Idee sull'insegnamento

mie idee sull'insegnamento

Fornire nozioni ad uno studente e' come spostarlo nello spazio della conoscenza dal punto A al punto B. Il punto B puo' essere interessante ma le nozioni da sole non consentono allo studente di spostarsi dal punto B.

Fornire un metodo allo studente e' come dotarlo di una derivata prima nello spazio della conoscenza, una velocita'. Potra' proseguire a partire dal punto B e raggiungere altri punti. Ma non e' abbastanza. Solo con una velocita' non si puo' cambiare direzione.

Le derivate di ordine superiore nello spazio della conoscenza sono la passione e l'entusiasmo per la materia trattata. Se riuscite a trasmettere le derivate superiori i vostri studenti saranno veramente liberi di muoversi nella conoscenza.

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L'insegnamento e' un fenomeno di risonanza. Ogni studente ha proprie capacita' e propri talenti innati, ha frequenze proprie di risonanza. Deve essere esposto a quanti piu' domini del sapere e metodologie sia possibile. Quando incontrera' una vibrazione simile ad una delle proprie frequenze iniziera' a risuonare, e sara' l'inizio di una magnifica avventura.

Benvenuti nel III millennio

Hardware/Software e' solamente la nuova formulazione della dualita' spirito/materia.

L'Hardware (materia):

• e' un oggetto fisico. Non si crea, non si distrugge, si trasforma. E' disponibile in quantita' limitata.
• E' un aggregato di atomi.
• Se si cede ad altri un elemento hardware se ne perde il possesso.

Il Software (spirito):

• conoscenza/informazione. Si crea, si propaga, si duplica senza costo.
• Piu' e' disponibile, piu' se ne genera di nuova!
• Se si cede conoscenza/informazione ad altri non si perde la propria

Oggi tutto è spirito (πάντα πνεύμα): (definizione tratta da un seminario di Angelo Raffaele Meo)

Se ieri c'era un legame nella cultura comune fra il software/la conoscenza e il supporto hardware che la conteneva, oggi questo collegamento non esiste piu'. Ieri si poteva confondere l'idea di libro con l'idea romanzo, un disco con la musica. Oggi la rivoluzione digitale ha liberato il software, un romanzo puo' essere stampato su carta, ma anche trasportato su una chiavetta USB o semplicemente scaricato dalla rete. Oggi e' chiaro che una ricetta di cucina, una teoria matematica, un brano musicale, un programma per elaboratore, una poesia, una barzelletta ... hanno la stessa natura: software.

Questa e' la nuova rivoluzione.

L'invenzione della stampa a caratteri mobili e' stata fra le cause del Rinascimento. In quel caso c'e' stata solamente una riduzione dei costi e tempi per la riproduzione del software. Oggi il software si riproduce a costo di fatto nullo.

L'avvento della digitalizzazione e della rete ha cambiato e sta cambiando radicalmente le strutture sociali, economiche e culturali. E' chiaro che questo cambiamento ha forti riflessi anche nell'insegnamento di tutte le materie, ma in modo particolare dell'Informatica che e' in grado di fornire la chiave di lettura autentica delle trasformazioni in atto.

A volte mi piace pensare come saranno i libri di storia dei miei propropronipoti e di cosa rimarra' traccia per questa epoca che stiamo vivendo. Senza dubbio l'avvento della digitalizzazione e della rete Internet avranno un capitolo dedicato, anche se non so ora cosa verra' detto negli ultimi paragrafi.

Non e' un caso se si inizia a parlare di Secondo Rinascimento. Questo sito [Towards a 2nd Renaissance] ne parla in riferimento a Internet of Threads, ma quando ho sentito la presentazione all'ultimo "Open World Forum" a Parigi mi sono illuminato (era forse una mia frequenza propria).

La trasformazione in atto e' epocale.

Se ieri la conoscenza era difficile da ottenere, se era limitata la quantita' di libri e documenti ai quali ogni essere umano, anche il piu' fortunato, potesse accedere, oggi al contrario abbiamo libero accesso a una quantita' indescrivibile di materiale. Se ieri era difficile ottenere la conoscenza, oggi e' difficile proteggersi dalla conoscenza, orientarsi in un mare di informazione cosi' ampio.

In ogni rivoluzione c'e' un ancient regime. Ovviamente le lobby politiche ed economiche dominanti prima dell'avvento della rivoluzione digitale non vogliono cedere il passo.

Gli editori rappresentano un caso emblematico. L'economia e' la scienza che studia la gestione delle risorse scarse. Ieri gli editori avevano il ruolo nell'economia di gestire l'accesso ai supporti che contenevano la conoscenza. Si preoccupavano di stampare, trasportare e mettere a disposizione per la vendita i supporti (libri, dischi/CD etc). Nel terzo millennio la risorsa scarsa sulla quale costruire un sistema economico e' la capacita' di selezionare, catalogare, rendere fruibile l'informazione cercata. Invece, assurdamente, continuano a fare lobby per rendere scarsa la risorsa che oggi scarsa non e' piu'. Sarebbe come avvelenare l'aria per poter vendere bombolette di ossigeno.

Per i nostri studenti un brano musicale sul loro cellulare e' come una barzelletta divertente (sono giustamente entrambi elementi di software). E' naturale condividere la barzelletta per ridere insieme come condividere la musica, proprio non riescono a concepire perche' la barzelletta si puo' "copiare" e la musica (se proprietaria) no. Le leggi non vanno violate, ma quando sono anacronistiche vanno modificate. Il diritto di autore, in particolare il diritto morale di autore, e' sacrosanto. Ogni autore deve poter decidere quale tutela dare alla propria opera e chi viola la volonta' dell'autore deve pagare i danni arrecati.

Il software e' un servizio, non un bene! Quindi copiare abusivamente di software e' come non pagare la parcella al commercialista. Non si capisce per quale arcano meccanismo legislativo la copia abusiva sia reato e il non pagare il commercialista no (o meglio si capisce quale potente lobby abbia condizionato il legislatore).

La soluzione nella scuola e' chiara e oggi piu' che mai obbligatoria: il software libero, inteso come conoscenza libera di tutti i tipi. Ma questo tema lo approfondiro' in un'altra sezione.

Mi preme ora mettere a fuoco la situazione degli studenti del III millennio. Molti esperimenti hanno mostrato che la sovraesposizione alla conoscenza ha trasformato i loro processi cognitivi. C'e' un bellissimo esperimento (trasmissione della BBC "The Virtual Revolution 4: Homo Interneticus?" che non posso mettere qui per le leggi di cui sopra, dalla quale e' stato tratto [questo articolo] ) dove si vede che quella chiamata google generation ha un approccio completamente diverso alla rete e alla ricerca di informazioni. Pendendo spunto da un proverbio di Archiloco, che piu' o meno suona cosi' "Una volpe sa mille trucchi, un istrice ne conosce uno solo ma funziona!", si e' visto che gli utenti piu' giovani navigano nella conoscenza sempre verso nuove direzioni, raramente tornano nello stesso sito o visitano molte pagine (volpi) mentre gli altri (istrici) sembrano muoversi seguendo un modello, approfondiscono cercando di confermare o confutare le tesi. (Nell'articolo la tassonomia di "animali" e' piu' ampia)

Voglio qui semplificare un po' la situazione. Nelle mie esperienze didattiche ho visto alcune difficolta' specifiche delle "Volpi", i ragazzi della google generation.

• 1. Non avvertono la necessita' di formalizzare, modellizzare la conoscenza. Tutto e' "one click away". Perche' memorizzare, perche' creare modelli?

• 2. Si sentono spettatori del mondo. Sono sperduti nel mare di conoscenza. Tutto e' gia' stato detto e fatto, il "muro di accesso" per poter essere protagonisti appare troppo alto da superare.

• 3. E' tutto molto bello e appariscente. Non si puo' competere con cio' che e' gia' disponibile.

La ricchezza non da' la felicita', neanche ricchezza di conoscenza da' la felicita' nell'apprendere.

Prima di conoscere il lavoro della UCL io usavo diverse terminologie, ma avevo empiricamente avvertito simili differenze. Io parlavo di "Commodore Generation" vs "Nintendo Generation" (oggi forse occorrerebbe parlare di "I-* generation)

Io sono della Commodore Generation (o forse ancora di un'era geologica precedente). Avevamo computer semplici, occorreva capire cosa succedeva "dietro le quinte" per poterle usare. Ma non era solo un problema di computer, la domenica mattina in cortile si smontava il carburatore del motorino. La vita era una gara di hacking, per conquistare un chilometro orario o per riuscire a far girare un programma in piu'.

Oggi non si costruiscono piu' aquiloni. Sugli scaffali dei supermercati si possono trovare aquiloni colorati e bellissimi. Ma insieme a quelle due canne con la stoffa recuperata chissa' dove, volava la nostra fantasia.

Il bene perduto si chiama "ricompensa dell'artigiano", nel nostro caso la "ricompensa dell'artigiano intellettuale".

Quando un artigiano vede una propria opera realizzata, come il ragazzo che vede l'aquilone volare o l'informatico che osserva il suo programma funzionare, viene ricompensato della fatica fatta e prende consapevolezza delle proprie capacita', di essere protagonista e non spettatore.

La crisi (e la resurrezione) dell'informatica

L'insegnamento scolastico ed universitario dell'informatica ha subito alterne vicende (non solo in Italia).

E' un fenomeno complesso e ovviamente si sommano cause internazionali e cause locali, cause culturali ed econonomiche. Provero' a darne una spiegazione basata su anni di partecipazione al gruppo SIGCSE dell'ACM che studia la didattica dell'informatica, ma che ovviamente non pretende di essere ne' la spiegazione autentica, ne' esaustiva (tanto meno avere valenza scientifica).

L'informatica (la Computer Science e NON la Information Technology) era l'icona del futuro negli anni 60 e 70. Nell'iconografia comune i computer erano quelle improbabili macchine piene di lampadine e bottoni che comparivano nei film di fantascienza, macchine capaci di risolvere ogni problema.

Sull'onda di queste immagini le scuole e le universita' avevano un boom di iscrizioni nei corsi di Informatica. Sono gli anni in cui nascono le icone dei nerd e dei geek brufolosi e solitari che sono sempre attaccati ad una tastiera.

In questa fase c'era una certa armonia fra scuola/universita' e studenti, tutti pionieri di un mondo da esplorare (e forse le aziende non avevano ancora iniziato a mettere i bastoni fra le ruote per limitare il futuro e fare soldi!).

In questa fase era chiaro che il computer fosse strumentale allo studio dell'informatica.

Negli anni 90 c'e' stato un calo tremendo delle iscrizioni. L'informatica aveva perso il suo interesse. I grafici che trovate in rete (come quello in questa pagina mostrano il netto calo. Il riferimento e' ai dati americani, ma vi assicuro che lo stesso capitava anche in europa.

Qui a Bologna dal 1987 c'e' un corso di laurea in Informatica (prima Scienze dell'Informazione a 4 anni, poi Informatica a 5 anni, poi Informatica 3+2 / 3 e 2). Nei primi anni era a numero chiuso (120 persone) e avevamo tantissime richieste, poi c'e' stato un calo.

Il boom degli anni 80 era anche dovuto all'avvento dei personal computer e all'esplosione della domanda di programmatori.

Gli anni 1987-88 sono stati anni di crisi (lunedi' nero: 19 ottobre 1987). Scrive Webster nella pagina sopra citata: "by 1990, the running joke around Silicon Valley was: “Do you know what the status symbol of the 90s is? A job.”".

Seguono anni difficili, e poi un nuovo boom legato alla "bolla" del dot com che porta ad un picco attorno all'anno 2000. La bolla scoppia, c'e' un periodo di calo ma ora l'interesse per l'informatica sta nuovamente crescendo, spero in modo stabile e definitivo.

Cio' che mi rende fiducioso e' che sono sfumate le aspettative dei film di fantascenza degli anni 70 (che hanno causato il boom degli anni 80, pensate al progetto [Fifth generation computer]), sono sfumate le aspettative di mercato della bolla del dot com che hanno causato il boom del 2000. Ora nelle scuole e nelle universita' si torna al pensiero computazionale, agli algoritmi.

In altre parole, passata l'euforia che innesca fenomeni periodici (smorzati) di entusiasmo/disillusione, l'informatica si puo' misurare con le altre scienze piu' datate.

Mi ha sempre stupito la somiglianza del grafico delle immatricolazioni con la apocalisse dei due elefanti. Questo grafico (teorico) mostra l'andamento degli investimenti in una tecnologia. Il primo picco e' relativo allo sviluppo, il secondo alla commercializzazione/diffusione. Nella prima fase si investe per l'innovazione, nella seconda fase si investe perche' non ci sia innovazione. Per le aziende occorre sfruttare lo status quo.

Se questo e' naturale nella vita aziendale, non possiamo fare in modo che succeda nell'ambito della scuola. In Italia siamo passati dalla splendida anarchia creativa degli anni 80/90 con splendide esperienze e progetti, alla omologazione degli anni 2000 (complice anche ECDL). Ovviamente la riorganizzazione centralistica dei programmi di informatica ha conentito alle lobby delle software house di intervenire e le lobby hanno investito perche' si realizzasse la seconda gobba del grafico (contro l'innovazione, per il mantenimento del proprio mercato).

Nel mondo ormai (spero presto anche in Italia) ci si e' accorti che questa prospettiva e' miope. E se ne sono accorte le stesse software house che non riescono piu' ad assumere personale qualificato (vedi la posizione delle aziende inglesi nella pagina dei riferimenti).

Aggiornamento: il numero di Dicembre 2012 di ACM Inroads ha come tema "Broadening Participation". (E' consultabile se siete abbonati, per gli studenti: se siete collegati ad Unibo o tramite un proxy ad Unibo). Ci sono tanti spunti interessanti. Vi segnalo l'articolo "Computing, we have a problem" che pubblica le statistiche aggiornate al 2008-09 delle immatricolazioni ad informatica negli USA.

Cosa/come insegnare informatica oggi

Prima di tutto occorre insegnare informatica. Ricordate sempre che il computer sta all'informatico come il microscopio al biologo o il telescopio all'astronomo. Lo studio della tecnologia attuale e' solo funzionale (solo i concetti sui quali la tecnologia si basa sono interessanti).

• Conoscenza di base, a lungo termine. Esempi: algoritmi, complessita', computabilita'...
• Conoscenza a medio termine. Esempi: linguaggi, formati, architetture di processori e bus
• Conoscenza a breve termine. Esempi: uso di strumenti software.

Occorre concentrarsi sulla conoscenza fondamentale che quindi ha una valenza di piu' lungo termine. Tra l'altro la didattica sul mero uso di un computer, come quella dell'uso di un microscopio e' per gli studenti noiosa, ripetitiva e per nulla entusiasmante.

Gli studenti avvertono tantissimo la partecipazione del docente all'insegnamento. Il corso che segue passo passo un libro di testo, uguale negli anni, senza novita' non viene apprezzato. Considerate che la vostra aula e' sempre pubblica... con i social network i ragazzi di diversi anni di corso e di diverse scuole si confrontano. Occorre conquistare l'interesse dei ragazzi...

Considerate che nell'insegnamento occorre combattere alcuni preconcetti che i ragazzi della nintendo generation spesso hanno. Per esempio sono convinti che non sia necessario conoscere il funzionamento delle cose per usarle. In questo caso occorre mostrare loro che se non si conosce il funzionamento di uno strumento si e' inermi quando lo strumento fornisce risultati inattesi. In altre parole si e' schiavi dello strumento e non si e' flessibili nei casi non comuni. Un altro preconcetto tipico e' che tutto sia troppo complesso per poter essere compreso. Tutta l'ergonomia ha prodotto una forma di pigrizia culturale (che fa comodo a chi non vuole che il mondo evolva perche' ci lucra sopra!). Io penso che un aspetto importante della didattica sia insegnare ai ragazzi a non aver paura della materia studiata. Un laureato della materia X, nel mio modo di vedere le cose, e' colui che puo' dire: se un essere umano esperto in X ha realizzato Y, io posso capire Y. Per la scuola superiore magari basta ridurre il senso di spavento, dare fiducia...

Un concetto che un docente deve sempre fornire come effetto collaterale e' la perseveranza, la pazienza che occorre nel cercare il risultato voluto. Il senso di velocita' e di bombardamento informativo che i nostri giovani hanno fa in modo che non abbiano (o non pensino di avere) il tempo per costruire, fare esperimenti, lasciar sedimentare la conoscenza. La noia e' il nostro nemico maggiore nell'aula.

Per riassumere i concetti mi basta dire che i nostri ragazzi sono stati viziati ad avere soluzioni pronte, subito e appariscenti. Li hanno stupiti con effetti speciali, come diceva un antico messaggio pubblicitario, continuava ma noi siamo scienza non fantascienza. Noi dobbiamo fare in modo che si stupiscano di loro stessi.

Nel mondo sono state studiate diverse proposte per motivare allo studio dell'informatica. L'idea e' di far leva sugli interessi e sugli ideali dei ragazzi. Ne elenco alcune:

• Computing for social good: lo studio degli algoritmi viene legato a problemi che sono correlati con il bene pubblico, per far comprendere l'utilita' sociale dell'informatica

• Storytelling: e' una metodologia per studenti piu' giovani o con maggiori difficolta', si tratta di trasformare il racconto di una storia in un programma che genera una animazione grafica

• Didattica con robot: non vi e' dubbio che i robot siano molto appealing nell'immaginario collettivo, e vedere i propri algoritmi muoversi e' fonte di grande soddisfazione

• Realizzare videogiochi: anche il mondo dei videogiochi e' molto interessante, riuscire a poter giocare e far giocare gli amici ad un videogioco appena scritto e' appassionante

• Lo studio dei repository di Software Libero come i musei per visitare i capolavori dell'arte della programmazione

• Lo studio tramite Arduino/Raspberry PI per esperimenti con sensori/attuatori

• Lo studio legato alla matematica, scrivere programmi per la soluzione di problemi matematici (e.g. con Sage, vedi anche project Euler e la TED conference di Wolfram).

Idee sparse da approfondire

• insegnamento nel secondo rinascimento

• ICT e Computer Science. La consapevolezza internazionale della didattica del Computational Thinking. La fuga dai corsi di Informatica e la necessita' di informatici.

• Ruolo e struttura dei laboratori (storia e consigli pratici oggi)