Da un paio d’anni, assistiamo a una vera e propria rivoluzione nel modo in cui insegniamo e apprendiamo la programmazione. Al centro di questa trasformazione, c’è la programmazione a blocchi, un approccio innovativo che sta rendendo accessibili ad un bacino sempre più ampio di studenti e docenti le competenze tecnologiche fondamentali.

In questo articolo, esploreremo come questa metodologia stia cambiando il volto dell’educazione STEAM, con particolare riferimento all’insegnamento della robotica.

Cosa è la programmazione a blocchi

La programmazione a blocchi è un metodo visuale per generare programmi informatici, utilizzando elementi grafici anziché testo. Invece di scrivere righe di codice, gli utenti possono trascinare e collegare “blocchi” che rappresentano istruzioni, funzioni o elementi grafici.

A differenza della programmazione tradizionale, che richiede la scrittura di codice con linguaggi di programmazione specifici (C, Java, Python, ecc.), la programmazione a blocchi rientra negli approcci cosiddetti “low-code” e “no-code”.

In particolare, mentre la programmazione low-code combina elementi visuali con la possibilità di scrivere codice in maniera tradizionale quando necessario, la programmazione no-code permette di creare applicazioni o controllare dispositivi senza scrivere alcuna riga di codice, utilizzando esclusivamente interfacce grafiche.

Con la programmazione a blocchi l’utente ha a disposizione una serie di strumenti grafici a cui sono associate operazioni o intere funzionalità. Chi programma può quindi tralasciare la sintassi delle singole istruzioni e focalizzarsi sulla scelta dei blocchi e del loro ordine all’interno del flusso del programma.

Una rivoluzione non solo nelle scuole

La programmazione low-code o no-code è già in uso tra i professionisti dell’IT e non solo, rendendo le aziende più agili e competitive. Le ragioni sono molteplici.

Prototipazione rapida
Permette di creare rapidamente prototipi funzionanti, accelerando il processo di sviluppo.

Accessibilità
Consente a professionisti non tecnici di contribuire allo sviluppo di soluzioni tecnologiche.

Visualizzazione dei processi
Facilita la comprensione e la comunicazione di logiche complesse all’interno dei team.

Automazione
Molte piattaforme low-code e no-code offrono potenti strumenti per automatizzare processi aziendali.

Questa “democratizzazione” delle competenze di programmazione sta abbattendo le barriere tra i reparti IT e le altre aree aziendali, promuovendo una cultura dell’innovazione più inclusiva e dinamica.

Perché la programmazione a blocchi

L’impatto positivo della programmazione a blocchi nelle scuole è evidente.

Per gli educatori, gli insegnanti e gli amministratori scolastici, la programmazione a blocchi offre numerosi vantaggi rispetto ai metodi tradizionali.

1. Facilità di implementazione: non richiede una formazione tecnica approfondita per gli insegnanti, permettendo anche a docenti non specializzati in informatica di introdurre concetti di programmazione nelle loro classi.
2. Visione sistemica: l’approccio a blocchi permette di cogliere, a un livello più alto, le funzioni del sistema, piuttosto che nei minimi dettagli. Questo consente sia agli studenti che ai docenti di allenare una visione di insieme.
3. Interdisciplinarietà: facilita l’integrazione della programmazione in diverse materie, dalla matematica alle scienze, promuovendo un approccio STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics).
4. Efficienza: la natura intuitiva e visuale della programmazione a blocchi riduce il tempo necessario per spiegare concetti complessi, permettendo una gestione più efficiente del tempo in classe.
5. Differenziazione dell’insegnamento: consente di adattare facilmente i progetti al livello di ogni studente, supportando sia chi ha difficoltà che chi è più avanzato.
6. Preparazione al futuro: introduce gli studenti al pensiero computazionale e alle competenze digitali, essenziali per il loro futuro accademico e professionale, oltre a creare una base solida per l’apprendimento di linguaggi di programmazione.
7. Adattabilità: permette di coinvolgere studenti sia di indirizzi tecnico-scientifici che quelli degli indirizzi letterari, artistici e linguistici.
8. Sviluppo professionale: offre agli insegnanti l’opportunità di acquisire nuove competenze e metodi di insegnamento, arricchendo il loro profilo professionale.
9. Coinvolgimento: l‘aspetto ludico e interattivo della programmazione a blocchi aumenta la motivazione e la partecipazione degli studenti, riducendo la dispersione scolastica.
10. Collaborazione: favorisce il lavoro di gruppo e l’apprendimento peer-to-peer, sviluppando importanti soft skill come la comunicazione e il lavoro di squadra.

Per gli amministratori scolastici, l’adozione di questi strumenti può rappresentare un passo significativo verso la modernizzazione dei programmi educativi e il miglioramento dell’offerta formativa della scuola.

Un mondo di opportunità

Il panorama delle piattaforme di programmazione a blocchi per la scuola è ricco e variegato. Ecco solo alcuni degli esempi di piattaforme popolari che stanno trasformando l’insegnamento della programmazione e della robotica.

1. Scratch: sviluppato dal MIT, Scratch è una delle piattaforme di programmazione a blocchi più diffuse al mondo. Permette agli studenti di creare storie interattive, giochi e animazioni. La sua comunità online offre infinite possibilità di condivisione e apprendimento collaborativo.

2. mBlock: basato su Scratch, mBlock è specializzato nella programmazione di robot educativi. È particolarmente popolare per la sua compatibilità con Arduino, permettendo agli studenti di passare dalla programmazione a blocchi al codice C++ per progetti più avanzati.

3. Blockly: sviluppato da Google, Blockly è un framework open-source per la creazione di editor di programmazione visuale. Molte piattaforme educative lo utilizzano come base per i propri strumenti di programmazione a blocchi.

5. Node-RED: sebbene non sia specificamente progettato per l’educazione, Node-RED sta guadagnando popolarità nelle scuole superiori e nelle università per l’insegnamento dell’Internet of Things (IoT). La sua interfaccia basata su flussi permette di creare applicazioni complesse senza scrivere codice tradizionale.

6. App Inventor: sviluppato inizialmente da Google e ora mantenuto dal MIT, App Inventor permette agli studenti di creare app per dispositivi Android, utilizzando un’interfaccia di programmazione a blocchi. È un ottimo strumento per introdurre gli studenti allo sviluppo di applicazioni mobili.

La programmazione a blocchi di robot

La programmazione a blocchi è ideale nella robotica, perché, spesso, chi utilizza i robot non ha le competenze informatiche per programmarli. La possibilità di programmare un robot in maniera semplice e intuitiva diventa un valore aggiunto.

Grazie alla programmazione a blocchi, la robotica può essere inserita in vari curriculum scolastici, dal livello elementare fino a quello superiore. La sua flessibilità consente agli insegnanti di adattare ogni progetto alle esigenze specifiche degli studenti e agli obiettivi didattici.

Aphel: dalla sanità alla scuola

Progettato per ambulatori, studi medici e ospedali, Aphel è un robot di servizio che si presta a un utilizzo didattico.

Per programmare il robot a muoversi, parlare, mostrare contenuti video o semplicemente reagire agli input del mondo esterno non occorrono competenze informatiche, basta il linguaggio a blocchi.

Inoltre, il linguaggio a blocchi rappresenta una nuova modalità didattica anche per chi ha difficoltà di apprendimento.

Aphel presenta tre modalità di programmazione a blocchi.

Workflow
In questa modalità, è possibile concatenare in maniera sequenziale tutte le attività che il robot può eseguire, scegliendo fra decine di funzioni.

Dialoghi
In questa modalità, il robot può dialogare con gli utenti seguendo un flusso predefinito. Lo studente può programmare le interazioni fra il robot e gli utenti, utilizzando lo strumento del diagramma di flusso.

Storie
In questa modalità, il robot diventa un vero e proprio cantastorie a servizio di studenti ed educatori. Gli studenti o gli educatori possono dar sfogo alla loro creatività, programmando il robot a raccontare storie dai contenuti diversi, attraverso la voce o immagini e video.

A questo proposito, il progetto “Skill@ati” del Consorzio Meridia Formazione, ha permesso agli studenti, grazie all’utilizzo di Aphel, di acquisire, in maniera interattiva e partecipativa, le competenze di base per essere avviati al mondo del lavoro.

Verso un futuro più inclusivo e tecnologico

La programmazione a blocchi è una piccola rivoluzione che va oltre le aule scolastiche, democratizzando l’accesso a tecnologie complesse come la robotica e favorendo un apprendimento più inclusivo e accessibile.

Grazie alla sua intuitività e flessibilità, questa metodologia permette di abbattere barriere tecnologiche, coinvolgendo studenti di ogni età e background e professionisti di settori come la sanità e l’assistenza sociale.

In un mondo sempre più digitale, l’adozione di piattaforme come Aphel può aiutare a preparare individui e comunità a sfruttare appieno le potenzialità della robotica.