Il giuoco delle perle di vetro


Docente: dott. Claudio Mirolo

Le attività di laboratorio qui proposte si integrano con i principali cicli di istruzione, a partire dalla scuola elementare, e condividono due aspetti caratterizzanti:

  • Le tematiche scientifiche sono affrontate in chiave storica, favorendo un approccio pluridisciplinare, mettendo in risalto come la matematica si sia sviluppata per rispondere alle esigenze dell’uomo e consentendo di lavorare anche su un piano narrativo, particolarmente adatto ad avvicinare gli allievi più giovani.
  • Nell’ambito della matematica vengono privilegiati gli agganci con l’informatica, intesa nella sua accezione scientifica, affrontando tematiche importanti per capire gli artefatti tecnologici che pervadono la realtà di cui gli allievi hanno esperienza e che quindi si prestano a suscitare il loro interesse.
    La scelta di rivolgerci anche agli allievi della scuola elementare e media è motivata dal fatto che riteniamo importante stimolare l’interesse per le discipline scientifiche già in quelle fasce di età. Infatti, il modo in cui essi cominciano a percepire le discipline nel loro immaginario, che va via via formandosi, e gli eventuali pregiudizi nei confronti di alcune fra queste avranno un’importante incidenza ai fini delle scelte future, a partire dalla scelta dell’indirizzo di studi nella scuola secondaria superiore.

Segue l’articolazione dei laboratori:

 

Archeologia dell’informazione

L’attività indirizzata alla scuola primaria si sviluppa a partire dall’uso del corpo, procede attraverso la manipolazione di semplici strumenti per la codifica di dati numerici (ricostruzioni di reperti archeologici e loro utilizzo), fino ad arrivare ad alcuni antichi strumenti di calcolo (modelli). Gli insegnanti sono particolarmente interessati ai modi di operare e alle soluzioni adottate dalle civiltà più antiche, in quanto vi intravedono delle potenzialità formative in relazione allo sviluppo cognitivo dei bambini. Vi è infatti un parallelismo fra il percorso effettuato dall’Uomo per sviluppare il pensiero logico-matematico e quello effettuato dal bambino nei primi anni di vita. Illustrare tale percorso ai piccoli allievi equivale ad aiutarli a rintracciare nel proprio vissuto gli elementi costitutivi del proprio modo di ragionare e dei propri personalissimi “algoritmi” di calcolo elementare, già presenti in età prescolare. Inoltre, un approccio narrativo spinge i piccoli ad intervenire per raccontare e riflettere sulle proprie esperienze. Questo permette di fare emergere alcune conquiste culturali che si sono rivelate di grande importanza per la matematica e per l’informatica, presentandole nella forma quasi ingenua che hanno assunto al loro nascere.

 

Welcome to Nimrod

L’attività per gli allievi della scuola secondaria di primo grado si integra con gli argomenti del corso di Matematica e Scienze, proponendo agganci di natura interdisciplinare, in particolare richiamando il ruolo del contesto storico sugli sviluppi scientifici e tecnologici (Storia), mettendo a confronto le tecnologie attuali con quelle del recente passato (Tecnologia), nonché stimolando riflessioni di carattere “filosofico” sul significato dell’intelligenza (diverse discipline, inclusa la letteratura). In estrema sintesi, l’attività prende lo spunto da un episodio della storia dell’informatica: un computer, Nimrod, in grado di competere con successo nel gioco del nim. La strategia di gioco codificata nella macchina presenta diversi aspetti di interesse per la matematica (rappresentazione posizionale dei numeri, conversione fra rappresentazioni, analisi della strategia da parte del matematico C. Bouton), per l’informatica (concetto di algoritmo, rappresentazione e manipolazione “sintattica” delle informazioni), per le scienze (esperimento concettuale di A. Turing, metodo scientifico di indagine). In particolare, la discussione degli aspetti di natura filosofica, connessi alla caratterizzazione dell’intelligenza nell’uomo e nelle macchine può essere ripresa attraverso la metodologia didattica della “filosofia per i bambini” (Lipman, 1970), che prevede la conduzione di un dibattito in cui i giovani allievi sono sollecitati a porsi domande, ad ipotizzare (diverse) possibili risposte, ad argomentare il proprio punto di vista.

 

Un affresco in forma di trittico

L’attività rivolta agli allievi del triennio della scuola secondaria di secondo grado propone tre diverse prospettive che caratterizzano il mondo dell’informatica, mettendone in rilievo le profonde relazioni con la Matematica, le Scienze e l’Ingegneria, in particolare dal punto di vista metodologico. Il lavoro si presta dunque in modo natuale a un approccio interdisciplinare, che consente di fare emergere i contributi dell’informatica allo sviluppo di nuove conoscenze e non solo alla realizzazione di sofisticati strumenti tecnologici. Il percorso si articola attorno alla tematica degli algoritmi di ordinamento. Dopo un’introduzione che attraverso un “rompicapo” e un “esperimento mentale” pone le basi degli approcci matematico-analitico e scientifico-investigativo, poco frequentati per quanto riguarda l’ambito informatico, procede ponendo domande e affrontando problemi che riflettono le diverse attitudini e i diversi abiti mentali mutuati dai tre campi disciplinari che storicamente hanno dato vita all’informatica e che continuano a vedere un profiquo interscambio dal punto di vista conoscitivo e metodologico.

 

Numeri e macchine

Il percorso didattico indirizzato agli allievi della scuola secondaria di secondo grado si propone di valorizzare alcune acquisizioni culturali e metodologiche che si collocano all’intersezione fra matematica e informatica, in particolare ricostruendo o utilizzando modelli e simulazioni di vari strumenti di calcolo e cercando di capire i principi generali su cui si basano. Attraverso la chiave storica, le idee sono colte nella loro evoluzione, a partire dall’analisi dei dispositivi più semplici in cui si sono concretizzate. La distinzione fra dispositivi digitali e analogici consente inoltre di affrontare e discutere la dicotomia fra matematica del discreto e matematica del continuo. Ci aspettiamo che le tematiche affrontate suscitino l’interesse degli studenti per i numerosi agganci con le tecnologie che utilizzano quotidianamente.

 

Enti e persone partecipanti: