PP&S Computational Thinking DIDAMATICA 2014 Napoli

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Computational thinking e problem posing & solving: sperimentazione informatica rivolta alle classi del I biennio di 21 istituti della secondaria superiore.

Computational thinking e problem posing & solving: sperimentazione informatica rivolta alle classi del I biennio di 21 istituti della secondaria superiore.

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  • 1. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso 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 Ioffredo I.T.I. “Giordani – Striano” Napoli
  • 2. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo 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
  • 3. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Slide courtesy of Prof. Claudio De Martini Attività “Living Lab Informatica” 6/9/2013 A1, A2, A3, A4 Consolidamento di Computer Science Nella Scuola Sup. Iig. Condivisione Manifesto A1 Redazione Emendamenti A2 Pianificazione Interventi Blog e Corso GdL Inf. A3 Contenuti e Delivery CT tbdA4 {O| Dati Sito Minerva} {O|I° prop. Contenuti percorsi1, 2} {O| Metod 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
  • 4. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo 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.
  • 5. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA 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;
  • 6. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA White Paper dell’A.C.M.: strategie necessarie •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;
  • 7. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA White Paper dell’A.C.M.: strategie necessarie sostenere l’attuazione del nuovo programma con un piano fondato su un arco temporale realistico, individuando le risorse necessarie per realizzarlo;
  • 8. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA White Paper dell’A.C.M.: strategie necessarie •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.
  • 9. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA Le indicazioni espresse dall’Europa in “Informatics education” “Europe cannot afford to miss the boat” Rapporto reso pubblico nel gennaio del 2013
  • 10. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA 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.
  • 11. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA 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.
  • 12. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA 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.
  • 13. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA 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.”
  • 14. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA 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.
  • 15. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA 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?
  • 16. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA “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.
  • 17. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA 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.
  • 18. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA Fig.1 – Code.org Michele Ioffredo Cruscotto di avanzamento
  • 19. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA 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.
  • 20. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA 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”.
  • 21. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA 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.
  • 22. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA Pi greco Day: Fig.2 – Un piccolo test per vedere se sapete calcolare il pi greco
  • 23. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA Pi greco Day: Fig.3
  • 24. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA 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.
  • 25. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA Grazie per la vostra attenzione. Pensare come un “informatico” significa molto di più che essere semplicemente in grado di programmare un computer”
  • 26. Nuovi Processi e Paradigmi per la Didattica 28° EDIZIONE – Napoli 7, 8 e 9 Maggio 2014 Complesso Universitario di Monte Sant’Angelo Michele Ioffredo - CC BY-NC-SA 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