Interdisciplinarità e contesti applicativi in Codeblocks

Hai appena concluso un percorso in cui hai attraversato argomenti di arte, architettura, storia, coding, geometria, matematica, disegno tecnico. Se sei un docente o formatore, questa lezione è espressamente rivolta a te: vedrai alcuni riferimenti interdisciplinari, spunti per l’attuazione di progetti didattici, fino a creare una vera e propria Unità d’apprendimento.

Coding a scuola

Benché Codeblocks sia una piattaforma che permetta l’interazione tra più discipline, la programmazione e la logica sono certamente le colonne portanti dell’ambiente di lavoro. Sorgono domande naturali: quali argomenti posso trattare? Fino a quali funzionalità ci si può spingere? Ecco un elenco dei concetti di coding riferiti ai diversi ordini e gradi scolastici, tratto da un documento operativo sviluppato dal Prof. Bogliolo dell’Università di Urbino. I moduli a cui si fa riferimento per le colonne indica il grado scolastico in cui è ideale sviluppare un determinato argomento:

• MODULO 1: scuola dell’infanzia e primi due anni della primaria
• MODULO 2: ultimi tre anni della scuola primaria
• MODULO 3: secondaria di primo grado
• MODULO 4: secondaria di secondo grado

Indichiamo spesso questa tabella perché è in linea con la nostra esperienza in classe. La quasi totalità delle istruzioni presenti su Codeblocks può essere proposta in attività per la secondaria di primo grado (fatto salvo quelli che contengono concetti geometrici o matematici ancora non trattati, ad esempio la trigonometria). Inoltre, se gli studenti hanno già affrontato percorsi introduttivi al coding (dall’unplugged fino a Scratch), l’ambiente di lavoro di Codeblocks risulterà assolutamente familiare, così come le istruzioni fondamentali (a partire dall’uso dei cicli) o lo sviluppo di un algoritmo. Prima di parlare di UDA e tempistiche, affrontiamo gli altri ambiti disciplinari.

Rosoni e matematica

Se Codeblocks viene utilizzato come strumento per il approccio al coding, può risultare arduo riuscire sin da subito a coniugare i vari argomenti senza un sovraccarico parte degli studenti. Ad esempio, per gli aspetti matematici e in merito ad attività per il primo ciclo, consigliamo di partire senza la richiesta di lavorare subito con misure precise, perché già analizzare e visualizzare il rapporto tra codice (e la sua logica) e geometria è una attività complessa che ottiene risultati su vari ambiti (coding, geometria, intelligenza spaziale).

Quando la padronanza del coding inizia ad essere maggiore (o qualora gli studenti vengano da altri percorsi di programmazione a blocchi), possono essere introdotti argomenti matematici. Come hai già visto durante il percorso, gli spunti sono diversi e di diverso grado: operazioni elementar, espressioni, equazioni, funzioni geometriche. Ad un secondo grado possono essere affrontate anche funzioni trigonometriche, e funzioni geometriche avanzate legate alla simmetria e rotazione: ad esempio approfondimenti sui gruppi diedrali o sul Teorema di Leonardo.

I paradigmi per creare momenti di riflessione sul collegamento tra geometria e fase di disegno/coding/visualizzazione 3D dovrebbe seguire paradigmi quali:

• Suggerire i principi scientifici
• Geometrizzare l’architettura
• Visualizzare la matematica

Sul rapporto tra un percorso sui rosoni e didattica della matematica si rimanda a una lezione di prossima pubblicazione.

Lezione disponibile a partire dal 14 giugno 2021.

Bibliografia:

• La simmetria: una scoperta matematica, Polipress 2007 (a cura di R. Betti, E. Marchetti e L. Rossi Costa)
• M.A. Armstrong, Groups and Symmetry, Springer 1988
• G. Caglioti, Simmetrie infrante, nella scienza e nell’arte, Clup 1983
• M. Dedò, Forme. Simmetria e topologia, Zanichelli 1999
• S.V. Jablan, Theory of Symmetry and Ornaments, Beograd Mat. Institut n. 17, 1995
• E.H. Lockwood, R.H. Macmillan, Geometric Symmetry, Cambridge Un. Press 1978
• G.E. Martin, Transformation Geometry. An Introduction to Symmetry, Springer 1982
• H. Weil, La simmetria, Feltrinelli 1962

Storia dell’arte e dell’architettura con il coding

Nelle precedenti lezioni hai visto un esempio concreto di progetto di architettura con Codeblocks: lo sviluppo di un rosone, prendendo in esame quello di un architettura religiosa nelle Marche. Un progetto come questo permette di sviluppare una attività didattica su storia dell’arte e dell’architettura, approfondendo lo studio di determinati aspetti quali un specifico elemento architettonico, uno stile (applicato ad un’era) o anche una generica trattazione del patrimonio culturale locale.

Bisogna sottolineare che Codeblocks può essere utilizzato anche solo per determinati dettagli che ben si prestano alla costruzione di un algoritmo, come appunto un rosone come un rosone, mentre Tinkercad o altro modellatore manuale, come SketchUp, può essere dedicato per una rapida modellazione del resto dell’architettura.

Quali si prestano bene allo sviluppo con Codeblocks, oltre ai rosoni? Moltissime, a partire da tutte quelle che applicano ripetizioni, pattern (soprattutto compositi da geometrie elementari) e altre simmetrie radiali, da quelle più evidenti. Molto comuni le decorazioni pavimentali, mosaici, ma anche opere pittoriche (come non pensare ad Esher?)

Ci sono ripetizioni anche meno evidenti: una colonna è un esempio di simmetria radiale, visto che le scalanature ruotano attorno al centro della circonferenza che è alla base della colonna.

Sempre utilizzando le colonne, Codeblocks è molto efficace per realizzare un colonnato di un tempio o un portico. Le colonne possono essere distribuite su base rettangolare (come nei classici tempi greci) ma anche su base circolare, come per un monoptero.

I fregi fanno ampio uso di simmetrie di vario tipo. Puoi attingere a piene mani dall’arte longobarda, dell’arte araba o di quella Maya.

Coperture murarie o dei tetti. Anche qui, non sei limitato alla base rettangolare: sai che con due semplici cicli puoi realizzare una copertura a squame come per queste cupole di chiese e campanili?

Questi sono solo spunti. Se sei docente di storia, arte o disegno tecnico avrai visualizzato esempi su esempi, distribuiti in varie epoche storiche e appartenenti a culture di tutto il mondo.

Visualizzare algoritmo: logica e programmazione

A compendio della parte di coding, puoi valutare di approfondire la parte iniziale di sviluppo di algoritmo, utilizzando un diagramma a blocchi. Prendiamo in considerazione solo la parte centrale

Puoi graficizzare l’algoritmo già elaborato nella prima lezione:

Un passaggio del genere può aiutare a sviluppare con più chiarezza l’algoritmo e il concetto stesso di algoritmo, utilizzando uno strumento che potrà essere usato per svariati contesti. Inoltre in questo modo le enunciazioni nel diagramma possono essere “tradotte” più facilmente in bocchi istruzioni di Codeblocks. Per realizzare il diagramma a blocchi puoi utilizzare carta e matite, un programma di videoscrittura o la libreria draw.io. Se ti può far comodo, abbiamo un’installazione di draw anche sulla nostra piattaforma: https://www.hi-storia.it/drawio

Idee di progetto

Per attività brevi (2 ore – 6 ore) puoi valutare il disegno e la realizzazione di prodotti da realizzare con stampante 3D:  ad esempio gli stessi rosoni che hai trattato in lezione sono ideali per realizzare ciondoli e gadget. Ingranditi, possono essere fruiti come oggetto tattile per l’accessibilità verso non vedenti. Per ingrandimento intendi almeno 20 cm, fino a valutare persino di mantenere la scala 1:1, stampando il rosone a più pezzi che saranno poi assemblati alla fine. Lavorare sull’accessibilità è sia un modo per portare in classe esperienze concrete di vita di chi è soggetto a disabilità visive, che per attuare un progetto di Services Learning, magari attuando convenzioni con enti quali museo o associazioni che si occupano di disabilità visive, per una fruizione pubblica e permanente delle opere create.

Rimanendo in tema accessibilità e services learning, ti convidiamo uno spunto per attività didattica che può essere distribuito su un modulo di almeno 30 ore, per la realizzazione di un monumento tattile “interattivo” in scala –> https://www.hi-storia.it/laboratori-didattici/

Rimanendo in tema rosoni, guarda anche la piattaforma Coding4Heritage: se ne parla in questa lezione: https://www.hi-storia.it/edu/courses/coding-scuola-tinkercad-codeblocks/lezioni/coding4heritage-rosoni-challenge/