Lezione 2 - Programmazione su carta a quadretti

In questa attività, gli alunni programmeranno le istruzioni per guidarsi a vicenda nella creazione di disegni senza che il resto del gruppo veda l'immagine originale. Questa introduzione crea la cornice per l'attività della classe.

Mostra agli alunni uno dei seguenti video per dare loro un'idea più realistica di ciò che i robot possono realmente fare:

• La storia del robot Honda Asimo (3:58)
• Un robot che disegna sulle uova (3:15)
• [Un robot Lego che balla][3] (1:35)

Discussione: - Come pensi che i robot sappiano come realizzare le cose che fanno? Hanno cervelli che funzionano come i nostri?

L'obiettivo di questo rapido confronto è di sottolineare che i robot non possono comportarsi come delle persone, bensì reagiscono esclusivamente in base a come sono stati programmati. Gli alunni, probabilmente, saranno influenzati dall'immaginario creato dai robot visti nei film, che invece si comportano più come umani. Invitali a prendere in considerazione robot che hanno realmente visto in azione o di cui hanno sentito parlare, come Roomba o gli assistenti vocali come Amazon Alexa.

Avvia un confronto con l'obiettivo di mettere in evidenza come devono essere programmati i robot per svolgere attività specifiche, usando istruzioni specifiche.

In questa attività, gli alunni agiranno sia come programmatori che come robot (esecutori), colorando i quadrati in base ai programmi scritti l'uno per l'altro.

Distribuzione - Gli alunni useranno griglie 4x4 (stampate o disegnate su fogli di carta a quadretti). Avranno anche bisogno delle immagini presenti sul documento dell'Esercitazione.

Visualizzazione - Proietta questi comandi o scrivili alla lavagna. Gli alunni non li useranno per molto tempo, ma li aiuteranno a passare dall'algoritmo al programma.

Spostati di una casella a destra
Spostati di una casella a sinistra
Spostati di una casella in alto
Spostati di una casella in basso
Riempi la casella con il colore

Ecco un'immagine. Fate finta che io sia una macchina per la realizzazione automatica (ARM). Queste sono le uniche istruzioni che capisco.

Partendo dall'angolo in alto a sinistra, guidatemi pronunciando i comandi ad alta voce.

Illustrazione - La classe dovrebbe darti istruzioni come quelle che seguono. Prima di eseguire un'istruzione, ripetila ad alta voce, in modo che gli alunni possano tenere traccia di ciò che stai facendo.

Spostati di una casella a destra
Riempi la casella con il colore
Spostati di una casella a destra
Spostati di una casella in basso
Riempi la casella con il colore

Continua con l'attività fino al completamento dell'esempio.

Annotazione Scrivi tutti i comandi, in modo che gli alunni possano vedere tutti i passaggi che sono stati eseguiti per realizzare l'immagine.

Spostati di una casella a destra
Riempi la casella con il colore
Spostati di una casella a destra
Spostati di una casella in basso
Riempi la casella con il colore

Spiegazione _Mi avete appena fornito un elenco di passaggi per completare un'attività. In informatica si chiama "algoritmo". Gli algoritmi sono fantastici, perché sono facili da capire per i programmatori. MA, cosa succede quando vogliamo scrivere l'algoritmo per un disegno come questo?

Mostra agli alunni un'immagine più complicata, come quella qui sotto.

Successivamente, inizia a scrivere le istruzioni necessarie per replicare quell'immagine. Si spera che gli alunni notino in fretta che scrivere tutto per esteso diventa un incubo.

Spostati di una casella a destra
Riempi la casella con il colore
Spostati di una casella a destra
Spostati di una casella a destra
Riempi la casella con il colore
Spostati di una casella in basso
Spostati di una casella a sinistra
Riempi la casella con il colore
Spostati di una casella a sinistra
Spostati di una casella a sinistra
Riempi la casella con il colore
PIÙ ALTRE 12 ISTRUZIONI!

Mostra agli alunni questo elenco di simboli.

**Discussione: ** Come possiamo usare questi simboli per semplificare le nostre istruzioni?

Raccogli le proposte degli alunni, in merito alla traduzione dei comandi verbali in simboli. Una volta che hanno messo a fuoco la questione, fai loro notare che questo testo:

• “Spostati di una casella a destra, spostati di una casella a destra, riempi la casella con il colore”

ora corrisponderebbe al seguente programma:

L'obiettivo di questo confronto è portare gli alunni a comprendere che si possono usare dei simboli per rappresentare intere frasi. Una volta capito questo, spiegagli che la fase che va dall'elenco dei passaggi dettagliati alla codifica è ciò che si intende per "programmazione".

Illustrazione - Ora chiedi alla classe di aiutarti a disegnare l'immagine più grande, usando solo i simboli. Per ora, non devi preoccuparti di eventuali azioni superflue. Se il programma finale riesce a creare correttamente l'immagine, è un successo.

Notate che abbiamo scritto il programma da sinistra a destra come se scrivessimo un testo. Alcuni alunni apprezzano questo metodo, altri preferiscono iniziare ogni riga della griglia su una nuova riga del foglio. Il modo in cui si scrive il programma non è così importante, purché i compagni "esecutori" siano in grado di seguirle!

A questo punto gli alunni potrebbero dare molti suggerimenti. Se la classe ha compreso a fondo l'essenza dell'esercizio, è il momento giusto per discutere dei vari modi alternativi di compilare la stessa griglia. Se invece c'è ancora un po' di confusione, è meglio rimandare questa parte ad un altro giorno e lavorare su un altro esempio.

Ecco una possibile soluzione:

Ora tocca a loro

Esercitazione - Dividi gli alunni in coppie o piccoli gruppi.

• Chiedi ad ogni coppia/gruppo di scegliere un'immagine dall'esercitazione.
• Gli alunni di ogni gruppo devono confrontarsi per definire l'algoritmo da seguire per disegnare l'immagine scelta.
• L'algoritmo deve essere poi convertito in un programma utilizzando gli appositi simboli.
• Successivamente i gruppi devono scambiarsi i programmi e disegnare l'immagine programmata dai compagni.
• Una volta completata l'immagine, ne possono scegliere un'altra e riprovare!

Suggerimenti:

• Di cosa trattava la lezione di oggi?
• Come ti sei sentito durante la lezione di oggi?
• Disegna un'altra immagine da programmare. Riesci a scrivere il programma necessario per riprodurla?
• Quali altri tipi di robot potremmo programmare se cambiassimo il significato delle frecce?

Richieste di riflessione come queste possono essere completate in una varietà di metodi diversi. L'annotazione sul diario o la discussione (con gruppi o compagni) sono ottime opzioni!

• Distribuisci le *Verifiche - Programmazione su carta a quadretti e, dopo aver fornito sufficienti istruzioni, consenti agli alunni di completare l'attività in modo indipendente.
• Grazie alle attività svolte, l'argomento dovrebbe risultare familiare.

Sfrutta queste attività per migliorare l'apprendimento degli alunni. Possono essere anche utilizzate come attività extra-scolastiche o come potenziamento.

Di bene in meglio

• Chiedi alla classe di provare ad inventare le proprie immagini.
• Riescono a capire come programmare le immagini che creano?

Sfida di classe

• Disegna un'immagine su una griglia 5x5.
• Gli alunni riescono a programmarla insieme a te?