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Dipartimento di Matematica e Informatica Nucleo di Ricerca in Didattica dell'Informatica Quale Informatica per la Scuola?
Dipartimento di Matematica e Informatica
Nucleo di Ricerca in Didattica dell'Informatica
Quale Informatica per la Scuola?
Preambolo
"Neve" per gli Inuit
del Labrador e della Groenlandia
1. aput neve in generale (in terra)
2. apirlaat neve fresca
3. massak, akkilokipok neve soffice
4. mauja neve soffice e profonda
5. mangokpok, mangiggal,mangikaajaaq
neve pesante
6. pukak neve incrostata
7. massalerauvok, qinuq neve fradicia
8. tipvigut, apusiniq banco, mucchio di neve
9. aputitaq chiazza di neve
10. putsinniq, puvvinniq neve bagnata sopra il ghiaccio
11. qaniit neve in aria che cade
12. nittaalaq neve densa in aria
13. imalik neve bagnata che cade
Cos'è l'Informatica?
?
Cos'è l'Informatica?
... Informazione + automatica
Scoprire il ragionamento che un computer esegue ...
... Trovare notizie e svolgere lavori
. . .
Alle medie ho adoperato il computer per imparare a usare ...Word, Excel, Publisher, PowerPoint e programmi per crearesiti internet ... [con] un professore specifico per l'informatica.
A scuola abbiamo usato il computer per costruire un ipertesto,per ciattare [!] in internet, per spedire e-mail a un gruppodi tedeschi. Con i professori di Musica e Inglese.
Abbiamo usato il computer alle medie con ... [gli] insegnantidi matematica, scienze e disegno ... per approfondire lo studionel campo scientifico sul programma di Microsoft Word [!] ...
Cos'è l'Informatica?
... Per rispondere a tutti i dati
Riuscire a capire un linguaggio nuovo ...
... Tutti i programmi per i computers
. . .
Alle medie abbiamo usato il computer durante le ore di EducazioneArtistica ... per imparare a usare i metodi della prospettiva ...
A scuola abbiamo usato il computer per:- creare ipertesti;- navigare in internet;- [scrivere e inviare] e-mail;- chattare.
A scuola c'è a disposizione un'aula di informatica dove abbiamorealizzato un libretto. Inoltre abbiamo imparato a usare internet,la posta elettronica e Cabri Geometre con ... [i professori] diMatematica, ... Italiano e Inglese.
Cos'è l'Informatica?
... Insegna a organizzare il computer
La scienza che permette di utilizzare bene il computer ...
Tutto il mondo che ruota attorno al computer ...
. . .
Non ho usato il computer alle medie.
A scuola ho adoperato il computer per fare alcuni lavori di grafica,ho usato anche Word, Excel e ho fatto alcune ricerche in internetcon gli insegnanti di Educazione Tecnica e Lettere.
A scuola ho usato Word per ... ricerche ... di Scienze con il professoredi Matematica e Scienze e poi facevamo anche delle ricerche suinternet sui ... personaggi della storia scientifica.
Informatica?
Quante parole utilizzerebbero gli Inuit per l'Informatica?
Quali competenze informatiche occorono per scoprirecome è articolato il concetto di "neve" per gli Inuit?
Diverse accezioni
dell'Informatica
Modi diversi di intendere l'Informatica:
1. Informatica come Strumento
2. Informatica come Tecnologia
3. Informatica come Scienza
Implicano obiettivi educativi e formativi diversi
... e poi ci sono le Tecnologie Didattiche
Informatica come Strumento
Capacità di usare con spirito critico gli strumenti tecnologiciper affrontare problemi che emergono in contesti diversi
Esperienze in ambito disciplinare specifico (non informatico)altrimenti sarebbero artificiose
. . . Anche per imparare ad apprendere!
Informatica come Tecnologia
Tecnologie dell'Informazione e della Comunicazione (ITC)
Analisi dei principi alla base del funzionamentodei dispositivi hardware e software
Capacità di usare strumenti complessiinteragendo sulla base ipotesi e verifica sul campo
Informatica come Scienza
Scienza dell' "immateriale":
Peculiari chiavi di lettura della realtà e dei fenomeni
Peculiari approcci alla risoluzione dei problemi
Riflessione critica(potenzialità e limiti degli strumenti realizzabili)
Conoscenze necessarie per un quadro adeguato della scienza oggi
Educazione alle ICT in Europa
Osservatorio EURYDICE
ICT: Educazione Primaria in Europa
Obiettivi formativi D F UK altri
Abilità di programmazione X X
Uso di strumenti di produttivitàindividuale
X X X X
Ricerca di informazioni digitali X X X X
Comunicazione in rete X X X X
Dati: 2000-01
ICT: Educazione Secondaria Inferiore
Obiettivi formativi (analoghi) D F UK altri
Abilità di programmazione X X +
Uso di strumenti di produttivitàindividuale
X X X X
Ricerca di informazioni digitali X X X X
Comunicazione in rete X X X X
Corsi specifici: 20 - 60 ore/anno
ICT: Educazione Secondaria Superiore
ICT: Insegnanti Specializzati
EURYDICE
Indicatori Base sull'Introduzione delle ICTnei Sistemi Educativi Europei
Rapporto Annuale 2000-01
www.eurydice.org
Finalità dichiarate delle politicheper l'introduzione delle ICT nella Scuola
Migliorare i processi di insegnamento/apprendimento
Garantire pari opportunità di accesso alle ICT
Facilitare l'apprendimento continuo
Contribuire allo sviluppo di una Società dell'informazione
Finalità dichiarate delle politicheper l'introduzione delle ICT nella Scuola
Favorire attitudini all'uso responsabile,critico e creativo delle ICT (D, F, I, ...)
Sostenere lo sviluppo economico e la competitività
Favorire l'inserimento dei giovani nel mondo del lavoro
[[email protected], ICT nei Sistemi Educativi Europei, Luglio 2001]
LEGGE 28 marzo 2003, n. 53
Profilo Educativo, Culturale e Professionaledello Studente alla fine del Primo Ciclo
di Istruzione (6-14 anni)
Utilizzare gli strumenti informatici per ottenere documentazioni,
elaborare grafici e tabelle comparative,
riprodurre immagini e riutilizzarle,
scrivere ed archiviare.
Navigare in internet per risolvere problemi,
adoperando motori di ricerca dedicati
e mirando alla selezione delle informazioni adeguate.
Per l'eccellenza,
mirare alla Patente Europea per il Computer (ECDL).
[Strumenti culturali per leggere e governare l'esperienza; p. 6]
Analizzare e rappresentare processi
ricorrendo a strumenti tipo grafi, tabelle, mappe, ecc.
oppure a modelli logici tipo formule, regole,
algoritmi, strutture di dati, ecc.
Seguire, comprendere e predisporre processi e procedure,
allo scopo di ideare, progettare e realizzare
oggetti fisici, grafici o virtuali,
seguendo una definita metodologia.
[Strumenti culturali per leggere e governare l'esperienza; p. 7]
LEGGE 28 marzo 2003, n. 53
Indicazioni Nazionali
per i Piani di Studio Personalizzati
nella Scuola Primaria
[...] l'ordine epistemologico di presentazionedelle conoscenze e delle abilitàche costituiscono gli obiettivi specifici di apprendimentonon va confuso con il loro ordine di svolgimentopsicologico e didattico con gli allievi.
L'ordine epistemologico vale solo per i docentie disegna una mappa culturale, semantica e sintattica,che essi devono padroneggiare [...]e mantenere [...] viva ed aggiornata sul piano scientificoal fine di poterla poi tradurre in azione educativae organizzazione didattica coerente ed efficace.
[Obiettivi specifici di apprendimento; p. 4]
Osservazioni:
Studi condotti negli Stati Uniti
evidenziano il sovraccarico di lavoro degli insegnanti
conseguente all'introduzione delle ICT
[Farrington, 2000; citato in [email protected]]
E' indispensabile fare anche avanzare il dossier concernente
i contenuti, la formazione dei maestri,
le persone-risorse sia sul piano pedagogico
che su quello della gestione tecnica
[Dichiarazione dell'Assemblea Generale dell'E.P.I.,Association Enseignement Public et Informatique,
Parigi, Ottobre 1999]
TECNOLOGIA E INFORMATICA
I bisogni primari dell'uomo[...]e le macchine che lisoddisfano
Utilizzare il computerper eseguire semplici giochi anchedidattici
Accendere e spegnere la macchina,attivare il collegamento a internet
Accedere ad alcuni siti internet(ad esempio quello della scuola)
[Obiettivi specifici di apprendimento per la classe prima; p. 14]
TECNOLOGIA E INFORMATICA
Costruzione di modelli Realizzare modelli, ricorrendo aschematizzazioni semplici ed essenziali
Concetto di algoritmo(procedimentorisolutivo)
Accedere ad internetper cercare informazioni [...]
Scrivere piccoli e semplici braniutilizzando la videoscritturae un buon correttore ortografico egrammaticale
Capire l'algoritmomediante esempi concreti
Disegnare a coloriadoperando semplici programmi di grafica
Utilizzare programmi didatticiper l'insegnamento del calcolo [...]
[Obiettivi specifici di apprendimento per le classi seconda e terza; p. 20]
MATEMATICA
Aspetti storici connessi alla matematica- Origine e diffusione dei numeri indo-arabisistemi di scrittura non posizionali [...]
TECNOLOGIA E INFORMATICA
Adoperare le procedure più elementaridei linguaggi di rappresentazione:grafico/iconico e modellistico tridimensionale
Utilizzare la videoscritturaper inserire immagini nei testi,scrivere relazioni,creare una copertina e un indice
Utilizzare semplici algoritmiper l'ordinamento e la ricerca
Utilizzare programmi didatticiper l'insegnamento del calcolo e della geometria [...]
Creare semplici pagine personali o della classeda inserire sul sito web della scuola
Consultare opere multimediali
[Obiettivi specifici di apprendimento per le classi quarta e quinta; pp. 29-30]
LEGGE 28 marzo 2003, n. 53
Indicazioni Nazionali
per i Piani di Studio Personalizzati
nella Scuola Secondaria di 1° Grado
MATEMATICA
Introduzione al pensiero razionale [...]Esporre chiaramenteun procedimento risolutivo [...]
TECNOLOGIA E INFORMATICA
Approfondimento delle funzioni[...] del sistema operativo,della gestione dei file,della struttura logica di uncalcolatore
Utilizzare programmi specificiper presentazioni e comunicazioni
Il problem solvingproprio dell'informatica
Tradurre in programmi gli algoritmi(ordinamento, calcolo,ragionamento logico-matematico)[...]
Introduzione di un semplicelinguaggio di programmazione
Acquisire tecniche e strumentiche rendano più efficacel'esposizionedi idee, contenuti, immagini, ecc.
Comunicazione in rete in temporeale
Utilizzare computer e softwarespecifici per approfondire orecuperareaspetti disciplinari
Utilizzare le risorse reperibilisia in Internet sia nelle reti locali
Utilizzare la comunicazione in retelocale
[Obiettivi specifici di apprendimento per le classi prima e seconda; bozza]
MATEMATICA
Introduzione al pensiero razionale- Dal linguaggio naturale al linguaggio formale:le proposizioni e l'introduzione dei connettivi logici [...]
TECNOLOGIA E INFORMATICA
Organizzazione delleinformazioniin strutture informative
Utilizzare gli ambienti operatividel computere programmi di normale utilità
Approfondimentodei programmi applicativi
Utilizzare un semplicelinguaggio di programmazioneper risolvere problemi concretio attinenti le altre discipline(organizzazione di un testo, di unabibliografia,realizzazione di un ipertesto, ecc.)
Utilizzare in modo approfonditoed estensivo i programmi applicativiper la gestione dei documenti,l'elaborazione dei testi,i fogli elettronici,la raccolta e l'archiviazione dei dati,la presentazione,l'uso delle reti
Avere padronanzadei primi moduli utili al conseguimentodella Patente Europea ECDL.
[Obiettivi specifici di apprendimento per la classe terza; bozza]
A Model Curriculum
for K-12 Computer Science
Final Report of the ACM K-12 EducationTask Force Curriculum Committee
October 22, 2003
www.acm.org/education/k12
Modello ACM - Contesto generale
Computer Science ben integrata nell'Universitàma non nella scuola primaria e secondaria
Cittadini non sufficientemente educatie carenza di tecnologi dell'area
Modello rivolto alle scuole al fine, fra l'altro,di preparare il cittadino del XXI secolo
Modello ACM - Caratteristiche
Distinzione fra curricula generalie curricula allievi specificamente interessati
Concetti fondamentali fin dalle elementari(moduli integrati in math, sci, soc)
Sfide:
Formazione degli insegnanti
Innovazione curriculare
Verifica in classe
Libri e materiale didattico
Modello ACM - Contesto scolastico
Principi base della Computer Sciencecome patrimonio di tutti i cittadini
Mancanza di standard curriculari
Corsi tradizionali di matematica e scienzecoprono solo marginalmente i contenuti
Confronto con il mondo occidentale
Modello ACM - Contesto scolastico
Modello ACM del 1993non diffusamente adottato
Obsolescenza del modelloper la rapida evoluzione tecnologica (Web!)
Definizione dei contenuti,distinzione fra CS e IT
Modello ACM - Obiettivi
Capire la natura della Computer Sciencee il suo ruolo nella realtà
Capire che la CS comprende principi e abilità
Saper applicare le competenze(specialmente il pensiero algoritmico)all'attività di problem-solving in altre discipline
Integrare approfondimenti specialistici (AP)
Modello ACM - Struttura
Modello ACM - Insegnanti
Formazione degli insegnanti(riferimento: ACM/IEEE-CS 2001)
Final Report
Raccomandazioni ACM/IEEE
(major program)
Algorithms and Complexity (31) Net-Centric Computing (15)
Architecture and Organization(36)
Operating Systems (18)
Discrete Structures (43) Programming Fundamentals (38)
Graphics and Visual Computing(3)
Programming Languages (21)
Human-Computer Interaction (8)Social and Professional Issues(16)
Information Management (10) Software Engineering (31)
Intelligent Systems (10)
Computational Scienceand Numerical Methods (0)
(1991)
Being Fluent with Information Technology(NRC / Computer Science & Telecommunications Board, 1999)
Cosa serve ai cittadini per utilizzare le ICT in modo efficace oggie per adattarsi ai cambiamenti delle ICT domani?(Progetto più ampio rispetto ai cicli scolastici)
1. Capacità intellettuali:per applicare le ICT in situazioni complesse,per capire le conseguenze,per reagire agli inconvenienti e ai problemi che si possonopresentare
2. Concetti fondamentali:algoritmi, rappresentazione digitale dell'informazione,limiti delle ICT, ecc.
3. Capacità operative:relative all'uso di strumenti specifici
Alfabetizzazione Informatica
- Inevitabilmente, i sistemi software contengono quasi sempreerrori
- Quello che si fa con un computer è meno privatoe può essere scoperto più facilmente di quanto si possa credere
- Formalizzare le specifiche è difficile
- Data una specifica, è difficile progettare un programmache la realizza correttamente
- Più codice non rende un programma più affidabile
- Il doppio di programmatorinon sviluppa software affidabile in metà tempo
- Anche se i computer sono molto veloci, molti importantiproblemi non si possono affrontare con algoritmi ingenui
- Anche con algoritmi intelligenti, molti importanti probleminon possono essere risolti con costi semplicementeproporzionali alla dimesione dell'input
[C.F. Kelemen, 1998, Proc. of the Workshopon What Everyone Should Know about Information Technology]
Alfabetizzazione Informatica
1. Concetto di computer basato su dati e programmi in memoria
2. Rappresentazione dei dati nel computer
3. Organizzazione dei dati in entitˆ
4. Concetto di linguaggio
5. Concetti sottostanti il progetto e la gestione di sistemicomplessi
6. Concetti di scala e ordine di crescita
7. Vari esempi di uso del computer nel mondo che ci sta intorno
8. Capacità di usare applicazioni di basee di accedere alle informazioni rappresentate nel computernel contesto di compiti significativi
9. Comprensione dell'impatto del computer nella società di oggi
10. Capacità di valutare criticamente i risultatigenerati da un computer
[V.K. Proulx, 1998, Proc. of the Workshopon What Everyone Should Know about Information Technology]
“Nel XXI sec. le necessità di conoscenzasaranno molto diverse”
“Le competenze che gli studenti acquisiscono a scuolasaranno obsolete già prima del loro ingresso nel mondo dellavoro.Tranne una: quella di essere capaci di imparare!”
“E' la competenzanon di conoscere le risposte giuste imparate a scuola,ma di trovare le risposte appropriate a domandeche non erano mai state fatte prima.”
“Gli studenti rischiano di percepire la scuola come irrilevanteperché non evolve in sincronia con altri aspetti cruciali dellasocietà.”
Seymour Papert , Londra, Giugno 1998
Alcune Riflessioni...
Le ICT tendono a favorire l'apprendimento cooperativo(Si Moussa, 2000) ... ma non sono l'unico mezzo
Le ICT non stimolano necessariamente l'attenzionee il coinvolgimento degli allievi in attività più tradizionali
Le ICT favoriscono ragionamenti induttivi
"Wow, I never knew that teachers have to study."
Conclusioni
“Seduced by the effortless gathering of data,
we discount the costs of turning data into information,
information into knowledge,
and knowledge into wisdom.”
Britton Harris, 1987
"Cities and Regions in the Electronic Age"Britton Harris, University of Pennsylvania
01. Copertina 25. L. 53 - Obiettivi specifici diapprendimento
02. Preambolo 26. Osservazioni
03. "Neve" per gli Inuit 27. L. 53 - Classe prima
04. Cos'è l'informatica? 28. L. 53 - Classi seconda e terza
05. Risposte (A) 29. L. 53 - Classi quarta e quinta
06. Risposte (B) 30. L. 53 - Piani di studio nella scuolasecondaria
07. Risposte (C) 31. L. 53 - Classi prima e seconda media
08. Informatica? 32. L. 53 - Classe terza media
09. Diverse accezioni dell'Informatica 33. Modello Curricolare ACM
10. Informatica come strumento 34. Modello ACM: Contesto generale
11. Informatica come tecnologia 35. Modello ACM: Caratteristiche
12. Informatica come scienza 36. Modello ACM: Contesto scolastico (A)
13. Educazione alle ICT in Europa 37. Modello ACM: Contesto scolastico (B)
14. ICT: Educazione primaria nell'UE 38. Modello ACM: Obiettivi
15. ICT: Educazione secondaria inferiore 39. Modello ACM: Struttura
16. ICT: Educazione secondaria superiore 40. Modello ACM: Insegnanti
17. ICT: Insegnanti specializzati 41. Raccomadazioni ACM/IEEE
18. Eurydice 42. Being Fluent with InformationTechnology
19. Finalità delle politiche scolastiche ICT(A)
43. Alfabetizzazione informatica (Kelemen)
20. Finalità delle politiche scolastiche ICT(B)
44. Alfabetizzazione informatica (Proulx)
21. Legge 28 marzo 2003 n. 53 45. Seymour Papert
22. L. 53 - Strumenti culturali (A) 46. Alcune riflessioni...
23. L. 53 - Strumenti culturali (B) 47. Conclusioni
24. L. 53 - Piani di studio nella scuolaprimaria
48. Britton Harris
