insegnare gli algoritmi giocando: progetto sviluppo e sperimentazione di un prototipo su lim
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INSEGNARE GLI ALGORITMI GIOCANDO:PROGETTO, SVILUPPO E SPERIMENTAZIONE DI UN PROTOTIPO
SU LIM
RELATORE:
Prof.ssa Alessandra AGOSTINI
CONTRORELATORE:
Prof.ssa Carla SIMONE
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI MILANO - BICOCCAFACOLTA’ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
FACOLTA’ DI PSICOLOGIALAUREA MAGISTRALE IN TEORIA E TECNOLOGIA DELLA COMUNICAZIONE
Tesi di laurea di:
Marco DAMIANO
(063409)
1.Obiettivi2.Progettazione3.Sviluppo4.Sperimentazione5.Conclusioni
Sommario
2
Correlazione tra l’utilizzo di tecnologie didattiche a supporto delle attività di gruppo e il ragionamento e pensiero critico.
Il lavoro svolto:
Progettazione, sviluppo e sperimentazione un prototipo su LIM che:
stimola attività di gruppo; affronta concetti tipici dell’informatica in quanto scienza.
3
Obiettivi1
2. Progettazione
4
Superficie interattiva su cui è possibile scrivere, disegnare, utilizzare contenuti multimediali.
Se usata in modo collaborativo: buon coinvolgimento ; apprendimento attivo; riutilizzo della lezione.
Se usata come semplice proiettore: basso coinvolgimento; lezione come semplice “show”; accelerano e semplificano eccessivamente gli argomenti.
Lavagna Interattiva Multimediale2
5
1. stimolare attività problem solving di gruppo;
2. essere affine agli interessi degli studenti;
3. coinvolgere i gruppi di studenti tramite competizione;
4. affrontare concetti tipici dell’informatica.
Requisiti del prototipo 2
6
L’approccio Divide et Impera2
7
Applicare una tecnica tipica di algoritmi per la risoluzione collaborativa di espressioni.
Divide: l’espressione è suddivisa in sotto-espressioni più semplici
Impera: le sotto-espressioni sono risolte dagli studenti
Merge: i risultati sono ricombinati per ottenere la soluzione finale
Dati del problema:
uno zaino che riesce a contenere un peso massimo P;
N oggetti caratterizzati da un peso e valore noto;
Obiettivo:
scegliere quali oggetti introdurre nello zaino per ottenere il massimo valore economico possibile.
Knapsack Problem2
8
Interfaccia grafica2
Interfaccia grafica2
Interfaccia grafica2
Interfaccia grafica2
Interfaccia grafica2
3. Sviluppo
14
15
Sviluppo3
Grafica: Adobe Flash Professional
Funzionalità: FlashDevelop
Architettura dell’applicazione: Model – View - Controller
4. Sperimentazione
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Istituto scolastico: scuola secondaria I grado Garcia, di Cinisello Balsamo
Lezioni
17
Il contesto della sperimentazione4
1. con LIM, a gruppi 16 alunni (8 ragazzi e 8 ragazze)
2. con esercizi su carta, individuali 20 alunni (9 ragazzi e 11 ragazze)
18
Risultati del problema4
18
[0, 399] [400, 449]
[450, 499]
[500, 549]
[550, 559]
[600, 649]
[650, 699]
[700, 749]
[750, 799]
[800, 849]
[850, 899]
[900, 949]
[950, 999]
10000%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
5%10% 10%
25%
5%
15%17%
83%
NO LIM LIM
Punteggi ottenuti nel problema dello zaino
Pe
rce
ntu
ale
stu
de
nti
5. Conclusioni
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Conclusioni:
E’ stato progettato e sviluppato un prototipo di applicazione che ha stimolato attività di problem solving di gruppo, su un problema dell’informatica;
I risultati migliori dei problemi sono stati ottenuti nella lezione in cui è stato utilizzato il prototipo;
Sviluppi futuri:
Sviluppare un sistema per configurare più esercizi;
Trattare altri concetti tipici dell’informatica in quanto scienza. 20
Conclusioni e sviluppi futuri5
Grazie
Learning-centered
centrato sull’apprendimento dello studente, costruzione della conoscenza.
Teaching-centered centralità insegnamento, l’apprendimento è una semplice trasmissione di informazioni
Approcci didatticiX
Collaborative Learning
E’ l’apprendimento che si ottiene attraverso attività di gruppo
E’ l’apprendimento che si ottiene attraverso attività di gruppo.
1. L’insegnante diventa un “coach”, fornisce agli studenti opportunità di apprendimento;
2. sviluppo di capacità che rimangono per tutta la vita;
3. Stimolare la collaborazione, la costruzione della loro conoscenza ed un insegnamento reciproco.
Apprendimento collaborativoX
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Modalità di interazioneX
L’architettura dell’applicazione
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Model – View - ControllerX
Definisce lo stato dell’applicazione:
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ModelX
legge la base dati; rappresenta i dati in un modello opportuno; rende disponibile le operazioni che possono essere effettuate sul modello.
Visualizzazione e interazione con l’utente:
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ViewX
visualizza i dati e gli elementi dell’interfaccia; crea le grafiche delle schermate.
Logica di controllo dell’applicazione:
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ControllerX
gestisce le interazioni dell’utente (intercettate dal View) causando azioni sul Model;
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Diagramma delle classi - ModelX
30
Diagramma delle classi - ViewX
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Diagramma delle classi - ControllerX
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SensazioniX
Indifferenza noia impegno entusiasmo curiosità divertimento interesse soddisfazione
10% 15%
50%35%
50% 50%35%
20%
50%38%
19%
75%63%
25%
Durante la risoluzione del problema
Indifferenza noia impegno entusiasmo curiosità divertimento interesse soddisfazione
6% 13% 19% 19%
75%
13%
38%
6%15%30%
80%
25%45%
15%
Durante la spiegazione dell'algoritmo
Indifferenza noia impegno entusiasmo curiosità divertimento interesse soddisfazione
25%
50% 50%63%
75%
31%
50%
35%
55%45%
75%
20%
Lezione in generale
Classe 3°Acon LIM
Classe 3°Bsenza LIM
33
Risultati problema dello zainoXalunno negozio punti
Abbigliamento 1000
Elettronica 1000
Beauty 1000
Abbigliamento 971
Elettronica 947
Beauty 947
Beauty 945
Elettronica 922
Beauty 910
Elettronica 899
Abbigliamento 857
Abbigliamento 826
Elettronica 802
Elettronica 748
Beauty 710
Abbigliamento 612
Beauty 573
Abbigliamento 544
Abbigliamento 485
Beauty 411
gruppo negozio
Punti
(con
penalizzazione)
Punti
1 Elettronica 1000 1000
6 Beauty 1000 1000
3 Beauty 920 1000
5 Abbigliamento 910 1000
4 Abbigliamento 860 1000
2 Elettronica 615 640
Classe con LIM
Classe senza LIM
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