{"id":1916,"date":"2018-10-03T16:04:44","date_gmt":"2018-10-03T14:04:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pedagogia.it\/digituslab\/?p=1916"},"modified":"2018-10-03T16:20:50","modified_gmt":"2018-10-03T14:20:50","slug":"robot-e-bambini-allo-stripes-digitus-lab-dal-coding-alla-robotica-educativa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pedagogia.it\/digituslab\/2018\/10\/03\/robot-e-bambini-allo-stripes-digitus-lab-dal-coding-alla-robotica-educativa\/","title":{"rendered":"Robot e bambini: allo Stripes Digitus Lab dal coding alla robotica educativa!"},"content":{"rendered":"

Pare che l\u2019idea dell\u2019uomo di dar vita ad oggetti inanimati possa risalire addirittura a qualche migliaio d\u2019anni fa. In Cina ci sono testimonianze a partire dal terzo secolo avanti Cristo; nel libro <\/span>Trattato del vuoto perfetto<\/span><\/i> (uno dei tre grandi classici taoisti), ad esempio, si narra dell\u2019ingegnere meccanico Yan Shi capace di costruire un automa dalle sembianze umane. O ancora le leggende della mitologia greca del dio Vulcano che avrebbe costruito una schiera di servitori meccanici. Nel 428 a.C., Archita di Taranto (<\/span>\u1f08\u03c1\u03c7\u03cd\u03c4\u03b1\u03c2, <\/span>Arch\u00fdtas<\/span><\/i>)<\/span>, considerato come l\u2019inventore della Meccanica razionale (o meccanica analitica) e il fondatore della Meccanica, si dice abbia inventato diverse apparecchiature meccaniche tra cui la colomba di Archita appunto. Sembra che quest\u2019ultima, se messa su un albero, fosse capace di volare di ramo in ramo. E che dire poi di Leonardo da Vinci? Tra i suoi molti automi possiamo ricordare il cavaliere o meglio ancora il soldato robot<\/span> che, ricostruito in scala 1:1, ha dato prova di funzionare correttamente.<\/span><\/p>\n

La passione per l\u2019automazione prima, e la robotica poi, ha dato prova di affascinare dunque l\u2019uomo da lungo tempo fino ad arrivare alla creazione nel 1954 da parte di George Devol di quello che da tutti viene considerato il primo robot realmente programmabile. Adottato infatti nella catena di montaggio della General Motors, \u00e8 diventato a tutti gli effetti il primo robot industriale ad entrare in funzione, dando il via ad una corsa che non si \u00e8 ancora arrestata. <\/span><\/p>\n

Questo percorso, in ambito educativo, ci ha condotto negli anni \u201860 a Seymour Papert, che potendo vantare un\u2019esperienza lavorativa con Jean Piaget, si trasfer\u00ec al MIT per lavorare con un gruppo che si occupava di Intelligenza artificiale. <\/span><\/p>\n

In quegli anni dar\u00e0 vita al LOGO, un linguaggio di programmazione comprensibile ed usabile anche da bambini delle scuole elementari e dar\u00e0 il via all\u2019utilizzo del computer nelle scuole come supporto valido anche per i bambini pi\u00f9 piccoli. Il LOGO \u00e8 l\u2019antesignano degli strumenti che oggi utilizziamo nella robotica educativa che prendono spunto dalla tartaruga del LOGO, sia fisica che virtuale, che pu\u00f2 essere spostata con comandi semplici (avanti, indietro, destra e sinistra indicando anche i gradi di rotazione) e permette di tracciare una linea lungo il proprio cammino o di non farlo, consentendo quindi di realizzare disegni. <\/span><\/p>\n

Nasce in Cascina Triulza (MIND Milano Innovation District – ex sito Expo Milano) \u201cStripes Digitus Lab – Centro internazionale di ricerca e innovazione sulla robotica educativa e le tecnologie digitali\u201d – <\/b>https:\/\/digituslab.it<\/b><\/a> , creato da Stripes coop sociale Onlus nell\u2019ambito del Lab Hub per l\u2019Innovazione Sociale di Fondazione Triulza \u00a0<\/b><\/p>\n

Tra le molte tecnologie e prodotti sempre pi\u00f9 presenti ormai nel mercato della robotica educativa, sono a nostro avviso da prediligere ed incentivare sempre quelle che si basano sul Software Libero (Open Source Software) e sull\u2019Open Hardware.<\/span><\/p>\n

Tra i diversi che soddisfano questi requisiti, troviamo di particolare interesse Thymio di Mobsya creato dal Prof. Francesco Mondada Gruppo MOBOTS, Ecole Polytechnique F\u00e9d\u00e9rale de Lausanne – http:\/\/mobots.epfl.ch\/ e la piattaforma Arduino con particolare riferimento ad Arduino UNO – https:\/\/www.arduino.cc\/<\/span><\/p>\n

Entrambi questi strumenti, insieme a molti altri, hanno trovato spazio all’interno dello <\/span>Stripes Digitus Lab<\/b>, il nuovo Centro internazionale di ricerca sulla robotica educativa e le tecnologie digitali creato da Stripes Coop. – <\/span>https:\/\/pedagogia.it\/<\/span><\/a> , realt\u00e0 attiva da decenni nella gestione di servizi educativi e pedagogici, nonch\u00e9 in attivit\u00e0 di ricerca e di sperimentazione, in collaborazione con diverse universit\u00e0 italiane ed europee, sulla robotica educativa come strumento di apprendimento, creativit\u00e0, collaborazione e inclusione. Tra le molte collaborazioni quelle gi\u00e0 operative attraverso progetti di ricerca per il prossimo quinquennio \u00a0presso lo <\/span>Stripes Digitus Lab<\/b> sono realizzate in collaborazione con l’<\/span>Universit\u00e0 degli Studi di Milano Bicocca<\/b>; l’<\/span>Universit\u00e0 Cattolica del Sacro Cuore di Milano<\/b> – <\/span>C.R.E.M.I.T.<\/b>; <\/span>ISTC-CNR L’Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione del Consiglio Nazionale delle Ricerche<\/b>; <\/span>EPFL Gruppo MOBOTS, Ecole Polytechnique F\u00e9d\u00e9rale de Lausanne<\/b>.<\/span><\/p>\n

Lo <\/span>Stripes Digitus Lab<\/b> si rivolge ai \u201cnativi digitali\u201d con particolare attenzione alla prima infanzia (0\/6 anni), ai bambini in et\u00e0 scolare (6-10 anni) e ai preadolescenti (11-14 anni). Molte delle sue attivit\u00e0 prevedono inoltre il coinvolgimento di studenti di scuole secondarie di secondo grado, di insegnanti, professionalit\u00e0 del settore educativo e genitori.<\/span><\/p>\n

Thymio \u00e8 basato sull\u2019\u201ceducare\u201d, visualizzare i meccanismi, permettere l\u2019accesso, creare il \u201csenso critico\u201d. \u00c8 progettato con un look \u201cneutro\u201d, che permette di adattarsi ai bisogni, di far esprimere la creativit\u00e0 e la voglia di realizzare le proprie idee. Il professore di robotica Francesco Mondada del Politecnico Federale di Losanna (EPFL) luogo nel quale \u00e8 stato sviluppato inizialmente il progetto Thymio, lo descrive con queste parole: “Direi che \u00e8 un robot \u201ccontrocorrente\u201d. Infatti, in un periodo dove non passa una settimana senza l\u2019annuncio di un nuovo robot \u201ceducativo\u201d, il robot Thymio resta una specie di eccezione, cha va controcorrente rispetto a vari aspetti. Al contrario di moltissimi robot che si basano sul \u201cconvincere\u201d o l\u2019intrattenere, Thymio \u00e8 basato sull\u2019\u201ceducare\u201d, visualizzare i meccanismi, permettere l\u2019accesso, creare il \u201csenso critico\u201d. Al contrario dei robot che normalmente sfoggiano look incredibili, high-tech o fantascientifici, Thymio \u00e8 progettato con un look \u201cneutro\u201d, che permette di adattarsi ai bisogni, di far esprimere la creativit\u00e0 e la voglia di realizzare le proprie idee. Al contrario dei robot giocattolo che devono attrarre l\u2019attenzione di un sesso (blu o rosa?) e di un\u2019et\u00e0, Thymio resta impassibilmente neutro, per permettere un utilizzo da parte di ragazzi e ragazze di diversa et\u00e0. Al contrario dei robot pensati e progettati per passare di moda e sparire per alimentare il consumismo, Thymio si rinnova nel software, sulla base di un hardware avanzato, stabile, robusto, che pu\u00f2 essere riparato grazie a una documentazione completa e un\u2019elettronica smontabile.”. Per quanto riguarda Arduino, \u00e8 un mondo intero e dunque, non solo uno strumento per costruire robot educativi, ma una vera e propria piattaforma di sviluppo di idee, progetti e prodotti di qualunque tipo; ma andiamo con ordine. Arduino \u00e8 un progetto italiano che nasce nel 2005 \u00a0ed arriva nel giro di pochissimo tempo a fama mondiale soddisfacendo le esigenze di artisti, designer, hobbisti e chiunque sia interessato a creare oggetti o ambienti interattivi come ad esempio i maker.<\/span><\/p>\n

Arduino viene utilizzato ad esempio per tutto ci\u00f2 che viene identificato con l\u2019acronimo STEM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica) per \u201cpensare con le mani\u201d o pi\u00f9 propriamente fare tinkering e cio\u00e8 quella cosa che nasce dalla volont\u00e0 di armeggiare, adoperarsi, darsi da fare con le cose per capirne il funzionamento, creare nuovi oggetti, studiarne le logiche attraverso un\u2019attivit\u00e0 dinamica, concreta, stimolante e divertente.<\/span><\/p>\n

L\u2019idea \u00e8 che imparare concetti della fisica, della matematica e pi\u00f9 in generale della tecnologia, non debba necessariamente essere noioso e difficile, ma possa invece essere appunto un\u2019avventura entusiasmante. Il movimento dei tinkerer, ormai diventato corposo a livello mondiale (ad esempio in Italia il Museo della Scienza e della Tecnologia di Milano \u00a0oltre che presso lo Stripes Digitus Lab), conta ormai laboratori creativi disseminati un po\u2019 ovunque che spesso con spirito \u201copen source\u201d condividono le loro realizzazioni con una comunit\u00e0 crescente a livello internazionale.<\/span><\/p>\n

Si trovano enormi quantit\u00e0 dunque di siti su internet nei quali vengono presentati i vari progetti, ad esempio, uno molto interessante \u00e8 questo “tinkering”<\/a> dove si possono reperire oltre che indicazioni su come costruire robot, anche come e dove cercare materiale di recupero che possa essere utile per realizzare qualcosa di nuovo secondo la logica del D.I.Y. (Do It Yourself).<\/span><\/p>\n

Arduino, per le proprie caratteristiche, diventa fin dagli esordi nel 2005, lo strumento principe di questa rivoluzione del tinkering, permettendo grazie alla sua semplicit\u00e0 d\u2019uso di interagire con il mondo circostante avvicinando l\u2019informatica agli oggetti presenti nel mondo reale che \u00e8 oggi sfociato nelle tecnologie IoT (Internet of Things).<\/span><\/p>\n

Diventa cos\u00ec possibile accendere luci, leggere dei valori da termometri, collegare sensori di qualunque tipo e poter operare con l\u2019elettronica anche per chi \u00e8 totalmente a digiuno di competenze tecniche specifiche. Basandosi su un hardware open source e su software open source si riescono a creare le premesse per un uso estensivo di queste tecnologie rendendole non pi\u00f9 solo appannaggio dei tecnici ma condividendole con le persone ed in particolare con i bambini ed i ragazzi che ritrovano in questo modo il contatto con il \u201ccom\u2019\u00e8 fatto\u201d tanto importante per apprendere attraverso l\u2019imitazione.<\/span><\/p>\n

Uno degli aspetti che ha sempre entusiasmato infatti le persone curiose, era in passato la possibilit\u00e0 di aprire, anche rompere gli oggetti per capirne il funzionamento. \u00c8 sempre stato possibile utilizzare questo approccio fino a quando la miniaturizzazione dell\u2019elettronica ci ha portato in una situazione nella quale era impossibile comprendere il significato di ci\u00f2 che c\u2019\u00e8 dentro. Per un bambino che abbia invece la fortuna di fare tinkering, risulter\u00e0 estremamente chiaro quali sono gli elementi in campo ad esempio in un computer, un cellulare o un tablet perch\u00e9 avr\u00e0 imparato a riconoscere i diversi componenti in gioco e, se anche miniaturizzati non li potr\u00e0 vedere, avr\u00e0 una chiara idea di come comunicano tra loro, di \u201ccosa si dicono\u201d e di come lo fanno avendo pertanto un indubbio vantaggio nella comprensione del mondo che li circonda.<\/span><\/p>\n

Esempi di robot basati su Arduino<\/b><\/p>\n

Attraverso Arduino forse l\u2019attivit\u00e0 pi\u00f9 divertente inerente la robotica \u00e8 proprio quella di autocostruirsi un robot seguendo uno qualunque delle centinaia di risorse presenti su internet, un interessante punto di partenza pu\u00f2 essere questo “makeuseof”<\/a> . <\/span><\/p>\n

Se si volesse analizzare qualche soluzione gi\u00e0 pronta e disponibile sul mercato si potrebbe pensare ad esempio a Cubetto, il cui segno distintivo risiede nel fatto che \u00e8 stato pensato in particolare per i bambini tra i 3 ed i 6 anni. <\/span><\/p>\n

Permette di imparare alcuni concetti base del coding \u00a0prima ancora che i bambini imparino a leggere e scrivere. Inoltre possiede un intelligente sistema tattile attraverso il quale viene programmato: a differenza di altri strumenti analoghi, fa si che i bambini possano programmare con le mani invece che attraverso uno schermo. Attraverso una sorta di scatola di legno, i bambini possono scegliere tra 4 diversi elementi colorati ognuno dei quali rappresenta una funziona particolare. <\/span><\/p>\n

\u00c8 ad esempio possibile scegliere l\u2019elemento giallo per far ruotare di 90\u00b0 Cubetto e componendo un insieme di questi elementi in maniera consecutiva come in un percorso del gioco dell\u2019oca, Cubetto eseguir\u00e0 i movimenti programmati.<\/span><\/p>\n

Qualunque selezione dei robot educativi basati su Arduino sarebbe comunque riduttiva vista l\u2019estensione delle soluzioni proposte, sia commerciali che in kit di autocostruzione che sono appunto suggerite da maker e tinker di tutto il mondo, ma per darvi uno spunto per la scoperta di questa incredibile piattaforma posso senz\u2019altro segnalare Sparki “arcbotics”<\/a>\u00a0 che rientra tra i robot che si muovono con funzionalit\u00e0 classiche come il disegno, il seguire una riga, evitare gli ostacoli etc; uArm<\/a>\u00a0che \u00e8 invece un braccio robotico, altra tipologia interessante di robot educativi; i sempre in piedi Lil Bot<\/a>\u00a0e Balanduino<\/a>\u00a0 che rientrano invece nella tipologia self-balancing robot; oppure ancora l\u2019economico ma completissimo mBot<\/a>\u00a0anch\u2019esso appartenente alla categoria su due ruote che vanta per\u00f2 un sistema semplificato di collegamento con i sensori attraverso cavetti di tipo telefonico oltre che una gamma di addendum (led, bracci ed altro) che ne estendono le funzioni.<\/span><\/p>\n

Stanno implementando modalit\u00e0 di programmazione sul modello di Scratch<\/a>\u00a0software per la programmazione visuale ideato al M.I.T. (Massachusetts Institute of Technology) che \u00e8 ormai uno standard de facto, soprattutto nella scuola elementare e media (esiste anche la versione Junior per i piccolissimi disponibile come software scaricabile gratuitamente sui tablet) che quindi rende considerevolmente pi\u00f9 semplice soprattutto ai bambini pi\u00f9 piccoli accedere al mondo della programmazione.<\/span><\/p>\n

Arduino nasce con un ambiente di sviluppo software molto semplice scaricabile da qui<\/a>\u00a0 attraverso il quale si producono i programmi detti sketch che \u00e8 basato sul Processing<\/a>\u00a0. Nel tempo si sono per\u00f2 affiancate diverse altre modalit\u00e0 di programmarlo come ad esempio il gi\u00e0 citato Scratch, Google Blockley<\/a>\u00a0 (i team di sviluppo che stanno dietro a Scratch e Google Blockley stanno ora collaborando attraverso la creazione di Scratch Blocks) e visualino<\/a>\u00a0(basato su Blockley ed altre tecnologie).<\/span><\/p>\n

Tutti questi ambienti visuali, oltre ad essere imparentati tra loro, condividono la stessa metafora di utilizzo. Si agisce cio\u00e8 su blocchi logici che vanno riempiti con informazioni che contengono la logica del programma. Pertanto, invece che dover imparare la sintassi di programmazione (passibile quindi di errori di scrittura, punteggiatura o tabulazioni) \u00e8 possibile operare fin da subito selezionando graficamente \u201coggetti\/blocchi\u201d colorati che rappresentano le azioni che vogliamo fare compiere al nostro robot e\/o alla nostra scheda Arduino. Esattamente come con Cubetto che agisce direttamente sul mondo fisico inserendo i blocchi\/tasselli con il comportamento che ci interessa, attraverso questi software useremo i blocchi virtuali (rappresentati dalle icone) che si incastreranno tra loro formando programmi funzionanti senza l\u2019esigenza di scrivere direttamente il codice.<\/span><\/p>\n

Dulcis in fundo, tra i sistemi rivoluzionari per programmare i robot vi \u00e8 senz\u2019altro VPL (Visual Programming Language) che \u00e8 un componente di Aseba pensato per le scuole. Questo ambiente visuale \u00e8 stato progettato specialmente per programmare Thymio in modo semplice grazie ai blocchi “evento” e blocchi “azione” rappresentati da icone arancioni e azzurre da associare tra loro. Ci\u00f2 permette di poter far coding e programmare i robot gi\u00e0 in et\u00e0 prescolare grazie alle icone che illustrano in maniera chiare quale azione far compiere al robot.<\/span><\/p>\n

In conclusione, vista la sterminata quantit\u00e0 di risorse presenti online ed il numero notevole di volumi scritti su questa piattaforma, \u00e8 sicuramente possibile tarare progetti di robotica educativa ad ampio spettro basati sull\u2019ottimo ambiente Arduino certi di poter progettare attivit\u00e0 nella scuola partendo dall\u2019et\u00e0 prescolare per arrivare fino all\u2019ambito universitario.<\/span><\/p>\n

Dott.re Igor Guida<\/em><\/p>\n

V<\/span><\/em>icepresidente – Responsabile ICT, Comunicazione, Editoria e Marketing di Stripes Coop. e Direttore scientifico dello Stripes Digitus Lab Centro internazionale di ricerca sulla robotica educativa e le tecnologie digitali. \u00c9 stato tra i fondatori e presidente del MiLUG, Milano Linux User Group<\/em><\/p>\n

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