automazione+e+robotica



Durante l'anno scolastico 2011-2012 ho svolto con i ragazzi della 2E dell'ITIS Max Planck di Lancenigo di Villorba, nella materia di Scienze e Tecnologie Applicate, un'unità di apprendimento (UA) basata sui robot NXT della Lego Mindstorm.

Le conoscenze e competenze previste per questa UA sono riassunte nel seguente documento: programmazione A.S. 2011-2012.

**Materiale didattico**

 * Libro di testo: Scienze e tecnologie applicate di M. Coppelli e B. Stortoni – A. Mondadori
 * Appunti delle lezioni
 * Dispense pubblicate nella piattaforma e-learning: @http://www.projectschool.it/moodle/
 * Materiale disponibile nel repository di risorse digitali: @http://www.projectschool.it/minerva/

**Prima lezione**
Presentazione agli studenti di quello che sarà l’obiettivo dell’unità didattica e di come il lavoro sarà organizzato. Prima di organizzare la classe in gruppi (3-4 persone per gruppo) si parlerà di che cosa è la robotica, di quali tipi di robot esistono, e si mostreranno alcuni video a riguardo.

Seconda lezione
Si portano i ragazzi in laboratorio e si da a ciascun gruppo un robot già montato con alcuni sensori. A questo punto si introduce il discorso della programmazione e si consegna ai ragazzi una risorsa scaricata dal Web: “Introduction to the LEGO Mindstorm NXT in Elementary Schools". Seguendo la dispensa si spiegano i vari sensori, anche con esempi tratti dalla vita di tutti i giorni, l’utilizzo dei motori e come si interfacciano con l’unità centrale del robot. Sempre seguendo la dispensa, si spiega, senza entrare troppo in dettaglio, come sia possibile programmare i robot senza l’uso dei PC, con il linguaggio di programmazione incluso nell’NXT.

Terza lezione
Si ritorna in laboratorio e si riconsegna a ciascun gruppo un robot. A questo punto si spiega ai ragazzi come sia possibile inserire nell’NXT un programma creato sul PC tramite l’uso di un cavo USB oppure della connessione bluetooth. Dopo aver spiegato i comandi principali del software NXT Programming si assegna a ogni gruppo un esercizio da svolgere, selezionandolo fra quelli proposti nel PDF consegnato ai ragazzi il giorno prima. In questa fase non si chiede ai ragazzi di documentare l’attività, ma è importante ricordare a ciascun gruppo che nelle prossime esercitazioni sarà necessario consegnare una relazione relativa all’attività svolta, realizzata con un wordprocessor oppure attraverso strumenti multimediali, come dei video.

Quarta lezione
Si portano ancora una volta gli studenti in laboratorio e si dice loro che è arrivato il momento di personalizzare il robot. Fino a questo momento ogni gruppo ha usato il robot nella stessa configurazione, mentre ora possono personalizzarlo aggiungendo o togliendo dei pezzi a piacimento. Vengono quindi consegnate ai ragazzi due schede di esercizi, ciascuna delle quali prevede degli esercizi comuni a ogni gruppo e altri personalizzati per gruppo, così da stimolare la creatività dei ragazzi ed evitare copiature. Si ricorda inoltre ai ragazzi che il programma svolto dovrà essere documentato, sia nella sua implementazione sia nella fase di test con il robot. La documentazione consegnata (realizzata secondo le modalità descritte la lezione precedente) sarà oggetto di valutazione.

Seguono le schede degli esercizi consegnate ai ragazzi:
 * Esercizi NXT 1
 * Esercizi NXT 2

Al termine della lezione viene detto ai ragazzi che i gruppi che lo desiderano possono portarsi a casa il robot per personalizzarlo e creare un programma a loro piacimento. Solamente un gruppo alla volta può portarsi a casa il kit della Lego, per non disperdere troppo in giro il materiale della scuola. Il lavoro svolto, con la dovuta documentazione, sarà oggetto di valutazione.

Seguono due video, realizzati da due gruppi di ragazzi, per documentare il lavoro svolto a casa:

//A cura di Cei Giacomo e Casagrande Andrea (2E)// Download Flash Video
 * Robot elimina ostacoli**

media type="youtube" key="n7JQyneVfM4?version=3" height="315" width="420"

//A cura di Gasparini Diego e Zanatta Giacomo (2E)// Download Flash Video
 * Robot NXT**

media type="youtube" key="OQoJ_JGzpIw?version=3" height="315" width="420"

Si tratta di un PDF realizzato da Thorsten Leimbach all’interno dei progetto “Roberta”, un progetto europeo cha ha l’obiettivo di avvicinare le ragazze al mondo della robotica. E’ possibile accedere alla risorsa attraverso il seguente collegamento: @http://lnx.projectschool.it/minerva/download/detailsuser.php?item=11, ma per farlo è prima necessario registrarsi presso il portale scrivendo un’e-mail all’amministratore del sito.
 * Introduction to the LEGO Mindstorm NXT in Elementary Schools**

Questo documento è stato realizzato per la scuola primaria, quindi risulta molto semplice per i ragazzi della scuola secondaria superiore, e vuole rappresentare un manuale di riferimento per gli studenti.

L’obiettivo specifico della risorsa è di presentare ai lettori i sensori e i motori che caratterizzano il robot NXT della Lego. Viene inoltre illustrato il linguaggio di programmazione incorporato nel robot e proposti alcuni esercizi da svolgere in classe. Per queste ragioni trovo la risorsa particolarmente utile, sia per uno studio individuale dei ragazzi, sia per svolgere dei lavori in piccoli gruppi.

Il file scaricato è inoltre scritto in inglese. Le frasi sono molto semplici, comprendibili per dei ragazzi di seconda superiore. La scelta di un documento in lingua inglese è importante per abituare gli studenti a leggere documenti tecnici che non siano nella loro madre lingua.