Conclusioni

Secondo i paradigmi del Costruttivismo la conoscenza non è indipendente dal soggetto che impara, ma è frutto di processi elaborativi individuali che, nascendo dall'interpretazione di informazioni provenienti dal mondo esterno, conducono alla costruzione di un patrimonio di conoscenze unico e personale, perchè nato dalle idee e dagli interessi del soggetto.

Gli ambienti di apprendimento costruttivisti valorizzano la costruzione della conoscenza e si distanziano pertanto dal classico modello di istruzione rigido nel quale si tende a proporre una passiva e lineare trasmissione delle informazioni.
David H. Jonassen, uno dei maggiori fautori del costruttivismo dei nostri tempi, afferma che creare un ambiente di apprendimento seguendo tali concezioni pedagogiche è molto difficile. Lo stesso, in un suo articolo del 1991, fornisce una serie di indicazioni progettuali che un ambiente di apprendimento di questo tipo dovrebbe sempre proporre:

• Creare contesti concreti nei quali l’apprendimento sia pertinente;
• Mettere a fuoco approcci realistici per la risoluzione di problemi che riguardano il mondo reale;
• Il docente è un “allenatore” e analizza le strategie usate per risolvere questi problemi;
• Gli obiettivi istruttivi devono essere negoziati e non imposti;
• La valutazione dovrebbe servire come strumento di autovalutazione;
• Fornire strumenti e ambienti che aiutino i discenti a interpretare le molteplici prospettive del mondo;
• L’apprendimento dovrebbe essere controllato internamente e mediato dal discente.

Sono passati parecchi anni da quando Jonassen ha dato queste indicazioni, ma la loro validità e applicabilità sembra ancor oggi incredibilmente adattabile a pratiche educative dove didattica e multimedialità si fondono per dar vita a nuovi e più efficaci ambienti di apprendimento.

Calvani, professore di "Tecnologie dell'Istruzione e dell'Apprendimento" presso l'Università degli Studi di Firenze e autore di molte pubblicazioni su tecnologie ed educazione, delinea a sua volta una serie di aspetti che le nuove tecnologie possono produrre nella pratica educativa:

Scheda: Nuove tecnologie e cambiamento educativo

Le nuove tecnologie sembrano favorire alcune modifiche generali nel contesto educativo che nella loro forma più tipica si possono così schematizzare:

• Spostamento del focus dall’insegnante allo studente:
  l’insegnante riduce la sua centralità, non appare più come il principale detentore del sapere ecc.;il suo ruolo tende a trasformarsi in quello di "facilitatore"..

• Spostamento del focus dell’apprendimento sul fare:
  le nuove tecnologie favoriscono l'apprendere agendo. Che si tratti di un ambiente di scrittura, di una simulazione, di un ambiente di realtà virtuale esse danno enfasi all'agire in situazione. In questo non sono molto dissimili da altre opportunità che comportano attività di atelier o laboratorio. Possono però rendere "attive" anche cognizioni astratte, che tradizionalmente vengono acquisite solo attraverso il libro.

• Aumento della motivazione degli alunni:
  è questo forse l’effetto più evidente, secondo alcuni l’unico vero fattore che tiene in piedi l’innovazione tecnologica. Dovunque si introducano laboratori l’attività incontra l'interesse degli studenti (per il carattere di interattività, per la dimensione multimediale ecc..).

• Risalto alla cooperazione tra alunni:
  la presenza dei computer nella scuola valorizza forme di collaborazione e peer tutoring. Le tecnologie pongono continuamente problemi, da quelli stessi legati al funzionamento, ad altri più specifici proposti dal software; invitano pertanto gli allievi ad appoggiarsi a compagni più esperti, che possono dare consigli utili. (In senso più generale si pensi al fenomeno dei club informatici giovanili, vaste catene di mutua assistenza che si creano spontaneamente).

Anche se questi possono apparire cambiamenti positivi, in realtà nessuno lo è in sé: l'aumento di motivazione degli alunni potrebbe andare di pari passo con una banalizzazione delle attività, il "fare" con un semplice "smanettamento", la cooperazione potrebbe comportare un aumento di gregarismo, una rinuncia ad un pensiero autonomo ecc.

Molti degli aspetti qui citati sono condivisibili e costituiscono, a livello teorico, una buona traccia di lavoro per gli insegnanti che intendano intraprendere nella scuola percorsi didattici innovativi basati sui dettami del costruttivismo. L'innovazione della scuola di oggi è possibile anche adottando tali prospettive, ma mi rendo conto che in tale cambiamento intervengono molti fattori correlati tra di loro come: la ridefinizione delle finalità e dei contenuti, il cambiamento del ruolo di insegnanti ed alunni, i materiali didattici e le strutture interne di supporto.
Sono molti gli aspetti su cui agire per determinare il passaggio da una scuola trasmissiva ad una attiva sul piano dell'apprendimento. Il più importante è senza dubbio legato alla capacità e alla volontà che il singolo docente dimostra nel lavorare con i nuovi strumenti multimediali. Purtroppo, parlo anche per esperienza personale, sono ancora pochi gli insegnanti che intendono contribuire a questo processo di rinnovamento, forse a causa di un atteggiamento conservativo e largamente diffuso, secondo il quale uscire dai tradizionali schemi di insegnamento comporta difficoltà.
Questo forse è vero, ma è proprio a causa di atteggiamenti di questo tipo che si preclude alla scuola la possibilità di rinnovarsi.

Terza lezione

LUOGO: laboratorio di sistemi e automazione;

DURATA: 2,5 ore;

CONTENUTI: Circuiti logici (implementazione e simulazione);

STRUMENTI UTILIZZATI: libro di testo; videoproiettore; simulazione al computer (Pneusim).

L'utilizzo di software per la didattica è sempre accolto con interesse e motivazione da parte degli allievi, esso rappresenta pertanto un elemento in più per favorire l'applicazione agli studi. In particolare molte materie tecniche si prestano bene alla costruzione di percorsi didattici che prevedano il loro utilizzo, sia nella fase di insegnamento/apprendimento, sia in quella elaborativa/valutativa. I giovani di oggi sono in genere ben disposti ad approfondire l'uso di questi strumenti e ad applicarli poi anche nello studio individuale.
Il loro utilizzo nella didattica quotidiana permette quindi al discente di acquisire un livello di competenze ed abilità adeguato agli scopi formativi che la scuola si propone.

Per raggiungere certi obiettivi bisogna comunque fornire preventivamente agli allievi le giuste conoscenze di base. Questo lavoro, nel mio caso, è stato eseguito in maniera consistente dall'ITP che svolge e supporta la formazione in laboratorio. Il training svolto da questa classe relativamente al software Pneusim ha dato buoni risultati ed ha quindi facilitato il mio successivo lavoro sui contenuti.

In questa lezione ho voluto quindi dare più spazio al lavoro di gruppo ed in particolare all'utilizzo del software di simulazione e di tutti gli altri strumenti di lavoro che ho ampiamente illustrato alla classe nelle lezioni precedenti (per esempio i fogli di calcolo in Excel).
Fornendo spunti di lavoro iniziali e lasciando poi svolgere i compiti in gruppo, ho avuto maggior possibilità di valutare il grado di apprendimento e la competenza raggiunte dagli allievi in queste lezioni. Il mio ruolo, anche in questo caso, è stato quello di coordinare il lavoro e dare supporto a chi ne aveva bisogno.
Qui di seguito riporto le soluzioni del primo esercizio con la sequenza simulata che mostra lo stato delle uscite del circuito in funzione dello stato degli ingressi. Quasi tutti i gruppi di lavoro sono arrivati alla giusta soluzione!
L'esercitazione è stata utile come prova formativa sia per gli allievi, che hanno potuto sperimentare sul campo gli aspetti teorici, si a me che ho valutato il loro lavoro in tempo reale. Nel ruolo di osservatore, scrutando gli allievi mentre lavorano, ho potuto notare che tra i vantaggi offerti da queste tecnologie vi è il fatto che, in fase di sperimentazione, è consentito sbagliare. L'errore non è penalizzante, ma attraverso di esso lo studente è messo nella condizione di poter verificare le proprie conoscenze e darsi delle risposte. In un contesto virtuale come quello offerto da questi strumenti quindi l’apprendimento è nelle mani dell’utente, l'insegnante ha il compito di creare le condizioni adatte e l'ambiente affinchè ciò si verifichi.

Seconda lezione

LUOGO: laboratorio di sistemi e automazione;

DURATA: 2,5 ore;

CONTENUTI: Circuiti logici e teoremi fondamentali;

STRUMENTI UTILIZZATI: libro di testo; presentazione multimediale (Microsoft PowerPoint) e interattiva (Internet); simulazione al computer (Pneusim).

Come nella lezione precedente, anche in questo caso ho sfruttato le attrezzature disponibli nel laboratorio di sistemi e automazione. Purtroppo, come ho già detto, in questa area di lavoro manca una rete informatica interna pertanto le postazioni dei computer sono 'poco interattive', nel senso che non vi è la possibilità di condividere e sfruttare le grandi risorse che la rete ci offre.
L'unico collegamento ad internet è a disposizione del docente e pertanto, tenendo conto di questo fatto, ho dovuto organizzare la lezione in maniera un po' diversa da quella che invece avrei voluto proporre. Mi riferisco al fatto che internet offre una quantità enorme di contenuti multimediali fruibili direttamente on line. Essi consentono di creare una situazione di apprendimento costruttiva che coniuga la flessibilità di un ambiente artificiale alle potenzialità degli strumenti interattivi.

In questa seconda lezione ho dato ampio spazio all'uso del PC sia nella fase espositiva, che mi vede interprete, sia in quella elaborativa, che coinvolge direttamente gli allievi; ciò ha consentito da un lato di dare un taglio più interattivo al lavoro e dall'altro di costruire un percorso di apprendimento che coinvolgesse contemporanemente diversi media.

Inizialmente ho ripreso i contenuti trattati nella lezione precedente per guidare la classe a sperimentare una nuova modalità di elaborazione degli stessi; un approccio di tipo on line. Sul web sono ormai molto diffusi ambienti didattici interattivi in cui accanto alla trattazione teorica sono in genere presenti applet Java o Flash (si tratta di applicazioni molto semplici che prendono il nome dal linguaggio di programmazione che utilizzano) che consentono di costruire e manipolare in tempo reale esperimenti didattici di grande effetto. In questo caso puntando all'indirizzo http://archimedes.infm.it/dsac/ si accende ad un ambiente educativo veramente ben fatto che tratta vari aspetti sul funzionamento dei computer. Una sezione del discorso è dedicato all'Algebra di Boole e alle porte logiche ed è quella che mi è servita nella seguente trattazione.
Inizialmente la mia intezione era quella di lasciare agli studenti la libertà di esplorare tale sezione in maniera autonoma (o in gruppi), ma purtroppo, a causa delle carenze informatiche già accennate, ho dovuto limitarmi ad utilizzarla come una normale presentazione, proiettandola sullo schermo dell'aula in modo che tutta la classe potesse seguire l'esperienza.

Prima però era necessario fornire agli studenti gli strumenti utili a comprendere ed analizzare un circuito logico; per questo ho proiettato due slide che raccolgono i simboli unificati delle funzioni logiche. Esistono almeno tre versioni di tali simboli tutti analogamente validi, ma graficamente un po' diversi. L'utilizzo dell'una o dell'altra tipologia può dipendere dal contesto in si sta operando: normalmente in informatica si usa la simbologia MIL mentre in automazione è utilizzata più frequentemente quella IEC, ma non è una regola fissa! Queste due tipologie sono unificate e comunque sono quelle più diffuse.
Il passo successivo è servito per riprendere il discorso sulle operazioni fondamentali e sulla loro rappresentazione grafica tramite gli schemi logici. Le immagini che seguono mostrano il contenuto della lezione multimediale prima accennata che, in questo caso, è stata sviluppata con tecnologia Flash.
L'utilizzo degli ambienti interattivi qui proposti è molto semplice ed intuitivo. Nell'esempio sopra riportato l'utente può trascinare sul disegno del circuito l'immagine della funzione logica che vuole analizzare e, successivamente, variando lo stato degli ingressi (tra 0 e 1) può sperimentare passo passo la costruzione della relativa tavola della verità. Nel percorso di apprendimento predisposto da chi ha creato l'applicazione, l'argomento viene analizzato in maniera graduale e l'utente è portato ad affrontare esempi con difficoltà crescente. Nel passaggio successivo si analizzano le funzioni logiche complesse, ovvero quelle composte dall'insieme di più funzioni semplici.
L'utilità di un approccio simile a questo penso risieda in una serie di fattori tra cui il vantaggio di ottenere un apprendimento graduale ma al contempo più rapido, rendere l'utente più consapevole dello scopo dell'insegnamento e favorire un suo più proficuo coinvolgimento, favorire il riutilizzo dei materiali ed abituare l'utente ad orientarsi nell'utilizzo di diversi strumenti.
In questo caso purtroppo non ho potuto valutare questi aspetti sull'esperienza diretta degli allievi, in quanto semplici spettatori, ma ho comunque notato in loro un accresciuto interesse ed il desiderio di approfondire l'argomento. In questa fase però è mancato un po' l'aspetto valutativo, nel senso che non sono del tutto riuscito a percepire fino a che punto la classe avesse seguito la lezione. Il livello di attenzione era alto, ma sicuramente sarebbe stato più efficace lasciar lavorare autonomamente i discenti.

Nell'ultima parte della lezione ho esposto alcuni concetti teorici di fondamentale importanza per lo studio e la semplificazione delle funzioni logiche e che risultano utili nella fase di sintesi dei circuiti logici.
Infine, nel tempo che rimaneva, ho voluto introdurre l'utilizzo del software Pneusim relativamente alla realizzazione e simulazione dei circuiti logici. Per comodità ho utilizzato un esempio già visto a lezione (si tratta della funzione logica EXOR) ed ho illustrato come si opera all'interno del software sia nella fase di costruzione del circuito sia in quella finale di simulazione. Il risultato è visibile nelle immagini seguenti.
Gli allievi, soprattutto per la parte laboratoriale di sistemi e automazione, devono imparare ad utilizzare questo software perchè è uno strumento molto 'potente' e diventerà per loro molto utile quando affronteranno lo studio dei circuiti pneumatici.

Prima lezione

LUOGO: laboratorio di sistemi e automazione;

DURATA: 2,5 ore;

CONTENUTI: principi sulle operazioni logiche fondamentali e derivate;

STRUMENTI UTILIZZATI: libro di testo; presentazione multimediale (Microsoft PowerPoint); esercizi al computer (Microsoft Excel).

In questa prima lezione ho portato la classe in laboratorio, dove sono disponibili le attrezzature informatiche (videoproiettore, postazioni PC) necessarie alla presentazione e alla fruizione dei contenuti nelle modalità che avevo previsto. La scelta del "setting didattico" multimediale, dove vecchi e nuovi media: libro, voce e computer concorrono ad arricchire la lezione, risulta senza dubbio utile per attivare forme di interazione tra una comunicazione di tipo verbale ed una non verbale.

Rispetto alla classica lezione alla lavagna, le presentazioni multimediali offrono una maggior efficacia visiva poichè possono contenere elementi comunicativi diversi come: testo, numeri, immagini e grafica, e consentono perciò di andare oltre la classica lezione frontale promuovendo in ciascun allievo l'attivazione di capacità analitiche e deduttive personali. Ho cercato di calibrare adeguatamente la presentazione sui tempi e sui contenuti, per evitare di rendere la lezione troppo noiosa o troppo corposa. In genere dopo venti minuti l'attenzione di chi segue cala drasticamente! Per questo motivo ho pensato di bilanciare la lezione interfacciando i momenti esplicativi con quelli sperimentativi, puntando quindi su un lavoro che fornisse gli strumenti e le informazioni e permettesse al contempo di elaborarle nella fase di apprendimento individuale o in gruppo.

Lo strumento voce, ovvero il commento sincronizzato alla presentazione, è di fondamentale importanza, lo si deve integrare e alternare alla visione delle slide per guidare lo studente alla comprensione dei contenuti proposti e per mantenerlo attivo sul piano dell'attenzione. La visione passiva delle diapositive può risultare anche molto noiosa, se non si escogitano strategie che favoriscono l'apprendimento attivo. Fare domande, proporre esempi ed esercizi sono attività che possono servire a rendere la lezione più interessante e al contempo consentono di valutare il grado di comprensione raggiunto fino a quel momento dai discenti.
Un aspetto, che ritengo fondamentale a supporto di queste tecnologie, è la possibilità di creare un ambiente di apprendimento più efficace e più attivo sul piano cognitivo. L'utilizzo di un ambiente di apprendimento "multimediale" è stimolante sia per i docenti sia per gli allievi perchè da un lato consente ai primi di personalizzare e differenziare l'insegnamento, focalizzando l'attenzione su aspetti a volte difficili da trasmettere solo oralmente, dall'altro facilita i discenti nella stesura degli appunti e quindi nella comprensione e successiva rielaborazione delle nozioni. Un ulteriore aspetto, non secondario nella gestione della didattica, è la possibilità di riutilizzare e manipolare in modi differenti i contenuti proposti al fine di sperimentare e determinare le modalità più adatte alla loro presentazione.

Vediamo ora come si è sviluppata la lezione. Nelle prime diapositive ho introdotto l'argomento dando anche qualche cenno di carattere storico su George Boole e sulla nascita dell'algebra logica.
L'uso delle immagini spesso aiuta a ricordare meglio ciò che si è visto, in questo caso non mi aspetto che gli allievi si ricordino l'anno in cui è nato Boole, ma lo scopo è quello di creare una associazione mnemonica tra la figura e ciò che è stato detto insieme ad essa: "la logica matematica nasce con Boole e con la sua idea di applicare alla vecchia logica formale, di origine Aristotelica, le regole ed i procedimenti dell'algebra. Storicamente infatti la logica era la disciplina filosofica che studiava le regole del ragionamento corretto. Verso la metà dell'ottocento Boole pubblicò un trattato nel quale utilizzava '0 e '1' per rappresentare rispettivamente verità e falsità e forniva le regole del calcolo logico basate su tale convenzione".
Ma che cos'è l'algebra logica e a che cosa serve?
Semplice! Possiamo pensare all'algebra logica come ad un insieme di operazioni nelle quali i simboli '1' e '0' rappresentano rispettivamente 'vero' e 'falso'. Le operazioni logiche sono alla base del funzionamento dei computer. I microprocessori, contenuti nei computer, sono il vero cervello della macchina e svolgono milioni di operazioni al secondo sfruttando le regole della logica con le variabili binarie ('1' e '0). Quando utilizziamo un computer, interagiamo con esso ad esempio tramite il mouse o la tastiera e quindi immettiamo dei dati (variabili di ingresso) che, una volta elaborati, vengono trasformati in altri dati (variabili di uscita) e visualizzati ad esempio sullo schermo. Il computer svolge questi compiti molto rapidamente elaborando le istruzioni di un programma, tali istruzioni hanno generalmente la forma di proposizioni del tipo: "se si verificano questa condizione e quest'altra condizione, allora fai questo", oppure "se si verifica questa o quella condizione fai quest'altro", o ancora "se non si verifica questa condizione, fai quest'altro". Dunque, è importante che il microprocessore sappia 'calcolare', utilizzando le regole della logica, se una proposizione complessa è vera o falsa, partendo dalla verità o falsità delle proposizioni semplici che la compongono.
Durante l'esposizione cerco sempre di fornire esempi esplicativi di questo tipo, perchè li ritengo utili a chiarire la funzione e l'utilizzo dei concetti teorici esposti.
Dopo aver capito a che cosa servono le operazioni logiche, bisogna ora conoscere quali sono, come si usano e rappresentano. In questa e nelle successive tre slide ho utilizzato, per la rappresentazione delle porte logiche, la simbologia unificata IEC perchè è quella utilizzata dal libro di testo e dal software di simulazione che verrà utilizzato nella seconda lezione.
Nelle slide è cosigliabile presentare pochi concetti e fondamentali, in modo da focalizzare l'attenzione su ciò che serve sapere. Partendo dalle operazioni fondamentali (NOT, AND, OR) ho illustrato, per ciascuna di esse, come si ricava la "tavola della verità" che è utile per rappresentare i possibili stati in funzione della combinazione degli stati della/e variabile/i di ingresso. Il passaggio successivo è relativo alle funzioni derivate, ottenute cioè dalla composizione di quelle fondamentali, esse sono la NOR, la NAND, la EXOR ed infine la EXNOR.
Avvalendosi delle immagini il compito del docente è sicuramente facilitato in questo tipo di lezione. Infatti, superata necessità di dare le spalle alla classe per scrivere formule e tabelle, si può gestisce meglio l'erogazione dei contenuti potendo anche cogliere nelle espressioni degli allievi cenni di conferma o altro, una sorta di feed-back diretto.
Terminata la fase "informativa" si passa alla parte più interattiva della lezione, per la quale è necessario utilizzare il PC. Utilizzando Excel ho predisposto un foglio elettronico che contenesse esempi ed esercizi sul calcolo logico ed in particolare sulle operazioni logiche, fondamentali e derivate, a due o più variabili. Tramite semplici operatori come: E, O, SE, NON, e formule presenti negli strumenti di cui dispone, il programma Excel consente di comporre qualsiasi operazione Booleana semplice o complessa.
Per occupare tutte le postazioni informatiche disponibili, ho formato 8 gruppi da 3 persone (la classe conta 24 allievi). In questo modo il lavoro offre quindi la possibilità di utilizzare un approccio didattico di tipo collaborativo, in base al concetto che "il computer può essere usato per facilitare, accrescere e perfezionare l'interazione tra membri di un gruppo" [1].

Prima di parlare della mia esperienza però, intendo spendere qualche parola su come l'utilizzo del computer a scuola possa favorire l'approccio ad un apprendimento di tipo costruttivista e quindi, rispettando i canoni propri di questa teoria, facilitare la costruzione di un ambiente interattivo nel quale l'utente o il gruppo di untenti possano sperimentare nuovi spazi cognitivi e partecipare attivamente al proprio apprendimento attraverso molteplici meccanismi.
Allo scopo mi sembra giusto utilizzare una frase di David H. Jonassen (professore di Instructional Systems alla Pennsylvania State University) che ben definisce l'ambiente di apprendimento basato sull'uso del computer:

.. Poiché le caratteristiche fondamentali delle nuove tecnologie sono l’interattività e la capacità di processare informazioni, quando gli allievi studiano con il computer esso diventa un “mindtool”.
ll computer diventa quindi un ambiente di apprendimento completo perché funge da "partners intellettuale" del discente.
Quanto detto può indurre a pensare che il computer divenga una sorta di tutor che rimpiazza e sostituisce l'insegnante, ma questo non è vero. Ciò che cambia è il ruolo del docente e il rapporto comunicativo esistente con il discente. In tale contesto, l'insegnante diviene un "compagno" più esperto che guida l'allievo in un processo di apprendimento più attivo perchè più personalizzato. Il computer invece, diviene un utensile cognitivo e creativo che offre all'utente una positiva e stimolante sensazione di lavorare in un ambiente molto ricco di potenzialità.
Dal punto di vista strutturale i flussi comunicativi e le attività che avvengono in un contesto multimediale sono quelli illustrati nella seguente immagine e che Calvani propone nel libro "Elementi di didattica"[2].

Vediamo ora il proseguo della lezione...
Dopo aver introdotto gli strumenti teorici, si passa ad un aspetto più pratico. Nell'ultima slide proiettata propongo alla classe di lavorare con un foglio elettronico da me predisposto per approfondire e sperimentare quanto spiegato. Il programma Excel è installato su tutti gli 8 PC, però devo distribuire manualmente il file, che ho sulla chiavetta, a tutte le postazioni perchè purtroppo in questo laboratorio non è stata installata una rete LAN (un hub o switch di rete c'è, ma per qualche strano motivo non è collegato!). Terminata questa operazione illustro alla classe il contenuto del foglio di lavoro spigando che vi sono diverse schede: nelle prime cinque è possibile analizzare il funzionamento delle porte logiche a due o tre variabili interagendo direttamente con il software.
Questa esperienza è utile per verificare e fornire una descrizione esaustiva della relazione che intercorre tra le singole operazioni logiche e la relativa tavola della verità. Tutto è molto schematico e le formule inserite negli spazi verdi servono ai discenti per capire il comportamento delle operazioni logiche e come implementarle in questo ambiente di calcolo. Questi strumenti permettono in ogni caso di manipolare ed elaborare in maniera interattiva il contenuto delle celle per creare esperienze proprie e utilizzare propri percorsi di analisi nella interpretazione di modelli che, a piccoli passi, divengono un bagaglio di conoscenze individuale.

In questa prima fase di lavoro, il mio ruolo è stato quello di guidare gli studenti in una esperienza di laboratorio e fornire loro le basi per utilizzare al meglio questi strumenti. Nonostante l'esperienza si svolgesse in gruppi, i lavori si sono svolti con livelli di concentrazione inaspettate; i miei compiti sono stati quindi notevolmente facilitati.

Contenuto delle lezioni

La programmazione adottata è di tipo modulare, ovvero suddivisa in elementi ove ogni segmento di programma assume una sua compiutezza e unitarietà e rappresenta la costruzione di un percorso didattico adattato e applicato ad una situazione concreta. Se ben organizzata, tale programmazione consente di:

1. identificare gli obiettivi finali di ciascun modulo;
2. stabilire i contenuti e le attività;
3. fissare i tempi di lavoro per il raggiungimento degli obiettivi prefissati;
4. definire le metodologie di lavoro più idonee da proporre agli allievi, in funzione degli argomenti e dei livelli;
5. definire le prove di verifica e i relativi criteri di valutazione.
   

Di seguito riporto un estratto della programmazione didattica relativa all'attività di tirocinio. La materia è "Sistemi e automazione industriale"; la classe: 3° ITIS; gli argomenti esposti nel Blog, che sono stati sviluppati a lezione e in attività di laboratorio, rientrano nel percorso didattico previsto dal: MODULO 2 - UNITÀ 2

IL MODULO DIDATTICO:

• Md2: ALGEBRA DI BOOLE E RETI LOGICHE.
  

Obiettivi di competenza finali del modulo:

1. conoscere la funzione e l’utilizzo delle operazioni logiche fondamentali e derivate;
2. conoscere e saper applicare i principi e i teoremi fondamentali dell’algebra logica;
3. conoscere i criteri per lo studio delle funzioni logiche e per la realizzazione di semplici circuiti logici;
4. conoscere le diverse tecnologie, utili alla realizzazione di circuiti logici.

L'UNITÀ DIDATTICA:

• Ud2: Algebra logica e reti combinatorie.

Contenuti:

principi sulle operazioni logiche fondamentali e derivate; proprietà e teoremi dell'algebra booleana; sintesi e realizzazione di circuiti logici con tecnologia pneumatica ed elettrica.

Obiettivi di conoscenza:

• CnT1.1: conoscere le operazioni logiche fondamentali e quelle derivate;
• CnT1.2: conoscere la corrispondenza tra funzione logica e tavola della verità;
• CnT1.3: conoscere le proprietà e i teoremi dell'algebra booleana;
• CnT1.4: conoscere i principali metodi di sintesi e minimizzazione delle funzioni logiche;
• CnT1.5: conoscere la simbologia e gli schemi (pnematici ed elettrici) utilizzati nei circuiti logici;
• CnT1.6: conoscere i principali componenti (pneumatici ed elettrici) utilizzabili nei circuiti logici.

Obiettivi di abilità:

• AbT1.1: saper risolvere semplici problemi di logica combinatoria;
• AbT1.2: saper implementare e rappresentare gli schemi di semplici circuiti logici;
• AbT1.3: saper riconoscere ed utilizzare i componenti (pnematici ed elettrici) presenti in un circuito logico.

relativamente all'attività di laboratorio infine:

• AbL1.1: saper realizzare circuiti logici utilizzando diverse tecnologie: elettrica, pneumatica;
• AbL1.2: saper utilizzare il software di simulazione (Pneusim) a supporto dello studio dei circuiti pneumatici ed elettrici.

(CnT= conoscenze di teoria - AbT= abilità di teoria - AbL= abilità laboratoriali)

Oltre la lezione frontale?

Questo Blog mi fornisce l'occasione di rielaborare e di riflettere in merito ad alcune scelte didattiche applicate nelle lezioni di "Sistemi e Automazione Industriale" che ho tenuto a studenti del terzo anno del corso diurno di perito meccanico presso un istituto tecnico industriale della mia città.
Questa esperienza si è svolta nell'ambito dell'attività di tirocinio; il modulo che mi era stato proposto di sviluppare è relativo all'algebra logica, conosciuta anche come algebra di Boole.

Questa parte di programma si svolge generalmente all'inizio del terzo anno. Essa introduce lo studio della logica e delle operazioni ad essa connesse, ed ha lo scopo di fornire le basi del ragionamento logico che costituisce il fondamento teorico e pratico di tutti i sistemi automatici presenti in campo industriale e non solo.

L'argomento mi era sembrato più che mai adeguato ad una trattazione improntata sull'utilizzo degli strumenti multimediali. L'algebra di Boole segue infatti le regole della logica con le variabili binarie e con esse costituisce il cardine sul quale si poggia il funzionamento di tutti i moderni sistemi informatici.

E' noto infatti che le operazioni logiche possono aiutarci a formulare richieste per la ricerca di informazioni all'interno di database e in molti casi è possibile combinare le parole da cercare utilizzando i cosiddetti operatori logici. Anche i moderni motori di ricerca del web funzionano in questo modo. Quale metodo migliore allora per introdurre ed incentivare lo studio di un argomento se non quello di fornire agli allievi un esempio sull'utilizzo pratico delle conoscenze in esso contenute. Spesso le lezioni a scuola sono monotone e noiose perchè propongono contenuti fini a se stessi, per i quali gli allievi non trovano interesse. Basta però fornire alla classe un piccolo spunto, per attirare l'attenzione dei discenti e accrescere in loro l'interesse per qualcosa che può risultare utile anche al di fuori della scuola.

Devo dire che l'esempio dei motori di ricerca ha effettivamente suscitato interesse nella classe, peccato che in quel momento non avessi a disposizione un collegamento internet per effettuare una prova 'al volo'. Questo mi conferma che, nonostante a scuola le attrezzature ci siano, esse sono distribuite ancora con estrema parsimonia o comunque sono isolate in alcuni luoghi standard come: laboratori, centri di calcolo, biblioteche, ecc..., spesso difficilmente fruibili per una lezione.
Siamo quindi ancora lontani dalla prospettiva "one head, one PC" verso la quale sono già indirizzati i paesi anglosassoni? Come organizzarsi allora per tentare di andare oltre la lezione frontale?

Accrescere l'apprendimento...

Grazie alle potenzialità che esprimono, gli strumenti multimediali, oggi a nostra disposizione, sono in grado di produrre significativi cambiamenti della pratica educativa, portando trasformazione ed innovazione all'interno dell’ambiente di apprendimento.

Questo stesso Blog o Web-Log, com'era chiamato all'epoca della sua nascita nel lontano 1997, è diventato oggi uno strumento di comunicazione multimediale che si presta a molteplici utilizzi, non ultimo quello didattico. Il Blog, come da molti definito, è un "contenitore per le idee" e, in questo caso, può servire ai noi docenti per condividere proposte e sperimentare le modalità più adatte a proporre contenuti.
Utilizzando questo Blog cercherò quindi di illustrare, attraverso una personale esperienza didattica svolta nell'ambito dell'attività di tirocinio, come alcune tecnolgie multimediali utilizzate a scuola mi abbiano supportato nel tentativo di accrescere l'apprendimento dei discenti.

Le nuove tecnologie nel contesto sociale-scolastico.

L’espansione e l’utilizzo delle Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione (ITC - Information and Comunicatin Tecnology) consente oggi di veicolare informazioni con modalità e tempi una volta impensabili, cambiando radicalmente il nostro modo di vivere, di lavorare e di apprendere.

L’ultima indagine ISTAT relativa all’uso del PC da parte dei giovani, condotta nell’arco di tre anni (2003 - 2006), ha rilevato un picco di utilizzo del personal computer tra gli 11 e i 19 anni (oltre il 75%). Nel 2006 ha usato il personal computer il 41,4% delle persone dai 3 anni in poi e il 34,1% delle persone dai 6 anni in poi naviga su Internet (nel 2003 erano rispettivamente il 39,2% e il 30,3%). L’incremento nell’uso delle nuove tecnologie risulta quindi in costante aumento già a partire dalle prime fasce di età, come ci suggeriscono i dati statistici forniti da queste ricerche.

Utilizzo di Internet per fasce di età negli ultimi 3 mesi del 2006
(Fonte ISTAT 18 dicembre 2006 )

A fronte di questa importante evoluzione tecnologica nel sociale, mi sono chiesto quali progetti abbia attuato il nostro sistema educativo per “stare al passo con i tempi” e per rispondere in maniera più adeguata alle nuove dinamiche sociali.
A chi, come me, opera da poco in ambito educativo, risulta quindi spontaneo porsi il seguente quesito: "la scuola di oggi è in grado di acquisire ed impiegare i nuovi strumenti 'interattivi' come base per l'apprendimento?"

Dopo una breve ricerca su internet ho scoperto che, già nel periodo 1997-2000, il Ministero dell'Istruzione aveva adottato un Programma di Sviluppo delle Tecnologie Didattiche (PSTD) finalizzato a porre tutte le istituzioni scolastiche in condizione di elevare la qualità dei processi formativi attraverso l'uso generalizzato delle tecniche e delle tecnologie multimediali (Circolare n.282 del 24 aprile 1997), ponendosi, ai tempi, i seguenti obiettivi:

• l'educazione degli studenti alla multimedialità e alla comunicazione;

• il miglioramento dell'efficacia e dell'apprendimento delle discipline;

• il miglioramento della professionalità dei docenti.

Evidentemente non è facile stabilire se gli effetti sortiti da tale programma abbiano un qualche riscontro con la statistica citata in precedenza, ma la realtà non nega che lo sviluppo delle ITC sta avendo un profondo effetto sul mondo della scuola perchè, come già aveva evidenziato il Ministero in una direttiva del '95, esso può consentire:

• di avvicinare la scuola alla realtà che sempre più i ragazzi vivono a casa e in altri ambienti, caratterizzata dall'interazione tra parola orale, testi scritti, suoni e immagini;

• di accrescere l'efficacia del processo di insegnamento/apprendimento, utilizzando il naturale interesse del ragazzo, attivando l'espressione di alcuni ragazzi penalizzati da altri codici e linguaggi, facilitando un lavoro attivo e cooperativo dei ragazzi, nonchè l'articolazione delle attività in modo guidato e documentato nelle diverse dimensioni della classe, del piccolo gruppo di lavoro, nell'apprendimento attivo individuale;

• di rompere l'isolamento della classe e della scuola con il mondo esterno e con realtà anche assai distanti utilizzando, in un processo formativo e nell'ambito di una metodologia didattica sperimentata, risorse e informazioni disponibili in rete.
  (Direttiva n. 318 del 4 ottobre 1995)

Indubbia è la validità di tali obiettivi sul piano didattico, ma tenuto conto del rapido cambiamento e dell'incessante evoluzione che stanno avendo le tecnologie della comunicazione multimediale oggi, è evidente la difficoltà del sistema educativo di “stare al passo con i tempi” e di comprendere appieno le potenzialità di utilizzo di tali strumenti, prima che gli stessi siano già soppiantati da nuove scoperte. Si assiste quindi al tentativo della scuola di fornire un costante aggiornamento e una fomazione mirata ad accrescere le competenze informatiche e tecnologiche dei propri docenti.
Analizzando le recenti proposte del Ministero dell'Istruzione in materia di 'innovazione tecnologica', si trova conferma di quanto detto, come per esempio il piano di formazione ForTIC, ovvero il Piano nazionale di formazione degli insegnanti sulle tecnologie dell'informazione e della comunicazione, istituito per la prima volta nel 2005 e nel 2006/2007 nella sua seconda edizione (ForTIC2) .

Piano di formazione ForTIC

Il piano di azione formativa prevede tre diversi percorsi e costituisce l’attuazione del progetto sulle “Attività di formazione inerenti le competenze informatiche e tecnologiche del personale docente della scuola” approvato con decreto della Presidenza del Consiglio dei Ministri del 22 marzo 2001.

Bibliografia

[1] Cfr. A. Calvani - "Manuale di tecnologie dell'educazione" - p.96, Pisa, ETS, 1995;
[2] La figura è tratta da A. Calvani - "Elementi di didattica" - p.157, Roma, Carocci, 2000;

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