Introduzione
Circa 59.500.000 è il numero dei risultati di una ricerca su Google per i robot educativi.
Con così un alto numero di risultati che dichiarano di essere perfetti per insegnare il coding ai bambini, riuscire a trovare il giusto robot da usare nella tua classe può essere un arduo compito. Come determinare quale robot è meglio per i tuoi studenti?
Inizia a pensare ai robot educativi in termini di categorie invece che in termini di una lunga lista di prodotti.
I robot educativi possono essere divisi in quattro categorie principali:
- Robot programmati fisicamente
- Robot per l’introduzione alla programmazione
- Robot programmabili da computer
- Robot assemblabili
In questo articolo osserveremo l’aspetto fisico, il metodo di programmazione e il metodo educativo di ognuna di queste quattro categorie di robot. Questi dettagli ti aiuteranno a scegliere il miglior tipo di robot per introdurre il coding nella tua classe.
Nota: questo articolo tratta solamente il metodo educativo nell’insegnamento del coding e del pensiero computazionale usando i robot. È bene ricordare però che questi robot possono essere usati per insegnare o rafforzare le altre abilità.
Indice
Concetti chiave
- I robot educativi possono essere collocati in una delle quattro categorie basandosi sul loro aspetto fisico, sul metodo di programmazione e il metodo educativo. Puoi usare queste categorie per determinare il tipo di robot che assolve meglio ai bisogni della tua classe.
- Robot programmati fisicamente: usano un metodo di programmazione fisico invece che uno schermo. Assomigliano a dei giochi nel loro aspetto fisico, sono perfetti per introdurre alcune basi del coding, come per esempio le sequenze, attraverso un apprendimento basato sul gioco per gli studenti molto giovani.
- Robot per l’introduzione alla programmazione: introducono gli studenti durante i primi anni scolastici all’idea di “software” e dei concetti fondamentali del coding in modo appropriato per l’età. Con un aspetto che ricorda un giocattolo, applicazioni che assomigliano ad un gioco e un approccio educativo che mescola l’apprendimento basato sul gioco con percorsi a difficoltà crescente, questi robot bilanciano tra loro in modo appropriato il divertimento e l’imparare a programmare.
- Robot programmabili da computer: sono costruiti appositamente per insegnare ai ragazzi della prima e della secondaria di primo grado i concetti fondamentali del coding e del pensiero computazionale attraverso un mix di lezioni a difficoltà progressiva e attività da svolgere da solo. Completamente assemblati, questi robot, includono un ampio assortimento di sensori e funzionalità per consentire un più complesso e creativo approccio usando un linguaggio di programmazione a blocchi o testuale.
- Robot Assemblabili: sono ideali per studenti che hanno un interesse e esperienza con la robotica, come per esempio scuole secondarie di secondo grado, laboratori, corsi specializzati e per chiunque voglia partecipare a competizioni di robotica. Modulari e flessibili nel loro design, gli studenti dovranno sia assemblarli che programmarli con linguaggio testuale o basato su blocchi.
Robot programmati fisicamente
Cosa sono
Tutti i robot sono fatti di un hardware (il robot fisico) e un software, che è quello che viene usato per programmare il robot. Diversamente dagli altri robot, quelli con programmazione fisica nascondono il software a chi lo sta utilizzando. Invece di usare schermi e codice per programmare questi robot, i bambini usano un metodo di programmazione “fisico”. I robot più comuni di questo tipo sono i robot con pulsanti che vengono, quindi, programmati premendo i pulsanti posizionati sul robot stesso per farlo muovere nelle diverse direzioni. Ci sono altri tipi di robot programmati fisicamente come per esempio i robot che sono programmati con tessere o blocchi che il robot può semplicemente riprodurre o memorizzare.
Sono ideali per...
Gli studenti molto giovani. I robot programmati fisicamente sono perfetti per introdurre i fondamenti base del coding e della robotica (anche agli studenti della scuola dell’infanzia e primaria che non sanno ancora leggere e scrivere)
Aspetto
Questi robot sono generalmente simpatici da vedere, ricordano nell’aspetto altri giocattoli pensati per i più piccoli. Il loro aspetto divertente e amichevole rende questi robot approcciabili anche dai bambini in età prescolare. Se non approcciati nel modo corretto possono far sentire i bambini troppo piccoli, per esempio negli ultimi anni della scuola primaria, è per questo che alcuni robot introducono concetti via via più complessi per mezzo di kit di espansione.
Destinati a mani piccole con minore destrezza e abilità motorie fini meno sviluppate, la maggior parte dei robot programmabili fisicamente ha dimensioni generose per consentire pulsanti più grandi e altre parti facilmente maneggiabili. C’è una linea sottile tra “abbastanza grande” e “troppo grande” a cui fare attenzione. Alcuni di questi robot sono semplicemente troppo gradi e troppo pesanti per i giovani studenti. Le loro maggiori dimensioni significano anche che serve uno spazio più grande in cui riporli.
Metodo di programmazione
Il principale vantaggio della programmazione fisica di questi robot è che richiede agli studenti di comprendere e applicare meno concetti. Gli studenti, infatti, non devono utilizzare un dispositivo secondario per programmare i robot. Il risultato è una programmazione senza schermate, il che significa anche che gli studenti non hanno bisogno di confrontarsi con il concetto che ciò che è sullo schermo verrà prodotto come azione dal robot. Impareranno a programmare un robot senza vedere nemmeno una riga di codice: questo metodo di programmazione super semplificato è molto più facile da comprendere per gli studenti molto giovani.
Metodo educativo
I robot programmabili fisicamente appartengono all’ambito di apprendimento basato sul gioco. Le basi di coding e il pensiero computazionale sono abilità incluse nelle possibilità di gioco che offre il giocattolo, e non saranno evidenti al bambino. Allo stesso modo, alcuni dei concetti fondamentali potrebbero non essere esplicitamente affrontati nei materiali didattici, sebbene sia possibile richiamarli facilmente durante le lezioni per far familiarizzare gli studenti con il gergo e le nozioni.
In generale, è possibile insegnare solo alcune abilità di programmazione di base con questi robot. L’abilità universale su cui si concentrano tutti i robot con programmazione fisica è il concetto di sequenza. Essendo robot programmabili, tutti consentono di apprendere anche le basi di input ed output. Per quanto limitato possa sembrare, queste basi sono generalmente sufficienti per lo sviluppo cognitivo in questa fascia d’età. (Inoltre, l’interazione precoce ai robot può aiutare a creare entusiasmo e interesse nell’uso di robot sempre più diversi man mano che gli studenti crescono!)
Sul nostro catalogo trovi:
- KUBO
Robot per l'introduzione alla programmazione
Cosa sono
Sebbene spesso assomiglino ai robot programmabili fisicamente, i robot per l’introduzione alla programmazione non nascondono il loro software all’utente finale. Invece, questi robot introducono gli studenti al concetto di software in modo adeguati all’età.
Tutti i robot per l’introduzione alla programmazione avranno alcuni metodi che gli studenti usano per programmare il bot che è separato dal robot stesso. Questo può essere sotto forma di un telecomando o di un’App di programmazione di base.
Ideali per...
Studenti nei primi anni della scuola primaria. Fedeli al loro nome, questi robot programmabili sono strumenti sensazionali per introdurre agli studenti le idee in modo più esplicito in merito alla programmazione e alla robotica nei loro primi anni di scuola.
Aspetto
Basandosi solamente sull’aspetto fisico può essere difficile distinguere un robot programmato fisicamente da un robot per l’introduzione alla programmazione. Simile ai loro cugini con codifica integrata, questi robot hanno generalmente un aspetto gradevole, simile ad un giocattolo. Allo stesso modo, condividono molti degli stessi vantaggi (ad esempio, accessibili per i più piccoli, progettati per livelli inferiori di abilità motorie, ecc.) e svantaggi (ad esempio, le loro grandi dimensioni spesso significano la necessità di più spazio per riporli, ecc.). Tuttavia, il raggio d’interazione possibile con i robot per l’introduzione alla programmazione è generalmente più complesso, poiché questi robot contengono regolarmente alcuni sensori per consentirne la comprensione base e permettere ai robot di attuare comportamenti più autonomi.
Metodo di programmazione
Tutti i robot per l’introduzione alla programmazione utilizzano una qualche forma di dispositivo di programmazione separato dal robot stesso. Questo potrebbe essere un telecomando incluso, ma più comunemente è un’applicazione per la programmazione eseguita su di un tablet o uno smartphone. Queste app sono progettate per i giovani utenti, con l’aspetto di un gioco digitale.
Molti robot per l’introduzione alla programmazione colmano il divario tra tutti ciò che è un giocattolo, con il compito di insegnare un po’ di coding, e il richiedere agli studenti di scrivere tutto il codice da soli. Per poter fare ciò molto spesso includono programmi preimpostati. Questi programmi sfruttano le abilità del robot in modo che gli studenti possano utilizzarli senza dover prima programmare.
Nota: molti robot per l’introduzione alla programmazione includono app per tablet che consentono agli studenti di utilizzare un tablet, iPad o Android, come telecomando per spostare il robot. Sebbene possa sembrare semplice, tenere in mano un iPad come “controller”, ciò può rivelarsi piuttosto impegnativo per i più piccoli.
Una volta che gli studenti sono pronti a passare alla codifica effettiva, saranno in grado di utilizzare il metodo di controllo remoto (non fisicamente collegato al robot) per creare i loro programmi. La separazione del metodo di codifica dal robot fisico è un primo passo essenziale nel delineare l’astrazione “hardware più software” e comprendere come funziona davvero un robot.
Metodo educativo
I robot di questa categoria generalmente usano un mix di apprendimento basato sul gioco e sull’interazione con un vero ambiente di programmazione. Ci sono ancora molti “giochi” che possono essere fatti con i robot, ma ci sono anche percorsi per passare a compiti e attività più strutturati. Per facilitare questa transizione, le app di codifica o le guide di apprendimento possono includere una qualche forma di percorso di apprendimento con attività progressive per acquisire familiarità con i dispositivi e sviluppare le loro capacità di codifica.
I robot per l’introduzione alla programmazione offrono più input e output rispetto ai robot programmabili fisicamente, ma queste opzioni sono molto adatte ai bambini. Luci colorate, movimento e suoni sono le uscite base; tutti concetti già familiari alla fascia di età target. Gli output aggiuntivi significano che gli studenti possono sviluppare programmi più creativi, dando a questi robot una maggiore vita utile. I concetti di codifica del passo successivo, come loop e condizionali di base, sono generalmente inclusi nelle applicazioni di codifica, consentendo di insegnare questi concetti insieme a un’esplorazione più esplicita di input/output.
Sul nostro catalogo trovi:
- Robo Wunderkind
- Plezmo
Robot programmabili da computer
Cosa sono
I robot programmabili al computer sono essenzialmente i “fratelli maggiori” dei robot per l’introduzione alla programmazione. Questi robot sono completamente assemblati, proprio come i robot programmabili fisicamente e i robot per l’introduzione alla programmazione, ma includono anche più sensori e una gamma più completa di possibilità di codifica. Questa capacità aggiuntiva rende i robot programmabili da computer perfetti per istruzioni di codifica esplicite.
Sono ideali per...
Studenti della scuola primaria e secondaria di primo grado. Sebbene destinati a studenti leggermente più grandi, l’utilizzo di robot programmabili da computer non necessita che gli studenti abbiano precedenti esperienze di robotica. Questa categoria funziona in modo fantastico sia gli studenti che non hanno esperienza nella programmazione dei robot sia per quelli che hanno già usato i robot in precedenza.
Aspetto
I robot programmabili da computer possono apparire abbastanza diversi tra loro, ma tutti i robot di questa categoria tendono ad assomigliare di meno ai giocattoli rispetto ai loro robot “fratelli più piccoli”. Mentre i robot programmabili fisicamente e per l’introduzione alla programmazione utilizzano caratteristiche umanoidi o di animali per renderli divertenti e accessibili, la struttura fisica dei robot programmabili da computer è più legata alla loro funzione effettiva. I robot in questa categoria tendono ad essere più piccoli, il che significa che è necessario meno spazio per poterli riporre, ma significa al contempo che gli studenti hanno bisogno di abilità motorie fini leggermente più avanzate.
I robot di questa categoria tipi diversi di sensori, consentendo maggiori opportunità di programmazione e comportamenti autonomi da parte dei robot. Questi sensori potrebbero non essere immediatamente evidenti per gli studenti, i bambini impareranno a identificare i sensori sui robot man mano che imparano ad utilizzarli attraverso la programmazione vedendone gli effetti nel comportamento del robot stesso. Solitamente i sensori incorporati includono sensori sonori, sensori di luce e rilevazione di ostacoli ad infrarossi (IR).
Metodo di programmazione
Come suggerisce il nome, i robot programmabili da computer richiedono agli studenti di utilizzare la codifica su schermo tramite un dispositivo informatico, come un tablet, un laptop o un Chromebook. Le app di codifica variano in base al robot e al linguaggio di programmazione, ma il design della maggior parte delle interfacce di codifica assomiglia sempre meno ad un gioco digitale e sempre di più a editor per creare programmi.
Quasi tutti i robot programmabili da computer richiedono agli studenti di utilizzare applicazioni di codifica proprietarie e linguaggi di programmazione unici per quel robot. Pertanto, gli studenti dovranno apprendere diverse sintassi a seconda dei robot che utilizzano. Tuttavia, ci sono elementi comuni nei metodi di codifica in tutta la categoria, come i linguaggi basati su blocchi, che sono estremamente comuni. Alcuni robot programmabili da computer offrono anche la possibilità di utilizzare un linguaggio di programmazione testuale.
Nota sulla programmazione testuale: Sembra che ci sia una tendenza a offrire la codifica basata su testo nelle app di molti di questi robot, ma spesso è di sola visualizzazione. Ciò significa che gli studenti non possono effettivamente scrivere nell’editor di testo; possono solo vedere come appaiono i loro blocchi come testo. Se si desidera che gli studenti scrivano da soli un codice basato su testo, assicurarsi che il robot scelto abbia un codice basato su testo come opzione di input.
Per aiutare i nuovi utenti a iniziare, la maggior parte dei robot programmabili per computer include opzioni di “avvio rapido” o programmi preimpostati. Queste funzionalità consentono agli studenti di attingere a programmi più complessi e di utilizzare i sensori del robot sin dall’inizio, contribuendo a creare entusiasmo negli studenti stessi. Tuttavia, questi programmi preimpostati sono lì solo per dare agli studenti un assaggio delle possibilità e potenzialità del robot che stanno utilizzando. L’obiettivo principale di questi robot è portare gli studenti a controllare i vari input e output del robot attraverso i propri programmi unici.
Metodo educativo
Il metodo di istruzione più comune utilizzato con robot programmabili da computer è un mix di lezioni progressive e attività autonome legate a obiettivi di apprendimento concreti. Generalmente, le abilità di programmazione e di pensiero computazionale apprese sono esplicitamente annotate nelle lezioni, ma se non lo sono, assicurati di indicarle e rafforzarle man mano che i tuoi studenti progrediscono.
Grazie ai loro sensori, i robot programmabili da computer hanno più opzioni di input/output, permettendo a questi robot di rilevare e interagire con il mondo in una miriade di modi. Per osservare gli aspetti più interessanti di questi robot, gli studenti devono sentirsi a proprio agio sia con i componenti del loro robot (compresi i suoi sensori), sia con le capacità di programmazione e di pensiero computazionale. Tutti i concetti di codifica fondamentali (dalla sequenza agli algoritmi alle variabili) possono essere insegnati usando questa categoria di robot.
Sul nostro catalogo trovi:
- Edison
- WeeeMake
- Dobot Magician
- pi-top
Robot assemblabili
Cosa sono
A differenza delle altre categorie di robot, i robot basati su kit arrivano non assemblati. Gli studenti dovranno sia costruire che programmare i robot stessi. I robot basati su kit, consentono agli aspetti elettronici e ingegneristici della robotica di diventare punto focale delle attività.
Ideali per...
Studenti che hanno già un interesse per la robotica e alcune esperienze di base nell’uso di robot e programmazione, studenti delle scuole superiori, programmi di club/doposcuola, oltre a tutti coloro che desiderano partecipare a concorsi di robotica organizzata.
Aspetto
Questi robot vengono smontati e, di solito, possono essere assemblati in diversi modi lasciando, così, spazio alla fantasia. La complessità del kit e i metodi di costruzione variano, ma qualsiasi robot basato su kit avrà alcuni tipi diversi di sensori, oltre a motori e altri componenti per consentire flessibilità nell’uso.
Poiché gli studenti costruiscono e programmano questi robot, l’ambito di ciò che può essere fatto con loro è più ampio rispetto a qualsiasi altra categoria di robot, ma gli studenti dovranno comprendere bene la connessione hardware-software al fine di controllare i componenti del robot attraverso i propri programmi. Un’altra cosa da tenere presente è la conservazione: i robot basati su kit tendono a contenere molte parti! Avrai bisogno di un modo per organizzare e conservare tutti i componenti separatamente, nonché la possibilità di riporre alcuni robot “semi-costruiti”.
Metodo di programmazione
Tutti i robot basati su kit richiedono agli studenti di utilizzare la programmazione su schermo. Avrai, quindi, bisogno di un dispositivo di programmazione come un tablet, ma più probabilmente un computer, per scrivere il programma. Mentre la progettazione fisica dei robot basati su kit li distingue dalle loro controparti robot programmabili al computer, i metodi di codifica di queste due categorie sono notevolmente simili.
Diversi robot basati su kit avranno diverse app o linguaggi di programmazione, basati su blocchi, su testo o entrambe. Tuttavia, gli editor di programmazione tendono ad essere leggermente meno “amichevoli” rispetto ad altri tipi di robot e, generalmente, progettati per assomigliare più agli editor di testo standard.
In generale, le opzioni di codifica per robot basati su kit pongono gli studenti nel vivo della programmazione più o meno immediatamente ed avere qualche precedente esperienza sarà di grande supporto alla sicurezza degli studenti che programmano questi robot.
Metodo educativo
Grazie al loro design flessibile, i robot basati su kit, nel loro approccio educativo, sono principalmente basati su progetti. Per evidenziare la piena flessibilità di questi robot e per poterli utilizzare al meglio, gli studenti devono avere familiarità con i componenti hardware e con le capacità di programmazione e di pensiero computazionale. Tuttavia, non è necessario che gli studenti abbiano familiarità con i kit, di solito verrà incluso un percorso di apprendimento progressivo per costruire la familiarità degli studenti con i dispositivi e la piattaforma per la loro programmazione. Questo è generalmente inteso solo come un’introduzione, con molto spazio per “imparare provando” e esplorazione libera.
La natura modulare di questi robot significa anche che sono possibili più progetti, alcuni guidati con l’aiuto delle lezioni altri costruiti dagli studenti stessi grazie alla loro fantasia. La flessibilità dei componenti e la gamma di sensori offrono molte possibilità per scrivere i programmi più disparati. Molte competizioni di robotica sfruttano questa flessibilità, offrendo agli studenti sfide semi-strutturate per poter competere nell’uso di specifici robot basati su kit.
Sul nostro catalogo trovi:
- Abilix Krypton
- WeeeMake
- pi-top
Liberamente tratto dal blog “meetedison.com”