Le risorse open source per l’insegnamento dell’informatica rappresentano una risposta concreta alle sfide educative del nostro tempo. In una società profondamente influenzata dalle tecnologie digitali, la scuola è chiamata ad adeguare la propria offerta formativa, nonostante le difficoltà legate alla formazione dei docenti e alla definizione di percorsi didattici efficaci.
Indice degli argomenti
Il diritto all’istruzione nella Costituzione italiana
L’articolo 34 della Costituzione Italiana ci ricorda che “La scuola è aperta a tutti” per affermare che l’istruzione è un diritto e non un privilegio.
Tuttavia la fruizione di un diritto deve comportare un vantaggio tangibile e misurabile e il diritto all’istruzione previsto nella Costituzione non si concretizza con il semplice accesso alle lezioni scolastiche, ma si esprime attraverso la fruizione di un’istruzione qualitativamente valida.
Anche solo per coerenza interna al testo costituzionale, possiamo capire che in base all’articolo 3, un’istruzione qualitativamente valida sarà quella che rimuove “gli ostacoli di ordine economico e sociale” che limitano “di fatto la libertà e l’eguaglianza dei cittadini, impediscono il pieno sviluppo della persona umana e l’effettiva partecipazione di tutti i lavoratori all’organizzazione politica, economica e sociale del Paese”.
Tutte le politiche educative e le risorse investite nell’istruzione dovrebbero essere orientate su questo principio di utilità e dovremmo quindi valutare se, in una società -mai come oggi- soggetta all’influenza dell’informatica, la scuola sia riuscita ad adeguare la propria offerta formativa alle esigenze attuali. Ebbene è sufficiente dare un’occhiata alla pianta organica del personale e ai programmi della scuola, per capire che oggi abbiamo un problema piuttosto grave da risolvere.
Il quadro europeo e quello nazionale
Il piano d’azione per l’istruzione digitale (2021-2027) lanciato dall’Unione europea, cerca di definire dei requisiti comuni di qualità, inclusività e accessibilità per l’istruzione digitale, con la finalità di portare i sistemi di istruzione e formazione comunitari a rispondere alle esigenze attuali e future.
Adottato all’inizio dell’anno scolastico 2020/2021 nasce ovviamente sulla spinta (organizzativa oltre che emotiva) dell’emergenza pandemica che ha ricordato la necessità di una maggiore cooperazione europea in materia di istruzione digitale, con il coinvolgimento di insegnanti e studenti, ma anche dei decisori politici, del mondo dell’Università e della ricerca.
L’iniziativa per lo spazio europeo dell’istruzione si è concretizzata nella scuola italiana attraverso diverse azioni mirate a promuovere la qualità, l’inclusione e la digitalizzazione dell’istruzione, tra le quali il miglioramento delle competenze digitali, investimenti in infrastrutture e altre iniziative orientate all’inclusione e alla sostenibilità. Per aiutare i decisori politici nazionali su come l’informatica può essere integrata come disciplina nell’istruzione scolastica in Europa, l’Istituto Nazionale di Documentazione, Innovazione e Ricerca Educativa (INDIRE) pubblica ogni anno la traduzione dello studio della rete Eurydice Informatics education at school in Europe, che rileva le modalità di insegnamento dell’informatica come materia a sé stante o integrata all’interno di altre discipline, le aree tematiche affrontate dall’insegnamento (algoritmi, sistemi informatici, programmazione, etc), e sui percorsi di professionalizzazione e specializzazione del corpo docente.
L’ultimo volume della collana “I Quaderni di Eurydice Italia”, Informatica a scuola in Europa è stato pubblicato in italiano esattamente un anno fa e riporta lo studio europeo del 2023 Rapporto Eurydice, Informatica a scuola in Europa. Nel rapporto si legge (p. 19) che la responsabilità di insegnare l’informatica ricade quasi sempre sugli insegnanti generalisti della primaria, mentre solitamente insegnanti di informatica specializzati esistono solo dove l’informatica è insegnata come materia separata, anche se raramente si richiede che gli insegnanti dispongano di una qualifica in informatica.
Diventa a questo punto interessante comprendere quale sia la situazione specifica dell’Italia. La Legge n. 233/2021 stabilisce che, per consentire l’attuazione della linea progettuale “Nuove competenze e nuovi linguaggi” del PNRR, per il triennio che inizia dall’A.S. 2022/2023, gli apprendimenti della programmazione informatica (coding) e della didattica digitale vengono definiti una priorità nazionale: la programmazione informatica viene quindi introdotta come materia o integrata in altre discipline e viene promosso lo sviluppo delle competenze digitali nell’istruzione primaria e secondaria. Allo stesso modo dovrà essere aggiornato il Piano nazionale di formazione degli insegnanti in tutte le scuole pubbliche, affinché preveda corsi specifici di programmazione informatica.
L’ultima delle periodiche rilevazioni dell’Osservatorio Scuola Digitale (questo febbraio è stato richiesto alle scuole di compilare i nuovi questionari) indica che il 94% delle scuole dichiara di includere alcuni progetti di sviluppo delle competenze digitali all’interno della propria offerta formativa; tali progetti si svolgono sia in orario curricolare (soprattutto nel primo ciclo) che extra curricolare, ma ad adottare il Curricolo digitale all’interno del piano formativo è stata solo la metà delle scuole, mentre della restante metà, la maggior parte ha dichiarato di avere sopperito attraverso percorsi di “Educazione civica digitale”.
La cosiddetta “educazione civica digitale” è un patrimonio fondamentale da trasmettere agli studenti, ma il rischio dell’educazione civica digitale, come per tutte le “educazioni”, è costituito dalla mancanza di un quadro teorico che rischia di essere sottovalutato, soprattutto in un ambito come quello dell’informatica, eccessivamente focalizzato sull’utilizzo degli strumenti più che sulla loro comprensione.
L’importanza delle risorse open source per la formazione dei docenti
Gli effetti di tutte queste misure potranno essere valutati nel tempo, ma mentre è ormai consolidata l’esistenza di programmi didattici adeguati per un insegnamento strutturato dell’informatica, è chiaro che la vera sfida sarà quella di formare tutti gli insegnanti, con particolare attenzione a quelli della scuola primaria.
Fortunatamente nella scuola sta crescendo il numero di insegnanti con competenze informatiche o con competenze specifiche nella didattica dell’informatica ed è sempre meno raro per i dirigenti scolastici disporre nel proprio istituto di un docente in grado di gestire direttamente e di supportare i colleghi nell’insegnamento dell’informatica.
A tal fine sono oggi disponibili corsi, materiali e strumenti che consentono ai docenti di affrontare la loro programmazione didattica contando su un valido patrimonio contenutistico e metodologico.
Un progetto strutturato di alfabetizzazione informatica: il caso di Code.org/Programma il futuro
Tra i programmi didattici a disposizione dei docenti della scuola, quello realizzato dal progetto Code.org risulta essere ben strutturato, documentato in maniera completa e localizzato in lingua italiana.
Risorse e tutorial creati per Code.org sono gratuiti e concessi sotto licenza Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0, che consente la possibilità di creare risorse didattiche derivate per scopi non commerciali, oltre al fatto che la tecnologia alla base degli strumenti messi a disposizione è sviluppata come progetto open source.
Il progetto italiano Programma il Futuro, un progetto congiunto del MIM (all’epoca MIUR) e del Laboratorio Informatica e Scuola del Consorzio Interuniversitario Nazionale per l’Informatica CINI, nato nel 2014 con l’obiettivo di fornire alle scuole una serie di strumenti utili, semplici e accessibili per formare gli studenti ai concetti di base dell’informatica, si è dedicato con molta attenzione alla localizzazione in italiano dei materiali realizzati da Code.org.
Grazie a questo impegno, oggi sono disponibili in italiano piani completi di istruzione informatica rivolti alla scuola primaria, con i “Fondamenti di Informatica“, per la scuola secondaria di primo grado, con il corso “Alla scoperta dell’informatica” oltre che con progetti di educazione civica digitale, progetti occasionali, ma soprattutto con un piano formativo dedicato agli insegnanti.
Se i corsi dedicati alla scuola secondaria prevedono di affrontare argomenti più complessi, come il web, il processo di progettazione, la gestione dei dati, principi di robotica, fino all’intelligenza artificiale, i corsi dedicati alla scuola primaria (o addirittura alla scuola dell’infanzia) consentono di acquisire una conoscenza di base dei concetti base della programmazione ma anche le competenze necessarie per confrontarsi con l’educazione civica digitale.
Gli strumenti messi a disposizione consistono in un’offerta didattica completa dotata di un ingente apparato di materiale didattico di supporto, applicazioni web dedicate alla somministrazione di esercizi o alla creazione di progetti (gestione di personaggi e oggetti, sviluppo di app, videogame, app musicali, e addirittura progetti Minecraft, etc) l’integrazione di diverse metodologie che si esprimono anche in lezioni off line, in cui l’esecuzione di algoritmi viene operata attraverso schede cartacee, costruzione di oggetti fisici o semplice attività motoria.
Esempi di progetti di istruzione informatica o di educazione digitale disponibili online
Al di là dei progetti più strutturati, è importante gettare uno sguardo su alcuni progetti portati a termine da interi distretti scolastici territoriali, per capire come uno dei risultati di una didattica fruttuosa è anche la produzione di documentazione accessibile e aperta per i docenti che verranno.
Crea la tua impronta digitale
Un piccolo capolavoro è il progetto “Crea la tua impronta digitale“, realizzato dal una trentina di scuole del territorio della Regione Lazio. Il portale che riassume il progetto è stato strutturato per essere fruito in base all’area tematica o al livello anagrafico dell’utente finale ed è pensato per essere integrato all’interno del piano di studi scolastico.
Curricoli verticali digitali
Un altro progetto molto interessante è “Curricoli Verticali Digitali”, nato da alcuni istituti dell’area friulana per creare e sperimentare un “Curricolo Digitale” orientato al rafforzamento delle competenze STEM degli studenti durante tutto l’arco della scuola dell’obbligo.
Il sito del progetto presenta una navigabilità eccezionale e una notevole ricchezza di schede didattiche.
Strumenti open utili per integrare la didattica dell’informatica
L’autonomia scolastica può offrire alle scuole la possibilità di gestire in maniera indipendente alcuni aspetti della propria offerta formativa e in effetti alcuni istituti hanno provveduto a integrare progetti di alfabetizzazione e istruzione informatica, sia nell’orario curricolare sia attraverso iniziative laboratoriali, grazie all’impegno di singoli docenti che hanno trovato supporto nella dirigenza scolastica. Per chi vuole intraprendere tali iniziative esistono interessanti strumenti di supporto, software e hardware.
Scratch
Scratch, disponibile online come servizio o installabile come applicazione locale multipiattaforma, è sicuramente l’ambiente più utilizzato per insegnare il coding ai ragazzi fin dalla più tenera età, al punto da essere diventato la più grande comunità gratuita dedicata al coding per ragazzi.
Il sistema è stato progettato e realizzato dal Lifelong Kindergarten del MIT Media Lab per mettere a disposizione di insegnanti e alunni, una serie di progetti attraverso i quali è possibile sperimentare in prima persona concetti di programmazione quali i cicli, gli eventi, l’interazione tra oggetti e, con alcune versioni, il controllo di dispositivi robotici.
L’interfaccia grafica piacevole e comprensibile è la caratteristica più importante del prodotto, ma il vero valore aggiunto è la rete di volontari del Coder Dojo distribuiti in tutte le città italiane che, quasi sempre attraverso Scratch, organizzano eventi gratuiti per rendere immediatamente divertente la programmazione.
La Coder Dojo Foundation, non è legata al progetto Scratch, ma è l’associazione che supporta un movimento no-profit internazionale nato nel 2011 in Irlanda per istituire circoli di volontari votati all’organizzazione di eventi gratuiti di programmazione e istruzione informatica per bambini e ragazzi tra i sette e i diciassette anni.
Minecraft Education
Minecraft non è un prodotto open source, ma per le caratteristiche ergonomiche, la grande comunità di utenti e la quantità di materiali didattici on.line, merita comunque di essere menzionato in questa breve rassegna.
Come abbiamo già visto, con il modulo Minecraft integrato in Code.org, il mondo a blocchi si presta molto bene per attrarre l’attenzione dei ragazzi di tutte le età. Una versione educativa di Minecraft, progettata per l’uso nelle scuole, venne in effetti lanciata da Mojang già a fine 2016. Da allora, Minecraft Education si è imposto in molte scuole, ispirando l’apprendimento creativo e inclusivo attraverso il famoso ambiente di gioco.
Luanti (già Minetest)
Luanti è un ambiente di gioco open source molto simile a Minecraft ma è fondamentalmente un sistema di creazione di giochi voxel completamente diverso: scritto principalmente in C++, utilizza una versione modificata dell’Irrlicht Engine e ha adottato un linguaggio di programmazione chiamato Lua che consente agli utenti di scrivere i propri giochi e le proprie mod.
Grazie alle sue caratteristiche architetturali che ne rendono possibile l’utilizzo anche su dispositivi poco performanti, è nata una linea di progetti Luanti dedicati alla didattica. L’architettura aperta della piattaforma ne ha consentito anche alcuni hack interessanti per la didattica, come l’utilizzo del sistema open source OpenStreetMap per creare mappe 3D dettagliate e realistiche all’interno di Minetest.
LEGO Mindstorms
Anche in questo caso non abbiamo a che fare con un prodotto open source, ma -come per Minecraft- le potenzialità di questa linea di prodotti sono così grandi che impattano fortemente sulla qualità della didattica e sulla stessa percezione dell’offerta formativa della scuola che lo propone.
LEGO Mindstorms for Schools nacque come progetto didattico alla fine dello scorso millennio a seguito di una partnership con il Massachusetts Institute of Technology ed è diventato oggi, con il nome di LEGO Mindstorms, una vera e propria linea commerciale di prodotti che consentono agli utenti di costruire robot che interagiscono con il mondo fisico.
Oltre a essere utilizzati nella didattica, il Mindstorms sono uno strumento molto apprezzato nelle competizioni di robotica al punto che ne è stata costituita una apposita, denominata FIRST Lego League.
Arduino
Arduino è una particolare eccellenza di ciò che resta dell’elettronica eporediese prima ancora di essere un vanto dell’informatica italiana: si tratta di un progetto (e di una comunità di utenti) basato sulla produzione e la configurazione di microcontrollori a scheda singola e kit di microcontrollori per la costruzione di dispositivi digitali. Tutti i prodotti basati su Arduino prodotti hardware sono concessi in licenza aperta CC BY-SA , mentre il software è concesso in licenza con la licenza GNU LGPL o GPL, consentendo in tal modo la produzione di schede Arduino e la distribuzione del software da parte di chiunque.
Questa apertura del sistema e la grande quantità di materiali divulgativi in italiano si presta bene all’utilizzo in contesti educativi, al punto che è possibile trovare in rete veri e propri corsi strutturati per la scuola.
Esistono anche altre schede espressamente pensate per la didattica, come Circuit Playground e micro:bit, ma al momento nessuno di questi prodotti può competere con la diffusione di Arduino in Italia.
Flipper Zero
Flipper Zero è un dispositivo portatile multifunzionale sviluppato per l’interazione con i sistemi dedicati al controllo degli accessi. Il dispositivo è in grado di leggere, copiare ed emulare tag RFID e NFC , telecomandi radio, iButton e chiavi di accesso digitali, con una facilità tale da essere detestato da molte forze di polizia per le ricadute etiche che potrebbe determinarne un utilizzo disinvolto.
La natura aperta e l’aspetto giocattoloso del dispositivo di questo Tamagochi dell’Internet delle Cose, lo renderebbero uno strumento interessantissimo per spiegare il funzionamento di moltissimi sistemi “senza fili”, nonché un esempio di quanto la filosofia dell’hacking costituisca un metodo didattico di incredibile efficacia.
Purtroppo non risultano in Italia iniziative didattiche basate su Flipper Zero, ma all’estero un programma istituito da The MakersPlace, ha collaborato con JA Ghana e l’Associazione Sailing Stone, per insegnare l’informatica agli studenti Ghanesi di Accra, attraverso i dispositivi Flipper Zero, insieme a schede Arduino e micro:bit.
A proposito delle potenzialità didattiche di Flipper Zero è possibile consultare la tesi di laurea redatta dalla Dott.ssa Arianna Abbruzzoli, liberamente accessibile sul sito di Alma Laurea.
Conclusioni
In un quadro, come quello della scuola, che non ha ancora trovato una adeguata modalità di erogare l’istruzione informatica, gli strumenti e le risorse open source sono estremamente utili per i docenti che si trovano a insegnare l’informatica in aula.
I materiali didattici open source, così come i software e gli hardware open source, possono essere modificati per adattarsi alle esigenze specifiche del docente o del curriculum: questa circostanza permette di personalizzare i contenuti e i metodi di insegnamento in base al livello e agli interessi degli studenti e alle esigenze della programmazione didattica.
La gran parte dei progetti open source dispone inoltre di una comunità molto attiva e generosa fatta di sviluppatori e di divulgatori, che spesso sono essi stessi docenti della scuola: la possibilità di trovare documentazione, tutorial e forum di discussione è un valore aggiunto di questo ambiente collaborativo. Proprio la cultura collaborativa diviene per l’insegnante non solo lo strumento didattico ma anche il messaggio didattico: trasmettere agli studenti l’importanza della collaborazione e della condivisione della conoscenza non è solo un valore per la comunità degli informatici ma è uno dei messaggi e dei contributi più importanti che gli informatici abbiano trasmesso al mondo della cultura e della conoscenza.
