Studiare la matematica giocando con un robot
Robot educativi e matematica sono due concetti a tratti vicini tra loro e che si muovono bene insieme. Si inizia a far matematica sin dai primi giorni di scuola – se non addirittura prima – quando si insegna ai bambini a contare; da questo momento inizia un percorso tra argomenti a difficoltà crescente che li accompagnerà sino alle scuole secondaria di secondo grado e, in certi casi, anche all’università. Ma possiamo sfruttare le peculiarità di coding e robotica, il loro essere coinvolgenti e stimolanti per supportare l’apprendimento della matematica giocando?
Più volte abbiamo decantato le enormi potenzialità della robotica educativa sottolineando, da vari punti di vista, come il suo utilizzo supporti l’apprendimento dei ragazzi e il loro coinvolgimento in quello che sarà il futuro. Già oggi robot e tecnologia fanno parte della quotidianità, con il passare del tempo sicuramente il loro impiego aumenterà ancora in qualsiasi campo a noi noto.
Il loro successo nel futuro dipende da ciò che i nostri bambini imparano oggi.
È fondamentale che i bambini imparino ad utilizzare sempre di più applicazioni, strumenti tecnologici e, perché no, anche a programmarli costruendo le loro personali strumentazioni. Queste costruzioni possono essere poi utilizzate in vari ambiti, anche per la matematica – e per tutto ciò che riguarda le discipline STEAM!
La crittografia
Il primo cifrario per “tradurre” messaggi giunti a destinazione attraverso un messaggero risale all’epoca di Giulio Cesare (vai qui per approfondire) e la storia dei messaggi in codice è proseguita poi nel corso dei secoli (famose sono le vicende legate alla decodifica di messaggi cifrati durante la seconda guerra mondale) e prosegue ancora oggi. Questi concetti talvolta non sono semplici da comprendere e sicuramente sono complessi per bambini delle elementari ma esiste un modo, per loro, di costruire un meccanismo di codifica e decodifica dei messaggi sfruttando un robot. Condizione necessaria per poter utilizzare il robot in questo modo è che sia in grado di produrre una luce, fissa o lampeggiante, un esempio potrebbe essere Robo Wunderkind: un robot perfetto per i piccoli crittografi!
Come imparare la matematica con l’ausilio di un robot
Tutti i processi di apprendimento partono da uno strumento fisico, già esistente o da costruire, che serva allo scopo. Per il nostro esperimento ci servirà un robot più o meno fatto come quello nella foto.
A seguito della costruzione si potranno proporre ai bambini diversi esercizi che coinvolgono sia la matematica che la decifratura di un messaggio in codice. Il processo di comprensione del “messaggio nascosto” coinvolgerà addizioni, sottrazioni e in parte anche l’italiano.
Proviamo a scrivere una storia con protagonista un robot: “Robo ha ricevuto un messaggio cifrato da altri robot, sul suo diario ha la chiave per decifrarlo ma ha bisogno del nostro aiuto per decifrarlo.” A questo
punto è possibile chiedere ai ragazzi cos’è per loro un’addizione o una sottrazione e se sanno cos’è un messaggio cifrato.
Il passaggio successivo è quello di proporre ai ragazzi un esercizio di questo tipo con una serie di addizioni e sottrazioni da svolgere e poi un piccolo esercizio logico:
A questo punto è possibile fare un passo avanti e proporre ai ragazzi la decifratura di un messaggio fornendo loro: chiave di codifica e messaggio cifrato.
Dovranno prima di tutto svolgere le operazioni e quindi tradurre i numeri in frasi secondo la chiave di decifratura proposta.
Come ogni esercizio, anche questo, può essere modulato secondo le esigenze degli studenti e in base alle loro abilità ma sino ad ora abbiamo lavorato solamente “sulla carta” senza coinvolgere il nostro amico Robo in questo processo. Robo ha un pulsante sul proprio corpo, se lo premiamo dovrebbe fare sì che la luce si accenda (in realtà se non abbiamo un robot di questo tipo possiamo utilizzare una torcia che assumerà il ruolo di robot, possiamo anche mascherarla in modo tale che assomigli ad un robot).
I ragazzi si divideranno a due a due – oppure a piccoli gruppetti in base alla disponibilità di robot e/o torce – uno sarà colui che trasmette il messaggio mentre l’altro dovrà decifrarlo. Il messaggio verrà trasmesso accendendo e spegnendo la torcia in modo ripetuto in base, ovviamente, ad un messaggio scritto in precedenza come nell’esercizio appena visto. Una volta che il messaggio è stato decifrato si potranno invertire i ruoli e ricominciare da capo.
Più volte abbiamo sottolineato il fatto che utilizzare la robotica educativa in classe possa sembrare complesso e spesso l’unica applicazione che risulta facile e possibile è l’insegnamento dell’informatica. La robotica educativa è, in realtà, molto altro e consente di insegnare le materie più diverse in pochi passaggi esattamente come nell’esempio appena proposto. Affrontare la crittografia alle elementari non è sicuramente una cosa facile né è argomento di studio data la complessità dei concetti e dei termini utilizzati, eppure sfruttando un semplicissimo robot si può introdurre in modo facile ed intuitivo. In alcuni casi la robotica non è altro che l’evoluzione delle riviste di enigmistica o gli esercizi di logica normalmente proposti ai ragazzi.
Cosa ci consentiranno di fare ancora i robot nel prossimo futuro?
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