Linee di scienza

«Dalla Corea agli Usa si diffonde l’uso di androidi come professori»: se trovate una frase così nel sommario di un articolo continuate a leggere di sicuro, no? È quello che appunto è capitato a me e devo dire che non mi sono pentita. Mi riferisco a un articolo risalente a luglio 2010 e scritto da Federico Rampini, nel quale si parla dell’introduzione di robot-insegnanti (per le lingue straniere) in 4800 scuole materne della Corea del Sud…

Robotica educativa
Ho pensato che quella intrapresa in Corea può essere una strada, ma non l’unica, per amalgamare il mondo delle macchine che esiste “là fuori” con il mondo della scuola nel quale ci troviamo “dentro” ogni mattina. Ad esempio, un altro modo a mio parere molto costruttivo e fertile di sperimentare questa ibridazione a scopo didattico-educativo, è la cosiddetta robotica educativa.
«L’educational robotics (Leroux, 1999) è un nuovo settore di ricerca che, ispirandosi alle elaborazioni del ben noto paradigma costruttivista (Piaget e Inhelder, 1966), successivamente rivisitato dall’approccio costruzionista di Papert (1980; 1993), considera le tecnologie robotiche come “oggetti-con-cui-pensare” (Harel e Papert, 1991)» si legge in un articolo on line di Barbara Caci, Antonella D’Amico e Maurizio Cardaci del Dipartimento di Psicologia dell’Università degli Studi di Palermo, intitolato La robotica educativa come strumento di apprendimento e creatività. Nei laboratorio dove si sperimenta la robotica educativa, i ragazzi possono progettare e costruire piccoli sistemi robotici dall’assemblaggio delle parti fino alla programmazione del comportamento dell’oggetto artificiale.
Sul sito della scuola dell’infanzia “Gaslini” di Genova ho trovato una buona sintesi che presenta la disciplina: «La robotica educativa è una disciplina integrata, che trae la sua origine dalla confluenza di più saperi scientifici e umanistici (Automazione, Meccanica, Informatica, Elettronica, Cibernetica, Intelligenza Artificiale, attingendo contributi da Biologia, Fisica, Matematica, Filosofia, etc.); didatticamente consente, a livello curricolare, la trasversalità dei saperi e un metodo di ragionamento e di sperimentazione del mondo, al di là delle differenze di genere (Progetto Roberta)».
Come spesso succede anche in altri campi (penso alla Lim, la Lavagna interattiva multimediale) nel nostro Paese, anche per la robotica educativa, le scuole dei primi gradi sono già molto più avanti nella sperimentazione rispetto alle secondarie superiori di secondo grado.

Fisica e robot
Per quanto riguarda i legami fra le “scienze dure” e i robot, a Genova, nell’ambito della manifestazione “Raccontare i robot” nel maggio 2010 si è svolto un corso per studenti delle scuole secondarie inferiori e superiori intitolato La fisica e la matematica dei robot. La presentazione del corso è la seguente: «Nel progettare i robot, si applicano necessariamente molti concetti di fisica e matematica. In questo laboratorio, impiegando robot didattici messi a disposizione da Scuola di Robotica, sarà possibile esplorare il mondo della fisica e della matematica da un punto di vista un poco diverso da quello dei programmi scolastici.
Dalle unità di misura fino alle leggi del moto, dai concetti di piano inclinato all’attrito, dal suono alla luce, saranno molti i concetti di fisica e di matematica che dovremo applicare per programmare i robot. Per esempio, la matematica verrà impiegata per calcolare rapporti, di derivate e integrali, e si capirà l’importanza di padroneggiare le equazioni.
I temi che verranno trattati saranno modulati sulla base delle esperienze dei partecipanti».
Altro esempio: a Pistoia il 12 novembre dell’anno scorso è stato inaugurato presso l’Istituto Tecnico Industriale “S. Fedi” di Pistoia, il laboratorio di robotica educativa, nel quale si svolgono percorsi didattici strutturati attraverso la realizzazione di esperienze divertenti e creative, indirizzate alla scoperta dei meccanismi logici e cognitivi della matematica, della fisica, dell’informatica e delle scienze in generale.

La settimana robotica europea
Dal 28 novembre al 4 dicembre 2011 si festeggia la “eurobotics week” della Commissione Europea e in Italia è coordinata dall’associazione Scuola di Robotica . Il sito web dell’associazione contiene molte informazioni ed è costantemente aggiornato: è un ottimo punto di partenza per esplorare e conoscere la rete delle attività che si svolgono per e nelle scuole italiane.

Link: materiali didattici on line per approfondimento e/o contatti

• Il sito web Tecnologia educativa, fondato vent’anni fa da un gruppo di docenti di Padova e Venezia
• Il progetto in Toscana rivolto a elementari, medie e superiori della Valdera, in provincia di Pisa
• Il progetto partito il 20 settembre 2011 Robot Work la tecnologia che fa futuro per promuovere la robotica educativa in Calabria
• Il progetto IIS Telesi@: laboratorio di robotica educativa a Telese Terme in provincia di Benevento
• L’accordo di rete Robotica per la didattica: protocollo d’intesa per la creazione di una strategia nazionale di lungo termine per la robotica educativa. Siglato in Campidoglio il 16 marzo 2011.
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• La manifestazione Udine robot
• La manifestazione genovese curata dalla Scuola di Robotica Raccontare i robot
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• Corso di aggiornamento a Cinisello Balsamo (Mi): Dal 7 al 28 novembre 2011 al 4 incontri pomeridiani rivolto agli insegnanti della scuola primaria e secondaria, di primo e di secondo grado, per discutere ed approfondire il tema della robotica educativa
• Corso di formazione per insegnanti a Trento sulla robotica educativa, di 24 ore
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• Articoli divulgativi che parlano di robotica educativa, su La Stampa e Le Scienze
• Rimando anche al breve post che avevo scritto qui: il robot pedagogico , nel quale segnalo la gara di robotica per le scuole Minirobot e l’importante articolo di sintesi sull’argomento di Andrea Mameli
• Dimenticavo: le Olimpiadi di robotica!! Nel 2012 si terranno a Londra.

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In una delle mie navigazioni in rete ho trovato un sito in italiano sulla teoria dei numeri, che espone i principali argomenti in maniera chiara e sintetica. È un argomento che a scuola non si riesce ad affrontare in maniera completa, quindi il materiale on line di questo ipertesto può servire per approfondimenti e per conoscere anche gli aspetti di storia della matematica. Lo utilizzerò di sicuro il prossimo anno! Dimenticavo: il sito si chiama Magiadeinumeri.it.

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Finiti gli esami di maturità e i corsi di recupero, posso finalmente pensare alla scelta delle mie letture estive. Quest’anno ho assegnato ai miei studenti nelle varie classi, la lettura di: “Matematica mio terrore” di Anne Siety, “L’evoluzione della fisica” di Einstein e Infeld (solo il primo capitolo, intitolato “L’ascesa dell’interpretazione meccanicistica”, per i miei futuri studenti di quarta scientifico), “La fisica della domenica” di Michele Marenco e “La fisica del bau” o “La fisica del miao” di Monica Marelli (per i miei futuri studenti di seconda).

Ho già accatastato una piccola pila invece per me, di libri che vorrei leggere. I primi due sono di storia della scienza: “Per la scienza per la patria” di Fabio Toscano è la biografia del fisico e politico del Risorgimento Carlo Matteucci e “Un matematico un po’ speciale” di Sandra Linguerri è dedicato al matematico Vito Volterra e alle sue allieve….

Gli altri quattro hanno tutti in comune il legame fra arte – letteratura e scienza:

• “Il cinema e la matematica” di Stefano Beccastrini e Maria Paola Nannincini
• “Discorso sulla matematica. Una rilettura delle Lezioni americane di Italo Calvino” di Gabriele Lolli
• La raccolta di racconti “L’orizzonte di Riemann” a cura di Antonio Bellomi e Luigi Petruzzelli
• Il romanzo di Don DeLillo “La stella di Ratner”
• “La leggibilità del mondo” di Hans Blumenberg

Un romanzo che ho già letto invece è “La seconda scomparsa di Majorana” di Jordi Bonells, e lo consiglio a chi vuole intraprendere un viaggio letterario indimenticabile.
Concludo con una buona notizia: è appena uscita una collana per la casa editrice Dedalo dedicata a Scienza e letteratura

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Giochiamo in rete con la matematica.
Volete qualche esempio? Eccone uno: “Supponiate che un giorno riusciate a contattare un marziano e gli proponiate di risolvere una semplice equazione: x^2 – 16 x + 41 = 0  (nota: x^2 è x elevato alla seconda). Se lui vi dicesse che la differenza delle radici vale 10, quante dita avrebbe il marziano?” (la soluzione è qui). Questi e altri indovinelli matematici sul sito di Marco Chiesi.
Sul sito di Corrado La Posta trovate altri giochi matematici insieme alle soluzioni.
Se poi volete sfruttare l’interattività della rete, in questa pagina web trovate una lista di video-game da giocare gratis on line.

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In due libri che sto leggendo ho trovato due esempi molto originali di come si possono portare i logaritmi in classe.

Il primo è tratto da un classico della scienza: “Introduzione alla cibernetica” di Norbert Wiener, pubblicato nel 1953 e che ho la fortuna di avere nella mia libreria. Ho passato allo scanner le due pagine, così potete leggere l’originale (basta cliccare sull’immagine a lato). Wiener parla dell’informazione contenuta in un messaggio e della probabilità del messaggio stesso e aggiunge che l’informazione si combina per addizione mentre le probabilità indipendenti si combinano per moltiplicazione: «se la serie dei primi numeri procede per addizioni mentre i numeri corrispondenti della seconda serie procedono per moltiplicazioni, in linguaggio matematico si dirà che la prima serie consiste del logaritmo della seconda serie, con base opportuna». Molto chiara anche la nota esplicativa a piè di pagina.

Il secondo esempio si trova nel libro di Alex Bellos “Il meraviglioso mondo dei numeri” (Einaudi, 2011) e riguarda la maniera di concepire spazialmente i numeri da parte degli esseri umani. In una ricerca del linguista francese Pierre Pica, che ha chiesto di visualizzare i numeri distribuiti su una linea ai munduruku dell’Amazzonia, tramite test con insiemi di pallini su uno schermo, è risultato che non li distribuivano in maniera equidistante come invece capita a noi! «Pensavano che gli intervalli fra i numeri fossero inizialmente più grandi e si riducessero progressivamente con il crescere dei numeri. Per esempio, la distanza tra i segni per un pallino e due pallini, e due pallini e tre pallini era molto più grande di quella tra sette e otto pallini, o otto e nove pallini. […] Quando i numeri sono distribuiti in modo uniforme su un righello, la scala è detta lineare. Quando i numeri si avvicinano man mano che diventano più grandi, la scala è detta logaritmica. Si è scoperto che l’approccio logaritmico non è esclusivo degli indios amazzonici». Trovate l’argomento a partire da pagina 9. A pagina 12-13 il discorso diventa sempre più interessante con le tesi di Pica sul nostro “istinto logaritmico” per valutare in fretta le quantità rilevanti per la nostra sopravvivenza e quindi per poterle confrontare, fare approssimazioni e giudicare rapporti. Si legge inoltre «la scala logaritmica rispecchia anche il modo in cui vengono percepite le distanze, e forse è per questo che è così intuitiva: tiene conto della prospettiva» e ancora «i numeri esatti ci forniscono una struttura lineare che contraddice le nostre intuizioni logaritmiche. […] Viviamo con una concezione sia lineare sia logaritmica della quantità». Per quanto riguarda l’insegnamento della Matematica, Pica sostiene che «può darsi che, nella nostra dipendenza dalla linearità, abbiamo esagerato nel mettere a tacere le nostre intuizioni logaritmiche. Forse è per questo che tanti trovano difficile la matematica. Forse dovremmo prestare maggiore attenzione alla valutazione dei rapporti anziché alla manipolazione dei numeri esatti».

Avevo infine già citato un esempio molto bello di come i logaritmi entrino nella percezione del suono da parte dell’orecchio umano, nel post dedicato al libro “Insalate di Matematica 3″ di Silvia Benvenuti.

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