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La robotica come strumento per il potenziamento cognitivo

di Lo Cascio Daniela*, Antonella D’Amico**, Barbara Caci**, Domenico Guastella*

**Unipa, Dipartimento di Scienze Psicologiche, Pedagogiche e della Formazione; Centro Studi Internazionale
Metaintelligenze ONLUS
*Centro Studi Internazionale Metaintelligenze ONLUS

Il termine robotica educativa (Leroux, 1999; Miglino, Lund e Cardaci, 1999) identifica un settore di ricerca interdisciplinare che fa riferimento ai principi teorici del costruttivismo (Piaget e Inhelder, 1966; Papert, 1980; 1993), e alla sua successiva evoluzione in costruzionismo che evidenzia l’importanza nello sviluppo mentale dei cosiddetti “oggetti con cui pensare”.
La robotica educativa è un settore interdisciplinare che, coinvolgendo la psicologia cognitiva, l’informatica e la pedagogia, non si limita al solo uso didattico dei robot, ma include anche aspetti di metodo, di organizzazione e di progetto mirati a ottimizzare i processi di apprendimento e le abilità cognitive e sociali dei bambini/ragazzi. La robotica educativa risponde in parte alla necessità della scuola moderna di una didattica innovativa ma soprattutto inclusiva. Adattare i sistemi educativi al contesto socio-economico e culturale moderno risulta fondamentale. Esistono diversi nuovi “bisogni educativi” che a oggi, non sempre trovano risposta e hanno bisogno di nuovi strumenti e strategie per essere soddisfatti.

Le attività del laboratorio di robotica educativa si articolano in due fasi:

– nella fase 1 i partecipanti costruiscono i robot assemblando il kit LEGO® Mindstorm.
Il robot è formato da un corpo centrale e da diversi sensori (p.e. di luce, a ultrasuoni, di tatto) che ne orientano il movimento.
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– la fase 2 consiste nella programmazione dell’unità NXT, usando un’interfaccia di programmazione visuale “object oriented”, il cui linguaggio è ispirato al ben noto ambiente Logo. La programmazione visuale “a blocchi” permette di inserire comandi semplici che legati insieme danno origine a comportamenti sempre più complessi. I comportamenti programmati permettono al robot di muoversi nell’ambiente circostante e di utilizzare i sensori per attivare comportamenti alternativi. Le istruzioni sono controllate da specifiche regole algoritmiche, tipiche dei linguaggi di programmazione più complessi, del tipo “Se, allora”. Il grado di complessità può variare in funzione della fascia d’età considerata.

Due esempi di programmazione visuale a blocchi “object oriented” prodotti dai partecipanti

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AVANTI, SENSORE ULTRASUONI ON, STOP, INDIETRO, EMETTI SUONO

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IF sensore di ultrasuoni ON, AVANTI; ELSE (sensore off) stop, torna indietro, emetti suono – ricomincia (blocco loop)

L’utilizzo delle piattaforme educative basate sulla robotica ha diversi effetti positivi sullo sviluppo cognitivo e sociale dei partecipanti, tra i quali:

– Incremento della motivazione e della capacità di lavorare in gruppo.
– Stimolazione delle abilità attentive (attenzione selettiva e focalizzata).
– Miglioramento delle abilità fino-motorie, visuo-percettive e coordinamento oculo-manuale (fase montaggio).
– Potenziamento della memoria di lavoro visuo-spaziale e delle abilità di problem solving (fase programmazione)

Bibliografia
Leroux, P. (1999). Educational Robotics. International Journal of Artificial Intelligence in Education, 10, pp. 1080-1089.
Miglino, O., Lund, H.H., e Cardaci, M. (1999). Robotics as an educational tool. Journal of Interactive Learning Research, 10(1), pp. 25-48
Piaget, J., Inhelder, B. (1966). La Psychologie de l’enfant , PUF, Parigi (trad. it. La psicologia del
bambino, Einaudi, Torino, 1970).
Papert, S. (1980). Mindstorms: children, computer, and powerful ideas. Basic Books, New York.
Papert, S. (1993). The Children’s Machine. Rethinking school in the age of computer, Basic Books,
New York. (trad. it. I bambini e il computer. Nuove idee per i nuovi strumenti dell’educazione -Rizzoli 1994

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