A scuola con le api robot

· scuola e tic
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INNOVASCUOLA 2011 – PRIMO PREMIO NAZIONALE

Scuola primaria “Romarzollo – IC Arco” (Trento) e Don Milani – 1° Circolo Rivoli (Torino)”

INSEGNANTI: Maurizio Zambarda e Paola Limone
Categoria: giochi educativi
“A scuola con le api robot” è un gioco educativocheavvicina al mondo della robotica e all’apprendimento del linguaggio di programmazione. Insegna, inoltre, a sviluppare la logica e a contare”.

ROMA (12.05.2011) – PREMIAZIONE AL FORUMPA
Il ministro Renato Brunetta premia l’ins. Maurizio Zambarda e il dirigente Lorenzo Pierazzi
in rappresentanza della scuola capofila per il bando di concorso


Utilizzare Bee bot per:

– avvicinarsi con il gioco al mondo della robotica;
sviluppare la logica e a contare;
– visualizzare e costruire percorsi nello spazio;
– giochi in lingua italiana, inglese, matematica, geografia, scienze, storia…
– apprendere le basi dei linguaggi di programmazione

Caratteristiche di Bee-Bot:

Bee-Bot è stato realizzato in plastica resistente e presenta nella parte superiore semplici comandi mediante 4 tasti freccia.. Ogni passo avanti o indietro misura 15 cm e l’ape-robot compie  rotazioni di 90° a destra o a sinistra. I bambini potranno programmare i vari percorsi agendo sui comandi, memorizzando fino ad una successione massima di 40 ordini.

– conferma dei comandi ricevuti mediante suoni e luci
– dimensioni: 12×10 cm
– funziona con 3 batterie AA da 1,5 V (non incluse)
– dopo due minuti di inattività entra in modalità stand-by


A supporto di Bee-Bot, è stato ideato un software (opzionale) che, mediante la simulazione in 3D, offre la possibilità di muovere virtualmente Bee-Bot nei percorsi più interessanti (il circuito dei numeri, le strade della città, l’alfabeto, ecc.), dando anche l’opportunità di apprendere le prime basi della programmazione.
Sono inoltre incluse diverse attività per differenti livelli di abilità. Bee-Bot Software

Diari di bordo

QUI ARCO  part. 01 (11.10.2010) /Osservazione

Dopo aver annunciato qualcosa di veramente particolare, tra lo stupore genarale nella classe 2A di Romarzollo (IC ARCO -TN) fa il suo esordio BeeBot l’a-pina.
AZIONE/OSSERVAZIONE: ai bambini, divisi in due gruppi da 12 ciascuno, vengono consegnate due “pine”. Ognuno fa la sua conoscenza, esplora, guarda, tocca … .
QUI ARCO  part. 02 (11.10.2010) /Prova
Dopo aver toccato e ispezionato per bene la “pina” è giunto il momento di farla muovere: uno spettacolo. Lo stupore si è mescolato all’entusiasmo e alla voglia di fare.
AZIONE/PROVA: ogni bambino ha avuto modo di far muovere BeeBot. Non conoscendo ancora il tatsto “clear” ci si è accorti che si pensava di mandarla da una parte ed invece lei faceva di “testa sua”, come qualcuno ha osservato. E’ stato un momento “libero”, dove oguno poteva fare ciò che credeva fosse più efficace.
QUI ARCO  part. 03 (11.10.2010) /A comando
La terza fase ci ha visti particolarmente impegnati (eheheh). L’ordine era: “Mandare la Pina da un determinato compagno”. Facile a dirsi: come si fa? Che cosa devo pigiare? Quante volte?
AZIONE/A COMANDO: per prima cosa l’insegnante ha dichiarato le proprie intenzioni: “Mando la Pina da Luca. Chiudete gli occhi e ….”. L’ape è andata davvero da Luca. A questo punto è stata la volta dei bambini che a forza di provare hanno compreso, tra le altre cose, che i tasti “destra” e “sinistra” servono solo a far cambiare la direzione (di 90 gradi) al robot, ma poi bisogna mandarlo avanti se si vuole che proceda.

 

QUI ARCO  part. 04 (18.10.2010) /Misura
Sono sempre uguali i “passi” della Pina? Quanto sono lunghi? Quanti “avanti” ci vogliono per farle attraversare una piastrella?
AZIONE/MISURA: prove e discussioni per capire come si comporta BeeBot. Ipotesi, previsioni e verifiche, addirittura introducendo per la prima volta uno strumento come il righello, non per fare righe diritte, ma per misurare. Quindi a BeeBot è stato chiesto di tracciare con un pennarello le sue azioni ed ecco la scoperta: ogni mossa in avanti della Pina misura 15 centimetri.

QUI RIVOLI part.01 (20.10.2010)
le api entrano per la prima volta nell’aula della classe seconda A della scuola Don Milani di Rivoli (To)
  1. Fase di pura esplorazione: ai bambini non viene detto nulla, devono scprire da soli come si accendono i robot, a cosa servono i vari pulsanti e cosa possono fare.
  2. Fase di discussione: ognuno dichiara ciò che ha scoperto, se ci sono incongruenze si prova subito a verificare.
  3. Fase di gioco: a turno far muovere il robot fino a toccare un traguardo (pezzo di costruzione).
  4. Fase di discussione: problemi sorti, dubbi, ricerca di soluzioni.
  5. Fase propositiva: quali giochi potremmo inventare? Ogni bambino ha espresso le sue idee al proposito.
Spostati banchi e sedie i   27 bambini sono stati divisi in gruppi di 4-5 . A ogni gruppo è stata consegnata un’ape robot, con il compito di “esplorarla” senza dare alcuna indicazione.
Tutti i gruppi sono riusciti in pochissimo tempo a trovare l’interruttore e a farle camminare. Dopo 15 minuti di esplorazione libera prima pausa per discutere.
Andrea U: quando Chiara schiacciava i tasti tante volte l’ape non faceva il   percorso  che pensava
Edo: ho schiacciato i comandi poi ho schiacciato CLEAR e faceva il percorso.
Mia domanda: altri pensano che schiacciando CLEAR il robot vada avanti?
16 bambini dicono di sì.
Gabriele P: se spengo l’interruttore sotto (uno dei due) il robot si muove lo stesso.
Luna: quando faceva un percorso poi durava di più perché continuava con il comando del bambino dopo.
Edo: no, faceva due giri uguali
Carlo G: noi dicevamo di andare dritto e andava indietro
Proviamo:
un bambino per gruppo al mio VIA schiaccia GO, Solo l’ape del gruppo di Matteo si muove.
Stefano S: se schiacciava prima CLEAR forse non andava
Proviamo: un bambino per gruppo schiaccia due volte sul comando AVANTI e poi su GO. Tutte le api si muovono di due “passi”.
Cosa vorrà dire CLEAR Come possiamo tradurlo in italiano?
Andrea U: CANCELLA
Un gruppo non aveva schiacciato CLEAR, erano rimasti in memoria i due passi precedenti, quindi l’ape ha percorso due passi in più.
A cosa servono i due interruttori?
Abbiamo provato a spegnerli uno per volta: il pulsante a destra è l’interruttore per far muovere il robot, quello a destra serve solo per togliere o inserire il suono.
Gioco: ogni gruppo si siete in riga, e sistema ad una certa distanza una costruzione. A turno i bambini devono dare i comandi necessari affinchè l’ape vada a toccare la costruzione.
 
Qualcuno dice che l’ape è impazzita ma si scopre che schiacciava più volte il comando GIRA A DX e quindi l’ape girava in tondo.
Chi ha avuto dei problemi?
Matteo: ho schiacciato clear, ho dato i comandi ma l’ape non ha eseguito tutta la sequenza.
Proviamo: effettivamente l’ape ha le batterie già scariche, si muove molto lentamente e forse non riesce ad eseguire tutti i comandi.
Stefano F : i miei comandi erano AVANTI – AVANTI – GIRA A DX – AVANTI – GIRA A DX – AVANTI , ma l’ape andava indietro
Proviamo: in realtà l’ape esegue tutto correttamente, i due comandi GIRA a DX fanno sì che “torni indietro” non che vada all’indietro (facciamo una prova facendo camminare Stefano come il robot).
 
Abbiamo qualche problema con le mattonelle dell’aula che a volte bloccano l’ape.
 
Quali idee ci sono venute per giocare con le api robot?
Andrea U: potremmo usare dei fogli, su ogni foglio disegnamo un pezzo di strada e poi mettendoli insieme creiamo dei percorsi sempre diversi
Gabriele Pec: con il Lego possiamo fare dei muretti per creare il percorso
Gabriele Pisp: mettiamo degli ostacoli, agganciamo le api tra loro e facciamo un trenino
Valentina: usiamo una  grande scatola, facciamo due aperture adatte all’ape, e dentro la scatola facciamo un labirinto
Luna: le porte potrebbero avere un’apertura che si solleva senza bloccare l’ape, magari di carta.
Carlo G. Con Lego e materiale vario costruiamo una città. Questa idea può riunire quelle degli altri, mettiamo strade, case, labirinti…
Roberto: facciamo dei garages per le api
Matteo: facciamo un percorso nel deserto, con vari ostacoli, pali, animali…
Simone Sav: facciamo dei ponti con libri e costruzioni
Gabriele C facciamo gare di guida per saper evitare ostacoli e arrivare prima alla meta.

QUI RIVOLI part.02 (27.10.2010)

Oggi ci siamo chiesti anche noi quanto spazio percorre l’ape con un passo avanti, abbiamo visto che non percorre una piastrella intera della classe e qualcuno ha suggerito di usare un righello. Così abbiamo subito provato.
Misuriamo il passo di Bee Bot
Abbiamo poi iniziato a lavorare ai progetti che la scorsa settimana ci erano venuti in mente.
Abbiamo dipinto un grande sfondo per il plastico, e preparato case, gallerie e ponti, alberi e barche.

dipingiamo lo sfondo del plastico

Alcuni bambini hanno preparato dei cartoncini quadrati (15 X 15 cm) con i disegni delle principali fasi del CICLO DELL’ACQUA.
La maestra ha preparato a casa, su  grandi teli di plastica trasparente, una griglia 15 X 15 da appoggiare sui cartelloni e sul plastico.
Oggi abbiamo provato a giocare sul cartellone piccolo posizionando le caselle del ciclo dell’acqua, provando prima a percorrere un passaggio alla volta e poi sfidandoci a coppie ad affettuare il percorso completo.
Difficile, le prime coppie che si sono sfidate non ce l’hanno fatta!

sfida del ciclo dell’acqua
sfida#58 il giro completo del ciclo dell’acqua!
QUI RIVOLI part.03 (03.11.2010)

Oggi abbiamo messo sul plastico le costruzioni che abbiamo preparato la settimana scorsa. A coppie i bambini dovevano colorare le caselle che erano occupate dalle costruzioni.
Abbiamo sistemato sul plastico anche due coppe: erano i traguardi per le due api che abbiamo poi fatto partire dai lati opposti del plastico.
I bambini a coppie sono stati invitati a segnare sulla loro griglia di carta il percorso che avrebbero dovuto far compiere alla loro ape per raggiungere il traguardo.
Tutte le coppie hanno poi provato il loro percorso.

Problemi riscontrati:

  • la difficoltà più grande sta nel segnare su carta quando l’ape fa una curva, a destra o a sinistra
  • alcuni hanno segnato la galleria con due caselle colorate, in realtà dentro l’ape può passare
  • il telo di naylon trasparente a volte ha delle pieghe che seppur sottili deviano il percorso dell’ape (ha ragione Maurizio ad aver usato un piano di plexiglass…)
  • alcune coppie non sono andate molto d’accordo e hanno fatto fatica a organizzare il percorso

Prepariamo il percorso su carta

dal percorso su carta ai comandi su bee bot
finale di un percorsoPer prepararci ad altre gare (la prossima volta in palio ci saranno caramelle) ci dovremo allenare ad osservare l’ape in movimento e, un passo alla volta, a segnare il suo percorso sulle griglie di carta, soprattutto per scoprire come rappresentare il movimento “curva a …” che nonoccupa una casella nuova ma avviene su una casella già percorsa.
Mentre le coppie si sfidavano sul grande plastico, altri bambini avevano la possibilità di allenarsi su cartelloni più piccoli, uno con il ciclo dell’acqua preparato la scorsa settimana e uno con le quattro stagioni.

QUI RIVOLI part.05 (10.11.2010)

Abbiamo continuato a giocare sul plastico grande, cercando di disegnare su carta e poi di dare i comandi alle api per farle arrivare alla meta dove, questa volta, le coppie di bambini hanno trovato come premio delle caramelle.
Alcuni sono diventati abili, altri hanno ancora difficoltà a disegnare sul foglio quadrettato gli ostacoli nelle giuste posizioni, per cui ogni tanto qualce bee bot abbatte un muro o sposta una casetta…

Alla fine abbiamo fatto solo un tentativo, in vista di un lavoro più serio, di ballo sincronizzato delle api.
Sei bambini alla volta davano due comandi a testa che tutti gli altri dovevano dare alla loro ape.
Insieme abbiamo dato il GO! ma…Che disastro e che ridere!
Qualcuno non è stato molto attento ai comandi detti dai compagni, qualcuno ha fatto confusione tra la destra e la sinistra…E poi le api erano un po’ scariche, qualcuna andava più lentamente…
Ci riproveremo, siamo sicuri che riusciremo a farle ballare tutte insieme e a creare coreografie!

Prove…disastrose…di ballo sincronizzato!
QUI ARCO part.05 (12.11.2010) / Cerchi 
E se fosse di far disegnare la “Pina”? – Detto fatto, o quasi. Prima di tutto ci ciamo procurati dei pannelli di plexiglass, un paio (opachi, ma andrebbero bene anche quelli trasparenti, anzi), dei colori per lavagne Veleda e del nastro. Avevamo già provato a munire di colore la nostra ape, e non abbiamo fatto altro che attaccare con del nastro un pennarello alla parte posteriore. Il difficile, se così si può dire, è calibrare bene l’appoggio della punta del colore, se è troppo frena la Pina e se è troppo leggero non scrive (provate!). Quindi ci siamo dati al disegno libero e poi alla forma delle forme: il cerchio. Dopo alcune prove, ecco la soluzione: 5 comandi a destra o sinistra (basta che siano sempre dalla stessa parte) ed ecco il nostro cerchio. E il quadrato?

Video YouTube

QUI ARCO part.06 (12.11.2010) / Quadrati
I cerchi sono riusciti, e i quadrati? Ci abbiamo provato, ma … . Niente da fare, la Pina quando scrive non disegna angoli retti, in quanto ogni volta che le viene dato un comando per girarsi, che sia destra o sinistra non importa, lei chiaramente disegna e quindi sono sempre “mezzelune” e non angoli. Le regioni però si possono disegnare e allora … .

Video YouTube

QUI ARCO part.07 (15-22.11.2010) / Programmazione

1/5 Come si può vedere nel video la richiesta fatta agli alunni, dopo aver fatto delle prove in classe, è stata quella di programmare la Pina in modo tale da farle scrivere una parola.
COMPETENZE: conoscere i comandi e comprendere che “destra” e “sinistra” cambiano a seconda della direzione dell’ape (passaggio non di poco conto). Tutto questo doveva essere riportato prima su di un foglio (le direzioni sono rappresentate da frecce).
Video YouTube
2/5 Gli alunni sono stati divisi in gruppi in modo da portarli al confronto, alla discussione e a delle scelte il più possibile condivise. E’ stato un passaggio particolarmente interessante e molto coinvolgente.

Video YouTube

3/5 La LIM ci è servita prima per imparere a costruire digitalmente il nostro ambiente, in questo caso era sempre l’alfabeto, e poi per poter fare delle prove di movimento, provare a muovere la Pina in un ambiente simulato. Ai bambini è (chiaramente) piaciuto moltissimo e il fatto di aver ricreato proprio la Pina usando una foto, è stato un colpo di teatro. Anche in questo caso il lavoro è servito per comprendere al meglio le basi della lateralità, “girare a sinistra” non vuol dire andare sempre nella stessa direzione, il foglio rimane al suo posto, ma il robot cambia direzione quindi si deve fare molta attenzione.
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4/5 In questo caso la Lim si rivela un’ottima palestra per simulare i movimenti della Pina. Dal 2D del foglio a quello della Lavagna interattiva con il vantaggio di poter muovere e ruotare un’immagine, in questo caso l’apina. Un altro bel vantaggio è rappresentato dal fatto che tutta la classe (24 alunni) ha modo di vivere contemporaneamente un’attività che difficilmente potrebbe essere proprosta così con tecniche tradizionali.
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5/5 Gli alunni si sono divisi ancora in gruppi per programmare la Pina e farle scrivere una parola. Il lavoro di preparazione si è rivelato particolarmente utile a tal punto che la percentuale di successo si è alzata di parecchio. Questa volta abbiamo usato un grande alfabetiere realizzato su di un cartone, in maniera da avere una superficie ben più liscia della precedente, il robottino sembra risentire molto delle “asperità” della superficie utilizzata.

Video YouTube

QUI RIVOLI part.06 (05.03.2011)

In classe durante l’intervallo si prova a gruppi il software del bee bot

Il software è stato installato sui computer del laboratorio, permette di cambiare paesaggio, colore delle api, di inserire e spostare ostacoli, di programmare fino a 40 movimenti, di vedere il percorso bi-tri dimensionale e dal punto di vista dell’ape.

Documentazione ed esperienze in rete

Intervista a Simonetta Siega, coordinatrice del gruppo piemontese “Uso didattico della robotica”
Esperienza delle insegnanti  Giusy Dompé, Laura Gullino, Lucia Papalia, Luisa Pezzuto (docenti di Scuola dell’Infanzia e di Scuola Primaria Circolo Didattico Beinasco – Gramsci)
Piccoli robot: casi di impiego con alunni diversamente abili (a cura di Simonetta Siega, coordinatrice del gruppo piemontese “Uso didattico della robotica”

Materiale da scaricare

http://www.sparklebox.co.uk/misc/robots/15×15.html  (carte 15 X 15 da scaricare gratuitamente, tantissimi argomenti, in inglese)
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