La bottega dei mondi digitali

MARIO CATALANO
Didacta 2024 – Mercoledì 21 marzo – Ore 15.00 – Stand W50

«Perché m’imponi ciò che sai se io desidero apprendere l’ignoto
ed essere fonte della mia stessa scoperta?!
Non chiedo la verità, dammi ciò che è sconosciuto. […]
Lascia che il conosciuto sia la mia liberazione, non la mia schiavitù. […]».

 “Pregheria dello Studente”
di Humberto Maturana

Credo fermamente che apprendere sia cambiare, guardare il mondo con occhi nuovi, avvertire il bisogno di sapere per fronteggiare un problema, che desta la nostra curiosità e ci rende inquieti.

Per questo, ho sempre considerato il docente di scuola come un professionista che immagini, per i suoi ragazzi, delle vere e proprie avventure della conoscenza… piccoli e stuzzicanti segreti di una “valigetta delle sorprese”, il cui fascino derivi dalla passione e dalla voglia di stupire.

Essendo anche un ricercatore, nutro profondo interesse per la Scienza e la Tecnologia, nonché per il loro grande potere di fare del bene.

Sulla base di tali convinzioni, sin dall’inizio, sono stato rapito da un’idea: allievi e insegnanti insieme in “un’aula-bottega”, in cui s’impari a sognare, a dar vita a qualcosa di nuovo, a lasciare una traccia della propria originalità. Una bottega di “creatori di mondi digitali”, in cui la tecnologia sia un mezzo per esprimere se stessi… e i saperi, le discipline di studio siano il viatico per rispondere ad interrogativi stimolanti e superare sfide avvincenti.

Così, da alcuni anni, coinvolgo gli alunni del triennio della scuola primaria in percorsi di formazione del pensiero computazionale e della creatività attraverso esperienze di media design e robotica educativa: la realizzazione di storie animate e giochi, con linguaggi di programmazione visuale a blocchi; lo sviluppo di modelli di intelligenza artificiale da incorporare in videogame e applicazioni; la creazione delle abilità di un artefatto robotico.

In particolare, quest’anno, ho avuto modo di sperimentare con entusiasmo la robodanza: ho scelto una coreografia presente nella commedia horror-fantasy Mercoledì Addams – molto popolare tra i più giovani – ho guidato gli studenti delle classi quarte del Primo Circolo Didattico “Giovanni Pascoli” di Erice nella programmazione di un robot umanoide affinché la eseguisse e, alla fine del percorso, sono stati realizzati e pubblicati (nel canale YouTube della scuola) dei videoclip in cui gli alunni si esibiscono insieme al robot. (…)

L’approccio all’insegnamento s’ispira all’apprendistato cognitivo: il docente ha il ruolo di modello di azione, inizialmente, e di coach e animatore nelle fasi più avanzate. Inoltre, i contenuti affrontati in laboratorio possono essere rivisti e integrati attraverso un insolito “libro di testo”: il mio canale YouTube… “sorprese a 64 bit”.

Una breve rassegna di un paio di percorsi, realizzati quest’anno presso il Primo Circolo Didattico “Giovanni Pascoli” di Erice, potrà chiarire quanto illustrato. Le classi quarte si dedicano allo studio della storia dei videogame e, con la mia guida, programmano una versione creativa di uno dei giochi cult del passato: Pong, il grande successo dell’ATARI degli anni ’70 e ’80, ispirato al popolarissimo ping pong. Per la sua programmazione, ci serviamo di concetti fondamentali in Matematica (rotazione, angoli, rette, probabilità): ad esempio, i ragazzi si accorgono che una rotazione di 180 gradi della pallina in movimento la fa rimbalzare (senza cambiare, tuttavia, traiettoria). In seguito, rendendo casuale la scelta dell’angolo di rotazione (per ottenere una dinamica imprevedibile), esplorano e imparano a “manipolare” il concetto di probabilità.

Ci si spinge anche oltre, integrando una sezione sulle statistiche di gioco: in particolare, s’inseriscono semplici script per la raccolta e la rappresentazione (anche fantasiosa) di dati relativi allo stile di gioco (data science). Così, ad esempio, conclusa una partita, nell’ottica di spiegarne l’esito e il punteggio, il giocatore vedrà un simpatico maghetto disegnare con la sua bacchetta due barre verticali, che raffrontano le volte in cui la pallina è stata colpita lontano dalla linea di fondo (stile aggressivo e più rischioso) e la frequenza dei colpi in prossimità della stessa (stile difensivo).

Nella parte finale dell’esperienza, gli studenti sono chiamati a perfezionare il progetto aggiungendo elementi originali sia nella veste grafica sia nella logica di gioco.

La seconda attività che vorrei raccontare riguarda le classi quinte, l’intelligenza artificiale (sentiment analysis) e il cyberbullismo.

Guidati nell’utilizzo di semplici applicazioni web per non esperti, gli alunni elaborano un modello di machine learning per distinguere un testo offensivo (le molestie e le frasi denigratorie tipiche di un bullo) da un apprezzamento. In primis, raccolgono e forniscono al software un campione di testi d’esempio per ogni categoria (complimento, offesa, altro), sulla scorta di uno studio del fenomeno che coinvolga anche altri insegnanti dell’équipe pedagogica. Successivamente, eseguono l’addestramento automatico del modello di classificazione testuale e ne verificano l’accuratezza con delle frasi-test non inserite nel campione dei dati di input. A questo punto, anche grazie ad un’attenta regia didattica, si rendono conto che la performance peggiora, se gli esempi di addestramento sono poco diversificati; riflettono, altresì, su come una frase potrebbe divenire l’input quantitativo di un elaboratore, sulla base di conoscenze grammaticali (ad esempio, contando il numero di parole di un certo tipo presenti nel testo). Per completare il percorso, gli studenti sono invitati a concepire e realizzare un’app che riconosca e filtri i messaggi d’odio via web e generi, al bisogno, delle allerte di cyberbullismo. (…)

In conclusione, gli esiti formativi ottenuti negli anni sono molteplici; in relazione ai traguardi principali, posso dire che è stato mirabile vedere tanti piccoli compagni d’avventura scoprirsi capaci di realizzare progetti originali – con e per gli altri – mettendo in gioco fantasia e razionalità, capire che le  tecnologie sono uno strumento potente per esprimersi e contribuire al progresso, imparare a costruire algoritmi ed affrontare i problemi scomponendoli o riconducendoli a compiti più semplici e, infine, comprendere. la logica del machine learning e che l’intelligenza artificiale può ingenerare cambiamenti eticamente rilevanti.

>>> Testo estratto dall’articolo “La bottega dei mondi digitali”, pubblicato dalla rivista ICTED Magazine nel 2023.

SCHEDA RELATORE

Mario Catalano

Ho lavorato come consulente scientifico nel Regno Unito e ho competenze nei campi dell’Econometria, della Statistica e del Machine Learning. Sono titolare di abilitazione scientifica nazionale in Italia (Economia Applicata) e autore di circa 60 pubblicazioni, nonché Deputy-Editor-in-Chief di una rivista scientifica internazionale sui sistemi di trasporto intelligente. Sono anche docente e mi occupo di formazione del pensiero computazionale, robotica educativa, esplorazione dell’intelligenza artificiale e dei relativi aspetti etici nella scuola di base.