PP&S Computational Thinking DIDAMATICA 2014 Napoli

Nuovi Processi e Paradigmi per la

Didattica28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014Complesso

Universitario di Monte Sant’Angelo

Computational thinking e problem posing & solving: sperimentazione informatica rivolta alle classi del I

biennio di 21 istituti della secondaria superiore

Michele IoffredoI.T.I. “Giordani – Striano”

Napoli




Slide courtesy of Prof. Claudio De Martini

Consolidamento di “Computer Science”

Nella Scuola Sup. Iig.

{O|Contenuti percorsi1, 2}

{O| Dati Sito Minerva}

{O| Metodo Apprend}{I|Contenuti doc X}

{I|Esperienze x emendamenti}

{I| Manifesto}

{V|Informatics Europe}{V|Linee Guida, Indirizzi Nazionali}

{R|Living Lab, Docenti, Scuole} {R|Moodle}

Attività “Living Lab Informatica” 6/9/2013 A0




Slide courtesy of Prof. Claudio De Martini

Attività “Living Lab Informatica” 6/9/2013 A1, A2, A3, A4

Consolidamento di Computer ScienceNella Scuola Sup. Iig.

CondivisioneManifesto

A1

RedazioneEmendamenti

A2

PianificazioneInterventi

Blog e Corso GdL Inf.

A3

Contenuti e Delivery

CTtbdA4

{O| Dati Sito Minerva}

{O|I° prop. Contenuti percorsi1, 2}

{O| Metodo Apprend}

{I|Contenuti doc X}

{I|Esperienze x emendamenti}

{I| Manifesto}

{V|Informatics Europe} {V|Linee Guida, Indirizzi Nazionali}

{R|Living Lab, Docenti, Scuole}

{R|Piattaforma Moodle PP&S




Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA

Il Manifesto dell’Association for Computing Machinery (A.C.M.)

The New Educational Imperative: Improving High School Computer Science Education using worldwide research and professional experience to improve U.S. Schools.





White Paper dell’A.C.M.: strategie necessarie

• iniziare con la definizione di educazione alla Scienza dell’Informazione riconoscendo l’Informatica come disciplina scientifica che comprende un proprio quadro epistemologico chiaramente rappresentato;






• esprimere un programma nazionale di Scienze dell’Informazione per le scuole superiori basato sui seguenti punti: introduzione ai principi, trattare i contenuti di base e le competenze chiave, indicando anche le strategie necessarie per raggiungere gli allievi e promuovere gli apprendimenti;






sostenere l’attuazione del nuovo programma con un piano fondato su un arco temporale realistico, individuando le risorse necessarie per realizzarlo;






• fare in modo che l’”Informatica” sia sostenuta da insegnanti preparati e competenti in possesso dei requisiti minimi per poter insegnare quella stessa disciplina, con adeguate attitudini a continuare ad accrescere e aggiornare le proprie conoscenze, abilità e competenze nell’ambito specifico.





Le indicazioni espresse dall’Europa in “Informatics education”

“Europe cannot afford to miss the boat”

Rapporto reso pubblico nel gennaio del 2013





Le indicazioni espresse dall’Europa in “Informatics education”: quattro

raccomandazioni

Ogni studente deve poter beneficiare di un’educazione fondata sulle competenze digitali sin dalla scuola primaria, per padroneggiare i concetti fondamentali, sviluppando non solo abilità, ma anche i principi e le prassi sottese all’uso etico ed efficace di quelle stesse competenze.





Le indicazioni espresse dall’Europa in “Informatics education” : quattro

raccomandazioni

• Tutti gli studenti devono poter beneficiare dell’istruzione in Informatica, intesa come disciplina scientifica indipendente, studiata sia per la sua valenza epistemologica e didattica che per la sua applicazione alle altre discipline.





Le indicazioni espresse dall’Europa in “Informatics education” : quattro

raccomandazioni I docenti, preparati e competenti,

dovrebbero poter fruire di un piano di formazione organizzato su vasta scala, attuato a breve termine, basato su specifiche soluzioni da individuare anche attraverso la costituzione di partenariati che coinvolgano insegnanti della scuola con esperti provenienti dall’Università e dall’Industria.





Le indicazioni espresse dall’Europa in “Informatics education” :

quattro raccomandazioni

• La definizione dei profili può fondarsi sull’enorme disponibilità di materiale già realizzato nel dominio oltre alle specifiche raccomandazioni proposte nell’ambito dello stesso documento.”





Il progetto Problem Posing&Solving 100

La finalità della sperimentazione è di potenziare le possibili sinergie e complementarietà tra informatica, matematica e logica, per sostenere e consolidare il processo di riforma della scuola superiore di secondo grado, seguendo standard internazionali emergenti.





Computational thinking

• Il diffondersi del pensiero algoritmico e la sua evoluzione nel computational thinking delinea una nuova competenza sia per svolgere studi e ricerche in ogni area disciplinare sia per affrontare e risolvere i problemi quotidiani.

• Come e in che modo il computational thinking e il problem posing e solving giocano un ruolo decisivo in questa prospettiva?





“Living Lab – Computer Science/Informatica”

• La community dei docenti sperimentatori di Informatica del progetto PP&S 100 ha cercato di rispondere attraverso un processo di ricerca azione in un Living Lab, svolto in presenza e in rete su piattaforma Moodle dell’Università di Torino, partner del progetto.

Ogni docente sperimentatore di Informatica è accreditato per gestire un corso con i suoi studenti di Tecnologie Informatiche.





Il percorso “20-hour Intro to the Computer Science course” di

code.org 2014” Il percorso “20-hour Intro to the Computer Science course” di code.org 2014 (US public school), disponibile secondo Creative Commons License, è stato adottato in maniera sperimentale secondo la modalità di apprendimento “Flipped classroom” nella disciplina Tecnologie Informatiche, con tutti gli studenti della IB dell’I.T.I. “Giordani – Striano” con risultati sorprendenti sia dal punto di vista della loro motivazione che del loro profitto.





Fig.1 – Code.org Michele Ioffredo Cruscotto di avanzamento





Come sviluppare la valenza interdisciplinare della Scienza

dell’Informazione?

Il corso introduttivo di informatica di code.org 2014 ha messo in evidenza “i fondamenti utili per esprimere il ruolo della Scienza dell’Informazione rispetto alla comprensione dei problemi, alla loro formulazione e alla successiva elaborazione di simulazioni e soluzioni.





Problem Posing & Solving

• L’apprendimento ha interessato gli aspetti connessi al “problem solving” promuovendo l’elaborazione algoritmica, strumentale alla soluzione del problema. In questo quadro i principi sono stati appresi indipendentemente dalle particolarità mostrate dalle applicazioni e dalla specificità del linguaggio di programmazione scelto nel progetto”.





Learning activities: scenari ingegnerizzati

Un’attività didattica strutturata basata sullo scenario PP&S 100 è stata sviluppata per il Pi greco Day (14/03/2014), ideando, progettando e realizzando in team, un gioco in ambiente Scratch che riguardi il numero più famoso e misterioso del mondo matematico.





Pi greco Day: Fig.2 – Un piccolo test per

vedere se sapete calcolare il pi greco

http://scratch.mit.edu/projects/20606731/





Pi greco Day: Fig.3

http://scratch.mit.edu/projects/20610125/





Conclusioni

Il primo anno di sperimentazione ha permesso di offrire agli studenti “una serie di atteggiamenti che esprimono le dimensioni essenziali del Computational Thinking:

predisposizione al confronto con la complessità persistenza nell’affrontarla tolleranza rispetto all’ambiguità orientamento alla comunicazione e al lavoro di

gruppo per raggiungere un obiettivo o una soluzione condivisa.





Grazie per la vostra attenzione.

Pensare come un “informatico” significa molto di più che essere semplicemente in grado di programmare un computer”





Bibliografia

[1] You Tube - http://www.youtube.com/watch?v=XlOySsg7oxY Published on 15/feb/2013 From his February 14, 2013 Google+ Hangout, President Obama discusses the importance of computer science in preparing the nation's future workforce. 2013 [2] Simon Peyton Jones, and All, “Computing at School, International comparisons”, Microsoft Research UK, 2011 [3] Livingstone and Alex Hope, “Next Gen. Transforming the UK into the world’s leading talent hub for the video games and visual effects industries”, A Review by Ian Livingstone and Alex Hope, NESTA. [4] Wegner, P. (October 13–15, 1976). "Research paradigms in computer science". Proceedings of the 2nd international Conference on Software Engineering. San Francisco, California, United States: IEEE Computer Society Press, Los Alamitos, CA. [5] Denning, P. J.; Comer, D. E.; Gries, D.; Mulder, M. C.; Tucker, A.; Turner, A. J.; Young, P. R. (Jan 1989). "Computing as a discipline". Communications of the ACM 32: 9–23. doi:10.1145/63238.63239. volume = 64 edit [6] Informatics education: Europe cannot afford to miss the boat Report of the joint Informatics Europe & ACM Europe Working Group on Informatics Education April 2013 [7] Freire. P. Pedagogy of the Oppressed. Continuum International Publishing Group. (1970,1993). [8] The PP&S100 Project: Process Control as an Information System Instance, Salerno 2013. [9] PP&S100 Slides, 2012. [10] Computer Science Syllabus Draft