Arduino è l'inizio di tutta la robotica: i programmatori di domani imparano all'ASS e alla GSS
14.02.2020 – La classica lavagna sarà presto un ricordo del passato: molte scuole dispongono già di lavagne e schermi e gli alunni imparano su tablet e PC. Le scuole di Offenbach sono dotate di un pannello LED e di una valigetta contenente 16 tablet con un router. La città di Offenbach può ora installare il Wi-Fi in tutte le scuole grazie ai fondi del Patto Digitale dello Stato dell'Assia. A tal fine sono disponibili 9,67 milioni di euro.
Quasi tutte le scuole sono state collegate alla rete in fibra ottica e dispongono di Internet veloce. Per il responsabile dell'istruzione Paul-Gerhard Weiß, si tratta di un importante investimento per il futuro: "La crescente digitalizzazione richiede già un ripensamento in tutti i settori della vita. Se si vuole plasmare il futuro e rimanere capaci di agire, bisogna iniziare dai più piccoli e familiarizzarli con l'uso della tecnologia e dei computer". Le scuole di Offenbach stanno lavorando su questo aspetto con concetti diversi: i primi passi vengono fatti nelle scuole primarie, mentre i gruppi del primo anno delle scuole secondarie stanno già lavorando intensamente con la robotica."
Risolvere problemi analogici in digitale
Alla scuola Albert Schweitzer si dipinge solo durante le lezioni di arte e gli alunni non disegnano poster per illustrare le presentazioni, ma piuttosto presentazioni in Power Point. Inoltre, poiché da diversi anni la scuola ha potenziato il suo dipartimento informatico oltre a concentrarsi sullo sport e sulle scienze, tutti gli alunni prendono la patente del computer al quinto anno. Qui imparano semplici applicazioni di Office, possono creare e salvare documenti e gestire il loro account scolastico. Coloro che poi vogliono approfondire la conoscenza dei computer e dell'informatica applicata possono scegliere la Junior Engineering Academy come materia elettiva obbligatoria al posto di Performing Arts.
Per due ore alla settimana e durante la settimana del progetto annuale, si cercano soluzioni programmate per problemi pratici. Un gruppo si sta occupando di come utilizzare una chip card per aprire la cantina delle biciclette della scuola, un altro sta lavorando a un'app per registrare l'impronta ecologica della scuola - per il momento - e un terzo sta testando in un giardino interno come programmare in modo ottimale l'irrigazione e l'illuminazione a LED in modo che le piante crescano senza imprevisti. "Potrebbe sembrare un po' da nerd", spiega Lea Wendisch. Insegna matematica e informatica e supervisiona la Junior Engineering Academy. "Ma è anche divertente", completa la frase Kevin. Gli piace il fatto che la scuola e gli insegnanti sostengano al cento per cento le idee e la loro realizzazione. Il dodicesimo anno è interessato alla programmazione orientata agli oggetti e alla tecnologia delle applicazioni, motivo per cui è già stato all'Istituto Hasso Plattner con il "MINT-EC" e ha imparato "come creare innovazioni". A titolo esplicativo, dal 2017 la Scuola Albert Schweitzer è membro del Cluster di eccellenza nazionale in matematica, informatica, scienze naturali e tecnologia. "Siamo anche l'unica scuola di Offenbach con un corso avanzato di informatica", afferma il dottor Said Afilal, insegnante di matematica e rappresentante della direzione della scuola.
L'ambizione e il fallimento ne fanno parte
L'attenzione è ben accolta anche dagli alunni: Nicoleta frequenta il 10° anno ed è orgogliosa del fatto che "la scuola stia seguendo questa strada e promuova la tecnologia". Ritiene che sia "un'assurdità" che i computer e la programmazione siano solo per i ragazzi. Si è diffusa la voce che le ragazze pensano in modo diverso dai ragazzi e che questo è positivo per il team building e il problem solving. Ecco perché quattro ragazzi e quattro ragazze stanno lavorando insieme all'app, al giardino interno e alla chip card. "La questione del genere sta diventando sempre meno importante; al contrario, le ragazze lavorano spesso in modo più mirato e strutturato, il che è positivo per i processi", afferma Wendisch. Il fatto che a volte non abbia una risposta a tutte le domande tecniche e che alcune programmazioni non portino subito al risultato desiderato non è un male. Dopo tutto, si tratta di fare le domande giuste e il fallimento fa semplicemente parte del processo di sviluppo. Ma non ci si può arrendere, dice Nicoleta, "l'ambizione fa parte del processo".
Se non si trovano altri suggerimenti su Internet, a volte i partner di cooperazione della scuola possono aiutare. Oggi esiste un'ampia rete e un intenso scambio con altre scuole, università e aziende; ad esempio, gli allievi della Junior Engineer Academy hanno recentemente appreso dei robot umanoidi presso l'Università di Scienze Applicate di Francoforte. "Programmare qualcosa di simile è una bella sfida", dice lo studente. "Dopo tutto, ci sono molti fattori che impediscono a un robot Lego di viaggiare in linea retta come previsto".
Percorsi educativi per la prossima generazione
Anche gli alunni della Geschwister-Scholl-Schule lavorano con il robot EV3 della Lego. Sebastian Pasch insegna geografia, matematica e sport e, in qualità di responsabile informatico dell'istituto, è anche responsabile del club di robotica insieme al collega Christian Volp. Grazie alla passione personale di Pasch per la materia, ora ci sono in totale quattro robot, ma Pasch, Volp e i loro colleghi non sono ancora così avanti come alla Albert Schweitzer School. "Stiamo lavorando su un concetto, tutti conoscono le grandi possibilità tecniche che sono disponibili in classe e stiamo valutando come i fondi possano essere utilizzati in modo sensato". L'obiettivo è che alla fine tutti gli alunni lavorino con gli e-book al posto dei libri, come si sta sperimentando come progetto pilota nell'attuale classe 5ª. È previsto anche un laboratorio nel 7° anno e la possibilità di scegliere l'informatica come materia elettiva obbligatoria nell'8° anno. Il club di robotica è il primo programma per chi è interessato alla programmazione pratica. Gli alunni costruiscono piccoli robot e usano la sintassi del computer Arduino per insegnare loro, ad esempio, a trasportare un oggetto con un braccio a pinza o a usare i sensori per evitare gli ostacoli. Questo non è sufficiente per il sedicenne Moinamin. Da bambino ha tradotto un videogioco, dice, e in seguito vuole fare di più che programmare i robot Lego Mindstorm. Le sue aspirazioni di carriera sono quindi già chiare: vuole diventare un CEO in ingegneria meccanica o un informatico, e la scuola dovrebbe accompagnarlo e sostenerlo nel suo percorso.
Tra l'altro, la competizione regionale "World Robot Olympiad" si terrà il 16 maggio nella palestra della Albert Schweitzer School, e gli ospiti e gli interessati sono invitati a partecipare.