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TJBot: un compagno di banco in una classe inclusiva

 
 
 
La robotica educativa riguarda l’utilizzo di robot per favorire l’apprendimento e a supporto della didattica.
La direttiva MIUR n.93 del dicembre 2009 indica la robotica educativa come una priorità della scuola italiana nella direzione di una didattica attiva, di stampo costruttivista, in cui l’apprendimento è stimolato e motivato dal “fare”.

TjbotCostruire e programmare un piccolo robot implica per gli studenti, fare ipotesi, trovare soluzioni, collaudare, valutare, documentare nell’ambito di un ambiente di apprendimento reale che lo studente può padroneggiare e controllare. Si attiva in questo modo la capacità di problem solving, fondamento dell’apprendimento efficace e dello sviluppo di una mente creativa e capace di ragionamento logico nell’approccio ai problemi. Il robot diventa uno strumento fisico per la verifica sperimentale dei concetti.
Il Risultato comprovato dalle ricerche, è che i bambini imparano ad imparare, cooperando, con i compagni. Questa è una prima valenza inclusiva di questo tipo di percorsi. I bambini devono lavorare insieme, divisi in gruppi, imparando a rispettarsi per le loro caratteristiche individuali e interagendo in base alle necessità di ognuno.
Inoltre l’uso dei robot in ambito educativo, favorisce non solo un approccio attivo verso lo studio di materie scientifiche, ma consente un approccio alle materie umanistiche attraverso in un’ottica di apprendimento basato su progetti (simulazione di problemi da risolvere e situazioni di vita reale).

Il progetto descritto di seguito, nasce nel solco di una collaborazione con la Fondazione IBM Italia che ha messo a disposizione alcuni Kit per costruire atrettanti “TJBot” e la formazione iniziale per il loro utilizzo nelle scuole.

 

Robotica educativa e inclusioneTJBot è un piccolo robot “open source” ideato da una giovane ricercatrice IBM, e acquistabile su internet sotto forma di scatola di montaggio. Il suo “cuore” è costituito da un mini computer (Raspberry PII) che può essere connesso a vari dispositivi input/output: può vedere attraverso una mini webcam, può parlare attraverso un mini altoparlante, può ascoltare attraverso un minuscolo microfono e può manifestare il suo “umore” variando il colore di un led ed inoltre può muovere in su e in giù un piccolo “braccio”. Ciò che rende particolarmente interessante TJBot è la possibilità di utilizzare, tramite WIFI, i servizi basati su l’intelligenza artificiale/aumentata, resi disponibili dalla piattaforma IBM Watson.
L’insieme di questi servizi consente a TJBot, opportunamente “istruito”, di interagire con gli essere umani e, può essere inserito come strumento all’interno della programmazione didattica annuale, contribuendo al raggiungimento degli obiettivi di apprendimento sia direttamente legati alla robotica, intesa come scienza multidisciplinare, sia relativi ad altre aree disciplinari specifiche.

Descrizione del progetto

Il progetto prevede che sotto la guida dei loro docenti, gli studenti delle classi coinvolte, divisi in gruppi, costruiscano un TJBot per ogni gruppo, a partire dai Kit messi a loro disposizione e lo mettano in condizione di dialogare con i servizi di IBM Watson.
A seguire, gli studenti di ogni gruppo dovranno scegliere un argomento, studiarlo in maniera approfondita e condivisa. Mano a mano che i materiali, acquisiti in forma di testi, immagini, suoni, saranno condivisi, dovranno essere trasferiti sul Cloud (secondo i criteri dettati dal sistema di intelligenza artificiale Watson). A conclusione del progetto, i TJBot dovranno essere in grado di “rispondere” ad una serie di quesiti posti loro in linguaggio naturale. Con questo progetto si vuole creare un contesto in cui gli studenti “tutti” possano imparare in modo attivo, in una logica inclusiva e in modo cooperativo: confrontandosi e scambiandosi idee e abilità.

Il progetto si articola su due anni scolastici 2017-2018, 2018-2019, prevede la collaborazione con la Fondazione IBM Italia e coinvolge due realtà scolastiche del territorio bolognese: IIS Aldini Valeriani-Sirani (scuola secondaria di II°) e IC San Pietro in Casale.

Fondazione ASPHI ha il compito di coordinare il progetto, mantenendo alta l’attenzione al tema inclusione scolastica e fornisce formazione e supporto tecnico agli insegnanti e agli studenti/alunni per l’utilizzo di TJBot e dei servizi di IBM Watson.
La Fondazione IBM ha messo a disposizione i Kit TJBot e l’accesso gratuito alla piattaforma IBM Cloud per tutta la durata del progetto.

Primo anno scolastico (2017-18)

Quello che proponiamo per il primo anno è un percorso facilitato che consentirà a studenti e docenti di focalizzarsi sulle attività più rilevanti, in particolare sul pieno utilizzo dello strumento “Conversation” di IBM Watson.
Questa attività sulla conversation è adatta a studenti di livello molto diverso (una classe con tanto potenziale e tanta esperienza può sviluppare un dialogo molto complesso, laddove una classe di scuola media svilupperà un dialogo più semplice).
Le attività del primo anno sono propedeutiche a quelle proposte per il secondo anno, in particolare nel primo anno si parte dalla costruzione fisica dei robot TJBot e si familiarizzerà con la piattaforma web IBM Cloud, utilizzando per il momento, tra i tool disponibili, in particolare quello per la creazione della Conversation. Nel secondo anno si esploreranno anche gli altri strumenti Watson la cui interazione andrà ad incrementare le possibilità a disposizione degli studenti nella realizzazione dei propri progetti.

Obiettivi del primo anno

  • Formazione,rivolta ai docenti, sull’utilizzo del TJBot e degli strumenti IBM Watson nella didattica
  • Attività didattica introduttiva (di familiarizzazione) rivolta agli studenti

Secondo anno scolastico (2018-19)

In questo anno scolastico gli studenti potranno, in modo attivo e creativo, approfondire le possibilità di interazione con il TJBot grazie all’utilizzo di altri strumenti appartenenti alla suite di IBM Watson, tra cui:

  • Visual Recognition, per addestrare il proprio robot al riconoscimento di immagini
  • Tone Analyzer, per il riconoscimento del tono emotivo di un testo
  • Speech Recognition e Text-to-Speech

Saranno previsti ulteriori incontri formativi rivolti ai docenti e condotti da ASPHI, che svolgerà anche un’attività di accompagnamento alla realizzazione dei progetti degli studenti per l’intero anno scolastico.
Ulteriori dettagli relativi alle attività didattiche saranno definiti e condivisi con le scuole durante l’incontro che avverrà entro fine Giugno (a conclusione del primo anno del progetto).

Per informazione: Paola Angelucci, pangelucci@asphi.it