A cura di MIUR - Direzione Generale per il coordinamento la promozione e la valorizzazione della ricerca

Robotica educativa: prospettive e incognite sull’utilizzo dei robot in classe

Robotica educativa: prospettive e incognite sull’utilizzo dei robot in classe

Pubblichiamo il seguente editoriale di Edoardo Datteri, ricercatore presso l’Università di Milano-Bicocca e coordinatore di RobotiCSS Lab, il Laboratorio di Robotica per le Scienze Cognitive e Sociali che si occupa di studiare come utilizzare la robotica educativa nelle scuole.

L’espressione “robotica educativa” è spesso usata per indicare l’uso di robot come materiali didattici, ovvero come oggetti che insegnanti, educatori e formatori possono utilizzare nel contesto della propria classe o in contesti extra-scolastici per facilitare l’apprendimento di conoscenze, abilità e competenze di vario genere. Questa modalità d’uso dei robot, che trae le sue origini nell’opera di Seymour Papert (informatico del MIT, allievo di Jean Piaget e inventore del linguaggio LOGO), è ormai da decenni una realtà in Italia e nel resto del mondo. I robot in questione sono ovviamente piccoli, maneggevoli, sicuri e programmabili in modo relativamente semplice. Vengono utilizzati dalla scuola dell’infanzia alla scuola secondaria di secondo grado, da insegnanti di area tecnologica, scientifica, linguistica e artistica. Le attività generalmente proposte a studentesse e studenti consistono nella programmazione di robot già “pronti” dal punto di vista meccanico ed elettronico, oppure nella costruzione di robot a partire da kit di componenti meccanici ed elettronici che si prestano a essere assemblati con relativa facilità (è il caso, per esempio, della piattaforma LEGO Mindstorms o, per i più esperti, della nota scheda Arduino). Molto spesso queste attività hanno come fine la partecipazione a competizioni nazionali e internazionali, come il Festival della Robotica Educativa della rete di scuole milanese “Amicorobot”, la NAO Challenge (basata sul robot umanoide NAO e organizzata, in Italia, da Scuola di Robotica), gli eventi promossi dalla rete RoboCup Jr e l’iniziativa “Coolest Projects”.

Le applicazioni didattiche della robotica sollevano domande che si prestano a essere oggetti di ricerca interdisciplinare per la comunità accademica. Quali obiettivi di apprendimento possono essere raggiunti attraverso attività di costruzione e programmazione robotica? La semplice organizzazione di attività di questo tipo determina inevitabilmente il raggiungimento di quegli obiettivi, oppure ciò che conta davvero sono le scelte didattiche dell’insegnante? In tal caso, come fare le scelte giuste (ovvero funzionali ai propri obiettivi di insegnamento)? Le caratteristiche dei robot utilizzati fanno la differenza? In tal caso, è sempre auspicabile che il robot utilizzato sia facile da costruire e programmare? Esistono altri tipi di attività robotiche che esulano dalla programmazione e costruzione? Porsi l’obiettivo di partecipare a una competizione robotica non rischia di rendere l’attività troppo prestazionale, mettendo in secondo piano l’apprendimento?

Sono domande non semplici, che richiedono riflessione teorica e faticoso lavoro empirico. A partire dall’identificazione degli obiettivi di apprendimento: si afferma spesso che la programmazione robotica stimola il cosiddetto “pensiero computazionale” – ma cosa si intende esattamente con questa espressione? Questa è una buona domanda per i filosofi della scienza e gli scienziati cognitivi. Che non basti introdurre un robot in classe per promuovere “magicamente” chissà quali forme di apprendimento in studentesse e studenti – un’idea tanto intuitivamente sensata quanto spesso dimenticata dalle e dagli insegnanti – è stato messo bene in luce dalla letteratura internazionale. In alcuni casi, come evidenzia uno studio svedese, le attività robotiche possono addirittura accompagnarsi a un peggioramento relativamente a certi indicatori di apprendimento, e le modalità adottate dall’insegnante per promuovere la riflessione metacognitiva giocano un ruolo fondamentale. In un’epoca caratterizzata dalla sempre maggiore diffusione delle tecnologie robotiche nella scienza e nella società, e da un grande e positivo entusiasmo nei confronti delle potenzialità offerte dai nuovi strumenti per la didattica, è particolarmente importante imbastire dei percorsi di ricerca teorica ed empirica che analizzino con spirito critico la fondatezza di tali potenzialità.

La comunità di ricerca internazionale si sta impegnando in questo obiettivo. E anche quella italiana: quelli appena menzionati sono alcuni dei temi d’interesse del neonato RobotiCSS Lab (Laboratorio di Robotica per le Scienze Cognitive e Sociali) del Dipartimento di Scienze Umane per la Formazione dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca, un esempio positivo di interazione virtuosa tra ricercatori di area filosofico-pedagogica e scientifico-tecnologica. Il Dipartimento peraltro comprende, nella propria offerta formativa, un insegnamento dedicato alla robotica educativa nell’ambito di un Corso di Laurea Magistrale. In virtù di una collaborazione con il Dipartimento di Informatica sta sviluppando un robot progettato per usi didattici chiamato CoderBot, attualmente oggetto di una campagna di crowdfunding.

“Grazie, Seymour Papert, per avere inventato il LOGO. Penso che usarlo sia davvero stimolante dal punto di vista intellettuale. Ma il LOGO, l’apprendimento per scoperta, e le molte (più concrete) proposte che richiamano questi concetti devono essere trattate con gli stessi standard con cui trattiamo qualsiasi altra ipotesi sulle cause dei fenomeni e sui loro effetti. Se la teoria permette di formulare conseguenze valutabili per quanto riguarda i bambini di età scolare nelle loro classi, valutiamole dunque variando sistematicamente i contesti sperimentali prima di andare in giro per il mondo a fare opera di proselitismo sui vantaggi del LOGO”. Così scriveva il pedagogista Henry J. Becker in un articolo del 1987. Sostituendo “LOGO” con “robotica educativa”, si ottiene un messaggio di grandissima attualità.