Entrare nel mondo della robotica con un’ottica liceale: possibile ?

di Alex Bertasi, Giovanni Gallerani, Marcandrea Punzetti, Iacopo Zagatti (4P – Liceo Scientifico Roiti di Ferrara – anno 2017)

Aree tematiche di riferimento: tecmnologia, informatica, robotica
Stato attuale del progetto: in essere

Una risposta pratica dal Liceo scientifico “G. Leopardi” di Recanati !

La robotica sta diventando un settore con un ruolo sempre più importante nella società odierna, tuttavia il suo insegnamento è ristretto esclusivamente agli istituti tecnici. Per ovviare a questa mancanza il Liceo scientifico “Giacomo Leopardi” di Recanati, in collaborazione con l’azienda TALENT (Technological Applications for Learning Empowerment and Thoughts) di Castelfidardo, azienda che si occupa di sviluppare soluzioni tecnologiche innovative per l’educazione e la didattica, organizza dei laboratori pomeridiani di robotica nei quali gli studenti mediante conoscenze scientifiche, logica e creatività imparano le nozioni di base della programmazione dei robot attraverso l’attività ludica e competizione tra gruppi di studenti.

Il progetto è nato quattro anni fa quando un ex alunno del liceo, Lorenzo Cesaretti, ha fondato una startup di robotica educativa, la TALENT appunto. Messosi in contatto con il suo ex docente, Euro Sampaolesi, ha proposto la creazione del corso pomeridiano “Robotica Educativa ”, in collaborazione con il liceo e impegnandosi a fornire alcuni robot per dar inizio alle attività.

Inizialmente i robot utilizzati nel corso erano i LEGO Mindstorm EV3, robot forniti dalla TALENT e prodotti dalla LEGO, basati su una programmazione a blocchi e facilmente costruibili e modificabili grazie alle componenti ad incastro; attualmente il liceo ne possiede diversi esemplari di sua proprietà, ad essi si sono poi aggiunti gli Ardoino Kit, robot costruiti internamente al liceo, che necessitano però di un linguaggio di programmazione più complesso e per questo utilizzati dalle classi quarte.

Il corso “ Robotica Educativa ” si svolge attraverso quattro incontri pomeridiani di due ore nel corso dei mesi di febbraio e marzo, tali incontri sono incentrati ogni anno su sfide differenti. Gli incontri sono facoltativi, interamente gratuiti e rivolti agli studenti delle classi terze e quarte. Le attività si svolgono nel laboratorio di fisica, ad ogni incontro presiedono un esperto della TALENT, un tutor, il responsabile del progetto Sampaolesi Euro ed altri docenti.

Gli obiettivi del progetto sono quelli di introdurre gli studenti liceali alla robotica e avvicinarli ad un ambito lavorativo attraverso la progettazione, costruzione e successiva programmazione dei robot grazie a programmi come LEGO Mindstorm e App Inventor; inoltre il corso aiuta gli alunni a incrementare le proprie competenze razionali e di team-working attraverso attività che fossero ‘creative’. Citando le parole del Prof. Sampaolesi (che fin dall’inizio ha coordinato il progetto) : “ Bisogna sottolineare che il centro nevralgico del progetto sono lo spirito ludico e il divertimento”. Infatti i partecipanti, oltre ad apprendere le nozioni di base della programmazione di robot, si divertono cimentandosi in diverse sfide a squadre, che differiscono di anno in anno.

Durante l’anno scolastico corrente la sfida proposta consisteva nella realizzazione di una simulazione di calcetto con i robot, i vincitori di questa attività sono stati i membri del gruppo di 4a M.

In cosa differisce il progetto del ‘Leopardi’ rispetto all’ordinario insegnamento curricolare della robotica

Il laboratorio “ Robotica educativa” si differenzia dal classico insegnamento della robotica effettuato negli istituti tecnici, fornendo anche connessioni con altre materie scientifiche integrandole con moduli di robotica. Un chiaro esempio di ciò è riscontrabile nel progetto “ I soliti sospetti “ svolto in collaborazione con l’università di Camerino e la Polizia scientifica del gabinetto interregionale Marche – Abruzzo. Lo scopo di questo progetto, la cui finale si è svolta venerdì 3 marzo 2017, era quello di unire circa 50 studenti del quinto anno in una competizione che simula un’indagine scientifica. Durante questa simulazione i ragazzi dovevano decifrare un messaggio crittografato all’interno di un immagine attraverso l’utilizzo di robot telecomandati, conoscenze fisiche e tecniche di crittografia.

Nel corso del progetto “ I soliti sospetti ”, gli studenti delle classi del quinto anno, suddivisi in 8 gruppi, hanno eseguito gli esperimenti nel laboratorio di fisica del liceo lavorando in orario pomeridiano dalle 14:30 alle 16:30; ogni gruppo era seguito da un tutore ed era in possesso di una scheda tecnica che illustrava l’esperimento da compiere.Ogni pomeriggio lavoravano parallelamente 4 gruppi su 4 esperimenti differenti.

Dopo un seminario divulgativo avente come argomento le scienze forensi, i partecipanti al progetto hanno iniziato l’indagine ricavando dai 4 esperimenti gli indizi necessari per partecipare alla sfida finale. Dopo aver partecipato a due seminari incentrati sulla programmazione dei robot LEGO Mindstorm e sull’utilizzo del software Mathematica nell’ambito della decrittazione, gli studenti hanno affrontato la sfida finale,dove anche grazie alla programmazione a distanza dei robot LEGO Mindstorm EV3 hanno dovuto decrittare un codice attraverso il software Mathematica e scoprire la password necessaria per accedere ad un messaggio nascosto in un’ immagine mediante stenografia, che rivelava infine l’assassino.

Per lo svolgimento della sfida i robot sono stati programmati via bluetooth attraverso l’app Programmer della LEGO, ed erano stati dotati di un supporto dove era alloggiato un cellulare che trasmetteva, in tempo reale, le immagini riprese ad un altro cellulare grazie all’app Phone Eye. In questo modo gli studenti potevano guidare a distanza il robot che si muoveva, dentro un’aula con la porta chiusa, lungo un percorso assegnato che doveva portarlo a trovare un codice QR.

Questa attività è stata presentata all’incontro “Laboratorio di fisica e robotica ” che si è svolto venerdì 25 novembre 2016 “ , facente parte del Piano Nazionale della Scuola Digitale ( PNSD ), al quale il liceo prende parte.

Esempi di progetti simili sono presenti anche nel territorio ferrarese. Fra i vari va evidenziato il progetto dell’istituto Tecnico Tecnologico di Portomaggiore, che ha partecipato alle Olimpiadi di Robotica Educativa, rivolte agli studenti della scuola secondaria di secondo grado, presentando come prototipi un metal detector mobile, realizzato con lo scopo di individuare ordigni inesplosi e un mulino dotato di due modalità di funzionamento: rispettivamente idraulico e meccanico. Grazie ai due prototipi l’istituto è stato ammesso alla fase finale. La gara è stata organizzata dalla Miur con l’obiettivo di promuovere le potenzialità dell’insegnamento della robotica nelle scuole. La fase finale della competizione si è svolta il 23 maggio 2017 al Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia “ Leonardo da Vinci ”, che ha visto in competizione diversi istituti italiani.

In conclusione il progetto “ Robotica Educativa ” del Liceo G. Leopardi di Recanati si è rivelato un’attività pomeridiana ben organizzata, che riesce a distinguersi dall’insegnamento della robotica degli istituti tecnici, creando intelligenti collegamenti interdisciplinari, avvalorata dal feedback positivo degli studenti, con obbiettivi validi e che può introdurre gli studenti liceali nell’ambito lavorativo della robotica attraverso attività che presentano ,oltre che all’apprendimento delle nozioni di robotica, utilizzo di logica, attività ludica e lavoro di squadra.

Il progetto ci ha così convinti che abbiamo anche pubblicato un video su YouTube con una nostra presentazione dell’attività. Buona visione !