Space week con spade laser, robot e Minecraft!

• Stimolare le abilità costruttive e creative;
• Promuovere la maturazione delle soft skills (competenze trasversali), in particolare le abilità di analisi, il problem solving, la capacità progettuale, il lavoro di gruppo;
• Accrescere l’interesse verso le discipline STEM (Science Technology Engineering Maths) e l’astronomia.

• Computer (ogni 2 persone);
• Foglio quadrettato e penna o in alternativa un software per lavorazione immagine (Paint o altri);
• Minecraft
• Scratch
• Lego Wedo 1.0
• Strawbees 
• Materiali di recupero, pennarelli e colla

• L'approccio pedagogico di riferimento alla base del progetto è quello del Costruzionismo (trovi un approfondimento anche in questo articolo)
• Project-based learning
• Cooperative learning

Partecipanti: ragazze e ragazzi tra i 7 e i 10 anni.
Durata totale del progetto: 20 ore
Durata di ciascun incontro: 4 ore.

L’attività è stata svolta per un centro estivo, per cui si è improntato il percorso in modo da rendere i ragazzi autonomi nelle scelte e liberi di poter sperimentare a piacimento i progetti proposti.
Dal primo incontro l’obiettivo è stato trasformare il nostro ambiente di lavoro in un vero e proprio “centro di ricerca spaziale” per immedesimare gli studenti nei temi affrontati.

Nei primi due incontri i ragazzi sono stati guidati ad apprendere dei fondamenti di robotica e coding, lasciando poi il resto delle attività alla loro creatività individuale e alla loro curiosità.

Sono stati formati gruppi composti da 2 o massimo 3 studenti, focalizzando subito l’attenzione sull’importanza del lavoro di gruppo: il progetto, il processo di lavoro e il risultato dovranno essere il compromesso tra le idee dei membri che contribuiranno attivamente alla sua realizzazione.
Un’ultima regola: non è consentito stare più di 10 minuti su mouse e tastiera: chi non esegue materialmente le operazioni al pc può guidare il proprio compagno nel progetto o apportare migliorie su un foglio di carta in cui sono raccolte tutte le fasi della progettazione.

Il camp è stato strutturato in modo tale da non essere necessario alcun prerequisito, avendo come iscritti ragazzi e ragazze di differente provenienza e non conoscendo a priori il loro livello di preparazione.
Nel caso in cui il lavoro si facesse in classe, le attività proposte potranno essere modificate per un percorso scolastico.

Per il formatore è consigliabile avere qualche nozione di astronomia, ma nel corso della lettura verranno fornite alcuni link di facile comprensione!

Il primo giorno di camp è stato dedicato alla conoscenza reciproca dei ragazzi e ad un’introduzione su coding e robotica.

La prima parte della giornata abbiamo posto il focus sulla conoscenza del gruppo, divertendoci in alcuni giochi di cooperazione e di coding unplugged con i ragazzi posti in cerchio. È un lavoro fondamentale soprattutto se i ragazzi tra loro non si conoscono: è importante per aumentare la collaborazione e l’aiuto reciproco.
Se ti servono spunti per attività di coding unplugged, ecco alcuni consigli:

• La sezione “Lezioni Tradizionali” nella piattaforma Programma il Futuro
• Il progetto “Sfida all’ultimo mattoncino” 
• Il progetto “Alla scoperta dell’Italia” 
• Il libro (gratuito, in italiano e scaricabile in PDF) Computer Science Unplugged

Nella seconda parte della giornata abbiamo affrontato il tema della robotica introducendoli all’argomento e visionando insieme alcuni video. Divisi in gruppi gli studenti hanno poi costruito e programmato insieme il robot leone, utilizzando il kit Lego Wedo (a questo link trovi un approfondimento su questa attività!).

Il secondo giorno di camp è stato dedicato ad attività di coding e tinkering.
In particolare, si sono rafforzati i fondamenti di programmazione attraverso alcuni esercizi guidati su Scratch e un progetto finale a scelta tra due proposte, entrambi con l’ausilio del Makey Makey, potenziando così l’interazione tra studente e macchina.

Gli esercizi guidati sono serviti per poter muovere un personaggio nello sfondo (vedi le 2 figure successive) e sulla creazione di una storia animata (un approfondimento sulla progettazione di storie in Scratch in questo capitolo dell’ebook Creative Computing).

Il primo progetto proposto realizzato da metà dei gruppi è stato creare una storia animata attraverso due o tre sfondi con protagonista un astronauta in partenza.
Dove sta andando questo astronauta? Perché ha deciso di partire? Che affetti lascia sulla Terra? Cosa troverà? A queste domande hanno risposto gli studenti inventando una storia animata su Scratch.

L’altro progetto presentava alcune difficoltà in più: creare un videogioco in cui la gravità influenzi il movimento del personaggio. Il primo stage è la Terra, il secondo la Luna (vedi le immagini qui sotto)...

e il terzo un pianeta con gravità più elevata (ad esempio Giove). Per poter influenzare il movimento del personaggio è sufficiente rallentare o velocizzare i passi sui blocchi dell’algoritmo composto.

Che cos’è la gravità? Per quanto la gravità sia un’interazione ancora in fase di studio si può semplificare il concetto spiegando che masse molto grandi hanno la capacità di attrarre a sé gli oggetti o le persone: trovate un approfondimento a questo link.

Come trigger per i nostri due progetti sono stati usati i Makey Makey collegati al pc e a delle costruzioni di carta realizzate dai ragazzi per poter simulare dei joystick.

“Bene ci siamo, è ora di partire! Aspettate un attimo... chi ha rubato la mia astronave?”

È tempo di costruire il nostro space shuttle!
Ogni gruppo di ragazzi si è dedicato, seguendo sempre i ruoli da scambiare, alla costruzione di un razzo spaziale. Per questo caso specifico, invece di dar loro libertà creativa si è optato per fornire delle istruzioni definite, lasciando poi il tempo di introdurre modifiche personali al termine dell’attività.

Non ci rimane che programmare Scratch per far partire ed atterrare il mezzo di trasporto. Arrivare ad una sequenza funzionante non è così semplice, infatti tenendo i motori per troppo tempo accesi si rischia di rompere la costruzione: è bene dunque eseguire molti test per trovare il giusto compromesso.
Che potenza scegliere?
Per vincere la forza di gravità è necessario avere una potenza corretta e si è spiegato agli studenti che esiste una velocità particolare (differente su ogni pianeta o satellite) che ci permette di sfuggire alla forza di attrazione! Questa velocità, chiamata velocità di fuga, è di ben 11 km/s! Serve molta potenza!

Nel caso abbiate il kit Wedo 2 in rete è possibile trovare istruzioni o idee per astronavi o lasciar liberi i ragazzi di sperimentare.

E’ ora di fare merenda e recuperare le energie, perché non ci inventiamo una merenda alternativa?

I ragazzi, dopo averle studiate, hanno riprodotto su dei biscotti le fasi lunari... prima di mangiarseli!

Nella seconda parte della giornata gli studenti si sono accorti di un bel problema: siamo partiti, ma dove atterriamo?
Siamo quindi passati alla progettazione di una base lunare in cui stabilirci una volta atterrati.
La luna è la meta migliore perché è molto vicina alla terra e la possiamo usare come trampolino di lancio per oggetti più distanti.

Il primo step è stato quello di fornire ai ragazzi qualche nozione sul luogo in cui andremo ad abitare, la luna.
Ci siamo posti alcune domande: “perché la luna non cade?” “Come mai ci mostra sempre la stessa faccia?” “Quanto pesiamo sulla luna?”

Sempre in gruppi gli studenti con un brainstorming hanno cercato di capire come potesse essere funzionale una base abitativa in una terra sconosciuta: che locali servono? Che materiali usare? Una serra per l’ossigeno?
Poi si è passati alla progettazione su carta quadrettata cercando di essere precisi con linee e forme.
Usando le Strawbees ci siamo divertiti nel costruire la nostra base lunare e a modellarla a piacere!

Spontaneamente i ragazzi hanno sviluppato curiosità sul tema, affascinati anche dai bellissimi colori delle nebulose e dalla storia delle costellazioni.

Carpendo in autonomia alcune informazioni e chiedendo consigli hanno poi costruito un plastico su un fondale nero decorandolo con la plastilina, e un vero razzo spaziale con cartoncini colorati!

In questa giornata ci siamo dedicati alla nostra base lunare progettata e a delle missioni nello spazio aperto o sul suolo lunare!
La base è stata costruita su Minecraft.
Per utilizzare il software è stata realizzata un’attività preliminare di Pixel Art della durata di un’ora per far prendere confidenza a quei (pochissimi) ragazzi o ragazzi che non lo conoscevano.
Usando in seguito la modalità Creative e con l’utilizzo di circuiti adatti i ragazzi hanno costruito la loro base!

Ora non ci rimane che affrontare la nostra prima missione!
I ragazzi si sono divisi in due gruppi scegliendo una tra queste missioni:

1. recuperare delle rocce lunari senza contaminare l’ambiente alieno. La contaminazione con i nostri batteri potrebbe essere un grande problema per l’ecosistema lunare, per cui i ragazzi armati di guanti e maschera e utilizzando materiali di recupero, hanno costruito un robot in grado di prelevare dall’alto alcune rocce;
2. costruire un nastro trasportatore di rocce per facilitarne il trasporto all’interno della base.

Ed ecco alcune foto di quanto progettato dai ragazzi/ragazze per non contaminare l'ambiente alieno:

E per trasportare le rocce!

Abbiamo a disposizione una base d’appoggio per le nostre esplorazioni e uno space shuttle per viaggiare dove vogliamo. L’universo è davvero grande... ma, saremo soli?
In quest’ultimo giorno ci siamo immaginati di poter incontrare un popolo alieno in questa infinità di spazio cosmico.
Ogni gruppo si è immaginato che aspetto potesse avere questa popolazione aliena, per cui a turni hanno disegnato un modello in pixel utilizzando un software gratuito apposito chiamato Piskel. Il modello una volta salvato è facilmente importabile su Scratch.

A questo punto, nel vero spirito del laboratorio, si è lasciata libera scelta ai gruppi di studenti, rendendoli partecipi e collaborativi e condividendo tra loro i risultati ottenuti.
Le ultime ore del camp le hanno spese continuando la storia dell’astronauta su Scratch (questa volta inserendo uno scenario d’incontro con l’alieno caratterizzato), riproducendo la forma extraterrestre su Minecraft o addirittura costruendo un robot che gli possa somigliare!

Come se non bastasse e come premio finale per il loro lavoro ci siamo costruiti insieme delle spade laser! Certo, cordialità e dialogo sono le uniche armi che dovremo usare in un ipotetico incontro alieno, ma si sa, i bambini vogliono pur sempre giocare!

Bene, non ci resta che chiederlo ancora:
“Cosa vuoi fare da grande? L’astronauta!”

L’alunno al termine delle attività:

• ha appreso i concetti fondamentali della programmazione e della robotica;
• ha acquisito conoscenze scientifiche e matematiche, in particolare in campo astronomico;
• ha progettato e costruito autonomamente artefatti connessi alla tematica astronomica, usando le competenze acquisite;
• ha migliorato la propria capacità di lavorare in gruppo, analisi, problem solving e progettuale.

Ti interessa approfondire l'utilizzo di Minecraft? Vorresti introdurre questo videogame all'interno di progetti didattici da realizzare con i tuoi studenti? A questo link trovi un corso online gratuito e certificato che potrai seguire quando e come vuoi!

Ti interessa approfondire Scratch? A questo link trovi un corso online certificato che potrai seguire quando e come vuoi! 



Link Utili

• ESA - La Luna, la Terra, la gravità
• Istruzioni Lego Wedo Shuttle
• Treccani - Velocità di fuga
• Lego Wedo 2 - Lesson plan Esplorazione dello spazio
• Focus Jr. - Le fasi lunari