza, sono stati proposti loro i curricula, i quali consistevano nel programmare diversi robot, attraverso piattaforme come LEGO Mindstorms EV3 e BYOR, tramite il celebre Arduino. In particolare LEGO Mindstorms EV3 consiste in un pacchetto contenente un motore primario e uno secondario, nonché vari sensori tattili e a infrarossi, il tutto programmabile attraverso applicazioni per tablet recenti. Invece BYOR si compone di un kit elettronico con sensori a ultrasuoni, tra l’altro, anch’esso programmabile tramite l’uso di un’apposita applicazione per iPad. Tali piattaforme sono alla base dei vari progetti. Ciascun di questi prevedeva il compimento di determinate azioni da parte del robot. Seguiranno descrizioni di alcuni dei curricula che RoboESL ha proposto:
RoboRail Disponendo di una monorotaia su cui far scorrere un carrello a velocità programmabile, gli alunni hanno dovuto farlo muovere a velocità costante tra le varie stazioni, nelle quali si sarebbe dovuto fermare brevemente. La sosta sarebbe stata più lunga nelle stazioni agli estremi della rotaia. Questa esperienza era mirata a far acquisire familiarità agli studenti con la piattaforma EV3.
Desert Scout Tale curriculum consiste nell’impartire ad un robot un itinerario attraverso stazioni poste ai vertici di un poligono regolare, facendogli riconoscere il colore della piattaforma sottostante attraverso gli appositi sensori simulando quindi il rilevamento della qualità dei gas sotterranei.
Go to park Dopo aver posizionato il robot a un’estremità di una serie di slot, che fungono da parcheggi, alcuni “liberi” e alcuni “occupati”, gli studenti si sono impegnati nel fornirlo di adeguati sensori a ultrasuoni. Questo si sarebbe mosso lungo la sequenza di parcheggi utilizzando i sensori per identificare il primo slot libero nel quale effettuare una sosta. L’esperienza era mirata a migliorare le competenze dei ragazzi con sensori a ultrasuoni o a infrarossi che sarebbero stati necessari negli esperimenti successivi.
Sunflower Attraverso l’uso di appropriati sensori luminosi, è stato compito degli studenti programmare i robot affinché mantenessero costante la distanza da una fonte di luce. Avvicinando la sorgente di luce al robot, questo si sarebbe allontanato da essa, viceversa allontanandola esso l’avrebbe rincorsa.
Slalom Come suggerisce il nome questa esperienza consisteva nel far aggirare al robot determinati ostacoli posti sul suo percorso, attraverso l’aiuto di sensori a infrarossi.
Il Futuro del Progetto
RoboESL, allo stato attuale, non avrà seguito, essendosi concluso il periodo massimo stabilito dagli accordi precedentemente presi con l’Unione Europea. Tuttavia, anche se non vi sarà un proseguimento effettivo, quegli studenti che grazie a esso non hanno abbandonato la scuola, sono da considerarsi il massimo successo possibile, nonché la più grande soddisfazione per quanti su ciò hanno investito fondi.
Ringraziamenti
Abbiamo scelto questo progetto in quanto differente dagli altri per l’obiettivo che si propone: non migliorare le competenze degli alunni, ma combattere l’abbandono scolastico facendoli appassionare alla fisica e alla robotica. Un ringraziamento speciale va alla Professoressa Erica Sozzi senza la quale non avremmo potuto reperire le informazioni necessarie alla stesura di questo articolo.
