Relazione finale SSIS di Nico Sasanelli by Nico Sasanelli

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BARI SCUOLA REGIONALE INTERATENEO DI SPECIALIZZAZIONE PER LA FORMAZIONE DEGLI INSEGNANTI DELLA SCUOLA SECONDARIA S. S. I. S. PUGLIA - SEDE DI BARI __________________________________________________________________________

Relazione finale di tirocinio INDIRIZZO TECNOLOGICO CLASSE A034 (ELETTRONICA) IX CICLO

Supervisore: Prof. Salvatore RUSSO ROSSI Tutor: Prof.ssa Vincenza GALLO Istituto accogliente: I.T.I.S. “Modesto PANETTI” - Bari Specializzando: Nicola SASANELLI ________________________________________________________________________________

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

ANNO ACCADEMICO 2008 – 2009

“Enseigner ce n'est pas remplir un vase mais allumer un feu” (“Insegnare non è riempire un vaso, ma accendere un fuoco”) Michel Eyquem de Montagne (Essais, 1580)

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

SOMMARIO

Capitolo

Introduzione........................................................................................................................................5 Capitolo

II.

FASE OSSERVATIVA: IL CONTESTO EDUCATIVO..................................................................9 L'Istituto Tecnico Industriale “Modesto Panetti”....................................................................................9 Figura II-3: la home page del sito dell’I.T.I.S. “M. Panetti”L’ambiente scolastico, gli studenti e le loro famiglie..............................................................................................................................................12 Il Piano dell'Offerta Formativa (POF)...................................................................................................13 L’offerta formativa curricolare.................................................................................................................................14 Attività integrative per l’ampliamento dell’offerta formativa..................................................................................17 Progetti e attività extracurriculari.............................................................................................................................21

Capitolo

III.

FASE OSSERVATIVA-ORIENTATIVA.........................................................................................23 L’accoglienza nella scuola........................................................................................................................23 La docente-tutor.......................................................................................................................................23 L’attività didattica del tutor....................................................................................................................25 Presentazione e analisi delle classi...........................................................................................................30 La classe III I.A.........................................................................................................................................................32 La classe IV E.A.A...................................................................................................................................................33 La classe IV E.T.C....................................................................................................................................................33 La classe V E.T.C.....................................................................................................................................................35

Capitolo

IV.

FASE ATTUATIVA: DEFINIZIONE DELL’AREA DI INTERVENTO E PROGETTO DELL’INTERVENTO DIDATTICO...............................................................................................38 La programmazione didattica dell'insegnante di classe........................................................................38 Programmazione per competenze ............................................................................................................................39

Criteri di scelta dell'intervento di tirocinio............................................................................................47 Le basi dell’apprendimento cooperativo...................................................................................................................48 Valutazione di partenza delle classi..........................................................................................................................51

Il progetto d'intervento............................................................................................................................53

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Progetto d'intervento in 4a ETC................................................................................................................................54 Progetto d'intervento in 5a ETC................................................................................................................................57

Capitolo

REALIZZAZIONE DELL'INTERVENTO E SUA ANALISI........................................................62 Realizzazione dell’intervento in 4a ETC.................................................................................................62 Realizzazione dell’intervento in 5a ETC.................................................................................................70

Capitolo

VI.

Fase attuativa: valutazione degli studenti........................................................................................80 Valutazione in 4a ETC.............................................................................................................................81 Esperienza di laboratorio..........................................................................................................................................81 Verifica scritta ..........................................................................................................................................................81

Valutazione in 5a ETC.............................................................................................................................87 Esperienza di laboratorio..........................................................................................................................................87 Verifica scritta...........................................................................................................................................................87

Capitolo

VII.

VALUTAZIONE GLOBALE DELL'ESPERIENZA DI TIROCINIO...........................................92 BIBLIOGRAFIA..............................................................................................................................96 Bibliografia primaria...............................................................................................................................96 Bibliografia secondaria............................................................................................................................97 Sitografia...................................................................................................................................................98 Siti di interesse pedagogico e didattico.....................................................................................................................98 Siti di interesse tecnico-scientifico...........................................................................................................................98

Ringraziamenti.................................................................................................................................99 ALLEGATI.....................................................................................................................................100 Allegato A: architettura del PIC 16F84 e primo programma.............................................................100 Allegato B – indicazioni per la prima esercitazione, inviate tramite e-mail.......................................102 Allegato C: caratteristiche principali del PIC 16F87x (presentazione Powerpoint)..........................103 Allegato D: A/D con i PIC 16F874/877..................................................................................................104 Allegato E: traccia della verifica sommativa in 4a ETC......................................................................113 Allegato F: traccia della verifica sommativa in 5a ETC......................................................................114 Allegato G: la relazione del Gruppo 1 (controllo di temperatura in ambito domotico)....................116

Capitolo I. Introduzione

La scuola italiana sta vivendo lo stesso processo di evoluzione che caratterizza tutte le istituzioni e la stessa società italiana. Molti operatori della scuola, osservando i cambiamenti nel comportamento e nella mentalità degli studenti, sottolineano le crescenti difficoltà di dialogo, il calo generale della motivazione, la necessità di cambiare i metodi e gli strumenti della didattica per poter preparare ad un mondo in cui le conoscenze diventano presto obsolete e occorre imparare a convivere con l'incertezza del quotidiano. “La nostra è una vita 'liquida', costituzionalmente incapace di mantenere invariata la propria forma e seguire per lunghi tratti la stessa rotta. La vita 'liquida' è una successione ininterrotta di nuovi inizi ed è proprio per questo che le fini rapide e indolori - senza cui quei nuovi inizi sarebbero impensabili - tendono a rappresentare i momenti di massima sfida, i più insopportabili. Uno scotto da pagare in una società che non può mai star ferma e che, sospinta dall'orrore della scadenza, deve modernizzarsi. O soccombere.” (Bauman 2006) Le conoscenze, da sole, non durano di fronte alla velocità dei cambiamenti, quindi un docente non può semplicemente riportare il patrimonio di nozioni acquisito negli anni della sua formazione, ma deve insegnare a “competere”, inteso non tanto nel senso di “lottare” per farsi strada, quanto nella sua radice etimologica, andare insieme. La costruzione delle competenze diventa l'obiettivo dell'attività didattica della scuola attuale, in dialogo attento con le famiglie, il contesto sociale e soprattutto con la singolarità di ogni studente con la sua articolata identità, con le sue capacità e le sue fragilità, nelle varie fasi di sviluppo e di formazione, ponendolo al centro dell’azione educativa in tutti i suoi aspetti cognitivi, affettivi, relazionali, corporei, etici e spirituali (Atto indirizzo 2008). Per un decennio (dal 1998 fino al 2008) la Scuola di Specializzazione per la formazione degli insegnanti della scuola secondaria (SSIS) ha svolto il compito di insegnare ai futuri docenti l'arte di accompagnare gli studenti nella costruzione della loro personalità e nella formazione disciplinare.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

La S.S.I.S. è una scuola di specializzazione universitaria, istituita con decreto MURST del 26 maggio 1998, secondo il piano di armonizzazione educativo europeo. La Scuola ha carattere regionale ed è formata e sostenuta dall’Università. Gli obiettivi della SSIS – Puglia sono riportati nel suo Statuto (1998): a) l'acquisizione delle competenze nei processi formativi funzionali alla scuola in sistema di autonomia (Legge 59/97); b) acquisizione di attitudini e competenze in definiti ambiti di settori disciplinari, con specifica attenzione alla logica, alla genesi, allo sviluppo storico, alle implicazioni epistemologiche, al significato pratico e alla funzione sociale di ciascun sapere; c) acquisizione di competenze di didattica delle discipline proprie di ciascuna abilitazione, anche mediante laboratori di didattica delle discipline medesime; d) acquisizione di competenze legate alla pratica effettiva dell’insegnamento mediante il tirocinio. Al fine di conseguire tali obiettivi, gli studenti SSIS sono impegnati in attività formative, relative sia all’area di formazione comune sia all’area della didattica disciplinare che caratterizza la classe di abilitazione scelta. La mia esperienza nella SSIS, iniziata con l’idea gentiliana che il sapere acquisito durante il mio percorso formativo fosse sufficiente per poter trasmettere lo stesso sapere, si è evoluta rapidamente quando ho iniziato i corsi dell’area di formazione comune, cui hanno preso parte tutti gli specializzandi a prescindere dalla classe di abilitazione. Grazie agli insegnamenti “trasversali” di Scienze dell’educazione (in particolare Pedagogia generale, Didattica generale, Docimologia, Psicologia dell’educazione, Storia della scienza e della tecnica, Storia della scuola e delle istituzioni educative, Fondamenti di informatica), ho riscoperto con passione la profonda umanità, le sfide e gli interrogativi, il misterioso universo che ogni docente si trova davanti quando entra a contatto con le persone che formano una classe scolastica. Per completare il bagaglio di conoscenze già acquisite e consolidare attitudini e competenze relative alle metodologie didattiche disciplinari, i corsi dell’area di indirizzo miravano a sviluppare le metodologie didattiche, gli aspetti storici ed epistemologici, il significato pratico e la funzione sociale delle discipline caratterizzanti le differenti classi di abilitazione. Le attività formative di indirizzo si proponevano anche di sviluppare la capacità di definire un’organizzazione curricolare efficace, di scegliere e costruire in modo collaborativo strategie di insegnamento disciplinare e di eseguire una valutazione formativa dei risultati raggiunti. Nuovamente, ho dovuto riflettere sulla necessità di ristrutturare le mie conoscenze ed abilità, per rivedere la mia formazione disciplinare dal punto di vista dell’allievo della scuola secondaria superiore, prendere coscienza delle sue conoscenze naïve, con le quali entrare in dialogo per costruire, lezione dopo lezione, il mosaico delle materie curricolari. 6

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

A completamento della fase formativa, insieme ai miei colleghi e compagni di percorso, sono stato impegnato nelle attività di laboratorio, per sviluppare doti di analisi, progettazione e simulazione di attività didattiche, acquisire attitudini e competenze sia nel campo delle discipline dell’area comune sia nel campo delle metodologie e didattiche disciplinari. Come ultima tappa dell’attività formativa della S.S.I.S. è prevista l’esperienza diretta della professione di docente, che ogni specializzando ha svolto come tirocinio presso le scuole del territorio regionale, grazie l’intesa tra l’Ufficio scolastico regionale, le Scuole Secondarie e gli insegnanti tutor (o insegnante di classe, IDC) delle classi nelle quali si sono svolte le attività. Il tirocinio didattico professionale rappresenta un’occasione unica per acquisire ed affinare le competenze educative e didattiche attraverso l’esercizio dell’insegnamento; lo svolgimento delle lezioni migliora la padronanza dei linguaggi e dei processi di comunicazione didattica e formativa; la progettazione dell’intervento in classe porta alla riflessione sull’uso delle tecnologie didattiche; il rapporto con gli studenti, gli altri docenti, il dirigente ed il personale tecnico-amministrativo determina lo sviluppo di comportamenti e atteggiamenti costruttivi e collaborativi nelle interazioni istituzionali e sociali richieste dall’attività professionale e dell’insegnante. Il tirocinio si è svolto in tre fasi: il tirocinio diretto presso un’istituzione scolastica; il tirocinio indiretto con un’insegnante supervisore; il tirocinio individuale finalizzato alla progettazione di un percorso didattico e alla riflessione su quanto era avvenuto durante i diversi momenti dell’attività a scuola. Durante il tirocinio indiretto, docenti delle scuole secondarie superiori svolgono l’incarico di insegnanti supervisori (ISV), con il compito di guidare la realizzazione pratica delle attività di tirocinio mettendo in campo la propria esperienza personale. Il loro compito si declina nella cura della formazione attiva degli specializzandi, nella progettazione del piano individuale di tirocinio e nel collegamento con le scuole e i docenti accoglienti. Il ruolo di supervisore degli specializzandi del IX ciclo della classe di abilitazione in elettronica e di parte degli specializzandi della classe di elettrotecnica è stato affidato al prof. Salvatore Russo Rossi, docente di Telecomunicazioni presso l’I.T.I.S “Modesto Panetti” di Bari. Durante gli incontri presso la sede SSIS di Bari, ho appreso, insieme ai miei colleghi di corso, gli elementi fondamentali inerenti la normativa, l’organizzazione ed il funzionamento degli istituti scolastici che ci avrebbero ospitato; ho condiviso esperienze e riflessioni maturate nell’istituto e in classe, ho progettato e programmato il percorso didattico da realizzare durante il tirocinio diretto, ho scambiato idee, dubbi, riflessione sulle esperienze vissute, mettendo a confronto opinioni e realtà anche molto diverse tra loro. L’ingresso nella scuola ha rappresentato il momento di sintesi della mia esperienza da specializzando SSIS. Ho avuto finalmente l’opportunità di provare la distanza tra le conoscenze 7

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

psicologiche, pedagogiche e didattiche, sia generali che disciplinari, e le persone che “vivono la scuola”. Le attività di tirocinio diretto sono state coordinate dall’insegnante di classe, una docente di ruolo che ho affiancato nello svolgimento dell’attività didattica. Ho preso parte ad alcune attività programmate nell’istituzione scolastica, che affiancano la normale attività didattica, come i consigli di classe, gli incontri scuola-famiglia, le attività svolte da associazioni che collaborano con l’istituzione scolastica, in modo da acquisire una migliore consapevolezza della complessità del ruolo professionale del docente. La mia attività di tirocinio ha avuto la durata di 264 ore, suddivise in 35 ore di tirocinio individuale, 61 ore di tirocinio indiretto e 171 ore di tirocinio diretto (81 ore per la fase orientativa-osservativa, e 90 ore per la fase attuativa o pratica).

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Capitolo II. FASE OSSERVATIVA: IL CONTESTO EDUCATIVO

L'Istituto Tecnico Industriale “Modesto Panetti” L'Istituto Tecnico Industriale “Modesto Panetti” di Bari mi è stato assegnato come sede del tirocinio diretto alla fine del mese di dicembre 2008. Conoscevo la fama del “Panetti” attraverso i racconti delle vicende dei suoi alunni nei movimentati anni ’70 e gli scambi con i colleghi studenti ai tempi della mia scuola superiore e dell’università. Una scuola-simbolo, in cui si imparava l’elettronica attraverso lo studio impegnativo della teoria e l’applicazione in laboratorio. Inserito nel tessuto urbano del quartiere San Pasquale, costituisce uno dei capisaldi di una specie di cittadella dello studio, rappresentata dal Campus universitario, dall’istituto tecnico commerciale “Romanazzi”, all’Istituto Professionale di Stato per i servizi sociali “De Lilla”, all’Accademia di Belle Arti, alla scuola d’infanzia e primaria “De Amicis”. Nelle immediate vicinanze si trova anche l’Ufficio Scolastico Provinciale di Bari. Il territorio in cui è inserito è socialmente complesso, a vocazione

medio-borghese,

chiaramente

evidenziata

dalla

presenza di diversi servizi finanziari, commerciali ed artigianali. L'utenza del Panetti proviene, comunque, oltre che dal quartiere San Pasquale, da numerosi quartieri cittadini, da zone periferiche e da diversi paesi della Provincia. La scuola porta il nome dell'ingegner Modesto Panetti (Acquaviva delle Fonti, 1875 - Torino, 1957), ritratto in fig. 1, docente Figura II-1: l’ing. Modesto Panetti

Meccanica

Applicata

alle

Macchine

Aerodinamica presso il Regio Istituto Superiore di Genova e di Torino, pioniere delle ricerche aeronautiche nonché Senatore

della Repubblica e Ministro delle Poste e Telecomunicazioni nel 1953. 9 L’Istituto sorge sul terreno occupato dall’opificio “Scoppio”, azienda tessile dotata di una

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

all’I.T.I.S. “G. Marconi”. L’I.T.I.S. “Modesto Panetti” nacque pochi anni dopo, quando il “Marconi” si trasferì presso la sede attuale, e si sviluppò rapidamente, richiedendo alla fine degli anni Sessanta la costruzione di un nuovo edificio, ubicato parallelamente a via Re David, per ospitare nuove aule, laboratori, la presidenza, altri uffici amministrativi e una palestra. L'istituto è collegato con i paesi della provincia attraverso i treni la stazione ferroviaria sia con i quartieri limitrofi e i paesi da un'adeguata rete di trasporti urbani. All’interno dell’edificio scolastico vi sono 51 aule, sufficientemente spaziose da ospitare almeno 20 alunni. Ampie finestre inferiate sono la fonte dell’illuminazione naturale per le aule del piano terra, mentre più moderni ed ordinari infissi sono collocati nelle aule al primo piano. Le ore di educazione fisica si svolgono, a seconda delle condizioni atmosferiche, nella palestra scoperta o nella palestra coperta e climatizzata, ristrutturata nel 1998 e corredata da attrezzature moderne, accessibile da due ingressi e finestre che la rendono luminosa ed arieggiata. Nella scuola si trova un bar, a cui studenti e docenti fanno riferimento per recuperare le forze durante le pause, Figura II-2: vista dall’alto dell’edificio scolastico.un laboratorio multimediale (con 21 postazioni collegate sia in rete locale che con accesso ad Internet), 3 postazioni multimediali mobili (con personal computer Pentium IV, stampante polifunzionale, videoregistratore VHS e TV color 29”), 100 punti di accesso alla rete. Durante il periodo del mio tirocinio è stato ultimato l’allestimento del Laboratorio multimediale polifunzionale con 25 postazioni collegate in rete locale e ad Internet e strumentazione per videoconferenza, alla cui realizzazione hanno contribuito anche alcuni alunni, come forma di “risarcimento” per piccole mancanze disciplinari (1). I laboratori per le attività curricolari sono generalmente ampi e luminosi, strutturati per svolgere attività in piccoli gruppi. Per gli studenti del biennio sono attrezzati i laboratori di Fisica, Chimica, Matematica e Informatica, Tecnologia e Disegno mentre gli studenti del triennio, a seconda dell’indirizzo scelto, frequentano alcuni fra i laboratori di Misure Elettriche e Macchine Elettriche, Elettropneumatica,

PLC,

Tecnologia

Disegno

Progettazione,

Misure

Elettroniche,

Telecomunicazioni, Elettronica Digitale, Sistemi Elettronici, Sistemi Informatici ed Elettronica, Informatica Matematica e Calcolo. 1

a norma del Regolamento di Istituto, art. 26.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Nella scuola è anche presente una biblioteca dotata di circa 7000 volumi e diverse riviste tecniche, a disposizione degli studenti, dei docenti e anche dei genitori degli alunni anche in alcune delle ore pomeridiane. Nell’acquisto di nuovi testi è gradito il parere degli studenti. Visitando il Panetti sul World Wide Web (sito: www.itispanetti.it), si viene accolti da un sorriso gentile di fanciulla (sarà una delle 4 studentesse iscritte all’ITIS?). Si tratta di una “finestra della scuola spalancata su un mondo che cambia sotto la spinta dell'innovazione tecnologica” tenuta in ordine dal prof. Giuseppe Spalierno. Una bella finestra da cui filtrano informazioni aggiornate e documenti dell’attività scolastica, soprattutto quanto concerne i numerosi progetti che, a diverso livello, impegnano in ruoli diversi docenti e studenti. Lo stile è accattivante e ben curato, strutturato per sezioni, tra le quali vi sono quelle spiccatamente dedicate all’utenza giovanile (come le pagine dei

giochi,

“radio

Panetti”,

web

TV).

L’indirizzo

posta

elettronica

(BATF05000C@istruzione.it) invita ad inviare un sincero apprezzamento a chi ha pensato, progettato e realizzato un ottimo biglietto da visita. La possibilità di accedere alla rete Internet dall’interno della scuola è garantita attraverso 100 punti rete, collocati principalmente nelle aule e nei laboratori.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Figura II-3: la home page del sito dell’I.T.I.S. “M. Panetti”L’ambiente scolastico, gli studenti e le loro famiglie Prima di predisporre gli obiettivi, le strategie e gli strumenti dell’azione formativa ed educativa, è fondamentale conoscere le caratteristiche delle persone, studenti e famiglie, a cui la scuola si rivolge. Duecentottanta studenti (il 46% degli iscritti) arrivano da paesi dell’interland barese; la maggioranza usa come mezzo di trasporto le ferrovie; la strada tra la stazione centrale e la sede del Panetti (20 minuti di strada a piedi) viene spesso percorsa in piccoli gruppi, magari chiacchierando dei risultati delle partite di calcio o dell’ultima uscita con la comitiva di quartiere. Chi arriva da altri quartieri in ciclomotore parcheggia solitamente nell’apposito spazio recintato. I ragazzi più grandi arrivano a scuola in auto, pagando la comodità del mezzo di trasporto privato con la paura di far tardi cercando il parcheggio nei dintorni della scuola. Arrivati ai cancelli dell’istituto, gli studenti spesso formano piccoli capannelli sempre sotto lo stesso portone o all’angolo dell’isolato, in attesa di essere richiamati ad entrare da un docente di passaggio o dalla campana delle 8.00, che segna l’inizio dell’ultima prima ora. Entrano alla spicciolata e finalmente si diramano verso le aule, tra gli sguardi attenti dei collaboratori didattici, passando sotto le volte alte dell’ex opificio ristrutturato in un’atmosfera ovattata e sospesa, in cui i passi e le voci si smorzano in un ambiente che richiama ricordi di archeologia industriale. La maggior parte dei laboratori e delle officine, come la maggior parte delle aule, sono collocate tra il piano terra ed il primo piano del vecchio corpo di fabbrica. Si avverte il contrasto tra le porte dei laboratori, pesanti e robuste, e le porte delle aule, realizzate in alluminio anodizzato, da manovrare con una certa delicatezza. Gli orari di lezione si articolano fino alle 13.30, con il tempo scandito per 6 volte (ogni 55 minuti) dalla campana del cambio di ora. Nell’anno scolastico 2008-’09 hanno varcato la soglia della scuola 603 studenti (31 in meno rispetto all’anno precedente), il cui passaggio è stato segnato dai graffiti che riportano frasi ironiche (“Mamma perdonami”) e dalle formule e schemi elettrici cesellati intorno alla lavagna, tentativi disperati di soccorso durante l’interrogazione. Cinque alunni sono diversamente abili e dispongono degli accessi facilitati, dell’ascensore per raggiungere il secondo piano e dei servizi igienici appositamente dotati. La ripartizione degli alunni per anno di corso è riportata nella fig. 3.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Numero di alunni rispetto ai 5 anni di corso 180 160 140

Alunni

120 100 80 60 40 20 0 Alunni

133

157

124

104

Anno di corso

Figura II-4: ripartizione degli alunni rispetto all’anno di corso, nell’anno scolastico 2008-’09.

I casi di abbandono e di evasione scolastica sono diminuiti negli ultimi quattro anni scolastici, passando dal 9% al 2%. Le situazioni di rischio, costituite da bocciature, ritiri formalizzati, frequenze saltuarie, sono stabilizzate intorno al 20%. Il numero di alunni con debiti formativi rappresenta un altro dato con tendenza positiva, essendosi quasi dimezzati (da 290 a 150) negli ultimi tre anni. Molte situazioni di disagio possono essere ricondotte alle problematiche vissute nel contesto famigliare, che un docente attento può captare leggendo il comportamento degli alunni. La situazione contingente di crisi economica sicuramente contribuisce ad accentuare le difficoltà, soprattutto nelle famiglie in condizioni di marginalità. Più in generale, il livello sociale degli studenti può essere rilevato utilizzando come semplice indicatore il grado di scolarizzazione dei genitori. Nell’ultimo anno scolastico, la maggior parte dei genitori (49%) era in possesso del diploma di licenza superiore, una percentuale di poco inferiore aveva raggiunto la licenza media inferiore (43%), mentre una quota quasi trascurabile (6%) possedeva la licenza elementare. Colpisce che solo il 2% dei genitori sia in possesso della laurea.

Il Piano dell'Offerta Formativa (POF) Il Piano dell’Offerta Formativa (P.O.F.) è uno dei documenti facilmente reperibili sul sito Internet del Panetti, essendo il ritratto con cui la scuola si presenta alle famiglie e al tessuto sociale in cui è inserita. Nel P.O.F. sono definiti gli obiettivi da raggiungere, i mezzi adottati per il loro conseguimento e la struttura organizzativa della scuola. Il P.O.F. mette in evidenza la volontà di una 13

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

scuola pubblica, moderna e dinamica, di impegnare le risorse umane e materiali a sua disposizione per rispondere ai bisogni espressi dall’utenza e dal contesto territoriale in cui è radicata. Il primo Piano dell’Offerta Formativa del Panetti è stato redatto nel 2000. Da allora i contenuti e la forma si sono costantemente evoluti in modo da rendere il testo sempre più (2): chiaro, in modo da essere facilmente comprensibile da studenti, genitori e dai non “addetti ai

lavori”; -

comunicabile a tutti i soggetti interessati;

realizzabile, perché è la sintesi di ciò che l’Istituto può realmente fare e portare a termine;

verificabile, dovendo contenere gli elementi utili a verificare i risultati conseguiti;

flessibile e suscettibile a modifiche e a piani di rientro in corso d’opera;

condiviso da tutte le componenti scolastiche.

“L’istituto tecnico M. Panetti (entrato nella fase di piena autonomia dal 1° settembre 2000) si pone come finalità prioritaria lo sviluppo della personalità dei propri alunni nella sua interezza affinché possano inserirsi agevolmente e in modo flessibile in un contesto europeo tecnologicamente avanzato.” (3) Il successo in tale direzione viene perseguito attraverso una formazione pratica supportata da solide basi teoriche come nella migliore tradizione dei “quadri” intermedi dell’industria. L’azione formativa consente il raggiungimento di una preparazione culturale di base che permette sia l’ingresso nel mondo del lavoro che il proseguimento degli studi universitari o post diploma, in rapporto all’indirizzo scelto. Inoltre l’azione formativa assicura un più alto livello di conoscenza, l’acquisizione di strumenti metodologici utili sia alla riflessione sia all’operatività, creando le condizioni per uno sviluppo armonico e completo della personalità di ciascun alunno, stimolandone le capacità critiche. A sostegno di tali finalità, oltre all’offerta formativa curricolare, sono anche previste: −

azioni di stimolo e potenziamento di alunni particolarmente disponibili al dialogo educativo

curandone la loro crescita verso l’eccellenza; −

azioni di sostegno e recupero individualizzato degli alunni con difficoltà di apprendimento

anche in orario extrascolastico.

L’offerta formativa curricolare Il corso di studi dell’I.T.I.S Panetti è composto da un biennio unico e propedeutico e da tre trienni di specializzazione: 2

http://win.itispanetti.it/portale/POF_00_01/3_LineeGuida.htm

I.T.I. “Modesto Panetti” – P.O.F. 2008-‘09

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

•

Elettronica e Telecomunicazioni

•

Elettrotecnica ed Automazione

•

Informatica Industriale “ABACUS”

•

Progetto “SIRIO” per il corso serale Educazione degli Adulti (E.d.A.)

Il curricolo prevede un impegno orario di 36 ore settimanali sia nel biennio sia nel triennio. Il corso ad indirizzo elettronico e telecomunicazioni si pone come obiettivi principali di: •

costruire una figura professionale con una cultura di base polivalente, capace di inserirsi in

realtà produttive anche molto differenti fra loro e in rapida evoluzione; •

fornire agli studenti competenze, capacità di orientamento, di autonomia di pensiero, di

partecipazione e di comunicazione; •

sviluppare capacità di progetto, realizzazione e collaudo di sistemi di controllo, di

comunicazione e di elaborazione delle informazioni. Il corso ad indirizzo elettrotecnico ed automazione si pone come obiettivi di: •

preparare una figura professionale capace di inserirsi in realtà produttive differenti, con ampie

conoscenze e capacità di orientamento e aggiornamento di fronte all’evoluzione professionale; •

fornire un’accentuata capacità di affrontare i problemi in termini sistemici;

•

fornire capacità di analizzare e progettare reti elettriche, di analizzare sistemi di generazione,

conversione, trasporto e utilizzo dell’energia elettrica; •

fornire capacità di progettare, realizzare e collaudare piccole parti di sistemi e di dispositivi per

l’automazione. Tali specializzazioni nascono dalla necessità di creare delle figure professionali capaci di inserirsi in realtà anche molto differenti fra loro, caratterizzate da continue evoluzioni sia dal punto di vista tecnologico sia da quello dell’organizzazione del lavoro. Le caratteristiche essenziali di tali figure sono la versatilità e la propensione all’aggiornamento continuo in sintonia con l’evoluzione della professione, un ampio ventaglio di competenze e la capacità di saper affrontare problemi nuovi. La sperimentazione “ABACUS” si avvicina alle nuove e mutate necessità dell’utenza prevedendo fra l’altro anche lo studio delle telecomunicazioni. Il perito tecnico industriale informatico deve essere in grado di: •

progettare, collaudare e gestire sistemi di elaborazione dati;

•

sovrintendere alla manutenzione del software degli stessi;

•

conoscere e saper usare strutture di rete e metodologie di collegamento di sistemi informatici;

•

gestire le problematiche dell’automazione del lavoro d’ufficio;

•

assemblare e collaudare sistemi elettronici computerizzati. 15

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

L’obiettivo di tale specializzazione è quello di creare una figura professionale che conosca in maniera approfondita i metodi ed i linguaggi dell’informatica e della telematica, integrati dalle necessarie competenze sugli apparati elettronici e sulle loro applicazioni a sistemi di telecomunicazioni ed elaborazione delle informazioni, con particolare riferimento al trattamento automatico dei dati. Il percorso formativo si propone di dotare i futuri periti di capacità progettuali, autonomia oltre che di un atteggiamento positivo verso il lavoro organizzato. Presso l’Istituto è attivo da anni un corso serale (Progetto “SIRIO”) per studenti lavoratori che permette di conseguire il titolo di Perito Tecnico Industriale nella specializzazione in Elettrotecnica ed Automazione. Questo corso di studi è costituito attualmente da un biennio e da un triennio. La sua struttura prevede in particolare un’organizzazione scolastica basata sulla flessibilità e sulla capacità di rispondere alle esigenze degli adulti che lavorano e/o vogliono aggiornarsi per conseguire un titolo di studio. Il titolo acquisito dà la possibilità di proseguire gli studi ovvero di inserirsi nel mondo del lavoro. Volendo completare il proprio ciclo di studi o riconvertire un altro titolo di studio in quello di Perito Tecnico, si possono seguire le lezioni teoriche e pratiche dalle ore 17.45 alle ore 21.55. I docenti del Panetti sono impegnati in un’attenta programmazione didattica a scansione modulare che costituisce un valido strumento per organizzare in modo flessibile il processo di insegnamentoapprendimento e per costruire percorsi formativi che siano il più vicino possibile ai bisogni e alle attese degli studenti. L’Istituto vuole potenziare la centralità del Consiglio di Classe nelle scelte e nelle strategie atte a migliorare il processo di insegnamento-apprendimento al fine di valorizzare i talenti dei singoli alunni. Il docente coordinatore di classe svolge anche il ruolo di tutor; oltre a mansioni di tipo amministrativo e gestionale delle attività che interessano la classe e al coordinamento dell’attività dei docenti, cura i rapporti con le famiglie per consentire una migliore personalizzazione dei percorsi formativi degli studenti. Il tutor di classe infatti ha il compito di cogliere le difficoltà e i disagi manifestati dagli alunni, valutandone le conseguenze sia sul profitto scolastico sia sul loro “stare bene” in senso generale. L’obiettivo prioritario della sua azione è quello del successo formativo che si esplica attraverso il monitoraggio dell’andamento “didattico-disciplinare”. L’organizzazione didattica prevede incontri collegiali al fine di programmare e monitorare le attività didattiche, individuandone le finalità generali e i criteri per l’omogeneizzazione della valutazione. Parte integrante della Programmazione Didattica è costituita dalle verifiche previste in itinere che hanno soprattutto una funzione regolativa dell’attività didattica e dalle verifiche finali. Per gli alunni che manifestano difficoltà nello studio e per quelli che intendono approfondire gli argomenti di studio, l’istituto attiva vari progetti che si svolgono durante le ore pomeridiane. 16

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

La scuola attribuisce grande importanza al rapporto con le famiglie per lo sviluppo della personalità di ciascun alunno. Tutti i docenti sono a disposizione delle famiglie per un’ora settimanale (in orario antimeridiano) e, nel corso dell’anno scolastico, sono fissati tre colloqui pomeridiani (a dicembre, a febbraio e ad aprile). Il dirigente scolastico, il coordinatore di classe e la segreteria didattica sono sempre a disposizione dei genitori.

Attività integrative per l’ampliamento dell’offerta formativa Al fine di valorizzare la creatività individuale, la personalità, le potenzialità e le eccellenze degli studenti, nel P.O.F. sono inserite numerose iniziative a largo spettro mediante attività integrative, culturali e sportive, che sono un indice della dinamicità della scuola oltre che dell’attenzione che essa pone nei confronti della crescita degli studenti come “persone”. Da un confronto con la situazione vissuta dalla generazione a cui appartengono i tirocinanti S.S.I.S., spicca la differenza nel numero e nella qualità delle attività integrative, che contribuiscono a dare piena attuazione alle linee di intervento indicate nelle finalità della scuola. L’accoglienza è uno dei primi momenti del processo di formazione e non è solo conoscenza dei luoghi. Si tratta di una serie di attività, che integrano il piano dell’offerta formativa, strettamente correlate con tutte le attività programmate. Soprattutto durante il primo periodo dell’anno scolastico, l’accoglienza è finalizzata a potenziare la motivazione allo studio, sviluppare l’area relazionale ed espressiva e sviluppare le capacità comunicative. In particolare, il primo giorno di scuola vengono invitati i genitori degli alunni delle prime classi, ai quali gli studenti che frequentano le classi quarte e quinte presentano l’offerta formativa dell’Istituto. Una cura particolare è riservata al recupero ed al consolidamento delle competenze linguistiche degli alunni stranieri. Al fine di migliorare l’offerta formativa e per favorire l’inserimento nel mondo del lavoro gli studenti sono invitati a certificare la loro formazione tramite contratti con agenzie specializzate. In particolare l’I.T.I.S. Panetti attiva corsi per il conseguimento delle seguenti certificazioni: •

ECDL (Patente Europea per l’uso del computer)

•

ECDL-CAD

•

Certificazione di conoscenza della lingua inglese KET – Cambridge

Gli alunni più meritevoli hanno la possibilità di conseguire gratuitamente tali certificazioni, secondo i criteri di merito stabiliti dal collegio dei docenti.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Con l’attuazione di percorsi di alternanza scuola-lavoro in tutte le specializzazioni, l’I.T.I.S. Panetti ha introdotto nuove modalità di acquisizione delle conoscenze e competenze rispetto percorsi tradizionali. L’alternanza scuola lavoro si propone di: 

favorire il raccordo tra la formazione in aula e l’esperienza pratica attuando processi di

insegnamento e di apprendimento flessibili e tendenzialmente equivalenti; 

arricchire la formazione con l’acquisizione di competenze spendibili nel mondo del lavoro;



favorire l’orientamento, promuovendo e sostenendo lo sviluppo delle vocazioni personali degli

studenti; 

realizzare un collegamento organico tra le istituzioni scolastiche, il mondo del lavoro e la

società civile; 

correlare l’offerta formativa allo sviluppo culturale, sociale ed economico del territorio;



realizzare un percorso formativo nuovo, in cui non si progetta solo lo stage.

Nell’anno scolastico 2007-2008 nelle terze e quarte classi si è proceduto alla progettazione particolareggiata dell’intervento; all’individuazione dei tutor scolastici e alla loro formazione; allo svolgimento di seminari di orientamento per gli alunni coinvolti nel progetto; alla realizzazione vera e propria del percorso di alternanza che prevede ore teoriche ed ore in azienda; alla valutazione e certificazione delle competenze acquisite dagli alunni e infine al monitoraggio e alla valutazione dell’efficacia del progetto. Lo sportello orientamento degli operatori C.T.I. (Centro Territoriale per l’Impiego) di Bari, realizzato all’interno dell’I.T.I.S. Panetti in collaborazione con l’amministrazione provinciale, è punto di riferimento sia per la scuola sia per il territorio per quanto riguarda le opportunità che il mercato del lavoro e la formazione offrono. Due operatori della formazione professionale affiancano e integrano l’attività di orientamento dell’Istituto. Le problematiche legate all’inserimento nel mondo lavorativo sono molto sentite dai docenti e sono sottolineate anche nei progetti P.O.N. proposti nell’anno scolastico 2008-’09. Un esempio interessante riguarda la sostenibilità dello sviluppo tecnologico, tema attuale soprattutto per quanto concerne l’uso “appropriato e consapevole” delle onde elettromagnetiche. Il progetto parte dando attenzione agli aspetti riguardanti l’inquinamento elettromagnetico, con l’esame delle normative nazionali ed europee del settore, per poi spaziare sulle tematiche concernenti alcune applicazioni pratiche in svariati ambiti, quali il comparto delle telecomunicazioni e delle fonti rinnovabili. L’esame delle soluzioni attuate dalle aziende ai fini del risparmio energetico per la realizzazione di apparecchiature a basso impatto ambientale e con elevata riduzione dei consumi consente agli studenti di acquisire competenze spendibili nel loro futuro di tecnici professionisti, 18

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

maturate in laboratorio, utilizzando strumenti di misura e strumenti di simulazione software per l’analisi di casi specifici. L’Istituto “Panetti” ha sempre dato importanza all’attività sportiva partecipando ai campionati studenteschi a livello territoriale e nazionale sia negli sport di squadra (calcio, pallavolo, nuoto) sia in quelli individuali (corsa campestre, nuoto). L’attività, che si svolge nell’arco dell’intero anno scolastico, prevede la preparazione degli alunni alle varie specialità sportive. Aree di intervento che completano il panorama delle attività integrative sono l’educazione alla salute, l’educazione alla legalità e l’educazione alla solidarietà. L’Istituto, al fine di per prevenire il disagio giovanile, ha sempre prestato attenzione all’educazione alla salute degli studenti. Nell’anno scolastico 2008-‘09, la scuola ha continuato le attività già sperimentate negli anni precedenti con un sociologo, partendo da un confronto con la componente docenti per enucleare i punti di forza del progetto. Le principali necessità di intervento riguardano le prime e le terze classi e sono realizzate cercando la collaborazione con i docenti e svolgendo un lavoro selettivo con piccoli gruppi di alunni e con singoli studenti. L’Istituto prevede, inoltre, l’intervento della figura di uno psicologo per supportare i casi più problematici. Inoltre, nell’anno scolastico 2008-’09 è stato avviato un monitoraggio sistematico delle assenze e degli ingressi alla seconda ora, allo scopo di evidenziare tempestivamente le situazioni problematiche e consentire al docente coordinatore di classe di intervenire contattando le famiglie. Il rafforzamento del contatto con le famiglie, previsto anche mediante l’invio di SMS di segnalazione in caso di assenze frequenti, consente di svolgere un’azione coordinata di sostegno nei confronti dei ragazzi in difficoltà, andando alla ricerca delle cause del disagio ed intervenendo con azioni concordate nell’ambito del Consiglio di Classe. Nelle classi del triennio è stato attuato un progetto che lega le problematiche dello “Starbene” a scuola, della legalità, della democrazia e della cittadinanza attraverso la collaborazione con enti di promozione sociale. Il tema dell’educazione alla legalità è molto sentito nella scuola, che ha vissuto direttamente il dramma della criminalità urbana quando un suo allievo ne è stato vittima nel 2003. Il Panetti si è posto come obiettivo prioritario quello di rispondere al fenomeno dell’illegalità, dandosi una strategia di “prevenzione educativa” che lavori per la formazione di una coscienza civile. Per questo si pone come presenza attiva sul territorio in quanto comunità educante, diffondendo informazioni riguardo i temi della legalità, migliorando l’intesa scuola-famiglia e stabilendo un confronto generazionale tra adulti e ragazzi. Per il raggiungimento di tali obiettivi, ogni anno sono previste attività quali: dibattiti con la presenza di esperti (per alunni, genitori, docenti e realtà territoriali); 19

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

collaborazioni con associazioni di volontariato; percorsi educativo-didattici realizzati dai docenti, da inserire all’interno delle programmazioni curricolari e da concordare in sede di C.d.C.; il trofeo “G. Marchitelli”, torneo di calcio fra scuole superiori della città, col patrocinio del Comune di Bari e dell’associazione LIBERA. la partecipazione al progetto “La cultura…….. della Vita” a cura del Comune di Bari e della Fondazione “Ciao Vinny”. Per quanto riguarda l’educazione alla solidarietà, il Panetti fin dal 1983 si è impegnato per promuovere la cultura della “donazione” del sangue diventando un riferimento per i centri trasfusionali del Policlinico e dell’Ospedale Di Venere di Bari che, con emoteche attrezzate nel rispetto delle norme sanitarie e previo check-up generale, organizzano le “giornate” della donazione, anche in situazioni di emergenza. Coerentemente con le finalità e gli obiettivi generali dell’Istituto, in aderenza alla programmazione di classe, ciascun Consiglio di Classe delibera la partecipazione ad attività culturali finalizzate a migliorare l’efficacia del processo di insegnamento-apprendimento. L’Istituto, come già da diversi anni, promuove e favorisce la partecipazione a numerose gare culturali di discipline tecnico-scientifiche che costituiscono uno strumento di motivazione e di ausilio ai processi di apprendimento: - Olimpiadi della matematica - Giochi di Anacleto (gare di fisica per il biennio) - Olimpiadi della fisica - Olimpiadi di informatica - Olimpiadi della chimica Il “Panetti” promuove esperienze che, attraverso la socializzazione del gruppo classe, siano occasioni di arricchimento culturale e relazionale. I viaggi d’istruzione e le visite guidate sono deliberati dal Consiglio di Classe sulla base delle linee didattico-educative formulate dal Collegio dei Docenti. Una iniziativa interessante si svolgerà nel mese di giugno. Si tratta di uno stage a cui parteciperanno 18 alunni, accompagnati da un docente in veste di tutor, che prevede 80 ore di attività laboratoriale e 40 ore di formazione, svolte in parte al centro COSPAS SARSAT, al porto e a bordo di una nave della compagnia Grimaldi. Successivamente, presso la EIDO LAB gli alunni dovranno elaborare il materiale illustrativo dell'attività (foto, riprese video, interviste, diario di bordo...) per ottenere un prodotto multimediale. 20

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Per quanto riguarda l’approfondimento della lingua inglese, è prevista la presenza in orario scolastico di un lettore di madrelingua nelle classi del biennio e delle quarte. La scuola è particolarmente attenta anche alla qualità della didattica, attraverso l’aggiornamento dei docenti ed il monitoraggio e la valutazione delle attività svolte. Per i docenti sono stati previsti corsi di aggiornamento di lingua inglese per potenziare le capacità linguistiche, di addestramento per l’utilizzo della strumentazione per lo studio dei fenomeni elettromagnetici (all’interno del P.O.N. misura 2.1f), sulle metodologie per l’alternanza scuola-lavoro oltre a seminari specifici. Una commissione avrà il compito di fornire supporto ai docenti nella fase progettuale e di monitoraggio e valutazione delle attività. Il docente che svolge la “funzione strumentale per la didattica” rileva periodicamente i dati di partecipazione e gradimento da parte degli alunni e dei docenti alle attività progettuali. Somministra inoltre dei questionari agli alunni al fine di ricavarne utili statistiche per i Consigli di Classe che così possono valutare le ricadute sui risultati scolastici. L’Istituto pone attenzione non solo alla formazione degli allievi, ma anche a quella dei futuri docenti. A tal proposito, in base alla convenzione stipulata con la S.S.I.S. Puglia, la scuola ha accolto gli specializzandi per l’attività di tirocinio diretto sotto la guida di docenti-tutor. L’attività del docente tutor è seguita dagli insegnanti supervisori di tirocinio che coordinano il rapporto tra la S.S.I.S. e l’Istituto.

Progetti e attività extracurriculari -

Sicurezza stradale

Patentino per ciclomotori.

Terra del fuoco Mediterranea

Amici dell’Istituto Panetti

L’I.T.I.S. Panetti aderisce al progetto ministeriale Piano ISS (Insegnare scienze sperimentali) per: 1. promuovere un cambiamento duraturo ed efficace nella didattica delle scienze sperimentali, al fine di sviluppare e diffondere la cultura scientifica; 2. elaborare percorsi sperimentali che prevedono uno sviluppo verticale, non centrati sulla mera successione lineare di contenuti, ma su percorsi progressivi nel processo di apprendimento, così che le singole esperienze scientifiche diventino tappe strutturate di percorsi didattici significativi, per migliorare i saperi scientifici degli studenti; 3. costruire

esperienze

laboratoriali

strutturate

una

dimensione

costruttivistica

dell’apprendimento scientifico da parte dell’alunno, partendo da contesti del quotidiano, facendo uso anche di materiale povero e con il supporto della didattica informale collegata con il territorio; 21

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

4. progettare percorsi di esperienze centrati su organizzatori cognitivi/concettuali da declinare all’interno dei curricoli disciplinari.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Capitolo III. FASE OSSERVATIVA-ORIENTATIVA

L’accoglienza nella scuola Confondendomi con gli studenti, a metà dicembre 2008 passai anch’io attraverso

il portone

d’ingresso dell’I.T.I.S. “Panetti” e mi indirizzai verso l’ufficio del Dirigente Scolastico, per le pratiche di rito. Due anni prima avevo incontrato il dirigente scolastico, prof. Aulenta, in qualità di aspirante docente ed assoluto neofita e mi ero scontrato con i lacci burocratici, le abilitazioni, le graduatorie ed i coefficienti. Avevo incontrato una persona attenta alla legislazione ed ai regolamenti, che non mi aveva incoraggiato nella mia aspirazione ad insegnare. Mi ero preparato a rivivere la stessa situazione. La prof.ssa Eleonora Matteo, attuale dirigente scolastico, mi accolse nel suo ufficio con un sorriso limpido di benvenuto che sciolse la tensione dell’impatto. Dopo un minuto, ero indirizzato dal prof. Favia, che si occupava della gestione dei tirocinanti. Purtroppo quel giorno la mancanza di una comunicazione ufficiale da parte della segreteria SSIS impedì ogni ulteriore attività. Una settimana dopo, a ridosso delle festività natalizie, fui convocato per conoscere il nome del docente-tutor ed eventualmente prendere i primi accordi sull’attività da svolgere all’inizio del nuovo anno. Appena superato il portone di accesso, all’inizio del corridoio del vecchio plesso ritrovai la prof.ssa Matteo; senza perdere tempo, mi accompagnò immediatamente nell’aula dove si trovava la prof.ssa Gallo, presentandomi alla mia docente-tutor e alla classe. Iniziò il mio primo giorno da tirocinante.

La docente-tutor A partire dal “diamoci del tu” che ha preceduto il primo saluto, ho percepito che nel mio tirocinio in classe potevo fare a meno delle complicazioni tipiche delle relazioni interpersonali asimmetriche. 23

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Gli scambi interpersonali in cui mi ha coinvolto sono stati connotati invariabilmente dalla franchezza e dalla cordialità. Ho trovato ampia disponibilità per qualunque informazione o supporto mi fossero necessari, a partire dagli aspetti organizzativi, come gli orari scolastici, le programmazioni didattiche o il reperimento dei libri di testo, fino alla riflessione sulle difficoltà relazionali o di apprendimento incontrate dagli studenti. Il processo di insegnamento-apprendimento, attuato dalla prof.ssa Gallo, è simile al percorso di un funambolo, che passo dopo passo, attraversa lo spazio tracciato dalla fune della lezione, manovrando con sicurezza le oscillazioni del bilanciere. Misurando tempestivamente il senso, l’opportunità ed il contesto in cui si situa la battuta scherzosa pronunciata dallo studente ripetente che siede al primo banco, la prof.ssa Gallo sa modulare la risposta attraverso una risata oppure richiamando autorevolmente il rispetto della decenza. La qualità dell’equilibrio, che si perfeziona con l’esperienza, consiste nel saper dosare gli sforzi, propri ed altrui, in modo da alleggerire o intensificare i ritmi in funzione del periodo dell’anno, della giornata e della stessa attività da svolgere. La prof.ssa Vincenza Gallo ha condiviso, in qualità di tutor, le osservazioni, i progetti, gli interventi didattici e le analisi in cui si è articolata la mia attività di tirocinio diretto. Sia sul piano prettamente didattico che su quello educativo, ritengo di aver incontrato una collega che non mi ha mai dato consigli, ma piuttosto mi ha spinto a confrontarmi con me stesso e con chi mi era accanto, sulla strada difficile dell’imparare dall’esperienza. Nel suo percorso professionale, dopo la laurea in Fisica (1976), ha conseguito l’abilitazione in Elettronica (1983) e in Matematica e Fisica (2004). Dal 1977 al 1989 ha insegnato impianti elettrici, tecnologia e materie affini presso gli Istituto Professionale per l’Industria e Artigianato di Cariati (CS), Acquaviva delle Fonti (BA) e Bari. Dall’anno scolastico 1989-‘90 insegna presso l’I.T.I.S. “Panetti”, dove ha insegnato Elettronica industriale, Elettronica e Sistemi elettronici. Nell’anno scolastico 2008-’09 è titolare degli insegnamenti di: -

Elettronica e telecomunicazioni nella classe 3a sezione A, indirizzo Informatica industriale ABACUS;

Elettronica nella classe 4a sezione A, indirizzo Elettrotecnica ed Automazione;

Sistemi elettronici automatici nelle classi 4a e 5a sezione C, indirizzo Elettronica e telecomunicazioni.

Un incarico dalle connotazioni variegate, essendo distribuito su tre indirizzi diversi, con alunni di tre età diverse, con due classi dello stesso indirizzo (Elettronica e telecomunicazioni), e le altre due di indirizzi diversi (una 3a ad indirizzo Informatica e una 4a ad indirizzo Elettrotecnica). Il sua calendario settimanale prevede: 24

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

5 ore di lezione (di cui 3 ore in co-presenza con l’insegnante tecnico pratico, prof. Michele Virgilio) nella classe 3a Informatica sezione A (IIIa IA);

3 ore di lezione nella classe 4a Elettrotecnica ed Automazione sezione A (IVa EAA);

4 ore di lezione (di cui 2 in co-presenza presenza con l’insegnante tecnico pratico) nella classe 4a Elettronica e telecomunicazioni sezione C (IVa ETC);

6 ore di lezione (di cui 3 in co-presenza presenza con l’insegnante tecnico pratico) nella classe 5a Elettronica e telecomunicazioni sezione C (Va ETC)

per un totale di 18 ore di lezione. Oltre alla didattica a tempo pieno, relativa agli insegnamenti sopra elencati, ha curato l’organizzazione e ha svolto l’insegnamento della Matematica nell’ambito delle attività di sostegno per i corsi di assolvimento dell’obbligo formativo organizzati dalle agenzie formative: 1)

CIFIR-Vilfan (villaggio del fanciullo S. Nicola) che ha attuato due corsi: “Elettricista

impiantista di cantiere” e “Elettricista per impianti esterni ed interni nelle costruzioni”; 2)

D.Anthea che ha in svolgimento due corsi: “Addetto/a alla centrale elettrica solare,

geotermica, eolica” e “Operatore grafico (nel settore animazione, fumettistica e educational publishing per applicazioni Information Communication Technology)”. Presso l’I.T.I.S. “Panetti” svolge la funzione strumentale di Coordinamento attività curricolari e extracurriculari. Credo che il rapporto umano e professionale che si è realizzato durante le attività svolte con la prof.ssa Gallo possa essere ben rappresentato e sintetizzato con il termine “Condivisione”.

L’attività didattica del tutor Le lezioni della prof.ssa Gallo sono contraddistinte da un clima “frizzante” ed aperto, che stimola gli studenti a partecipare senza timore di essere giudicati o rimproverati in caso di errore. Gli alunni più estroversi si inseriscono facilmente nel dialogo educativo, mentre quelli più introversi o poco motivati vengono coinvolti con domande “mirate” quando tendono a distarsi. L’essere donna all’interno di classi interamente maschili non crea alcun ostacolo, anzi viene sfruttato abilmente per richiamare il rispetto reciproco nei casi di “sconfinamento”. Quando riscontra difficoltà derivanti da situazioni particolari (alcuni studenti, ad esempio, svolgono piccoli lavoretti con conseguente aggravio di stanchezza), cerca di comprendere le esigenze degli studenti in difficoltà, anche se non esplicitate, rimandando un’interrogazione o dando la possibilità di svolgere la verifica scritta in un giorno diverso. 25

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Non manca di rimarcare l’autorevolezza del docente di fronte a mancanze disciplinari rilevanti, soprattutto se iterate, come nei casi di ripetuti ritardi o di ingressi alla seconda ora di lezione. All’inizio di ciascuna lezione, controlla e compila sistematicamente il registro di classe, informandosi sulle motivazioni di assenze prolungate. Quando alcuni studenti tendono ad assentarsi frequentemente nello stesso giorno della settimana o entrano all’inizio della seconda ora, non si lascia sfuggire l’occasione per una battuta di spirito, che contribuisce a creare un clima disteso all’inizio della lezione. Il suo registro personale è curato e aggiornato e gli argomenti delle lezioni, le assenze e le valutazioni sono puntualmente riportate. Nell’anno scolastico 2008-‘09 il calendario delle lezioni della prof.ssa Gallo era concentrato nelle prime ore della giornata. In particolare, le attività di laboratorio erano previste: il mercoledì nella IIIa Informatica (3 ore consecutive), il venerdì nella IVa Elettronica e telecomunicazioni (2 ore consecutive) e il sabato nella Va Elettronica e telecomunicazioni (3 ore consecutive). La programmazione didattica parte dall’analisi della situazione iniziale della classe è prosegue con una struttura modulare, in cui sono ben indicati, per ciascun modulo, le competenze disciplinari e le abilità, la scansione temporale, le metodologie, gli strumenti didattici e le modalità di verifica e valutazione e le eventuali attività di recupero. A seconda della durata della lezione (variabile da un’ora a tre ore, a seconda delle classi e delle giornate) il tempo è gestito in modo flessibile, distribuendolo fra la spiegazione di nuovi argomenti, lo svolgimento di esercitazioni, le verifiche orali e scritte e le attività di laboratorio. Le lezioni sono prevalentemente dialogate: la prof.ssa Gallo coinvolge gli alunni nella spiegazione di nuovi argomenti, in modo da farli partecipare attivamente al processo di apprendimento, evitando ad un tempo le eccessive distrazioni. La lezione inizia sempre con un richiamo ai concetti affrontati nelle lezioni precedenti, in modo da costruire il nuovo a partire da quanto già consolidato. Il punto di partenza, generalmente, è il libro di testo, che purtroppo è utilizzato solo da pochi studenti. La maggioranza preferisce prendere appunti su un quaderno, considerandoli come principale punto di riferimento per lo studio individuale. La famigliarità con la struttura dei propri appunti facilita la ricerca dei contenuti relativi ad argomenti trattati in precedenza negli appunti, che ogni ragazzo redige seguendo la propria logica e le proprie strutture concettuali. Purtroppo l’assenza dalle lezioni, la frequenza delle distrazioni e la difficoltà di riportare correttamente schemi complessi riduce l’efficacia degli appunti. inoltre, la scarsa considerazione per i compiti a casa, molto diffusa, rende molto più oneroso lo sforzo di recuperare ricordi vaghi da una memoria poco organizzata. La spiegazione è sempre supportata dall’utilizzo della lavagna, su cui, spesso in collaborazione con uno studente (non necessariamente chi ha una preparazione migliore), vengono riportati gli schemi 26

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

circuitali e i passaggi matematici di supporto agli argomenti proposti e soprattutto le riflessioni e le considerazioni necessarie a comprendere ed applicare i concetti teorici Durante la lezione si alternano momenti di impegno intenso, in cui la gran parte della classe è attenta e segue prendendo appunti, ad altri di maggiore distensione. In questo modo si riesce ad evitare il senso di affaticamento mentale prodotto da uno sforzo prolungato, che renderebbe inefficace la spiegazione e potrebbe produrrebbe episodi di distrazione o persino di rifiuto in alcuni studenti. In alcuni momenti, soprattutto quando osserva un calo di attenzione da parte di alcuni alunni, la prof.ssa Gallo “riduce le distanze” rispetto alla classe; muovendosi fra i banchi, variando il tono di voce e mantenendo un contatto visivo costante, utilizza ad hoc i canali di comunicazione non verbale. A volte, variando repentinamente l’intensità della voce, ha sortito un effetto di sorpresa nei confronti di un alunno in preda alla sonnolenza, caso tipico della prima ora di lezione. Durante l’introduzione di nuovi argomenti, stimola con più frequenza gli interventi dal posto, per poter ricevere un feedback immediato sull’efficacia dei processi cognitivi in atto ed eventualmente apportare variazioni in corso d’opera. Quando emergono carenze nelle conoscenze di base, anche a costo di rimandare la fine della spiegazione di un argomento, vengono svolti dei richiami a concetti di matematica o di teoria dei circuiti, per evitare che alcuni studenti accumulino ulteriori ritardi di apprendimento. A seconda del livello della classe, la prof.ssa Gallo modula il grado di difficoltà della spiegazione, utilizzando il linguaggio analogico ed introducendo esempi, tratti anche dalle esperienze comuni degli studenti. Avendo insegnato discipline anche molto diverse in passato ed avendo attualmente l’incarico in tre indirizzi (Elettronica negli indirizzi di Informatica e Elettrotecnica e Sistemi elettronici automatici nell’indirizzo Elettronica e telecomunicazioni), la mia tutor ha acquisito una visione ad ampio spettro, che le consente di introdurre collegamenti interdisciplinari tra i concetti da esporre nella lezione ed altri argomenti trattati dai suoi colleghi nell’ambito delle altre discipline. Più di una volta ho notato il lavoro sinergico che, avendo le premesse nelle riunioni di Dipartimento e di macroarea, consente agli studenti di acquisire una visione organica delle problematiche e delle risorse metodologiche a loro disposizione. La trattazione teorica è accompagnata dallo svolgimento di esercitazioni numeriche, quasi sempre riportate sul libro di testo, che gli studenti sono sollecitati a svolgere in modo autonomo. Gli esercizi rappresentano uno strumento privilegiato per riprendere ed approfondire i concetti generali. Viene spesso sottolineato che la soluzione dei problemi richiede l’acquisizione di una metodologia di analisi dei dati. Spesso gli studenti leggono distrattamente la traccia, sorvolando su indicazioni fondamentali. In tali casi la docente preferisce attendere che gli studenti seguano anche un percorso 27

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

non risolutivo, in modo che possano riconoscere i loro limiti ed imparare dagli errori. Sia in caso di argomenti teorici, che per lo svolgimento di esercitazioni, la durata della lezione supera raramente i trenta minuti, al termine dei quali vengono indicati i riferimenti al libro di testo ed eventuali esercitazioni da svolgere autonomamente come compiti a casa. Le verifiche tendono a far emergere inizialmente se sono stati acquisiti i concetti tipici della disciplina, e successivamente se l’allievo è in grado di applicarli anche in situazioni non esplicitamente considerate in classe o in laboratorio. Le verifiche formative orali sono organizzate secondo un calendario concordato con gli studenti. Tale strategia contribuisce ad esplicitare il patto formativo, creando un rapporto interpersonale basato sulla fiducia. Ogni studente è consapevole di assumersi una responsabilità nei confronti della classe e che la sua eventuale inadempienza rispetto agli accordi risulterebbe in un disagio sia per il docente, costretto a rimodulare il suo piano didattico, che per gli altri studenti, che potrebbero subire un’interrogazione inaspettata. Per questo gli studenti preferiscono presentarsi comunque alla verifica, anche quando sono consapevoli di aver raggiunto un livello di preparazione insoddisfacente. In tal caso la docente, basandosi anche sulla conoscenza della situazione pregressa dello studente, cerca di facilitare l’esposizione dei concetti acquisiti, correggere i misconcetti e creare delle connessioni logiche. La verifica diventa quindi un ulteriore momento di costruzione didattica, a vantaggio degli altri studenti, chiamati ad intervenire a sostegno dei loro colleghi, facendo anche riferimento al libro di testo e agli stessi appunti presi durante le lezioni. Il contesto famigliare e sociale dello studente entra a far parte della valutazione. In alcuni casi la verifica orale viene completata nella lezione successiva, consentendo allo studente di superare eventuali difficoltà estemporanee. Durante il colloquio di verifica, la prof.ssa Gallo richiede l’esposizione orale di concetti teorici oppure propone la risoluzione di un esercizio, a partire dal quale si sonda la conoscenza della teoria. Alla fine della prova, l’attribuzione del voto può divenire un momento educativo, nei casi in cui sia lo stesso studente che gli altri componenti della classe vengono invitati a valutare il grado di conoscenze emerso dal colloquio. Normalmente si giunge ad una valutazione che trova d’accordo tutte le parti, ma che rimane comunque indirizzata dalla competenza della docente, in grado di evidenziare carenze e punti di forza della preparazione. Sia durante le spiegazioni di nuovi argomenti che durante le verifiche, risalta il clima di collaborazione tra gli studenti e la docente, che appaiono impegnati a smontare ed assemblare nuovamente l’argomento in esame, cercando di cogliere gli aspetti più importanti. Alla fine di ogni modulo viene concordata la data della prova di verifica scritta (quando prevista dal piano di studi dell’indirizzo). 28

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Durante lo svolgimento della prova, che viene preparata nella lezione precedente da un riepilogo sugli argomenti oggetto di verifica, i banchi vengono collocati in posizioni tali da ridurre le possibilità di comunicazione tra gli studenti. Ogni studente sceglie la posizione in cui svolgerà la prova. Normalmente vengono distribuite due tracce, ciascuna delle quali presenta una successione di quesiti. Per ogni quesito è indicato il voto corrispondente in caso di risposta correttamente formulata. I quesiti possono far riferimento ad uno stesso esercizio o a più esercizi, inerenti argomenti diversi. La durata complessiva della prova può variare da due ore a due ore e mezza. In casi particolari, viene sottoposta una traccia semplificata, da svolgere in un’ora. La soluzione non si limita quasi mai all’applicazione meccanica di formule, ma richiede un minimo di ragionamento e riflessione da parte degli studenti. Dopo una fase iniziale di relativa tranquillità, corrispondente alla lettura della traccia, pochi studenti riescono a trovare la concentrazione necessaria a strutturare la soluzione, mentre la maggior parte tende a disperdersi alla ricerca di oggetti vari (penne, calcolatrici, righelli, ecc.) o di spunti da riportare in modo più o meno ragionato sul foglio. Verso la metà del tempo a disposizione si intensificano le richieste di spiegazione e spesso di conferma di una ipotesi di soluzione. La docente invita, a volte in modo energico, a mantenere la tranquillità e, al tempo stesso, cerca di sostenere gli sforzi di chi si trova in difficoltà, invitandolo a ragionare sulle richieste della traccia e a collegarle con i concetti chiave. La soluzione degli esercizi oggetto della verifica viene proposta alla lavagna nelle lezioni successive e richiede la collaborazione dell’intera classe. Vengono evidenziate le difficoltà e le lacune cognitive. Nelle classi meno numerose, la professoressa discute lo svolgimento della prova con ciascuno studente; gli errori sono evidenziati, ma il voto complessivo, non riportato sul compito, viene richiesto allo stesso studente, stimolandolo ad autovalutare le sue capacità. Normalmente gli studenti più grandi riescono ad esprimere una valutazione corrispondente a quella prodotta dalla docente. Per ciascun modulo didattico viene svolta solitamente una prova di laboratorio, che consiste nell’affrontare problemi, anche di complessità differente, a cui gli alunni dovranno fornire soluzioni ed evidenziare procedimenti e strumenti adottati. L’esercitazione viene preceduta da una spiegazione in classe degli obiettivi della prova, dei componenti da utilizzare e del circuito da assemblare. A seconda della disponibilità del laboratorio, la cui situazione risulta abbastanza problematica, lo schema circuitale può essere montato su una breadboard oppure simulato al computer con appositi software (Multisim o PSpice). Durante le ore di laboratorio gli studenti sono suddivisi in gruppi e sono supportati, oltre che dalla prof.ssa Gallo, anche dal prof. Virgilio (insegnate tecnico pratico) e dall’assistente tecnico di laboratorio, la sig.ra Antonella Serinelli. 29

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Al termine di ogni esercitazione di laboratorio è richiesta la stesura di una relazione in cui ogni studente è chiamato a descrivere l’esperienza svolta, indicando fra l’altro la strumentazione e i componenti utilizzati, gli obiettivi prefissati, le eventuali difficoltà incontrate. La valutazione dell’attività di laboratorio si svolge sia sulla base delle relazioni elaborate dagli allievi, opportunamente organizzate e presentate in formato elettronico, sia monitorando l’interesse e la responsabilità dimostrate durante l’esercitazione. Per ogni tipologia di verifica sono previste almeno due prove per quadrimestre. L’esito della verifica scritta determina la struttura e la durata del successivo recupero in classe. Gli studenti con carenze formative più accentuate sono segnalati per l’attività di recupero in orari extra-scolastici (Progetto Help). Il libro di testo adottato nelle classi III IA e IV EAA è “Corso di elettronica” di E. Panella – G. Spalierno (entrambi docenti del Panetti), edito da Cupido, insieme all’eserciziario degli stessi autori e prodotto dalla stessa casa editrice, mentre per la IV ETC e la V ETC è stato adottato il “Corso di sistemi” curato da A. De Santis, M. Cacciaglia e C. Saggese, edito da Calderini.

Presentazione e analisi delle classi Ho vissuto il mio primo giorno di tirocinio “vero e proprio” nella settimana successiva al rientro dalle vacanze di Natale. Nonostante più di otto anni di attività didattica svolta in ambito universitario ed una prolungata esperienza nell’animazione di gruppi giovanili, riconosco di aver vissuto il primo giorno di tirocinio in classe in modo particolarmente intenso. Avevo cercato di prepararmi all’incontro con ragazzi mai incontrati prima, sapendo che sarebbero nate nuove relazioni, idee, emozioni. Avrei incontrato situazioni problematiche? Mi avrebbero sfidato? Come avrei dovuto difendermi? Sarei stato in grado di interagire in modo costruttivo? La teoria, appresa durante le lezioni S.S.I.S., sarebbe servita oppure la realtà della scuola ed, in particolare, di un istituto tecnico industriale prevalentemente maschile, avrebbe richiesto doti particolari più che nozioni? Che cosa sarebbe cambiato nel mio modo di intendere l’azione formativa ed educativa? Mi presentavo con un bel carico di domande e di incertezze, ma riconoscevo che la prima impressione sull’Insegnante di Classe mi confortava e che avrei imparato molto dalla sua esperienza. 30

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Sono entrato in classe sorridendo, con la curiosità di conoscere i ragazzi e di essere aperto sin dall’inizio senza pormi sulla difensiva, scegliendo di “stare con loro” piuttosto che isolarmi nella veste di muto osservatore. Nello stesso tempo, avrei cercato di leggere attentamente e da un punto di vista oggettivo il loro comportamento, sia negli scambi tra pari che nella relazione con i docenti. Invitato dalla prof.ssa Gallo, ho preso posto accanto alla cattedra, ma purtroppo la posizione di spalle alla lavagna costituiva un impaccio durante lezioni e verifiche orali, quindi ho preferito di buon grado spostarmi lateralmente. Stare in piedi mi ha consentito di assumere una posizione più dinamica, che stimolava me ed i ragazzi ad interloquire con facilità. Ho scelto di non prendere appunti durante la permanenza nelle classi, registrando gli eventi salienti subito dopo le lezioni. Già durante i primi giorni, ho colto la possibilità di partecipare attivamente durante le spiegazioni e le interrogazioni e ne ho approfittato per entrare immediatamente “in gioco”. Avendo buona dimestichezza con gli argomenti trattati, mi è risultato facile intervenire a supporto della docente o dello studente interrogato con qualche osservazione o incoraggiamento. Già dalla prima lezione, un imprevisto allentamento della tutor durante una verifica scritta, richiesto dallo svolgimento di attività di coordinamento, mi ha messo alla prova nel mio ruolo di vicedocente. Non mi ero preparato a svolgere la funzione di controllore e, piuttosto che sembrare un cerbero, ho preferito stabilire, con il tono di voce e la prossemica, la necessità di mantenere la calma e la concentrazione, senza rifiutarmi di rispondere alle richieste di chiarimento-aiuto rivoltemi da diversi studenti. La mia disponibilità ed il mio ruolo “a metà strada” tra loro e la docente è stato premiato con una relativa tranquillità, mantenuta fino a quando la docente è rientrata in classe. Anche nelle lezioni successive, superato l’impatto delle prima conoscenza, i ragazzi mi hanno invitato simpaticamente a partecipare alla loro vita in classe soprattutto attraverso il linguaggio nonverbale (sguardi, tono di voce, gestualità). Il clima sempre disteso ha reso il mio compito più semplice e gradevole. Tutte e quattro le classi sono composte unicamente da ragazzi. Nonostante la diversa numerosità (variabile tra 15 e 30 elementi), la docente ha mantenuto costantemente un clima di coinvolgimento sereno e cordiale anche nei confronti degli studenti impreparati alle verifiche o più introversi. La maggiore difficoltà, emersa anche durante il mio intervento didattico, è rappresentata dalla scarsa motivazione verso l’impegno didattico, che si manifesta tra l’altro nella difficoltà con cui gli studenti svolgono i compiti assegnati e nella tendenza ad assentarsi non appena si manifesta l’occasione propizia. Ne consegue la difficoltà a mantenere la continuità nell’esposizione degli argomenti programmati e la necessità di richiamare procedure e concetti introdotti nelle lezioni precedenti. Molti studenti arrivano in classe portando nello zaino solo qualche quaderno e spesso è un’ardua impresa reperire una copia del libro di testo. 31

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Una ulteriore disagio, meno manifesto ma forse più rilevante, è l’assenza di curiosità nei confronti degli argomenti incontrati. Tranne pochi sporadici casi, ho osservato che lo studio è una specie di costrizione, una tassa da pagare per poter arrivare alla fine dell’ora senza troppi disagi. Mancando la curiosità, manca il presupposto per l’approfondimento, la costruzione di collegamenti tra le discipline, l’autonomia e l’intraprendenza. Sembra quasi paradossale e si avverte stridente il contrasto tra le programmazioni modulari incentrate sulle competenze e il “volare basso” degli studenti. Però, sottilmente, si percepisce il giudizio critico sull’utilità di procedure e concetti lontani dalla vita quotidiana. Di fronte alla compensazione con una rete anticipatrice, lo studente interrogato mi interrogava a sua volta, guardandomi: “Quando dovrò mai usarla nel mio (incerto) futuro?”

La classe III I.A. Il gruppo classe è abbastanza numeroso, essendo composto da 30 alunni. L’eterogeneità è la caratteristica saliente, sia dal punto di vista cognitivo che nell’approccio allo studio. Mentre alcuni studenti hanno poca dimestichezza con i concetti di base di matematica e fisica, necessari per una corretta comprensione dell’Elettronica, altri hanno evidenziato una naturale predisposizione per le discipline tecniche, vivo interesse durante le lezioni a scuola e metodicità nell’impegno a casa. L’eterogeneità della classe costituisce un aspetto problematico, perché occorre modulare il livello delle lezioni e delle esercitazioni in modo da non penalizzare gli elementi più motivati, ma al tempo stesso è necessario riprendere e consolidare gli argomenti di supporto. Un ulteriore aspetto critico risiede nella presenza di alcuni studenti che, pur interessati al dialogo educativo, tendono a distrarsi e a rallentare l’attività scolastica. La programmazione modulare presenta uno spettro di argomenti che spazia dai concetti fondamentali di teoria dei circuiti (componenti passivi, generatori, principi di Kirchhoff, teoremi di Thevenin e Norton) ad elementi di elettronica digitale (algebra di Boole, funzioni logiche, fino ai circuiti combinatori MSI). L’ampiezza degli argomenti comporta necessariamente una trattazione semplificata sia dal punto di vista concettuale che pratico.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

La classe IV E.A.A. È costituita da 20 alunni, caratterizzati da una conoscenza sufficiente dei concetti teorici di base, ma con difficoltà nella fase applicativa, emersa soprattutto attraverso le verifiche orali. Alcuni studenti presentano comunque delle carenze importanti di carattere matematico, che complicano gli sforzi per comprendere i passaggi più elementari e non consentono di attuare le corrette procedure risolutive degli esercizi. Solo pochi alunni dispongono di un metodo di lavoro produttivo, che consente loro di affrontare con più impegno ed interesse le problematiche della disciplina, mentre nella maggioranza della classe si rileva un minor impegno nello studio a casa, limitato ad uno studio mnemonico. Dal punto di vista relazionale e comportamentale, le competenze della classe sono sufficienti e il clima è abbastanza tranquillo; anche la partecipazione al dialogo educativo è soddisfacente, anche se risente di episodici casi del livello attentivo. La programmazione modulare è articolata in una parte propedeutica inerente le basi di teoria dei circuiti, a cui segue l’introduzione delle caratteristiche dei semiconduttori e dei principali componenti elettronici (dai diodi agli amplificatori operazionali) con i relativi circuiti applicativi. Anche in questo caso la varietà degli argomenti, unita alla mancata prosecuzione al quinto anno di indirizzo e alla conseguente demotivazione nei confronti della disciplina, ha richiesto una semplificazione della trattazione.

La classe IV E.T.C. Il gruppo classe è formato da 13 alunni frequentanti, dei quali tre ripetenti, più uno che non ha mai frequentato durante il periodo del mio tirocinio in classe. Analizzando la partecipazione alle lezioni ed alle verifiche orali, ho notato che vi erano evidenti disomogeneità di livelli cognitivi e comportamentali. Alcuni alunni dispongono di sufficiente padronanza degli strumenti di base e di un metodo di lavoro produttivo, mentre altri presentano una preparazione carente e non affrontano con il necessario impegno ed interesse lo studio della disciplina. Nel complesso le competenze relazionali e comportamentali dell’intera classe sono sufficienti, con alunni tranquilli ma non sempre attenti e partecipi al dialogo educativo. Alcuni degli studenti hanno partecipato al progetto di alternanza scuola/lavoro che li ha visti per tre settimane (distribuite fra febbraio e maggio) impegnati nella partecipazione ad alcune realtà produttive della zona, riscontrando sia reazioni di coinvolgimento nell’attività dell’azienda, che reazioni di minore interesse. Quasi tutti i ragazzi hanno dimostrato un temperamento aperto al dialogo e al confronto, mentre alcuni hanno presentato importanti difficoltà di tipo relazionale. 33

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

In particolare sono stato colpito dal comportamento di tre studenti, che hanno costituito un’occasione notevole di riflessione. Si tratta di tre ragazzi che hanno vissuto l’esperienza amara dell’essere respinti, uno al terzo anno e due al quarto anno. La situazione più difficile è rappresentata da uno studente (sarà indicato come “IV-A”) considerato da vari docenti come “un bravo ragazzo, tutto sommato”, che sin dall’inizio era stato presentato come un caso emblematico dalla docente-tutor. La sua maggiore difficoltà credo derivi dal contesto sociale che lo circonda, semplicisticamente riconducibile alla periferia degradata ed alle bande giovanili, in cui i valori di riferimento ed i conseguenti stili di relazione interpersonale sono scanditi dai rapporti di forza. Il linguaggio, la gestualità, la postura stessa identificano immediatamente SA come un border line, da tollerare, limitare e considerare sostanzialmente come elemento di disturbo. Non fa quasi testo la sua presenza dal punto di vista della didattica disciplinare, auto-condannato all’insufficienza. La difficoltà più evidente, riconosciuta dallo stesso studente, è l’incapacità di resistere fisicamente in aula durante le normali attività didattiche; con notevole sforzo riesce a rimanere seduto per una decina di minuti, prima di chiedere di uscire o di essere chiamato da studenti di altre classi con i motivi più vari. Per la gran parte del tempo scolastico sosta nei corridoi o nel cortile. È quindi ovvio che non possieda i concetti fondamentali e che sopravviva a malapena alle verifiche ricorrendo alla collaborazione dei suoi compagni più preparati. Eppure la maggior parte dei docenti, durante il Consiglio di Classe a cui ho partecipato, notavano una progressiva evoluzione delle sue competenze relazionali, frutto da un lato di uno sforzo di volontà, sviluppato in primo luogo dallo studente e dalla sua famiglia, soprattutto dalla madre, e dall’altro merito degli stessi docenti, che con paziente apertura e disponibilità, hanno continuato a considerarlo parte integrante della classe, sollecitandolo ad affrontare le verifiche e stimolando la sua partecipazione. Il secondo studente (sarà indicato come “IV-B”) presenta un profilo diametralmente opposto, timido e timoroso, tanto da dare l’impressione di non riuscire ad esprimere i concetti più semplici per paura di sbagliare. Dai colloqui con la docente-tutor ho appreso che il ragazzo vive una situazione famigliare particolare. Rispetto al precedente anno scolastico, IV-B ha dimostrato una notevole capacità di reazione, imparando con fatica a prendere posizione e a non subire passivamente di fronte alle provocazioni di altri compagni di classe. Durante il mio tirocinio diretto, ha manifestato ancora la tendenza ad isolarsi dal gruppo classe, ma ho notato ed apprezzato lo sforzo con cui ha partecipato all’attività didattica. Il terzo studente (sarà indicato come “IV-C”) ha ottenuto la migliore valutazione nella disciplina alla fine del primo quadrimestre. Generalmente il profilo del migliore studente di una classe è associato all’idea dello studente brillante, che funge da leader del gruppo e si pone come punto di riferimento esplicito per gli altri, oppure al tipo “casa e scuola”, impegnato a tempo pieno nello studio, che rappresenta un po’ la ragione di vita. Nella mia osservazione iniziale, IV-C non ha 34

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

presentato nessuna di queste caratteristiche. Il suo contributo durante le spiegazioni o le interrogazioni dei compagni di classe raramente era spontaneo, ma quando era sollecitato ad intervenire, lo faceva con proprietà di linguaggio e sicurezza. Nel tempo ho notato che svolge un ruolo di punto di riferimento “implicito”, nel senso di rappresentare una specie di “capitale nascosto” a cui fare affidamento certo in caso di difficoltà. Risulta ancora inspiegabile la sua evoluzione nello studio, promettente al terzo anno, caratterizzata da un calo drastico di attenzione e di impegno nello scorso anno scolastico, tanto da risultare gravemente insufficiente allo scrutinio finale, e con una inversione di tendenza netta durante il 2008-’09.

La classe V E.T.C. Il gruppo classe è formato da 18 alunni, la maggior parte dei quali dispone di sufficiente padronanza degli strumenti di base e di un metodo di lavoro produttivo. Durante lo svolgimento delle attività scolastiche quasi tutti gli alunni hanno un comportamento controllato, prestano attenzione alle spiegazioni per un tempo adeguato e intervengono spesso con interesse. La comprensione dei contenuti è mediamente più che sufficiente. Le competenze relazionali e comportamentali generali dell’intera classe sono buone. L’estrazione sociale è abbastanza variegata. Circa metà degli studenti proviene da paesi della provincia e, nell’altra metà, diversi ragazzi abitano in quartieri periferici. Nonostante la diversità di temperamento e di stili relazionali dei suoi componenti, la classe ha maturato nel tempo una notevole coesione e sono frequenti le occasioni di sostegno reciproco tra gli studenti. Nella classe vi sono tre ragazzi che possono essere considerati come “elementi trainanti” e che hanno riportato la migliore valutazione alla fine del primo quadrimestre. Nessuno dei tre (che individuerò come “V-A”, “V-B” e “V-C”) presenta il classico profilo di studente brillante dedito unicamente allo studio, anzi ciascuno di essi è caratterizzato da aspetti peculiari e, in un certo senso, complementari. V-A è stato premiato alla fine del primo quadrimestre, con un “8” sia nella valutazione scritta che in quella orale. È uno studente attivo, che propone contributi frutto di riflessione personale, attento e partecipe durante le lezioni, abbastanza motivato. Il suo posto in classe è collocato di fronte alla lavagna, accanto ad un studente che aveva ripetuto il quarto anno, con cui collabora e con cui ha instaurato un rapporto amichevole e goliardico. Nei miei confronti ha assunto un atteggiamento interessante, considerandomi meno di un docente, ma più di un semplice studente; si è posto all’inizio in atteggiamento di sfida, quasi volesse sondare le mie competenze disciplinari, ponendomi domande e, talvolta, contestando le mie considerazioni, chiedendomi di motivarle o 35

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

proponendo soluzioni alternative. Naturalmente ho intuito immediatamente il meccanismo della sfida e, aggirando la contrapposizione frontale, ho impostato il gioco del “vediamo quanto ne sai tu”, scomponendo le sue proposte ed evidenziando gli aspetti deboli. Quando ero incerto sulla risposta, ho manifestato apertamente la mia difficoltà. Ben presto, V-A ha smorzato l’atteggiamento di sfida, come se avesse rinunciato alla competizione e accettato di condividere con me la leadership delle competenze disciplinari. Dal primo all’ultimo giorno trascorso in classe, è stato uno dei pochi a parlarmi dandomi del “tu”, chiamandomi simpaticamente con l’identificativo del mio indirizzo e-mail (nikosax). Seduto dalla parte opposta della prima fila di banchi rispetto a V-A, V-B è stato valutato con la valutazione di 8, 7 alla fine del primo quadrimestre. Il suo rendimento scolastico sembra frutto di un intuito naturale che gli consente di cogliere la soluzione o individuare l’errore attraversando con lo sguardo penetrante i passaggi matematici e gli schemi circuitali. Le sue movenze, il suo linguaggio e le sue preferenze musicali manifestano chiaramente la provenienza da un contesto sociale poco scolarizzato, caratteristico del quartiere in cui abita. Alcuni docenti, tra cui la mia tutor, stimano particolarmente l’impegno che V-B associa alla sua intuizione, premiato da un buon livello di conoscenze ed abilità, soprattutto nelle discipline tecniche. Sia nei confronti dei docenti che dei compagni di classe ha sempre manifestato un comportamento rispettoso dei ruoli, pronto allo scherzo per alleggerire una situazione di tensione, in grado anche di richiamare alla serietà ed all’impegno. Il terzo studente nella scala della preparazione disciplinare, V-C, deve la sua valutazione (7, 7) all’intensità dell’impegno. La sua collocazione “geografica” lo vede al centro della prima fila, davanti alla cattedra. A differenza dei primi due, risulta meno dotato di intuito, carenza che viene compensata da una struttura mentale metodica ed ordinata, a volte troppo rigida. La sua situazione famigliare è stata segnata, qualche anno fa, dalla morte della madre. Credo che il suo impegno, a volte caparbio, sia soprattutto legato alla volontà di dimostrare a se stesso di saper mantenere un impegno morale. Studiare, per V-C, è una forma di dovere, un mezzo privilegiato per dimostrare di poter arrivare ad un traguardo anche senza il sostegno della figura di riferimento più importante. È uno dei pochi che ha scelto di proseguire gli studi, avendo scelto la carriera nelle forze armate come strumento di realizzazione delle sue aspirazioni. All’estremo opposto della scala delle conoscenze disciplinari si colloca l’unico studente proveniente dalla quinta del precedente anno scolastico, che ha frequentato pochissimo le lezioni nel periodo gennaio-aprile. Anch’egli può essere considerato come caso emblematico particolarmente significativo. Si tratta di uno studente dai tratti somatici tipici delle persone dell’area indiana. Il docente di Elettronica, che nello scorso anno scolastico era riuscito ad instaurare un rapporto di fiducia nei suoi confronti, mi ha confermato che la sua famiglia è originaria delle isole Mauritius; 36

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

per giustificare le sue numerose assenze, lo studente mi ha riferito di aver scelto un percorso formativo autonomo, difficilmente integrabile con i curricoli scolastici, incentrato sulla conoscenza di linguaggi programmazione ad alto livello e sull’utilizzo della rete Internet. Nei pochi giorni in cui è stato presente a scuola, nonostante le evidenti carenze cognitive e la difficoltà a prestare attenzione (naturale conseguenza di poche ore di riposo), ha dimostrato di essere ben integrato con il resto della classe dal punto di vista relazionale. I compagni lo hanno accolto sempre amichevolmente, dimostrando di stimarlo ed elogiando le sue abilità in campo informatico. La gran parte della classe partecipa attivamente alle lezioni e allo svolgimento delle esercitazioni alla lavagna, sia con interventi spontanei, finalizzati a fornire contributi personali alla soluzione dei problemi, sia per richiedere feedback o confermare la comprensione dei contenuti. Grazie al clima aperto, gli studenti non hanno timore di chiedere la ripetizione di un passaggio critico o di proporre la loro ipotesi risolutiva, anche quando non sono certi della correttezza del loro ragionamento. Con l’approssimarsi degli esami finali, ho notato un progressivo aumento di tensione e di preoccupazione, soprattutto negli studenti più motivati. In particolare, dal momento in cui hanno appreso che la disciplina della seconda prova era proprio Sistemi elettronici automatici, ho osservato un impegno ulteriore nella componente trainante della classe, mentre si è verificato qualche caso di calo motivazionale, quasi come se alcuni avessero preferito un’altra disciplina, in cui incontravano meno difficoltà, per “limitare i danni” nella valutazione finale.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Capitolo IV. FASE ATTUATIVA: DEFINIZIONE DELL’AREA DI INTERVENTO E PROGETTO DELL’INTERVENTO DIDATTICO

Prendendo spunto dall’ambito disciplinare dei “Sistemi elettronici automatici”, sarei tentato di inquadrare il mio progetto di intervento didattico come un “intervento di controllo” su un sistema molto particolare, costituito dalla classe e dal docente della disciplina oggetto dell’intervento. In quest’ottica, la definizione della strategia di controllo discende dalla conoscenza del funzionamento del sistema da controllare, cioè dallo studio dei singoli componenti del sistema e delle mutue interazioni tra i componenti, che, nel mio caso, si è sviluppata nel corso della fase osservativa del tirocinio diretto. La scelta dell’area di intervento e delle metodologie didattiche adottate richiede l’osservazione attenta del comportamento di ciascuno studente e soprattutto delle dinamiche relazionali che lo coinvolgono (4). Dati i limiti di spazio entro cui contenete la relazione, nel capitolo precedente ho fornito una descrizione del “funzionamento” delle quattro classi osservate, da cui già traspaiono alcuni indizi delle scelte operate per la fase attuativa, elaborate in stretta collaborazione con l’insegnante di classe ed integrate all’interno del suo piano didattico.

La programmazione didattica dell'insegnante di classe Nei primi giorni di tirocinio diretto, la docente-tutor mi ha presentato la programmazione relativa a ciascuna delle quattro classi. L’elaborazione della programmazione, svolta all’inizio dell’anno scolastico, discende da un’attenta osservazione preliminare del livello formativo ed educativo della classe, attuata mediante colloqui e test su argomenti di base. Individuati i “bisogni formativi”, la prof.ssa Gallo ha sviluppato la programmazione secondo lo schema di riferimento comune a tutti i docenti dell’Istituto.

R. Mucchielli. La dinamica di gruppo. LDC Editrice. Leumann (Torino). 1994, pp. 60 e segg.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Come accennato nella presentazione delle classi, i programmi presentano una tipica struttura modulare. Sono costituiti da tre o quattro moduli, ciascuno dei quali è collocato in un periodo temporale variabile da due a quattro mesi. Alcuni moduli vengono sviluppati in concomitanza con altri, riguardando argomenti dalla connotazione più pratica, quindi ascrivibili principalmente ad attività in laboratorio. Dopo aver delineato la situazione di partenza della classe, ha definito le competenze disciplinari generali, quindi per ciascun modulo, ha individuato un macro-argomento (corrispondente al titolo), i contenuti tematici, la loro scansione temporale e le abilità da acquisire. La scelta di evidenziare le competenze come punto di partenza della programmazione scaturisce dai documenti prodotti a livello europeo che, attraverso la legislazione italiana, sono stati recepiti a livello locale presso l’I.T.I.S. “M. Panetti”.

Programmazione per competenze Nell’ambito dell’Unione Europea, la “Raccomandazione del Parlamento europeo e del Consiglio relativa a competenze chiave per l’apprendimento permanente del 10 novembre 2005” definisce le competenze “alla stregua di una combinazione di conoscenze, abilità e attitudini appropriate al contesto.” (5) Si tratta di una definizione che richiama quella di “skill in a medium” di David Olson (6), assertore dell’importanza dei mezzi, in particolare di quelli tecnologici, nello sviluppo della capacità cognitive e quindi nella costruzione delle competenze. La Raccomandazione europea indica le competenze chiave, di cui tutti hanno bisogno per la realizzazione e lo sviluppo personali, la cittadinanza attiva, l’inclusione sociale e l’occupazione. Secondo il Parlamento Europeo, “a conclusione dell’istruzione e formazione iniziale i giovani dovrebbero aver sviluppato le competenze chiave a un livello tale che li prepari per la vita adulta e dette competenze dovrebbero essere sviluppate ulteriormente, mantenute e aggiornate nel contesto dell’apprendimento permanente.” La Raccomandazione individua 8 competenze chiave: comunicazione nella madrelingua; comunicazione nelle lingue straniere; competenza matematica e competenze di base in scienza e tecnologia; competenza digitale; imparare a imparare; competenze interpersonali, interculturali e sociali e competenza civica; imprenditorialità ed espressione culturale.

Parlamento Europeo. Competenze chiave per l’apprendimento permanente. Un quadro di riferimento europeo

(Allegato alla Raccomandazione del Parlamento europeo e del Consiglio relativa a competenze chiave per l’apprendimento permanente del 10 novembre 2005). Bruxelles, 2005. 6

D. Olson, Linguaggi, media e processi educativi (a cura di C. Pontecorvo). Loescher.Torino, 1979.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Ho ritenuto che nel mio intervento vi erano i presupposti per poter stimolare lo sviluppo di 3 competenze chiave: la competenza digitale, l’ “imparare ad imparare” e le competenze interpersonali. •

La competenza digitale consiste nel saper utilizzare con dimestichezza e spirito critico le

tecnologie della società dell’informazione per il lavoro, il tempo libero e la comunicazione. Essa è supportata da abilità di base come l’uso del computer per reperire, elaborare, presentare e scambiare informazioni nonché per comunicare e partecipare a reti collaborative tramite Internet. •

”Imparare a imparare” è l’abilità di perseverare nell’apprendimento, che comprende la

consapevolezza del proprio processo apprenditivo e dei propri bisogni, l'identificazione delle opportunità disponibili e la capacità di sormontare gli ostacoli in modo da apprendere in modo efficace. I discenti prendano le mosse da quanto hanno appreso in precedenza e dalle loro esperienze di vita per usare e applicare conoscenze e abilità in diversi contesti – a casa, sul lavoro, in situazione di istruzione e formazione. La motivazione e la fiducia sono elementi essenziali perché una persona possa acquisire tale competenza. •

Le competenze interpersonali e sociali riguardano tutte le forme di comportamento che

consentono alle persone di partecipare in modo efficace e costruttivo alla vita sociale e lavorativa, in particolare alla vita in società sempre più diversificate, come anche a risolvere i conflitti. Le competenze indicate a livello europeo si integrano con quelle dichiarate nel documento programmatico

del

Dipartimento

Elettronica

laboratorio,

Sistemi

Elettronici,

Telecomunicazioni e TDP elettronici dell’I.T.I.S. “M. Panetti”. Nella riunione programmatica di inizio anno scolastico, è stato tracciato il profilo del Perito in Elettronica e Telecomunicazioni, che deve possedere spiccate attitudini ad affrontare problemi in termini sistemici ed una elevata propensione all'auto-aggiornamento. Le competenze socio-relazionali possono essere declinate nella capacità di partecipare in modo attivo e responsabile al lavoro di gruppo; saper affrontare il nuovo e l'imprevisto, essere in grado di portare a termine un compito senza troppe direttive dall'esterno. Sotto l’aspetto più tecnico-professionale, occorre saper documentare adeguatamente gli aspetti scientifici, tecnici, organizzativi, ed economici del proprio lavoro di gruppo o individuale; comprendere i manuali tecnici dei componenti impiegati; aggiornare le proprie conoscenze anche al fine di una eventuale conversione di attività; avendo cognizione sulle produzioni commerciali e capacità di reperire informazioni tecniche sui diversi prodotti hardware e software. Per ciascuna delle quattro classi, si riportano di seguito le relative programmazioni (7): 7

V. Gallo. Programmazioni didattiche proposte nell’a.s. 2008-’09.

Classe III IA – Disciplina: Elettronica e telecomunicazioni COMPETENZE 1. Comprendere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà artificiale 2. Saper gestire con strumenti idonei situazioni nuove

3. Individuare relazioni fra le varie realtà. 4. Descrivere in varie forme un fenomeno dell’area tecnologica

CONTENUTI / MODULI PERIODO Componenti elettrici e segnali (Generatori settembre- dicembre elettrici, Segnali, Resistore, Condensatore, Induttore) Sistema di numerazione binario Variabili logiche e circuiti combinatori (Algebra di Boole, Funzioni logiche primarie, Minimizzazione, Implementazione) Circuiti combinatori MSI (Multiplexer, gennaio Demultiplexer, Decoder, Display, Circuiti aritmetici) Circuiti sequenziali (Flip-flop, Contatori) febbraio-marzo. Risoluzione delle reti elettriche (Legge di Ohm, aprile- giugno. Principi di Kirchhoff, Teorema di Thevenin, Teorema di Norton, Principio di sovrapposizione degli effetti) Simulazione di sistemi settembre- dicembre • PSPICE • EWB

• • • • • • • • •

ABILITA’ Utilizzare le nozioni e la terminologia di base dell’elettronica digitale Analizzare il comportamento di piccoli sistemi digitali e di semplici circuiti in c.c. Progettare, realizzare e collaudare semplici sistemi digitali e circuiti in c.c. Utilizzare i data sheets nella scelta dei dispositivi integrati Utilizzare metodi e strumentazione di laboratorio Redigere documenti relativi ai sistemi progettati e realizzati. Utilizzare diverse strategie per la soluzione di un problema Mettere in relazione le informazioni raccolte. Descrivere il lavoro svolto utilizzando diversi modelli

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Classe IV EAA – Disciplina: Elettronica COMPETENZE 1. Comprendere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà artificiale 2. Saper gestire con strumenti idonei situazioni nuove

CONTENUTI / MODULI Richiami dei concetti fondamentali di Elettrotecnica. • Reti lineari • Legge di Ohm • Principi di Kirchhoff • Teorema di Thevenin • Teorema di Millman • Principio di sovrapposizione degli effetti Componenti discreti non lineari • Teoria dei semiconduttori • Giunzione P-N • Diodo • Circuiti raddrizzatori • Struttura e principio di funzionamento del BJT • Circuito di polarizzazione Amplificatori a BJT • Circuito equivalente del BJT per piccoli segnali • Analisi statica e dinamica di un amplificatore ad emettitore comune • Risposta in frequenza. • Reazione Amplificatori operazionali • A.O. ideali • Configurazione invertente e non invertente • Applicazioni lineari e non lineari

PERIODO settembre

• • •

ottobre - novembre

• • •

dicembre -febbraio

marzo- giugno

ABILITA’ Analizzare il comportamento di semplici circuiti in corrente continua Utilizzare gli strumenti di calcolo specifici della teoria delle reti Analizzare le principali applicazioni dei diodi Analizzare semplici circuiti di amplificazione Saper consultare i data sheet degli A.O. Riconoscere e saper usare le principali soluzioni circuitali degli A.O.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Classe IV ETC – Disciplina : Sistemi elettronici automatici COMPETENZE 1. Comprendere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà artificiale 2. Saper gestire con strumenti idonei situazioni nuove

CONTENUTI / MODULI Sistemi sequenziali • Contatori • Automi • Registri a scorrimento • Memorie

PERIODO settembre- dicembre

•

Dispositivi programmabili gennaio-marzo • Microcontrollori: struttura e programmazione • Ambiente integrato MPLAB (parte svolta durante le ore di laboratorio) Sistemi lineari aprile- giugno • Sistemi del primo ordine • Sistemi del secondo ordine • Studio dei sistemi con diversi software di simulazione (parte svolta durante le ore di laboratorio)

3. Individuare relazioni fra le varie realtà. 4. Descrivere in varie forme un fenomeno dell’area tecnologica

•

Simulazione di sistemi • PSPICE • EWB • MATLAB

settembre- dicembre

• • •

Linguaggio Visual Basic gennaio-giugno Questo modulo sarà svolto durante le ore di laboratorio.

Classe V ETC – Disciplina : Sistemi elettronici automatici 43

ABILITA’ Riconoscere e definire i principali aspetti dei sistemi esaminati. Progettare, realizzare e collaudare sistemi sequenziali Progettare, realizzare e collaudare semplici sistemi con microcontrollori. Saper utilizzare gli strumenti di calcolo specifici della teoria delle reti Redigere documenti relativi ai sistemi progettati.

Utilizzare diverse strategie per la soluzione di un problema Mettere in relazione le informazioni raccolte. Descrivere il lavoro svolto utilizzando diversi modelli.

Specializzando: Nicola Sasanelli

COMPETENZE 1. Comprendere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà artificiale 2. Saper gestire con strumenti idonei situazioni nuove

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

CONTENUTI / MODULI Analisi delle reti • Approfondimenti sulla trasformata Laplace • Diagrammi di Bode • Diagramma di Nyquist Sistemi di controllo analogici • Caratteristiche dei sistemi di controllo • Stabilità • Stabilizzazione Sistemi di acquisizione e distribuzione dati • Architettura • Convertitori D/A e A/D • Sistemi distribuiti I/O • Interfacciamento dei convertitori Sistemi di controllo tempo discreto • Campionamento e ricostruzione • Trasformata zeta • Stabilità

PERIODO settembre- novembre di

• dicembre-gennaio

febbraio

• • •

marzo – aprile

Dispositivi programmabili gennaio - giugno • Caratteristiche di base del microcontrollore PIC16F876A • Programmazione del PIC16F876A • Richiami sul Visual Basic • Applicazioni del PIC16F876A utilizzando programmi scritti in VB Questo modulo sarà svolto durante le ore di laboratorio.

•

• •

ABILITA’ Saper utilizzare gli strumenti di calcolo specifici della teoria delle reti Riconoscere e definire i principali aspetti dei sistemi esaminati. Saper valutare il grado di stabilità di un sistema di controllo Progettare una rete correttrice. Progettare, realizzare e collaudare semplici sistemi di controllo Strutturare tipici sistemi di acquisizione e distribuzione dati Redigere documenti relativi ai sistemi progettati.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

COMPETENZE 3. Individuare relazioni fra

CONTENUTI / MODULI PERIODO Simulazione di sistemi settembre- dicembre • PSPICE le varie realtà. • EWB 4. Descrivere in varie forme • MATLAB Questo modulo sarà svolto durante le ore di un fenomeno dell’area laboratorio. tecnologica

• • •

•

5. Nel lavoro di gruppo essere in grado di apportare un contributo personale all’organizzazione ed allo svolgimento del lavoro

ABILITA’ Utilizzare diverse strategie per la soluzione di un problema Mettere in relazione le informazioni raccolte. Descrivere il lavoro svolto utilizzando diversi modelli. Realizzare un lavoro di gruppo conclusivo relativo alle abilità e competenze acquisite

La metodologia didattica è comune a tutti i moduli e prevede: •

lezioni frontali e dialogate, per il trasferimento di conoscenze e l'impostazione di

problematiche generali; •

lavori di gruppo, finalizzati a rielaborare, applicare, ampliare ed utilizzare le conoscenze

acquisite. Il lavoro di gruppo prevede l’assegnazione di problemi, anche di complessità differente, a cui gli alunni dovranno fornire soluzioni ed evidenziare procedimenti e strumenti adottati, da sintetizzare attraverso una relazione finale; •

rielaborazione individuale, in classe, ma prevalentemente a casa, per acquisire contenuti,

verificare autonomamente il proprio livello di apprendimento ed imparare a controllare il proprio processo cognitivo. Dalla metodologia discendono gli strumenti didattici, rappresentati dal libro di testo, da dispense, da sussidi audiovisivi e multimediali, da progetti di classe. Le modalità prevalenti di verifica e valutazione prevedono: •

verifiche individuali orali e scritte, che consentono di controllare anche il grado di

autonomia raggiunto; •

le attività in laboratorio, valutate monitorando l’interesse e la responsabilità dimostrate

durante l’esercitazione. Si concluderanno con

la realizzazione di relazioni opportunamente

organizzate e presentate in formato elettronico; •

la discussione critica con l'insegnante.

Le verifiche sono mirate inizialmente a far emergere il grado di acquisizione dei concetti tipici della disciplina, e successivamente la competenza dell’allievo nell’applicarli anche in situazioni non esplicitamente considerate in classe o in laboratorio. Per ogni tipologia di verifica sono previste almeno due prove per mese. La programmazione si conclude prevedendo il recupero in classe dopo ogni verifica, il lavoro di gruppo su tematiche assegnate, il progetto pomeridiano di “Help”. Il mio tirocinio in classe è iniziato nella seconda settimana di gennaio, periodo in cui la docentetutor era impegnata nelle verifiche di fine quadrimestre. Lo svolgimento del programma era sostanzialmente conforme alla tempistica prevista, ad eccezione di qualche lieve ritardo dovuto ad assenze della classe o alla necessità della docente di ritornare su argomenti fondamentali non perfettamente assimilati. Dopo aver analizzato la struttura ed i contenuti delle quattro programmazioni, ho unito le mie considerazioni all’esperienza concreta della prof.ssa Gallo, che ha integrato la descrizione delle sue

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

scelte progettuali richiamando gli obiettivi generali (8) e gli sbocchi professionali (9) di ciascun indirizzo, ma soprattutto ha attualizzato le programmazioni considerando i profili caratteristici di ciascuna classe.

Criteri di scelta dell'intervento di tirocinio Durante la fase osservativa sono rimasto molto colpito dall’atteggiamento di alcuni studenti in particolare, che presentavano gravi carenze sul piano didattico e difficoltà comportamentali nella relazione con l’insegnante di classe e con i compagni. Di fronte a tali situazioni di disagio, mi sono interrogato sulle possibilità che il mio ruolo di tirocinante poteva provocare sul sistema-classe e, in particolare, sugli studenti in difficoltà. Essendo un “elemento estraneo” al loro abituale contesto didattico, avrei potuto generare degli stimoli nuovi, sperando di innescare dei meccanismi motivanti. Infatti il problema della motivazione è emerso più volte nelle analisi svolte con la prof.ssa Gallo. Senza una spinta motivazionale, gli studenti sarebbero rimasti “assopiti” in una specie di limbo, continuando a produrre il minimo necessario ad arrivare alla fine dell’anno scolastico senza troppe preoccupazioni. Come e dove innescare la spinta, coniugandola con le esigenze formative curricolari? Il contenuto, la modalità e la sede dell’intervento si delinearono mettendo a confronto le programmazioni delle quattro classi. Nell’ambito dell’insegnamento di “Sistemi elettronici automatici”, sia nella 4a che nella 5a ETC nel mese di gennaio la programmazione proponeva la trattazione dei microcontrollori (µC), a livello introduttivo in 4a e sotto l’aspetto applicativo in 5a. Essendo componenti di largo utilizzo sia in applicazioni relativamente semplici, come contatori programmabili, che in contesti complessi, come l’acquisizione e l’elaborazione dei segnali, i µC potevano essere un buon punto di partenza per coinvolgere le due classi con lavori di gruppo basati sul problem solving e sul decision making, più coinvolgenti rispetto alle classiche lezioni versative, e avrebbe innescato dei processi di peer teaching tra gli studenti (il richiamo all’esperienza della “scuola di Barbiana” è immediato

), a patto di utilizzare criteri opportuni di composizione dei

gruppi.

Sito web I.T.I.S. “M. Panetti”. URL: http://www.itispanetti.it/

Dipartimento di Elettronica e laboratorio, Sistemi Elettronici, Telecomunicazioni e TDP elettronici. Verbale riunione

di Dipartimento 6/9/2008. I.T.I.S. “Modesto Panetti” Bari, 2008. 10

Scuola di Barbiana. Lettera ad una professoressa. LEF Editrice Firenze, 2008.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Un’interazione più intensa tra gli studenti, finalizzata alla realizzazione di qualcosa di pratico ed utilizzabile, poteva far partire una reazione positiva. Si andava quindi definendo la metodologia di base per l’intervento didattico, ispirata ai gruppi di apprendimento cooperativo (cooperative learning).

Le basi dell’apprendimento cooperativo Durante le lezioni di Didattica generale, affidate alla prof.ssa Angela Danisi, avevo più volte registrato l’accento su questa metodologia di apprendimento, che aveva stimolato la mia curiosità di docente in formazione. Avendo l’opportunità di passare dalla teoria alla pratica, ho svolto una ricerca sul tema, iniziando con la classica indagine su Internet con Google. Tra i primi risultati era riportato il collegamento ad un sito istituzionale, il Centro Servizi Didattici (Ce.Se.Di.) della Provincia di Torino. L’obiettivo principale del Ce.Se.Di. è offrire opportunità formative per docenti e studenti, a integrazione della didattica curricolare ed extracurricolare e per la sperimentazione, e strumenti per la progettazione didattica e servizi a supporto delle autonomie scolastiche. Il Ce.Se.Di. è stato l’incubatore in cui si è sviluppate esperienze molto interessanti di pratica didattica basata sull’apprendimento cooperativo. “Il Cooperative Learning costituisce una specifica metodologia di insegnamento attraverso la quale gli studenti apprendono in piccoli gruppi, aiutandosi reciprocamente e sentendosi corresponsabili del reciproco percorso. L’insegnante assume un ruolo di facilitatore ed organizzatore delle attività, strutturando ‘ambienti di apprendimento’ in cui gli studenti, favoriti da un clima relazionale positivo, trasformano ogni attività di apprendimento in un processo di ‘problem solving di gruppo’, conseguendo obiettivi la cui realizzazione richiede il contributo personale di tutti.” (11) Visitando il sito www.apprendimentocooperativo.it mi sentivo cadere, come Alice nella tana del Bianco Coniglio (12), in un mondo assolutamente nuovo, complesso, affascinante. Mi resi conto che, nonostante il fascino di una metodologia didattica efficacemente sperimentata anche in contesti “difficili” (13), avrei corso il rischio di commettere gravi errori improvvisando un’attività di apprendimento sulla base di conoscenze soltanto teoriche, senza avere la necessaria esperienza pratica. Tuttavia, d’accordo con l’insegnante di classe, ritenni che alcuni elementi essenziali del metodo potevano essere adottati, in virtù del fatto che erano potenzialmente la soluzione adeguata al contesto delle classi in cui andava situato l’intervento. 11

dal sito: www.apprendimentocooperativo.it

L. Carroll. Le avventure di Alice nel paese delle meraviglie.

M. W. Goodwin. Cooperative Learning and Social Skills: What Skills to Teach and How to Teach Them. Intervention

in School and Clinic 1999; 35; p. 29.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

In modo molto sintetico, accenno alle basi dell’apprendimento cooperativo (14). •

Interdipendenza positiva, ossia la percezione di essere collegati

con altri in un modo tale che il singolo non può avere successo senza fare gruppo e viceversa il gruppo non può avere successo senza il singolo. (15) •

L'interazione promozionale faccia a faccia è strettamente

connessa all'interdipendenza positiva e si manifesta attraverso comportamenti che denotano non solo l'interesse per il conseguimento

Figura IV-5: il Bianco Coniglio

nella

versione

degli obiettivi, ma anche il piacere di lavorare insieme.

illustrata da sir Sir John

•

Tenniel.

Le competenze sociali sono definite come il “livello di expertise

raggiunto nell'uso coerente di un insieme di abilità relazionali che favoriscono la buona relazione e interazione con gli altri”. (16) •

La responsabilità individuale e di gruppo: “Il gruppo deve essere responsabile del

raggiungimento dei suoi obiettivi e ogni membro lo deve essere nel contribuire con la sua parte di lavoro.” (17) •

La revisione del lavoro e la verifica individuale e di gruppo: i membri discutono come hanno

raggiunto i loro risultati, come hanno realizzato l'attività, se hanno raggiunto i loro obiettivi, se le relazioni tra loro nel lavoro sono state efficaci ed utili. La revisione permette il miglioramento continuo dei processi di apprendimento, poiché attiva le pratiche metacognitive dell'imparare ad imparare. Inoltre permette un'analisi attenta di come i membri stanno lavorando insieme e come essi possono aumentare l'efficacia del gruppo. •

L'interazione simultanea: consiste nella possibilità di una partecipazione attiva di più studenti

nello stesso tempo.

14 15

sito: www.apprendimentocooperativo.it D.W. Johnson, R. T. Johnson. Learning Together and Alone; Cooperation, Competition, and Individualization.

Prentice-Hall, Inc. Publishers, Englewood Cliffs, New Jersey. passim 16

D.W. Johnson, R. T. Johnson. Learning Together and Alone; Cooperation, Competition, and Individualization.

Prentice-Hall, Inc. Publishers, Englewood Cliffs, New Jersey. 17

D.W. Johnson, R. T. Johnson. op. cit.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

•

L'equa partecipazione: si crea assegnando i turni per la

partecipazione all'attività, stabilendo delle norme, dividendo il lavoro in modo da rendere lo studente responsabile per una parte del compito. •

L'eterogeneità: offre le maggiori opportunità per un

muto sostegno e insegnamento; migliora le relazioni e l'integrazione tra sessi, razze e abilità; rende più semplice la gestione dell'aula perché avere in ogni gruppo uno studente con un alto rendimento è come disporre di un "aiuto insegnante" per ogni tre studenti. Figura IV-6. David e Roger Johnson (Università del Minnesota) sono fra i

•

Lo status: è definito come un grado sociale o culturale

pionieri del cooperative learning. Le

convenzionale, condiviso da tutti; chi ha uno status elevato

loro prime esperienze di cooperative

assume posizioni di dominanza rispetto agli altri. Per ridurre

learning risalgono agli anni sessanta.

le differenze nella partecipazione, i compiti cooperativi

devono richiedere molte e differenti abilità intellettuali; nessuno potrà avere tutte le abilità necessarie allo svolgimento del compito; ognuno avrà almeno alcune delle abilità necessarie. (18) •

Complessità: gli argomenti vanno presentati in forma problematica, per sollevare curiosità,

desiderio di conoscere, sfidando le abilità cognitive di ogni membro del gruppo; infatti un compito complesso, se accettato e condiviso da tutti i membri del gruppo, richiede il contributo di tutti. Gli elementi caratterizzanti il cooperative learning sono quindi in evidente accordo con le competenze chiave indicate a livello europeo per la formazione nella scuola. Decidemmo quindi di strutturare l’intervento didattico: 1. nella 4a e nella 5a ETC (sede dell’intervento); 2. attorno al modulo sui µC (contenuto disciplinare dell’intervento); 3. attuando un approccio metodologico: a. di tipo progettuale, b. basato sul lavoro in piccoli gruppi, c. ispirati ai principi dell’apprendimento cooperativo. Le due classi scelte sono composte rispettivamente da 15 e 17 alunni, con il vantaggio di poter operare con più tranquillità, dato la minore numerosità rispetto alle altre due classi. Il mio progetto di intervento si è armonizzato con il percorso didattico previsto dalla prof.ssa Gallo, che, sia in fase di preparazione che di realizzazione, ha avuto una parte attiva importante, supportando le mie scelte con la sua esperienza e competenza professionale. Mi ha sostenuto con 18

E.G. Cohen; R. A. Lotan; B. A. Scarloss; A. R. Arellano. Complex Instruction: Equity in Cooperative Learning

Classrooms. Theory into Practice, 38(2) 1999, 80-86.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

entusiasmo e ha condiviso con me difficoltà e soddisfazioni. Ho trovato in lei piena disponibilità ed apertura al confronto, nonché un aiuto concreto nel reperimento di materiali ed informazioni. L’oggetto dell’intervento non mi trovava impreparato, avendo realizzato, nella mia tesi di laurea, un sistema di acquisizione e registrazione di segnali biomedici, basato su un particolare µC (il PIC16F877 prodotto dalla Microchip®), dotato di unità di conversione A/D integrata, collegato con un memoria flash, con il personal computer tramite interfaccia RS-232, con un display alfanumerico e con altri dispositivi elementari di input/output, che avevo successivamente sviluppato durante il dottorato di ricerca in Ingegneria elettronica (svolto presso la Sezione di Ingegneria Biomedica dell’Università di Bari nell’ambito dell’analisi dei segnali biomedica). Disponevo quindi di alcuni esemplari di PIC e di un programmatore, da utilizzare in caso di necessità, oltre che di una discreta esperienza pratica, recentemente approfondita durante le lezioni disciplinari della S.S.I.S. di Didattica dell’elettronica digitale con CAD. Il prof. Francesco Adamo, infatti, aveva ripreso l’argomento sui PIC, per fortuita coincidenza, proprio nel periodo in cui programmavo l’intervento didattico, consentendomi di presentare un’applicazione didattica dei PIC come tema d’esame. L’utilizzo dei PIC, inoltre, risultava particolarmente importante nell’ottica del futuro lavorativo degli studenti, trattandosi di un prodotto ormai maturo della tecnologia elettronica, come risulta sia sul sito web del produttore (19) che in numerosissimi altri siti di aziende elettroniche e di appassionati.

Valutazione di partenza delle classi Preliminarmente, per avere un riscontro oggettivo sul livello di apprendimento delle classi, ho considerato le valutazioni degli scrutini della fine del primo quadrimestre, che riporto nella tabella seguente. Dall’analisi integrata degli indicatori e della distribuzione statistica dei voti (figura IV-3) risulta la necessità di attuare un intervento di recupero in entrambe le classi, motivata dalla presenza di studenti con insufficienze gravi. La situazione della quarta, inoltre, manifesta una suddivisione della classe in due blocchi, uno costituito da studenti con importanti carenze cognitive e l’altro con valutazione sostanzialmente sufficiente. Tale analisi rafforza la scelta metodologica di adottare strategie di peer teaching in piccoli gruppi, in cui la collaborazione tra studenti con basi più solide e più motivati possa coinvolgere e motivare gli altri. Classe Valutazione Media 19

IV ETC scritto orale 5,1 5,1

www.microchip.com

V ETC scritto orale 5,6 5,5

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Nella tabella è riportata laMediana distribuzione delle ore di lezione 6 in classe 5di in laboratorio 6 (indicate da 6“L-”). Le ore scelte per attuare l’intervento didattico Modasono evidenziate con l’ombreggiatura 5 6 ed il grassetto). 6

Voto Minimo Voto Massimo Deviazione standard Studenti con voto sufficiente Studenti frequentanti

3 8 1,4 5

2 7 1,8 10

6 3 8 1,3 10

3 8 1,6 10

IV ETC

V ETC

Frequency

5 4 3

2 1

1 0

media

Figura IV-7: rappresentazione della distribuzione dei voti nella 4a ETC (a sinistra) e nella 5a ETC (a destra). I voti considerati sono ottenuti dalla media della valutazione scritta e di quella orale. La situazione della 4a mostra una distribuzione non omogenea dei voti, in quanto 4 studenti hanno una votazione inferiore o uguale al 4, mentre gli altri 10 hanno un voto maggiore o uguale al 6. Nella 5a non si nota una suddivisione netta degli studenti in base al voto ed il voto medio, leggermente superiore a quello della 4a, denota comunque la presenza di situazioni di grave insufficienza.

Nella programmazione dell’intervento, ho dovuto tener conto che circa dieci studenti della quarta sarebbero stati coinvolti nel progetto dell’alternanza scuola/lavoro per una settimana, in cui si sarebbe potuta attuare al massimo un’azione di recupero, senza quindi poter introdurre nuovi aspetti formativi. Per quanto concerne la strutturazione temporale dell’intervento, sono partito dalla distribuzione delle ore settimanali di lezione, riportata nello schema seguente:

Ora 8:00-8:55 8:55-9:50 9:50-10:45 10:45-11:40

Lun

Mar

Giorno della settimana Mer Ven V V L-IV L-IV

Sab L-V L-V L-V IV

Considerando che nei primi tre giorni della settimana il calendario prevede al massimo un’ora di lezione (in 4a o in 5a), in accordo con la docente-tutor ho deciso di concentrare la mia attività in 52

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

classe nei giorni di venerdì e sabato. Tale scelta consentiva di affiancare, in entrambe le classi, la trattazione dei µC (affidata a me) con quella degli altri argomenti previsti dal programma (sistemi lineari del 1° e 2° ordine in 4a e sistemi di acquisizione dati e sistemi a tempo discreto in 5a), oltre che consentire lo svolgimento delle verifiche formative programmate, secondo l’organizzazione a cui erano abituati gli studenti. Lo svantaggio di tale scelta era rappresentato da un maggior sforzo cognitivo richiesto alla fine della settimana, con la conseguente necessità di dover dosare il carico durante le due o tre ore consecutive, alternando quando possibile attività in classe e in laboratorio, e dalla possibilità che eventi imprevedibili (come assemblee di classe, d’istituto, viaggi d’istruzione, assenze collettive) procurassero delle soluzioni di continuità rilevanti.

Il progetto d'intervento Sono partito dall’organizzazione modulare della programmazione annuale dell’insegnante di classe. “Il termine modulo (dal lat. modulus, diminutivo di modus, misura, regola, modello) nell’ambito didattico viene utilizzato […] per indicare un insieme di esperienze di apprendimento (costruite generalmente in forma di unità didattica), riferite ad una disciplina o ad alcune discipline di studio, con l’indicazione precisa degli obiettivi da raggiungere, dei prerequisiti e della durata complessiva di svolgimento. […] La caratteristica di un modulo è la possibilità di combinarlo variamente con altri, in relazione con le competenze o qualificazioni previste” (20) Nella definizione del progetto ho scelto di adottare un approccio di tipo induttivo. Partendo da esempi pratici e da problemi semplici riscontrabili nella vita quotidiana, ho predisposto un percorso di costruzione progressiva di conoscenze e di abilità, coinvolgendo tutti gli studenti nella fase di introduzione degli aspetti cognitivi e stimolando la ricerca autonoma di soluzioni. Dopo aver accertato la possibilità degli studenti di accedere da casa alla rete Internet, ho previsto, come attività sussidiaria a quella da svolgere in classe o in laboratorio, di reperire sussidi didattici direttamente su Internet, inviandoli agli studenti tramite e-mail e di richiedere agli stessi studenti di effettuare ricerche sul web e di inviare i loro elaborati sia a me che alla prof.ssa Gallo ancora tramite la e-mail. Nello sviluppo dei progetti ho cercato di stabilire collegamenti agli argomenti trattati in parallelo dalla prof.ssa Gallo (soprattutto per l’attività in 5a) e da altri docenti in discipline affini,

U. Tenuta. Moduli didattici ed unità didattiche. In: AA.VV., Dizionario di Scienze dell’educazione, LDC – LAS

S.E.I., 1997, pp. 708-709.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

particolarmente con il prof. Trojano (Elettronica e TDP) e con il prof. Russo Rossi (Telecomunicazioni), avendo come riferimento le ottime indicazioni prodotte dalla Commissione Brocca: “Le lezioni frontali sono utili sia per il trasferimento di alcune conoscenze preliminari indispensabili, sia per formalizzare e generalizzare quanto appreso nelle esperienze pratiche. Si deve però ricorrere ampiamente a metodi attivi di apprendimento. Lo studente deve essere messo di fronte a problemi non semplicemente applicativi di procedimenti già studiati, ma aperti, che implichino cioè un’attività di chiarimento, analisi e scelta.” (21)

Progetto d'intervento in 4a ETC 1

Titolo del modulo

Microcontrollori: struttura e programmazione 2

Obiettivi

2.1

Sapere (Obiettivi cognitivi)

conoscere l’architettura interna tipica di un µC PIC;

distinguere tra memoria dati e memoria di programma;

conoscere i principali registri speciali;

conoscere la differenza di funzionamento in input e output (I/O) di una porta del PIC;

conoscere le principali istruzioni per la programmazione.

2.2

Saper fare (Abilità)

Saper gestire i registri generici della memoria dati;

saper configurare correttamente le porte di I/O di un PIC;

saper generare delle sequenze digitali in uscita, con opportuna temporizzazione;

saper rilevare variazioni di stato in segnali digitali in ingresso;

saper impostare cicli di conteggio.

2.3

Saper essere (Competenze educative)

partecipare in modo attivo e responsabile al lavoro nel gruppo-classe e in piccoli gruppi;

rispettare gli impegni presi nei confronti del docente e della classe;

rispettare idee e comportamenti altrui;

Commissione “Brocca”. Piani di studio della scuola secondaria superiore e programmi dei trienni. Studi e documenti

degli annali della pubblica istruzione 59/60*. Le Monnier, Firenze-Roma, 1992., Indicazioni didattiche per Sistemi automatici p. 725

Specializzando: Nicola Sasanelli

saper affrontare il nuovo e l'imprevisto.

2.4 -

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Saper essere (Competenze tecnico-scientifiche) Essere in grado di progettare un semplice sistema digitale programmabile a µC: o svolgendo autonomamente l’analisi delle specifiche; o individuando i componenti da utilizzare e le relative connessioni; o sviluppando in modo autonomo l’algoritmo risolutivo;

saper riconoscere la funzione svolta da un sistema a µC, integrando le informazioni dello schema a blocchi con quelle rappresentate nel diagramma di flusso (flow-chart);

saper interpretare i manuali tecnici dei componenti. Prerequisiti

Notazione binaria ed esadecimale

Concetto di registro digitale basato su Flip-Flop

Concetto di algoritmo

Elementi fondamentali di teoria dei circuiti

La verifica dei pre-requisiti si è svolta contestualmente alla fase osservativa. Avendo riscontrato delle carenze cognitive in alcuni studenti, ho scelto di svolgere gli interventi di recupero direttamente durante le attività didattiche previste, in modo da colmare le lacune contestualmente alla strutturazione dei saperi. 4 -

Metodologia Presentazione alla lavagna di semplici situazioni problematiche e della relativa soluzione, da cui ricavare proprietà generali;

lezioni partecipate in classe, per il trasferimento di conoscenze e l'impostazione di problematiche generali;

esercitazioni in laboratorio, in cui verificare praticamente i concetti appresi mediante il learning by doing;

lavoro in piccoli gruppi, in cui, partendo da specifiche generali, si impiegheranno tecniche di problem solving per ottenere la soluzione, da sintetizzare attraverso una relazione finale.

Attraverso l’utilizzo di diverse metodologie didattiche sarà possibile stimolare le diverse “intelligenze” (22), per attivare la strutturazione ed il consolidamento dei concetti anche negli studenti che incontrano difficoltà durante le normali lezioni versative. Anche durante le lezioni alla

H. Gardner. Formae mentis. Saggio sulla pluralità dell'intelligenza [1983], Feltrinelli, Milano, 1987, passim.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

lavagna si darà ampio spazio alla proposizione di problemi e alla ricerca di soluzioni, anche con processi di convergenza progressiva. 5

Strumenti didattici

Lavagna

Libro di testo

Piccole dispense (in fotocopia)

Datasheet dei componenti (in fotocopia)

Strumentazione di laboratorio (hardware e software MPLab)

6 6.1 -

Strumenti di verifica e di valutazione Verifica formativa (ex-ante e in itinere) Domande a risposta immediata, rivolte durante le lezioni dialogate, per l’accertamento immediato di alcuni pre-requisiti e del livello di comprensione e di partecipazione alle attività in classe;

svolgimento di esercitazioni alla lavagna, per far emergere misconcetti, coadiuvare lo studente nella costruire della rete dei concetti significativi, individuare lacune da colmate rapidamente.

6.2 -

Verifica sommativa (ex-post) Prova scritta semi-strutturata (domande a scelta multipla e a risposta multipla per la valutare aspetti cognitivi, domande a risposta aperta e soluzione di casi problematici, per valutare conoscenze e competenze),

Relazione scritta sul lavoro svolto in piccoli gruppi, per consentire la riflessione (lavoro metacognitivo) e la sintesi sui metodi di soluzione e sui risultati raggiunti.

La valutazione terrà conto della conoscenza dei contenuti, delle capacità di analisi, di sintesi e di rielaborazione personale, della capacità di utilizzare un linguaggio specifico, della capacità di commentare grafici e schemi oltre che dell’impegno, dell’interesse e della partecipazione mostrati nello svolgimento del lavoro individuale e di gruppo. 7

Scansione temporale

Riporto mediante un cronoprogramma indicativo, in modo da avere un controllo sui tempi di svolgimento, facendo riferimento all’unità oraria di 55 minuti vigente nella scuola. Attività in classe/laboratorio Accertamento dei pre-requisiti ed eventuale azione di recupero Problema 1: lampeggiatore ad un LED Presentazione del problema ed ipotesi di soluzione con un componente programmabile L’architettura del PIC 16F84

N. ORE 2 12 1 2

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Esercitazione in laboratorio: procedura di programmazione, scrittura del primo programma Esercitazione in laboratorio: programmazione del PIC e verifica di funzionamento Il problema della temporizzazione: il ciclo di ritardo e l’utilizzo di variabili contatore Calcolo del tempo di ritardo Esercitazione in laboratorio: implementazione e verifica della temporizzazione Problema 2: il pannello segnapunti per una squadra di pallacanestro Presentazione del problema, suddivisione in gruppi e scelta del dispositivo da realizzare Lavoro in gruppo e presentazione della soluzione alla classe Sintesi delle difficoltà incontrate e generalizzazione delle soluzioni Realizzazione del pannello segnapunti in laboratorio VERIFICA E RECUPERO Verifica scritta Stesura relazione di gruppo Attività di recupero (eventuale) Totale

2 2 2 1 2 10 2 2 2 4 4 2 1 1 26

Azioni di recupero

Ripresa immediata in classe degli argomenti che manifestano lacune

Correzione in classe della verifica scritta, con contestuale richiamo dei concetti più problematici

Chiarimenti metodologici e concettuali durante la presentazione del lavoro di gruppo alla classe

Progetto d'intervento in 5a ETC 1

Titolo del modulo

Applicazione di sistemi a microcontrollore in ambito domestico: il progetto “DOMO-PIC-A” 2 2.1

Obiettivi Sapere (Obiettivi cognitivi)

Conoscere le problematiche e alcune applicazioni dei sistemi di controllo per la domotica;

conoscere l’architettura di sistemi di controllo basati su µC-PIC;

conoscere i principi per la conversione A/D mediante un µC-PIC;

strutturare semplici algoritmi di controllo basati su condizioni di soglia;

conoscere le fasi per la strutturazione di un progetto, dalla definizione delle specifiche alla verifica delle prestazioni.

2.2

Saper fare (Abilità)

Utilizzare la rete Internet per svolgere ricerche e per comunicare;

rappresentare e saper interpretare lo schema a blocchi di un sistema;

rappresentare un algoritmo mediante un diagramma di flusso;

implementare un algoritmo in linguaggio assembly per PIC;

programmare un PIC e verificare il funzionamento del circuito in cui è inserito; 57

Specializzando: Nicola Sasanelli

2.3

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

saper redigere una relazione tecnica. Saper essere (Competenze educative)

partecipare in modo attivo e responsabile al lavoro nel gruppo-classe e in piccoli gruppi;

essere in grado di motivare i membri del gruppo di appartenenza;

svolgere compiti di leadership democratica

individuare ed attuare strategie positive per la soluzione

rispettare gli impegni presi nei confronti del docente e della classe;

rispettare idee e comportamenti altrui;

saper affrontare il nuovo e l'imprevisto;

saper gestire la propria emotività.

2.4

Saper essere (Competenze tecnico-scientifiche)

Esser in grado di articolare una ricerca sulla rete Internet in modo autonomo;

essere in grado di progettare un semplice di acquisizione dati utilizzando un µC-PIC: o definendo autonomamente le specifiche; o individuando i componenti da utilizzare e le relative connessioni; o sviluppando in modo autonomo l’algoritmo risolutivo; o individuando le connessioni con altri sistemi di controllo ed i relativi protocolli di comunicazione;

saper riconoscere la funzione svolta da un sistema a µC, integrando le informazioni dello schema a blocchi con quelle rappresentate nel diagramma di flusso (flow-chart);

saper interpretare i manuali tecnici dei componenti. Prerequisiti

Notazione binaria ed esadecimale

Concetti basilari per l’utilizzo di un µC PIC: o architettura interna; o gestione dell’I/O; o istruzioni principali.

Principi di programmazione: o concetto di algoritmo; o rappresentazione mediante diagrammi di flusso.

Sistemi di acquisizione dati 58

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

o struttura tipica; o rappresentazione mediante diagrammi a blocchi. Per quanto concerne i sistemi di acquisizione dati, la verifica dei pre-requisiti si è svolta durante la fase osservativa. Per gli altri argomenti, la verifica sarà svolta mediante un colloquio conoscitivo preliminare, seguito da una o più lezioni di recupero. 4

Metodologia

Presentazione alla lavagna di semplici situazioni problematiche e della relativa soluzione, da cui ricavare proprietà generali;

lezioni partecipate in classe, per il trasferimento di conoscenze e l'impostazione di problematiche generali;

esercitazioni in laboratorio, in cui verificare praticamente i concetti appresi mediante il learning by doing;

lavoro in piccoli gruppi, in cui, partendo da specifiche generali, si impiegheranno tecniche di problem solving per ottenere la soluzione, da sintetizzare attraverso una relazione finale.

Attraverso l’utilizzo di diverse metodologie didattiche sarà possibile stimolare le diverse “intelligenze” (23), per attivare la strutturazione ed il consolidamento dei concetti anche negli studenti che incontrano difficoltà durante le normali lezioni versative. Anche durante le lezioni alla lavagna si darà ampio spazio alla proposizione di problemi e alla ricerca di soluzioni, anche con processi di convergenza progressiva. 5

Strumenti didattici

Lavagna

Libro di testo

Piccole dispense (in fotocopia)

Datasheet dei componenti (in fotocopia)

Strumentazione di laboratorio (hardware e software MPLab)

Presentazioni in Powerpoint (per illustrare l’architettura ed il funzionamento del PIC).

Strumenti di verifica e di valutazione

6.1 -

Verifica formativa (ex-ante e in itinere) Domande a risposta immediata, rivolte durante le lezioni dialogate, per l’accertamento immediato di alcuni pre-requisiti e del livello di comprensione e di partecipazione alle attività in classe;

H. Gardner. Formae mentis. Saggio sulla pluralità dell'intelligenza [1983], Feltrinelli, Milano, 1987, passim.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

svolgimento di esercitazioni alla lavagna, per far emergere misconcetti, coadiuvare lo studente nella costruire della rete dei concetti significativi, individuare lacune da colmate rapidamente.

6.2

Verifica sommativa (ex-post)

Prova scritta semi-strutturata (domande a scelta multipla e a risposta multipla per la valutare aspetti cognitivi, domande a risposta aperta e soluzione di casi problematici, per valutare conoscenze e competenze),

Relazione scritta sul lavoro svolto in piccoli gruppi, per consentire la riflessione (lavoro metacognitivo) e la sintesi sui metodi di soluzione e sui risultati raggiunti.

Scansione temporale

N. prog. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

N. 1 2 3 4 5

Attività in classe / in laboratorio Presentazione del progetto DOMO-PIC-A, suddivisione in gruppi Prerequisiti sul funzionamento dei PIC Lezione partecipata: accertamento dei prerequisiti Lavoro di gruppo: presentazione alla classe di specifici aspetti di base di un PIC Lavoro di gruppo: realizzazione di sequenze di accensione di LED Esercitazione in laboratorio: implementazione di sequenze di accensione di LED Conversione A/D con PIC 16F87x Lezione partecipata: utilizzo del modulo ADC del PIC 16F87x Esercitazione in laboratorio: conversione A/D con un PIC 16F877 Presentazione alla classe e discussione delle proposte di controlli specifici per il progetto DOMO-PIC-A Presentazione alla classe di ipotesi di soluzione per ogni controllo specifico Progetto di sotto-sistemi di controllo domotico con PIC 16F87x Lezione partecipata: strutturazione di un progetto, dalla definizione delle specifiche alla verifica delle prestazioni Presentazione alla classe del progetto di ciascun controllo specifico Lezione partecipata: esempio di algoritmo di controllo basato su condizioni di soglia Presentazione alla classe degli algoritmi di controllo Esercitazione di laboratorio: implementazione degli algoritmi di controllo Esercitazione di laboratorio: simulazione del funzionamento dei sotto-sistemi di controllo VERIFICA E RECUPERO Verifica scritta Attività di recupero (eventuale) Presentazione alla classe delle relazioni finali Totale

Ore 1 1 3 1 3

N. ORE 1 8 1 3 1 3 9 1 2 3 3 23 2 3 2 4 6 6 8 3 2 3 40

Specializzando: Nicola Sasanelli

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

1 2 3 3 2 3 2 4 6 6 3 2 3

Diagramma di Gantt dell’intervento didattico in 5a E.T.C. I diversi colori si riferiscono ad attività che si riferiscono allo stesso ambito (vedi tabella precedente).

Azioni di recupero

Ripresa immediata in classe degli argomenti che manifestano lacune

Correzione in classe della verifica scritta, con contestuale richiamo dei concetti più problematici

Chiarimenti metodologici e concettuali durante la presentazione del lavoro di gruppo alla classe.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Capitolo V. REALIZZAZIONE DELL'INTERVENTO E SUA ANALISI

Realizzazione dell’intervento in 4a ETC Prima lezione partecipata: il LED lampeggiante La lezione, della durata di due ore, aveva l’obiettivo di introdurre un nuovo dispositivo digitale, il microcontrollore ed in particolare un modello ormai considerato “storico”, il PIC16F84 (Microchip). Si è svolta sotto forma di lezione dialogata. Gli studenti più preparati avevano dimestichezza con dispositivi in grado di svolgere funzioni particolari, come le porte logiche, i flip-flop, i multiplexer, ed i contatori digitali, ultimo argomento trattato dalla prof.ssa Gallo. Riallacciandomi alla funzione svolta da questi sistemi, ho proposto ai ragazzi di utilizzare un contatore digitale per far lampeggiare un LED, quindi ho richiamato la curiosità della classe chiedendo di far variare la frequenza senza cambiare il circuito, né cambiare la frequenza del clock. Di fronte all’evidente impossibilità di produrre una soluzione, ho proposto di cambiare approccio: invece che apportare modifiche all’hardware, è molto più flessibile apportare modifiche ad un software, a patto, però, di utilizzare dei componenti elettronici programmabili. Durante l’esposizione ho curato sia la gestualità che la prossemica, muovendomi tra i banchi e sollecitando le risposte soprattutto dagli studenti con rendimento scolastico più basso. La modalità espositiva richiedeva una conoscenza abbastanza superficiale dei pre-requisiti, quindi non ha creato difficoltà in questi studenti. Ho quindi distribuito delle fotocopie tratte dal datasheet del PIC 16F84 (vedi allegato A) con l’architettura del dispositivo, che ho commentato evidenziando i blocchi principali. Subito dopo, ho proposto il tipico programma di approccio al mondo dei µC, finalizzato al lampeggiamento di un LED (il circuito è rappresentato in figura V-1). Ho esaminato le istruzioni più importanti, coinvolgendo anche lo studente ripetente che stava ottenendo i risultati migliori (IVC), approfittando dei suoi ricordi abbastanza nitidi sulla programmazione dei PIC. 62

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Durante la lezione, un altro studente, seduto in disparte, era impegnato con la verifica scritta, che gli altri avevano svolto nella lezione precedente. Il parere della docente-tutor, subito dopo la lezione, mi ha molto incoraggiato. Secondo lei, anche gli studenti di solito meno coinvolti avevano partecipato attivamente. Seconda lezione partecipata: l’architettura del PIC 16F84 La lezione successiva, svolta dopo una settimana, si è tenuta dopo la visione del primo tempo di un film ambientato in Germania durante la seconda guerra mondiale, incentrato sul tema della discriminazione razziale e proposto dall’associazione che stava organizzando il “Treno della memoria”. Gli studenti avevano assistito con molto interesse alla proiezione, ma problemi organizzativi avevano impedito di assistere al finale. Erano abbastanza demotivati e non è stato facile stimolare la loro attenzione verso un argomento meno coinvolgente rispetto al film. Sono riuscito a motivarli facendo leva sullo spirito di coesione della classe; i ragazzi non avrebbero permesso che un loro compagno di classe (quello impegnato a svolgere la prova di verifica nella lezione precedente) rimanesse indietro rispetto agli altri. Ho quindi consolidato le idee introdotte nella lezione precedente. La durata effettiva della lezione è stata inferiore ad un’ora. 6/2/09 Dopo la lezione ho verificato la disponibilità del laboratorio di Sistemi elettronici. La sig.ra Serinelli, assistente di laboratorio, mi ha descritto la situazione di drastica carenza di attrezzature del laboratorio, nonostante le ripetute

richieste

sostituzione

componenti guasti e di rifornimento di materiale di consumo. A malapena era a Figura V-8. Lo schema del circuito che consente di pilotare il lampeggiamento di un LED collegato con una delle porte dei PIC 16F84.

disposizione

una “schedina”

usata

per

programmare i PIC 16F84. Non vi erano esemplari del µC a disposizione. Avrei

dovuto reperire sia il programmatore che i PIC per poter svolgere esercitazioni in laboratorio. Prima esercitazione (parte 1): il primo programma in assembly Avendo reperito componenti e programmatore, ho sfruttato un videoproiettore disponibile in laboratorio per guidare gli studenti nella scrittura del loro primo programma in assembly, all’interno dell’ambiente di sviluppo integrato (IDE) MPLab, scaricabile gratuitamente dal sito Microchip.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Suddivisi in gruppi creati spontaneamente (l’esercitazione non richiedeva un’attività di gruppo vera è propria, quindi la creazione di gruppi era motivata unicamente dalla disponibilità di pochi computer). Ho presentato il software MPLab e ho spiegato come creare il “contenitore” cioè il fileprogetto, e come iniziare ad inserire le istruzioni nell’editor. Ho colto l’occasione per introdurre l’impostazione come ingresso o uscita di una porta digitale del PIC, attraverso il registro speciale TRISx. Nello svolgimento dell’esercitazione non ho potuto usufruire del supporto del prof. Virgilio (ITP). Il docente mi ha supportato richiamando l’attenzione degli studenti distratti, ma non è potuto intervenire in alcun modo nella fase pratica dell’esercitazione, non avendo conoscenze sulla programmazione dei PIC. L’esercitazione si è svolta con maggiori difficoltà rispetto al previsto, sia perché pochissimi studenti avevano il listato delle istruzioni, distribuito nella prima lezione sui PIC, che per la tendenza generalizzata ad utilizzare i computer per giocare ed il laboratorio come ambiente di distrazione. La permanenza in laboratorio è durata due ore. Terza lezione partecipata: richiamo sugli argomenti già svolti Il giorno successivo, essendo prevista una lezione in classe di un’ora, ho riepilogato l’architettura del PIC, le principali istruzioni ed i registri speciali utilizzati nel programma per il lampeggiamento di un LED, per dare la possibilità ai numerosi assenti di non accumulare ritardi cognitivi. Prima esercitazione (parte 2): il primo programma in assembly Tornati in laboratorio, gli studenti hanno completato la stesura del programma assembly impiegando entrambe le ore a disposizione. Alcune assenze hanno richiesto la ricomposizione dei gruppi. Alcuni computer erano stati formattati per eliminare dei virus informatici, quindi alcuni studenti hanno dovuto attardarsi a riscrivere o a recuperare il lavoro precedentemente svolto. Alla fine delle due ore, eravamo finalmente riusciti a completare la scrittura del programma. Nel listato inserito avevo volutamente omesso il ciclo di ritardo tra l’accensione e lo spegnimento del LED, focalizzando l’attenzione degli studenti unicamente sulle istruzioni di impostazione del valore logico in uscita (BSF e BCF) e sulle istruzioni di test e salto (BTFSS e BTFSC) che consentono la ripetizione continua di accensione e spegnimento, quindi il lampeggiamento del LED. Nessuno degli studenti si è posto il problema della rapidità con cui vengono eseguite le istruzioni.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Quarta lezione partecipata: impostazione di input e output Attraverso una lezione dialogata in aula, della durata di un’ora, ho spiegato come è strutturata una tipica porta digitale del PIC, partendo e semplificando lo schema riportato sul datasheet del componente (figura V-2). Partendo dal funzionamento di un flip-flop di tipo D, ho costruito alla lavagna la configurazione della porta, evidenziando come lo stesso pin possa funzionare da ingresso o uscita a seconda dello stato del flip-flop collegato al registro TRISx (indicato come TRIS Latch nella figura V-2). In questo modo ho collegato il significato dell’istruzione utilizzata nel programma di lampeggiamento (BSF TRISx) con la struttura fisica del PIC. Stimolando gli studenti con domande dal posto e chiamando alcuni alla lavagna, ho mantenuto viva l’attenzione e ho ricevuto dei feedback immediati, che mi hanno aiutato a chiarire gli aspetti meno chiari

Figura V-9. La configurazione di una porta di I/O del PIC 16F84.

dell’esposizione. Purtroppo non sono riuscito a mantenere in classe lo studente con maggiori problemi di attenzione (IV-A), che mi ha chiesto di uscire dopo un quarto d’ora dall’inizio della spiegazione. Prima esercitazione (parte 3): il primo programma in assembly Avendo completato la stesura del listato, nelle due ore di laboratorio ho descritto la procedura da utilizzare per programmare un PIC, seguendo lo schema della figura V-3. Ciascun gruppo ha eseguito la compilazione del programma. La comparsa degli immancabili errori (in qualche caso la lista degli errori comprendeva alcune decine di segnalazioni, con conseguente panico da parte degli studenti), dovuti ad errori di battitura o di allineamento, ha richiesto la correzione e la ricompilazione. Finalmente, quasi tutti i gruppi hanno ottenuto la versione eseguibile del programma. Avendo collegato il programmatore (reperito presso la struttura in cui lavoro) con uno dei computer, ho fatto svolgere a ciascun gruppo le operazioni di abilitazione del programmatore, di trasferimento del file e di memorizzazione nella memoria del PIC. Alla fine delle due ore, potevamo disporre di un PIC 65

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

programmato da collegare agli altri componenti, montati su una breadboard da Antonella Serinelli, disponibilissima e preziosa collaboratrice. Una volta alimentato il circuito, con gli studenti che trattenevano il fiato, il LED non si è acceso. Quinta lezione partecipata: il ciclo di ritardo In classe, dopo una settimana, abbiamo riscritto il programma alla lavagna e, istruzione per istruzione, abbiamo cercato le ragioni che avevano prodotto un risultato contrario a quello atteso. L’empasse è stata superata quando ho chiesto di calcolare il tempo intercorrente tra l’esecuzione dell’istruzione associata

Figura

all’accensione e quella associata allo spegnimento,

schematica

dell’ordine di pochi microsecondi. Tutti erano d’accordo

V-10: della

rappresentazione procedura

per

programmazione di un PIC

che tale frequenza di lampeggiamento troppo rapida perché potesse prodursi un effetto macroscopico. Occorreva una frequenza molto più bassa. Diversi studenti, compresi alcuni che avevano riportato valutazioni insufficienti alla fine del primo quadrimestre, si impegnarono a proporre soluzioni di tipo hardware (come ridurre la frequenza del clock), scartate da altri. Con piacere ho notato gli sguardi stupiti di alcuni studenti, abituati alle consuete lezioni frontali, che vedevano i loro compagni impegnati a trovare e difendere delle vie d’uscita, che erano poi costretti ad abbandonare perché non praticabili. Avendo elevato l’interesse verso il problema, ho suggerito di impegnare il PIC in una successione di operazioni “inutili” (che non modificano l’uscita), che, interposte tra un’accensione ed uno spegnimento, creavano un ritardo. Ho quindi introdotto le istruzioni per incrementare o decrementare un registro e produrre un salto quando il registro viene azzerato (INCFSZ e DECFSZ, rispettivamente). Durante le due ore di lezione ho notato le variazioni cicliche del livello di attenzione, che ho cercato di gestire allentando o intensificando il ritmo dei feedback richiesti agli studenti, introducendo esempi e battute scherzose, indirizzate soprattutto verso i più disimpegnati. Sesta lezione partecipata: rappresentazione tramite flow chart. La settimana successiva ho utilizzato le due ore in classe per introdurre i vantaggi della rappresentazione tramite diagrammi di flusso (flow chart) della procedura utilizzata per generare il ritardo via software. Mi sono reso conto ponendo delle domande esplorative all’inizio della lezione 66

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

che gli studenti avevano già incontrato i diagrammi di flusso in precedenti corsi. L’aver ripreso lo stesso argomento della lezione precedente ha consentito di consolidare la struttura concettuale. Inoltre, la visualizzazione attraverso i blocchi ed i collegamenti del flow chart, ha reso più semplice seguire la logica delle operazioni svolte, avendo già chiaro lo scopo della procedura. L’associazione tra forma dei blocchi e ed il loro significato è stata facilitata dalla corrispondenza con le istruzioni in assembly. Il flow chart è stato realizzato con un lavoro di equipe con due studenti coadiuvati dai loro compagni a posto, che, procedendo per prove ed errori, sono riusciti a produrre lo schema corretto. Credo che l’approccio collaborativo di tipo bottom-up sia stato più efficace, almeno dal punto di vista della partecipazione alla lezione, rispetto al classico top-down delle lezioni frontali. L’aver lasciato agli studenti la possibilità di sbagliare, riservando a me e alla prof.ssa Gallo il ruolo di osservatori “critici” (che guardavano dubbiosi la lavagna, quindi esordivano con un “secondo me non funziona”) ha reso il clima più vivace. Settima lezione partecipata: variazione del ritardo Nella lezione di un’ora del giorno dopo, avendo preso dimestichezza con i ritardi software, abbiamo provato a modificare il flow chart in modo da variare la durata del ritardo. La dinamica della lezione ha ricalcato quella della lezione precedente. Esercitazione in gruppo: un pannello di segnalazione per la pallacanestro (parte 1) In stretta collaborazione con la docente-tutor, ho proposto agli studenti un “salto di qualità”, rappresentato dal progetto di un pannello indicatore da utilizzare durante partite di pallacanestro. Trattandosi di un oggetto concreto, utile e abbastanza conosciuto dagli studenti, sono riuscito a stimolare la curiosità. Trattandosi però di un problema nuovo, che in apparenza non aveva tratti in comune con il lampeggiamento di un LED, gli studenti sono apparsi esitanti. Fidandosi nella sicurezza con cui i docenti proponevano loro il tema da svolgere in gruppo, sapevano di essere in grado di arrivare alla soluzione, ma non sapevano da dove iniziare. La classe è stata divisa in quattro gruppi, composti da tre o quattro studenti. Nella composizione dei gruppi abbiamo stabilito il criterio della eterogeneità rispetto alla preparazione disciplinare. Nella classe non vi sono particolari situazioni conflittuali, quindi la scelta dei membri di un gruppo ha simpaticamente ricalcato la modalità tipica con cui si formano le squadre di calcio tra i bambini. I quattro studenti con votazione più alta alla fine del primo quadrimestre hanno composto la loro “squadra”. L’essere chiamati a dare il proprio contributo attivo (come accade sui campetti di calcio)

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

ha responsabilizzato gli studenti. Subito dopo la suddivisione, i gruppi hanno iniziato ad analizzare i quattro compiti specifici, rappresentati dalla realizzazione dell’algoritmo di controllo di: -

un segnapunti (prevede le operazioni di: incremento con passo uno, due o tre, decremento e azzeramento);

un cronometro per la durata del possesso di palla (prevede le operazioni di: avvio, pausa e azzeramento dopo 24”);

un cronometro per la durata del tempo partita (prevede le operazioni di: avvio, pausa e azzeramento dopo 24”);

contatore dei falli si squadra (prevede le operazioni di: incremento con passo uno, decremento e azzeramento, segnalazione del quarto fallo).

Il compito assegnato a ciascun gruppo prevedeva: -

schema a blocchi del sistema;

schema del circuito;

flow chart;

codice assembly;

realizzazione e collaudo;

stesura di una relazione descrittiva del lavoro.

Ogni gruppo ha cercato di sfruttare al massimo il tempo a disposizione, stabilendo interazioni con gli altri gruppi quando qualcuno dimostrava di aver trovato una buona idea risolutiva. Il proseguimento dell’esercitazione è stato lasciato come compito a casa. Nella lezione successiva era prevista la revisione dello schema a blocchi del sistema e del flow chart risolutivo. Esercitazione in gruppo: un pannello di segnalazione per la pallacanestro (parte 2) A distanza di sei giorni, i primi due gruppi hanno presentato il loro lavoro. Anche se erano coscienti che l’algoritmo proposto conteneva degli errori, lo hanno rappresentato alla lavagna, sottoponendolo alle correzioni dei docenti e dei compagni. Anche in questa occasione il clima di collaborazione tra gli studenti ha consentito un approccio costruttivo. Quasi tutta la classe ha partecipato attivamente alla ricerca degli errori. Anche chi preferiva non esporsi direttamente con un intervento esplicito (come lo studente IV-B, di temperamento introverso e meno disponibile al confronto), una volta interpellato ha dimostrato di essere al passo con gli altri, rispondendo correttamente (“Certo che sto seguendo! Bisogna impostare la porta in ingresso con il registro TRIS”). Un altro studente (lo indicherò come IV-D), solitamente insicuro della propria preparazione (caratteristico per il suo: “Ma io non riesco a capire”), dopo che gli stessi suoi compagni gli avevano spiegato come collegare un pulsante ad un piedino del PIC e come monitorarne lo stato in modo da incrementare un contatore, ha dovuto ammettere di aver capito, con un sorriso i 68

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

compiacimento. Al termine delle due ore, rimanevano ancora due proposte di soluzione da esaminare, rimandandole alla lezione successiva. Esercitazione in gruppo: un pannello di segnalazione per la pallacanestro (parte 3) Avendo superato le difficoltà maggiori, gli altri due gruppi sono riusciti ad esporre il loro algoritmo nell’arco di un’ora. La loro esposizione è stata utile a consolidare gli schemi concettuali acquisiti il giorno precedente. Il clima generale della classe ha continuato ad essere positivo. Nell’esposizione dei flow chart sono intervenuti in modo sostanzialmente equilibrato sia gli studenti più preparati che quelli che avevano carenze più o meno gravi. Alcuni hanno esplicitamente sottolineato di essersi preparati alla presentazione, aspettandosi di dover parlare all’intera classe, andando a casa degli studenti leader del gruppo per capire come articolare i diagrammi. Altri intervenivano a supporto del loro compagno, dimostrando di aver sviluppato insieme la soluzione. Ottava lezione partecipata: riepilogo Avendo fissato la data della verifica scritta, considerata per la valutazione del secondo quadrimestre, la classe ha chiesto di ripercorrere gli argomenti del modulo didattico, certa che vi fossero aspetti da chiarire. Nelle due ore a disposizione, coinvolgendo diversi studenti e affiancandoli, abbiamo ripreso l’architettura del PIC e gli altri temi trattati. Abbiamo adottato un approccio diverso, non più basato su una costruzione del discorso a partire da un problema, quanto sul far emergere i concetti-chiave, mettendoli bene in luce e cercando le “zone d’ombra” da illuminare. Durante la lezione siamo riusciti a fa ammettere allo studente IV-D di aver capito, quasi fosse un riconoscimento di autostima. Purtroppo l’aver dato priorità al riepilogo piuttosto che all’attività di laboratorio ci ha costretti a sacrificare la realizzazione dei progetti di gruppo. Nona lezione partecipata: riepilogo Proseguendo l’opera iniziata il giorno precedente, abbiamo completato la preparazione in previsione della verifica scritta. Lezione di recupero dopo la verifica Avendo svolto la prova semi-strutturata di verifica, prima di comunicare i voti ho ripreso l’ultimo esercizio della prova, in cui era richiesto di risolvere un problema analogo a quelli proposti nelle esercitazioni di gruppo. La soluzione è stata presentata alla lavagna da uno studente, discutendo con i compagni di classe sulla possibilità di inserire delle varianti. 69

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Realizzazione dell’intervento in 5a ETC Prima lezione partecipata: proposta del progetto DOMO-PIC-A Il mio intervento in quinta presentava, a priori, una complessità maggiore rispetto a quello attuato simultaneamente nella quarta. Gli studenti di quinta erano proiettati verso il traguardo degli esami di stato e sarebbero stati valutati, con la seconda prova scritta, proprio in “Sistemi elettronici automatici”. Inoltre, l’ultima traccia d’esame risalente al 2006 aveva proposto la soluzione del problema utilizzando dei sistemi di controllo programmabili, quindi dei µC. La prof.ssa Gallo riteneva quindi che l’argomento che mi accingevo ad introdurre rivestiva una particolare importanza nella preparazione curricolare degli studenti. Un ultimo aspetto, fondamentale per quanto riguarda la scelta metodologica dell’intervento, era legato alla possibilità di svolgere un “tema d’anno” (la cosiddetta “tesina”) da presentare in sede di colloquio orale. Di solito gli studenti preparavano un collage di argomenti, a volte slegati, frutto di operazioni di “copia-incolla”. L’alternativa era rappresentata dalla presentazione di un progetto di classe comune a tutti gli studenti (la docente ricordava il caso eclatante di un forno “per fare i biscotti” riproposto una ventina di volte durante una recente sessione d’esame). L’idea di proporre una novità scaturì da un’immagine inserita sul sito del “Panetti”, su cui campeggiava la scritta “Domotica”. L’automazione in ambito domestico è uno dei settori in maggiore espansione, sia a livello di grandi aziende, come il gruppo BTicino, che in piccole realtà locali. L’aver acquisito esperienza nel settore poteva essere un buon “biglietto da visita” nella prospettiva della ricerca di un lavoro. Proposi alla docente-tutor di sviluppare il progetto di un sistema di automazione domestica basato sui PIC16F87x. All’interno del contesto generale della Domotica, ciascun gruppo avrebbe trattato un particolare aspetto dell’automazione. Simulando una piccola realtà aziendale, avremmo lasciato a ciascun gruppo la possibilità di proporre quali aspetti considerare, avremmo discusso in classe i criteri su cui basare la scelta e avremmo dato indicazioni per iniziare la ricerca delle soluzioni. Nella migliore delle ipotesi, speravamo di poter realizzare un prototipo da presentare come tema d’anno. La prof.ssa Gallo approvò e sostenne la proposta, sottolineandone gli aspetti positivi dal punto di vista formativo. Poteva essere una strategia per motivare un migliore impegno negli studenti. Nel giorno programmato per l’inizio del mio intervento, introdotto simpaticamente dalla docente, scrissi alla lavagna la parola DOMO-PIC-A. Voltandomi, notai espressioni contrastanti. Alcuni ragazzi, durante l’esperienza di alternanza scuola-lavoro, avevano acquisito in azienda qualche nozione generale sulla Domotica, che comunicarono sinteticamente alla classe. Qualcuno 70

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

mi fece notare che la parola alla lavagna indicava qualcosa di diverso. Ricordai loro che, l’anno precedente, avevano avuto un primo approccio con i µC PIC (che non doveva aver suscitato molto interesse, a giudicare dalla memoria che conservavano sull’argomento). Proponevo loro un progetto: utilizzare i PIC per automatizzare alcuni controlli in ambito domestico. Si trattava di abbandonare il sentiero sicuro del libro (che conteneva solo una descrizione sintetica del funzionamento dei PIC), delle lezioni frontali, del laboratorio guidato, per affrontare l’esplorazione di un territorio, in cui andare alla scoperta di nuove soluzioni. Il lavoro si sarebbe svolto in piccoli gruppi autonomi; durante le lezioni avremmo affrontato insieme gli aspetti generali riguardanti il PIC ed eventuali aspetti particolari, proposti dagli stessi gruppi in base alle loro necessità. Nel presentare il progetto, manifestavo in prima persona l’entusiasmo di un nuovo approccio. Percepii la sorpresa degli studenti. Dopo un momento di silenzio, alcuni espressero il timore di impegnarsi in un progetto sproporzionato rispetto alle loro capacità. Sottolineammo che il lavoro si sarebbe sviluppato in gruppi e che io e la prof.ssa Gallo avremmo lavorato insieme a loro, supportandoli con la nostra esperienza. La risposta fu abbastanza contraddittoria. Continuavo a percepire la diffidenza verso il nuovo, la volontà di non sforzarsi troppo (avrebbero comunque superato l’esame con i soliti mezzi), di non osare. Qualcuno tra i più motivati cercò di stimolare una risposta più attiva. Passammo alla formazione dei gruppi. Adottando i principi di cooperative learning, avremmo formato sei gruppi eterogenei di tre studenti. I componenti di ciascun gruppo si sarebbero alternati nello svolgimento dei ruoli sociali (coordinamento del lavoro, controllo della discussione, sintesi e presentazione alla classe). Con l’aiuto del registro della docente, suddividemmo la classe in tre fasce in base alla valutazione del primo quadrimestre, quindi proponemmo alla lavagna una composizione dei gruppi. Nella prospettiva di svolgere una parte significativa del lavoro a casa, insieme agli studenti operammo delle variazioni, sulla base della vicinanza geografica delle abitazioni, alla facilità di spostamenti e alla possibilità di collegarsi ad Internet, conservando però l’eterogeneità della composizione. L’operazione si protrasse per buona parte delle tre ore a disposizione. A volte le obiezioni addotte a cause oggettive (abitazione in paesi distanti) mascheravano piccole conflittualità tra gli studenti. Un’altra difficoltà era rappresentata dalla scarsa possibilità di collegarsi ad Internet da casa. Tra qualche malumore, chiudemmo la fase di formazione dei gruppi. Proponemmo quindi di mettere all’opera ciascun gruppo con un lavoro preliminare sulle caratteristiche del PIC 16F87x. Assegnai a ciascun gruppo un compito (descrizione generale del PIC, architettura, organizzazione della memoria, istruzioni fondamentali, gestione dell’I/O digitale, descrizione delle periferiche) e 71

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

distribuii le stampe di alcune pagine del datasheet del PIC 16F87x, sottolineando che avrebbero trovato sul loro libro di testo anche una sintesi in italiano. Concludemmo la lezione stilando un elenco di indirizzi e-mail di riferimento per ciascun gruppo e fissando in due settimane il tempo che ciascun gruppo avrebbe dedicato per ideare delle proposte di piccoli controlli domestici, tra cui poter effettuare una scelta. Alla fine della lezione, mi accorsi che la proposta e l’impostazione del lavoro di gruppo avevamo richiesto uno sforzo notevole; dando per scontato che l’argomento sarebbe stato accolto favorevolmente, non mi ero preparato ad affrontare dei problemi di motivazione, con le conseguenti difficoltà organizzative. Iniziavo a rendermi conto che la parte più complessa del lavoro in classe non è tanto legata ai contenuti disciplinari, quanto alla gestione delle dinamiche personali. La prof.ssa Gallo mi incoraggiò, sottolineando che, nonostante le diverse reazioni, aveva notato l’attenzione e l’interessamento da parte di tutta la classe. L’intervento aveva richiesto l’impegno dell’intera classe e nessuno studente si era lasciato distrarre. Seconda lezione partecipata: richiami sui PIC proposti dagli studenti Circa una settimana dopo, era prevista la presentazione del primo lavoro di gruppo svolto a casa. La maggior parte dei gruppi aveva preparato una bozza dell’esposizione su un foglio. Due gruppi erano in difficoltà perché lo studente delegato all’esposizione era assente e gli altri due erano completamente impreparati. Si era verificato il classico “scaricabarile”; uno aveva lavorato e gli altri speravano di godere i frutti. Gli altri quattro gruppi, anche se a livello diverso, riuscirono ad illustrare il compito assegnato. Notai che, nel complesso, il lavoro era stato svolto come sintesi personale e non con l’obiettivo di interagire con la classe per far comprendere gli argomenti. Figura V-11. La piedinatura del PIC 16F877. Il

Inoltre, l’approccio utilizzato era piuttosto astratto e

lavoro preliminare consisteva nel presentare alla

non focalizzato sugli aspetti operativi.

classe una descrizione degli aspetti principali di

Apprezzammo

funzionamento del componente.

stigmatizzammo il comportamento irresponsabile e

primo

sforzo

prodotto,

cercammo di incentivare la compartecipazione ed il coinvolgimento di tutti i componenti. Suggerimmo di organizzarsi e di dividere i compiti, anche per ridurre il carico, piuttosto che farlo gravare solo su una persona. Lo studente più preparato doveva “tutelarsi” stimolando gli altri ad “assumersi le proprie responsabilità”. 72

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Terza lezione partecipata: richiami sull’I/O dei PIC A causa dell’assemblea d’istituto, ho sfruttato la lezione di un’ora per sintetizzare gli aspetti basilari del funzionamento dei PIC e, in particolare, la gestione delle porte digitali di I/O. Ho quindi richiamato alla memoria della classe la strategia di accensione e spegnimento di un LED e ho proposto a ciascun gruppo di pilotare una semplice sequenza a due stati configurata su 8 LED. Per stimolare l’utilizzo della e-mail, ho inviato a ciascun gruppo un messaggio (Allegato B) in cui sintetizzavo l’obiettivo dell’esercitazione e accennavo delle indicazioni pratiche per indirizzare il lavoro a casa. Prima esercitazione in laboratorio: accensione di una sequenza Con la collaborazione di Antonella Serinelli, ho preparato su breadboard il circuito con gli 8 LED collegati alla PORTB di un PIC16F877. Partendo dal listato del classico “LED flasher” (inviato nella e-mail), ogni gruppo ha apportato la modifica assegnata per ottenere l’accensione di due sequenze alternate di LED. Per motivare l’impegno in laboratorio, il primo gruppo a terminare avrebbe caricato il suo programma su un PIC e avrebbe mostrato visivamente alla classe la sua competenza. Durante lo svolgimento del lavoro, si è verificata la solita situazione di coinvolgimento limitato a pochi studenti, che in modo più o meno autonomo hanno Figura V-12. Il circuito per l’accensione della

provato a raggiungere l’obiettivo dell’esercitazione,

sequenza di 8 LED montato su breadboard. IL

mentre il resto della classe approfittava per svolgere

PIC è stato inserito su uno zoccolo ZIF (in

altre

verde)

per

facilitare

l’estrazione

del

componente e sottoporlo alla programmazione.

attività.

Solo

richiamando

ripetutamente

l’attenzione, anche in modo deciso, si riusciva ad ottenere una parziale aggregazione dei gruppi.

Implicitamente, il disinteresse di alcuni studenti, percepito attraverso l’atteggiamento poco o per nulla coinvolto nell’attività, dimostrava scarsa stima verso la proposta educativa di cooperazione e verso gli stessi contenuti disciplinari, probabilmente considerati poco utili. In tale contesto ho apprezzato la perseveranza con cui uno studente (V-B) ha portato a termine il compito. Alla fine dell’esercitazione, abbiamo realizzato l’effetto di lampeggiamento della sequenza, con l’imprevisto di una temporizzazione diversa da quella prevista (un secondo invece 73

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

che cinque secondi). La circostanza ha stimolato la ricerca della causa dell’imprevisto, interrotta dal suono della campanella. Durante le fasi finali dell’esercitazione, le operazioni di programmazione e di verifica di funzionamento, svolte da V-B, sono state seguite anche dagli studenti IV-A, IV-C e da qualcun altro, più curioso ed interessato ad apprendere. Considerando che l’esercitazione era finalizzata al recupero di pre-requisiti sul funzionamento dei PIC, non è stata prodotta la relazione, riservando il tempo della successiva lezione alla discussione in classe delle proposte inerenti il progetto DOMO-PIC-A. Quarta lezione: brain-storming sul progetto DOMO-PIC-A Seguendo il mandato ricevuto, tre dei sei gruppi avevano ideato delle proposte da sottoporre al vaglio della discussione comunitaria. Altri due gruppi hanno tentato di improvvisare delle idee all’ultimo momento, mentre un ultimo gruppo, presente solo con i due elementi meno coinvolti nell’attività, ha rinunciato a fornire il suo contributo. Dopo aver stabilito un tempo di dieci minuti per la presentazione delle idee, i cinque gruppi con proposte hanno evidenziato i vantaggi delle loro idee. Dopo aver riportato alla lavagna tutte le proposte: -

illuminazione;

temperatura, apertura-chiusura, rilascio di disinfettante in una piscina;

temperatura ambientale;

sistema antincendio con segnalazione via SMS;

sistema anti-intrusione;

apertura porte e finestre con comando vocale;

interfaccia con l’utente;

rilevazione dell’inquinamento elettromagnetico;

rilevatore di gas;

sistema anti-allagamento;

riciclaggio acque meteoriche;

sistema di orientamento automatico di pannelli solari.

sono stati decisi e condivisi in modo collegiale i criteri da seguire per la selezione. A) utilità (con riferimento ad es. a soggetti disabili); B) realizzabilità; C) rischi per la salute (anche di tipo elettromagnetico); D) semplicità di realizzazione; E) economicità.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Sia nell’individuazione dei criteri che nelle proposte di gruppo ho notato i collegamenti con altre discipline (in particolare Elettronica e TDP) ed i riferimenti ad attività extracurricolari svolte in orario pomeridiano (vedi il tema del rischio elettromagnetico, riferito al P.O.N. sullo sviluppo sostenibile). In un clima costruttivo, tutta la classe ha partecipato alla discussione, integrando le idee proposte o manifestando dubbi. A volte è stato necessario richiamare delle regole di “buona prassi” nella comunicazione, come evitare di interrompere per contestare, prestare ascolto alle ragioni degli altri, non difendere a priori la propri idea. Non sono mancati momenti di discussione vivace tra gli studenti. Nel lavoro di gruppo lo status di dominanza ( 24) dei più preparati è risultato determinante; solo nei gruppi in cui gli studenti dominanti erano motivati, anche gli altri studenti sono stati coinvolti nell’attività. Al termine delle tre ore di lezione, ogni gruppo ha ricevuto il mandato di riflettere sulle idee e di preparare, sulla base dei criteri individuati in classe, la propria proposta, da inviare ai docenti entro una settimana. Lezione partecipata in laboratorio: sintesi sul PIC 16F877 - le principali periferiche Avendo a disposizione il tempo in cui ogni gruppo avrebbe lavorato in modo indipendente, ho utilizzato le tre ore di laboratorio per presentare il funzionamento delle principali periferiche che il PIC mette a disposizione. Avendo una panoramica delle risorse utilizzabili, ciascun gruppo avrebbe potuto scegliere quale utilizzare. Dovendo riprodurre schemi tratti dal datasheet e da altre fonti reperite su Internet, ho preferito svolgere la presentazione in laboratorio (Allegato C), utilizzando il videoproiettore. Ho catturato facilmente l’attenzione degli studenti, che assistevano per la prima volta ad una presentazione che utilizzava le animazioni del Powerpoint. Attraverso le animazioni, inoltre, ho potuto esporre più facilmente la sequenza delle operazioni svolte dal PIC, in particolare la gestione delle porte di I/O, che sarebbero state la risorsa più utilizzata. Ho concluso la presentazione con un esempio, costruito a partire dalla loro precedente esperienza svolta in laboratorio

M. W. Goodwin. Cooperative Learning and Social Skills: What Skills to Teach and How to Teach Them. Intervention

in School and Clinic 1999; 35; p. 29.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Settima lezione partecipata: sintesi e articolazione di un progetto Durante la settimana tutti i gruppi tranne uno hanno rispettato la consegna ricevuta e hanno strutturato una proposta motivata. Alcuni hanno svolto una ricerca più approfondita per motivare la propria scelta, mentre altri hanno descritto le proprie ragioni in poche righe. In sintesi, i gruppi hanno selezionato sei idee-guida: -

climatizzazione intelligente;

chiusura di sicurezza per finestre e porta con rilevatore di presenza;

controllo dell'illuminazione con rilevazione di presenza;

rilevatore di incendio;

rilevatore di gas;

“solar tracker” ovvero un inseguitore solare per pannelli fotovoltaici.

L’ultima idea è stata assegnata “d’ufficio” al gruppo che non aveva svolto il compito affidato. Per lo svolgimento della fase successiva, abbiamo tracciato, a partire dall’analisi di un esempio reperito su Internet (25), inerente un sistema a µC utilizzato per cronometrare una gara di atletica leggera, i passi fondamentali per articolare un progetto: 1 definizione dell’obiettivo 2 individuazione delle specifiche 3 definizione dello schema a blocchi 4 scelta delle risorse e loro descrizione 5 progetto della parte hardware 6 stesura dell’algoritmo risolutivo (diagramma di flusso, codice assembly) 7 realizzazione 8 collaudo 9 relazione Avendo rilevato che alcuni aspetti di controllo (come la rilevazione di presenza, della temperatura e dell’umidità, la movimentazione di tapparelle e finestre) potevano interessare più di un gruppo, abbiamo considerato che era opportuno affrontare il problema dopo aver definito meglio l’obiettivo, individuato le specifiche e definito lo schema a blocchi del sistema. Ogni gruppo avrebbe svolto una ricerca su Internet per verificare quali soluzioni erano disponibili sul mercato, quali erano realizzabili utilizzando un PIC e quali componenti (soprattutto sensori) occorreva acquistare.

Ottava lezione partecipata: lo schema a blocchi di un sistema a µC Durante il lavoro a casa, alcuni gruppi avevano incontrato difficoltà nella fase di descrizione dello schema a blocchi del sistema.

http://creativediyprojects.blogspot.com/

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Collegandomi alle lezioni svolte dalla prof.ssa Gallo sui sistemi di acquisizione dati, ho coinvolto alcuni studenti alla lavagna per riprendere i concetti già acquisiti e modificarli adattandoli ai sistemi comprendenti µC. Sensore 1

COND 1

Sensore 2

CON D2

MUX

S/H

ADC

µC

Figura V-13. Schema di principio di un generico sistema a µC. Il segnale analogico di ciascuno degli N sensori passa Sensore 3 CONdi condizionamento (COND), quindi viene selezionato dal multiplexer (MUX), attraverso il corrispondente blocco D pilotato dal µC. Segue il Sample/Hold amplifier(S/H), il convertitore A/D (ADC), la cui uscita digitale viene acquisita 3 dal µC.

…

Nel Sensore caso delNµC PIC 16F87x il multiplexer, il Sample/Hold amplifier e l’ADC sono integrati nel CON

componente. Ho quindi particolarizzato lo schema, prendendo come esempio la rilevazione della D temperatura. La quindi distinto il caso in cui vi sia un solo punto di rilevazione o più punti. In N questo secondo caso, i sensori possono essere collocati in vari punti di una stanza o di un appartamento, ciascuno con il suo amplificatore. Va quindi valutato se è più vantaggioso effettuare la conversione A/D in prossimità del sensore (quindi avere N ADC), inviando al µC un segnale digitale oppure inviare i segnali analogici al multiplexer, secondo lo schema presentato. Durante la lezione, durata meno di un’ora, è quindi emerso la considerazione che occorre valutare soluzioni diverse, a seconda delle caratteristiche del contesto in cui si svolge la rilevazione. Nona lezione partecipata: presentazione dei lavori di gruppo L’obiettivo della lezione era focalizzato sull’esame del lavoro svolto da ciascun gruppo, che avrebbe dovuto definire obiettivi, specifiche, schema a blocchi del sistema ed individuazione dei componenti fondamentali. Due gruppi non avevano prodotto alcun progresso, nonostante la prof.ssa Gallo avesse ricordato più volte l’approssimarsi della verifica durante le lezioni precedenti. Le assenze ripetute di alcuni studenti, la necessità di frequentare i corsi di recupero pomeridiani (motivazioni addotte dagli studenti) e uno scarso interesse per la proposta didattica (rilevato dai docenti) sono state le cause principali dell’insuccesso. Due studenti si sono impegnati a recuperare e a portarsi al passo degli altri. Su proposta della prof.ssa Gallo, uno dei due gruppi, meno interessato a svolgere un lavoro 77

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

progettuale, avrebbe svolto la presentazione del lavoro degli altri. Il compito affidato prevedeva la strutturazione di una introduzione generale sulla Domotica ed i vantaggi dell’impiego del PIC. Avrebbe quindi raccolto la documentazione dagli altri gruppi, organizzandola in una relazione. Un gruppo ha lamentato l’assenza sistematica di uno dei componenti (lo studente originario delle Mauritius) che ha contribuito agli scarsi risultati prodotti. Lo studente assente è stato sostituito da un altro studente (il ripetente di quarta rimasto da solo nel gruppo). Gli altri tre gruppi hanno presentato i risultati delle loro ricerche. Un gruppo aveva prodotto una relazione scritta, mentre gli altri lo hanno fatto a partire da appunti estemporanei. Nel complesso, i tre gruppi avevano puntato l’attenzione su aspetti di dettaglio (ad es. quale gas rilevare, a quale temperatura azionare gli impianti di condizionamento ambientale, come rilevare la presenza in casa e come regolare i controlli in caso di assenza), ma non erano riusciti a realizzare uno schema di principio del sistema, né avevano formalizzato un algoritmo di controllo. Le difficoltà riscontrate, unite all’approssimarsi delle vacanze pasquali e di altre festività coincidenti con gli ultimi giorni della settimana e alla necessità di svolgere la prima prova di verifica del quadrimestre hanno motivano una riformulazione degli obiettivi dell’intervento. Non essendo più possibile simulare un sistema domotico basato su PIC, ogni gruppo avrebbe prodotto un tema d’esame di tipo compilativo-progettuale, raccogliendo ed integrando la ricerca sulla Domotica e descrivendo il particolare sistema di controllo fino ad allora analizzato. Undicesima lezione frontale: la conversione A/D nel PIC 16F87x L’ultimo argomento proposto ha occupato circa tre ore di lezione, nella settimana precedente le vacanze pasquali. Ho sintetizzato le caratteristiche e la procedura necessaria per svolgere una conversione A/D in una dispensa, che ho inviato agli studenti tramite e-mail (Allegato D). Partendo dalla struttura del convertitore A/D integrato nei PIC, ho descritto la gestione dei registri speciali che controllano il processo di conversione e che contengono il risultato finale. Ho sottolineato i vincoli a cui il processo è sottoposto, soprattutto in termini di durata della conversione. Rispetto al datasheet del componente, ho semplificato gli aspetti più tecnici. Per rendere più chiaro il processo, ho rappresentato le diverse operazioni tramite un flow chart. Ho inserito nella dispensa anche un approfondimento, che non è stato possibile trattare in classe, che consente di semplificare la stesura del codice assembly, a costo di una maggiore complessità concettuale (la gestione degli interrupt a livello software).

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Dodicesima lezione partecipata: riepilogo sui sistemi di acquisizione e di controllo con PIC Con la settimana della pausa pasquale alle spalle, gli studenti hanno ravvisato la necessità di rivedere gli argomenti trattati, per raggiungere una migliore preparazione prima della verifica scritta e soprattutto in vista dell’esame finale. Abbiamo preso come spunto un esercizio formulato nella maniera tipica delle tracce degli esami di stato, inerente un sistema di controllo della temperatura basato su µC. Abbiamo rivisto il diagramma a blocchi del sistema, evidenziando la funzione svolta dai diversi blocchi. Ci siamo quindi concentrati sull’algoritmo di controllo, realizzando il flow chart in cui, in funzione del valore campionato della temperatura, si attuano azioni diverse. La lezione è stata partecipata dal buona parte della classe. Alcuni studenti hanno preferito isolarsi per ripetere altre materie, in cui sarebbero stati valutati nelle ore successive. Tredicesima lezione partecipata: recupero sugli argomenti oggetto della verifica Nella lezione successiva allo svolgimento della verifica sommativa, riscontrate diverse difficoltà sia di tipo concettuale che metodologico, abbiamo provveduto a svolgere un recupero in classe, rivedendo la traccia, sottolineando gli aspetti che gli studenti avevano trascurato, discutendo alcune scelte inappropriate ed evidenziando come esempi positivi sia gli svolgimenti corretti che alcune idee originali. L’attenzione maggiore è stata rivolta alla logica dell’algoritmo risolutivo, rappresentata dal flow chart. Ho colto l’occasione anche per indicare alcuni accorgimenti formali per la corretta rappresentazione dei diagrammi. Alla fine della lezione, alcuni studenti mi hanno coinvolto nello sviluppo di un esercizio d’esame inerente il condizionamento del segnale di un sensore di temperatura. Abbiamo cercato di individuare i dati essenziali e le relazioni tra le variabili all’ingresso ed all’uscita dei vari blocchi componenti il sistema. Abbiamo individuato le grandezze incognite e abbiamo formulato le ipotesi e sviluppato i passaggi verso la soluzione. Dopo la lezione, mediante degli scambi di e-mail, ho fornito alcuni riferimenti sia al libro di testo, in cui si risolveva un problema simile. Sono rimasto colpito dalla risposta fornitami da uno studente, che ha voluto proseguire in modo autonomo la ricerca della soluzione, riservandosi di contattarmi (non l’ha fatto) in caso di problemi.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Capitolo VI. Fase attuativa: valutazione degli studenti

Citando un noto pedagogista italiano, Mario Comoglio, “La valutazione […] è un tema ‘spinoso’ che non trova in genere d’accordo gli insegnanti, le famiglie degli studenti e gli studenti stessi.” ( 26) Eppure l’attività di valutazione è fondamentale perché, piuttosto che rappresentare l’atto conclusivo di un processo, dovrebbe essere vista ed attuata, con molta serenità, come l’opportunità di metter in evidenza il valore (valutare e valore hanno la stessa radice 27) dell’attività svolta. Nella valutazione intervengono sia elementi quantitativi, ottenibili attraverso le verifiche, che qualitativi, difficilmente misurabili, ma essenziali per ottenere un quadro, il più possibile completo, dell’alunno e del contesto che influenza il suo apprendimento. La valutazione “autentica” è uno dei settori più discussi e controversi della ricerca pedagogica e docimologia, soprattutto dopo la scelta di incentrare l’attenzione dell’azione didattica sulle persone e sulle competenze costruite durante le esperienze vissute a scuola. I momenti di verifica forniscono quindi degli indicatori, che necessitano una lettura contestualizzata perché docenti e discenti possano ricavare le informazioni necessarie a rivedere le loro scelte ed attuare eventuali interventi correttivi. Per poter giungere alle conclusioni, occorre quindi passare per la valutazione e specificare i criteri, l’articolazione ed i risultati delle verifiche. D’accordo con la docente-tutor, abbiamo stabilito di considerare le votazioni delle verifiche nella valutazione sommativa del secondo quadrimestre. Seguendo una prassi ormai consolidata nelle relazioni di tirocinio, ho sottoposto i dati ottenuti dalle verifiche ad un’analisi statistica. Una procedura di valutazione corretta prevede, come primo passo, di stabilire un’ “ipotesi nulla” da verificare mediante opportuni test statistici.

Tratto da: M. Comoglio (2002). La valutazione autentica. Orientamenti Pedagogici, 49(1), 93-112.

T. Bolelli. Dizionario etimologico della lingua italiana. Editori associati. Milano, 1989, lemma “valutare”.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Nel caso in esame, ho ipotizzato che l’esito numerico del mio intervento non abbia prodotto differenze statisticamente significative rispetto alla precedente valutazione sommativi di fine primo quadrimestre. Come è consueto, ho fissato il livello di significatività a 0,05 (quindi ho considerato una probabilità di errore del 5% nel rifiutare l’ipotesi nulla). Il confronto è stato attuato, con gli opportuni test, tra prove omologhe, quindi rispetto ai voti della prova scritta. Preliminarmente, ho esaminato la distribuzione statistica dei dati, in modo da poter dare il corretto significato agli indici di tendenza centrale e di dispersione, verificandone la normalità. Come indici di tendenza centrale ho considerato la media aritmetica, la mediana e la moda, le cui modalità di calcolo sono ben note. Unite ai principali indici di dispersione della distribuzione (deviazione standard, range di variazione ed intervallo interquartile), consentono di disporre di elementi di confronto oggettivi rispetto alla precedente valutazione.

Valutazione in 4a ETC Esperienza di laboratorio L’esperienza di laboratorio proposta nella classe IV E.T.C aveva l’obiettivo di introdurre direttamente, dal punto di vista sperimentale, le istruzioni di base, le procedure di editing del software e di programmazione del PIC attraverso l’effetto di lampeggiamento di un LED. L’esperienza di laboratorio si è conclusa volutamente con un effetto diverso da quello atteso, che è stato oggetto di riflessione e di cui sono state individuate le cause nella mancanza del ritardo tra l’accensione e lo spegnimento del LED. Tale strategia ha coinvolto maggiormente gli studenti e ha posto le basi per giustificare, da un punto di vista esperienziale, l’introduzione della procedura di ritardo. Rispetto ad altre strategie didattiche, che considerano il laboratorio come il luogo della verifica sperimentale dei concetti teorici, l’esperienza attuata aveva finalità integrate e propedeutiche rispetto alle lezioni svolte in classe. Di conseguenza, la verifica sugli apprendimenti sviluppati in laboratorio è stata integrata con quella inerente i concetti generali presentati in aula.

Verifica scritta A conclusione del modulo didattico sulla struttura e programmazione dei PIC, dopo aver svolto delle lezioni di riepilogo e consolidamento degli aspetti fondamentali, è stata concordata con la classe la data per svolgere la prova scritta di verifica. Gli obiettivi valutati con la prova somministrata sono riportati di seguito: 81

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Oggetto della verifica Conoscenze: -

conosce l’architettura del PIC o sa distinguere tra memoria dati e memoria di programma o sa distinguere tra registri speciali e registri generici conosce le istruzioni fondamentali: o bsf/bcf; btfss/btfsc; movlw; movwf; clrf; decf/incf; decfsz/incfsz; goto; call; return. è in grado di impostare un piedino come ingresso/uscita o conosce la funzione del registro TRIS o è in grado di trasferire un dato in uscita nel registro PORT o è in grado di leggere il dato in ingresso dal registro PORT conosce i passi principali della procedura di programmazione o scrittura del codice assembly o compilazione del codice o trasferimento nella memoria (uso del programmatore)

Competenze: È capace di risolvere un problema non esplicitamente considerato in precedenza, articolando la soluzione in termini di: o definizione dello schema a blocchi del sistema o diagramma di flusso dell’algoritmo risolutivo o implementazione dell’algoritmo in codice assembly attraverso analogie con gli esempi di applicazioni visti a lezione: o o o

lampeggiamento di un LED implementazione di un ritardo software implementazione di un contatore

Struttura della prova 2 domande a risposta multipla, composte ciascuna da 4 risposte di tipo Vero/Falso 4 domande a scelta multipla (4 scelte, una corretta)

2 domande a risposta aperta Soluzione di un problema -

Oggetto della valutazione Obiettivi cognitivi

Punteggio 1

Obiettivi cognitivi Obiettivi cognitivi e competenze Obiettivi cognitivi e competenze

1 2 6

schema a blocchi del sistema diagramma di flusso programma in assembly

1 2 2

Conservando la stessa struttura e gli stessi argomenti, ma variando elementi di dettaglio, ho ottenuto 4 tracce diverse (una delle tracce è riportata nell’Allegato F). Con questa scelta, comunicata poco prima dell’inizio della verifica, solo 4 studenti della classe, sufficientemente distanziati e difficilmente identificabili, avevano la traccia, fotocopiata un unico foglio. Per ciascun quesito era riportato il punteggio assegnato in caso di risposta corretta. Le domande e soprattutto il problema presentavano alcune varianti di dettaglio rispetto alla trattazione svolta con la classe, introdotte per stimolare la riflessione sui concetti appresi. Durante lo svolgimento della prova gli studenti hanno conservato un clima sereno. Non sono mancate le domande per chiedere conferma sulle risposte formulate, ma anche alcuni piccoli scambi 82

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

di informazioni tra gli studenti, rilevati a posteriori in base alla “localizzazione geografica” degli errori rispetto alla distribuzione degli studenti nell’aula. Ho corretto gli elaborati degli studenti in base ai criteri precedentemente concordati con la docentetutor, quindi ho rivisto le risposte insieme alla docente, discutendo sia confrontando sia la valutazione globale che alcuni casi particolari. Nella tabella seguente ho presentato i risultati numerici della prova scritta. I primi tre quesiti (domande a scelta multipla e a risposta multipla) hanno ricevuto risposta corretta da parte di quasi tutti gli studenti, che hanno così dimostrato di aver raggiunto complessivamente soddisfacente nell’apprendimento delle conoscenze. Alla prima domanda a risposta aperta tutti gli studenti (tranne uno) hanno risposto correttamente. La seconda domanda, più complessa, richiedeva l’interpretazione di una sequenza di istruzioni in linguaggio assembly ed è stata introdotta per valutare il possesso di capacità di riflessione e di ragionamento analogico, la dimestichezza con il linguaggio di programmazione e quindi la qualità con cui è stata svolta l’esperienza di laboratorio. Solo tre studenti hanno dato una risposta completa e soddisfacente ed altri tre una risposta incompleta o parzialmente errata. La soluzione del problema ha presentato la difficoltà maggiore, in quanto non erano fornite specifiche dettagliate, ma solo indicazioni di partenza abbastanza generiche. Richiedeva quindi una chiarezza di concetti ed una buona capacità di ragionamento analogico, per consentire il confronto tra il caso presentato e le situazioni analizzate in classe; infine, un buon grado di inventiva consentiva di articolare la strategia risolutiva. Tali elementi sono stati ritenuti utili per poter valutare il grado di competenza raggiunto. Un solo studente, lo stesso che aveva ottenuto la migliore valutazione nel primo quadrimestre, è stato in grado di rispondere in modo abbastanza esauriente alle tre richieste del problema.

Stud. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Voto A.1.1 A.1.2 A.1.3 A.1.4 A B.1.1 B.1.2 B.1.3 B.1.4 B C.1 6 1 1 1 1 1/2 1 1 1 1 1/2 1 9 0 1 1 1 3/8 1 1 1 0 3/8 1 4 1/2 1 1 1 0 3/8 1 1 1 0 3/8 1 4 1/2 1 1 1 0 3/8 1 1 1 0 3/8 1 4 1 1 1 1 1/2 1 1 1 1 1/2 1 3 1/2 1 1 1 0 3/8 1 1 0 1 3/8 1 4 0 0 1 0 1/8 1 1 1 0 3/8 1 5 1/2 1 1 1 1 1/2 1 1 1 1 1/2 1 4 1/2 1 1 1 1 1/2 1 1 1 0 3/8 1 5 1/2 1 1 1 1 1/2 0 0 1 1 1/4 1 5 1 1 1 1 1/2 1 1 1 1 1/2 1 5 1 1 1 1 1/2 1 1 1 1 1/2 1

C.2 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1

C.3 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1

C.4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Voti riportati nella prova scritta svolta nella classe 4a E.T.C. Per ogni studente (indicato da un

C D.1 D.2 D E.1 E.2 E.3 E 1 1 1 2 1/2 1/2 0 1 1 1 1 2 1 1 1/2 1 1/2 4 1 0 3/4 1 1/2 1/2 0 1/2 1/2 3/4 1 0 1 1/2 1/2 0 1 3/4 1 0 1 1/4 0 0 1/4 3/4 1 0 1 0 0 0 0 1 0 3/4 1 1/2 0 0 0 1/2 1 1 1 0 1 1/2 1 0 1/2 3/4 1 0 1 1/2 1/2 0 1 1 1 1/2 1/2 1 1/4 1 1/2 0 1/2 3/4 1 3/4 1 0 1 3/4 1/2 0 1/4 1 1 1 1/2 1/2 0 0 1/2 numero nella prima1/2 colonna) ho riportato il voto

complessivo riportato nella prova ed il dettaglio sul punteggio conseguito in ciascuno dei punti proposti. I colori delle colonne consentono di evidenziare i dati relativi allo stesso tipo di quesito (secondo lo schema riportato sotto). Quesito A. Prima domanda a scelta multipla B. Seconda domanda a scelta multipla C. Domande a risposta multipla D. Domande a risposta aperta E. Flow chart totale

Voto max 1/2 1/2 1 2 6 10

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

La griglia di valutazione per le domande a risposta aperta (D) ed il problema (E) è la seguente:

risposta D. E. assente 0 0 errori molto gravi 1 1 errori gravi 1 2 errori lievi 1 1/2 4 errori formali 1 1/2 5 corretta 2 5 1/2 corretta ed originale 2 6

7 6

Frequency

5 4 3

2 1 1 0

1° quad.

Valutazione

delle

prove

scritte alla fine

del

1°

6 scritto

Votazione della prova scritta di verifica

quadrimestre

Il confronto tra gli istogrammi evidenzia che gli studenti con insufficienze gravi hanno raggiunto migliori risultati, mentre alcuni studenti con preparazione sufficiente hanno ottenuto una votazione più bassa. La distribuzione dei dati delle due valutazioni è normale (test di Ryan-Joiner). Media 1° quad. verifica

5,3 5,1

Dev.St . 1,7 1,4

Mediana Range interq. Minimo Massimo Moda 6,0 4,8

1,5 1,4

2,0 3,5

7,0 8,7

6 5

Il test T-Student per dati appaiati indica che non vi sono differenze statisticamente significative tra le medie. Esaminando le differenze caso per caso, risulta che la situazione di due studenti, per cui si è verificato un calo di almeno 2,5 voti, richiede una particolare attenzione. Uno di questi è lo studente indicato come IV-B (ripetente, ma che aveva recuperato sia sotto l’aspetto cognitivo che relazionale), la cui situazione deve essere esaminata in dettaglio, per cogliere quali difficoltà ha incontrato nella comprensione degli argomenti e quali aspetti metodologici sono risultati problematici, in modo da poterlo sostenere ed evitare una ripercussione sotto il profilo relazionale. Anche l’altro studente che ha subito un calo di votazione, passando da una situazione più che soddisfacente ad una insufficienza, richiede un sostegno successivo all’accertamento delle cause della defiance. L’incremento maggiore è stato riportato dallo studente IV-A. Affiancando la misura della prestazione scolastica con il dato qualitativo della partecipazione alle lezioni e soprattutto all’attività di gruppo, si potrebbe apprezzare il risultato positivo, che rappresenta il raggiungimento di uno degli obiettivi dell’intervento didattico. Il risultato comunque rimane ben al di sotto della sufficienza e va consolidato e possibilmente migliorato nel tempo. Sicuramente potrà costituire oggetto di riflessione la correlazione tra le votazioni future, sia su prove scritte che sulle verifiche orali, con la metodologia didattica.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Credo sia molto difficile capire quali fattori possono aver determinato il miglioramento; sarebbe troppo ottimistico attribuirlo una diversa metodologia didattica, ma anche una variazione nel metro di valutazione può introdurre un incremento fittizio della votazione. Purtroppo la durata limitata del tirocinio consente di osservare solo variazioni di breve periodo, con la conseguente ridotta possibilità di interpretazione.

Valutazione in 5a ETC Esperienza di laboratorio L’intervento didattico nella quinta era stato incentrato sullo sviluppo di un progetto condiviso dalla classe, da realizzare in piccoli gruppi. Prima di passare alla fase operativa, ogni gruppo avrebbe dovuto definire l’architettura del sistema e dell’algoritmo di controllo. Nessuno dei gruppi è riuscito a realizzare quanto previsto. Alla data di stesura della presente relazione, solo due gruppi hanno prodotto una relazione sull’attività di ricerca svolta e su una proposta di configurazione del sistema di controllo. Nella relazione che ho potuto esaminare, (inviatami via e-mail e riportata nell’Allegato G), ho apprezzato le idee originali dal punto di vista della realizzazione grafica e della composizione del testo, ma purtroppo gli aspetti tecnici dimostrano ancora delle carenze di impostazione. Tuttavia, sono stati colti alcuni aspetti importanti dal punto di vista pratico (come i costi dei singoli componenti e la stima del costo totale, formulata sulla base di un’ipotesi ragionevole di collocazione del sistema). Non potendo valutare il lavoro degli altri studenti, non credo sia significativo esprimere una votazione solo su un singolo contributo.

Verifica scritta Anche nella classe quinta la data per svolgere la prova scritta di verifica è stata concordata con la classe con sufficiente anticipo, alla fine del modulo didattico sui sistemi di controllo basati su µC e dopo aver svolto una lezione di ripetizione e consolidamento. La traccia è stata configurata a partire da quella proposta come Tema n. 2 agli Esami di Stato di Istituto Tecnico Industriale (Indirizzo: Elettronica e telecomunicazioni) nella sessione ordinaria 2006, a cui sono state apportate le semplificazioni necessarie per far rientrare lo svolgimento nell’ambito del tempo a disposizione, di due ore e mezza. Conformemente a quanto stabilito per la seconda prova dell’esame di stato, il voto è stato attribuito nell’intervallo tra 1 e 15; alla prova scritta giudicata sufficiente è stato attribuito un punteggio maggiore o uguale di 10. L’attribuzione del voto è stata svolta partendo dall’espressione in decimi e rapportandolo in quindicesimi tramite 87

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

l’equazione di due rette, rispettivamente associate agli intervalli di voti (in decimi) da 0 a 6 e da 6 a 10. A scopo didattico, alcune parole-chiave della traccia erano state evidenziate. La scelta rappresentava un’indicazione metodologica da utilizzare per facilitare la comprensione del testo. A partire da una traccia modello, ho ottenuto altre due tracce cambiando alcuni elementi di dettaglio (una delle tracce è riportata nell’Allegato F), in modo da aumentare la difficoltà di trasmissione di informazioni. Le tre richieste ricalcavano i tre aspetti metodologici più volte esaminati a lezione. Per ciascun quesito era riportato il punteggio assegnato in caso di risposta corretta. Lo svolgimento della verifica è stato sostanzialmente tranquillo, anche se, più di una volta, ho dovuto richiamare il rispetto del silenzio e soprattutto invitare a concentrarsi sulla traccia. Alcuni studenti insistevano perché confermassi la correttezza delle loro ipotesi o dessi loro delle informazioni, ma ho preferito invitarli a riflettere sulla traccia e sugli appunti, che potevano consultare, per arrivare alla soluzione. Dopo aver ritirato i compiti, li ho esaminati tutti insieme alla docente-tutor, con l’obiettivo di individuare gli aspetti più problematici ed avere un quadro generale di valutazione. Successivamente, ho analizzato i singoli elaborati orientandomi sulla base della griglia di valutazione riportata nella tabella seguente: P. MAX

Conoscenze Non evidenzia alcuna conoscenza Evidenzia una conoscenza scarsa e lacunosa

0 0,5

Evidenzia una conoscenza frammentaria

1,0

Evidenzia una conoscenza abbastanza completa ma superficiali Evidenzia una conoscenza completa anche se non approfondita Evidenzia una conoscenza completa e approfondita

1,5

Competenze Non è in grado di effettuare alcuna analisi Ha difficoltà ad individuare i concetti chiave Sa analizzare solo gli aspetti elementari Sa analizzare anche alcuni aspetti complessi Sa analizzare e approfondire in modo abbastanza efficace Sa analizzare in modo completo e approfondito

P. MAX

Capacità Non sa collegare i concetti Effettua collegamenti in maniera confusa e imprecisa Sa stabilire solo qualche semplice collegamento Sa stabilire collegamenti anche se semplici

0 0,5

2,0

0 0,5 1,0 1,5 2,0

Sa stabilire collegamenti anche abbastanza complessi Sa stabilire collegamenti complessi ed efficaci Completezza Non è rispondente alle richieste E' ordinato nello svolgimento Ha motivato le formule Ha scelto un percorso alternativo più veloce Ha ricavato le formule

2,5

Ha svolto due soluzioni

2,5

2,0 2,5

1,0 1,5

2,5 0 0,5 1,0 1,5 2,0

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

I risultati della prova di ciascuno studente sono riportati in tabella: Stud. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1° quad Voto10 Voto15 A. 4 6 1/2 2 4 4 1/2 7 1/2 2 6 6 10 4 1/2 7 4 6 1/2 2 6 5 1/2 9 3 7 4 6 1/2 2 6 5 8 2 1/2 6 3 5 1 1/2 3 3 5 2 3 4 1/2 7 1/2 2 6 7 1/2 12 4 1/2 8 6 1/2 10 1/2 4 8 3 5 0 3 4 6 1/2 2 5 3 1/2 6 2 5 3 1/2 6 2 7

B. 3 1/2 4 1/2 4 1/2 3 1/2 5 3 1/2 4 1/2 2 1/2 2 4 1/2 5 5 4 3 1/2 3 3

C. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/2 0 0 0 0

D. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1/2 0 0 0 0 0

3 5 2 2 0 0 5 a Voti riportati nella prova scritta svolta nella classe 5 ETC. Per ogni studente (indicato da un 17

numero nella prima colonna) ho riportato la valutazione per la parte scritta alla fine del 1° quadrimestre (1° quad.), il voto complessivo riportato nella prova, (Voto 10 in decimi, Voto 15 in quindicesimi) ed il dettaglio sul punteggio conseguito in ciascuno dei punti proposti, elencati nello schema riportato sotto. Solo tre studenti raggiungono la sufficienza. Solo uno, oltre al flow chart generale dell’algoritmo di controllo, hanno accennato anche al flow chart di una funzione specifica e alla codifica di una funzione in assembly. A. Schema blocchi B. Flow chart principale C. Flow chart funz. specifiche D. Segmento programma totale

voto max 5 6 2 2 15

La griglia di valutazione specifica per ciascun punto era: A. assente errori molto gravi errori gravi errori lievi errori formali corretto ma incompleto corretto e completo

0 1 2 3 4 4 1/2 5

B. 0 1 2 4 5 5 1/2 6

C. 0 1 1 1 1/2 1 1/2 2 2

D. 0 1 1 1 1/2 1 1/2 2 2

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Frequency

4 3 2

1° quad

Valutazione

delle

prove

scritte alla fine

scritto

del

1°

Votazione della prova scritta di verifica

quadrimestre

Dal confronto degli istogrammi è evidente l’aumento delle insufficienze nella verifica scritta rispetto alla votazione delle prove scritte svolte nel 1° quadrimestre. La distribuzione dei dati delle due valutazioni è normale (test di Ryan-Joiner). Media

Dev.St Mediana Range interq. Minimo Massimo Moda . 1° quad. 5,6 1,6 6 2,5 3 8 6 verifica 4,4 1,3 4 2 3 7,5 4 Il test T-Student per dati appaiati indica che vi sono differenze statisticamente altamente significative tra le medie (con probabilità di errore minore dello 0,05%). Nessuno studente ha migliorato la sua votazione. La maggior parte ha subito una diminuzione di uno o due voti. Uno studente, in particolare, è passato da una votazione più che sufficiente ad una insufficienza grave. Nelle lezioni successive alla verifica, abbiamo rivisto e valutato gli elaborati con gli studenti, evidenziando gli errori ricorrenti e stimolando la riflessione. La verifica ha oggettivato una situazione di scarsa concentrazione, osservata anche durante lo svolgimento della prova, che va sicuramente collegata ad un disimpegno della maggior parte della classe. Le numerose assenze individuali, unite anche le numerose interruzioni dell’attività didattica, previste e non, dovute alle festività, hanno ridotto la capacità di seguire le lezioni in modo consapevole e partecipato. Gli assenti non si sono quasi mai preoccupati di recuperare e di impegnarsi nel lavoro di gruppo, nonostante i ripetuti solleciti a mantenere gli impegni presi. Dopo ogni interruzione, è stato faticoso riannodare i file del discorso e soprattutto coinvolgere gli alunni meno motivati. Ritengo che le discontinuità abbiano pesato, in misura minore, anche sugli studenti abituati a studiare con maggiore interesse. Il risultato porta alla conclusione che l’attività progettuale proposta, basata sul lavoro in gruppi eterogenei e attuata nel secondo quadrimestre del quinto anno, non è stata efficace e va quindi rivista con spirito critico, per individuare le cause di insuccesso e le eventuali azioni correttive.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Il tipo di attività proposto, basato sulla promozione di competenze formative e sociali (come la ricerca autonoma di informazioni e di soluzioni a problemi concreti, la responsabilità, la capacità di interagire efficacemente con i propri pari), comporta sicuramente una maggiore difficoltà di programmazione, essendo vincolato all’incertezza dei risultati di attività particolari, come la ricerca e l’organizzazione di informazioni e la soluzione di problemi concreti. Per concentrare le energie, potrebbe essere d’aiuto fissare a priori una scaletta temporale di verifiche in itinere, stabilita di comune accordo con gli studenti. Inoltre, le prime attività di gruppo dovrebbero necessariamente svolgersi in classe, per consentire ai docenti di osservare direttamente le dinamiche interpersonali ed intervenire a sostegno delle situazioni più problematiche. Dovrebbero essere organizzate come una specie di banco di prova delle capacità di organizzazione del lavoro e quindi avere per oggetto la soluzione di problemi semplici. In tale contesto si potrebbero valutare i pre-requisiti sulle competenze sociali e formative degli studenti, così come è ormai prassi verificare i pre-requisiti cognitivi. Sulla situazione delle competenze iniziali si dovrebbe, quindi, articolare il progetto di intervento, in cui andrebbero esplicitati gli obiettivi specifici (in termini di “saper essere”) da raggiungere. Credo che un progetto d’intervento didattico, mirato allo sviluppo di competenze, richieda un’estensione temporale molto più ampia delle 120 ore di fase pratica del tirocinio diretto. Per essere efficace, dovrebbe necessariamente iniziare nei primi anni della scuola secondaria e proseguire con continuità e con caratteristiche di autentica interdisciplinarità, consolidandosi nel tempo.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Capitolo VII. VALUTAZIONE GLOBALE DELL'ESPERIENZA DI TIROCINIO

L’esperienza del tirocinio e, più in generale, l’intero corso S.S.I.S. sono stati per me una fonte autentica di rinnovamento. Come l’acqua che zampilla da una sorgente, rinfresca e vivifica la terra, così le esperienze vissute durante le lezioni, i laboratori e soprattutto la compagnia degli studenti e dei docenti della scuola mi hanno aperto un orizzonte nuovo. Ho iniziato a frequentare le lezioni ritenendo che la mia conoscenza dell’elettronica fosse un bagaglio culturale sufficiente per svolgere la funzione di docente. Nel piano di studi avrei assorbito nozioni di pedagogia, didattica, storia della scuola e della scienza; sarei tornato ancora una volta a studiare un transistor. Avevo iniziato la S.S.I.S. convinto di pagare una “tassa” necessaria per essere ammesso nel mondo della scuola. Dopo la prima settimana di lezione, ero appassionato come un tizzone coperto da cenere su cui qualcuno aveva soffiato con forza. Ho “divorato” i corsi trasversali e ho affrontato gli esami come un momento di confronto e di crescita. Non è stato facile resistere durante alcuni corsi disciplinari e ho dovuto produrre uno sforzo per dare senso al tempo dedicato a quelle lezioni, sottratto alla famiglia e al lavoro. Finalmente, a scuola, ho vissuto l’esperienza dell’insegnamento più importante, l’“insegnamento reciproco”. “Nella comunità che apprende viene infatti a realizzarsi un’attività sommersa di insegnamento, scaturita dai feed-back dell’apprendimento sollecitati dal formatore, che costituiscono per l’utente attento a coglierli, un apprendimento di ritorno, arricchito dalla varietà delle rielaborazioni di ciascuno. Viene realizzato così un deutero-apprendimento per il docente che sa apprendere dalle situazioni di ricorsività nella didattica: è un’attività formativa per il formatore molto meno esplicita e palese del suo insegnamento, e tuttavia

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

attiva come un curricolo occulto e al tempo stesso incisivo per la formazione della comunità di apprendimento.” (28) L’idea di “comunità di apprendimento” è passata dalle lezioni di Didattica alle classi del “Panetti” e ha incontrato la realtà delle persone (studenti, docenti, personale tecnico, ecc.) con le loro risorse ed il loro limiti. A scuola, al di là dei ruoli, ho scelto di mettere al centro le persone. Per questo, non sono stato dietro la cattedra, ma tra i banchi, insieme agli studenti, cercando di percepire il loro punto di vista, senza rinunciare alla mia funzione di guida nel processo di educazione e di formazione, al fianco del docente-tutor. La possibilità di indirizzare la mia azione verso obiettivi non prettamente cognitivi e confinati nell’ambito puramente disciplinare, ma piuttosto verso la costruzione di competenze sociali e professionali ha determinato la scelta degli strumenti da adottare per la mia azione didattica. L’oggetto del modulo didattico (il microcontrollore PIC) mi ha facilitato nell’incentrare l’attività su problemi concreti: far lampeggiare un LED, realizzare un pannello segnapunti, automatizzare una casa. Ho cercato di mettere degli strumenti nelle mani degli studenti, insegnando loro come utilizzarli, così da poter estrarre i concetti a partire dall’esperienza. Per stimolare la maturazione di competenze sociali, ho basato l’intervento sull’attività in piccoli gruppi. Gli studenti erano abituati a seguire le lezioni teoriche, in cui apprendevano i concetti, poi a svolgere gli esercizi e le esercitazioni in laboratorio, per applicare i concetti e verificare sperimentalmente la loro corrispondenza con la realtà. Di fronte alla novità di ricercare soluzioni a problemi concreti su cui costruire la teoria, gli studenti hanno manifestato sorpresa, entusiasmo ma anche disorientamento. Ero riuscito ad interessarli e a non subivano le mie lezioni. Con la proposta di un progetto, proponevo loro un obiettivo comune, che però richiedeva lavoro per poterlo raggiungere. Riflettendo a posteriori sui risultati della mia azione didattica, ritengo che la condivisione dell’obiettivo fosse solo apparente. In realtà, il mio obiettivo reale (come docente in formazione) solo in parte corrispondeva con quello degli studenti di quarta e soprattutto con quello degli studenti di quinta. Il loro traguardo reale era fissato a giugno, quando avrebbero dovuto affrontare gli esami di stato. L’atteggiamento nei confronti degli esami e, più in generale, verso la scuola è stato determinante sui risultati. Buona parte degli studenti voleva semplicemente completare gli studi e la stessa votazione finale non era ritenuta molto importante. Perché sprecare energie nel progetto che proponevo? Nella migliore delle ipotesi, lo avrebbero lasciato alla scuola.

A. Danisi. C’era una volta il futuro. Didattica della sostenibilità per riorganizzare le comunità. Cacucci Editore. Bari,

2008. p. 146

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Il mio tentativo di motivarli non aveva la forza sufficiente. Solo gli studenti “migliori” della quinta hanno svolto delle ricerche, hanno lavorato sulle idee, hanno provato a formulare delle proposte, trascinando nel loro tentativo anche qualche altro studente. Nonostante un impegno maggiore e più costante rispetto alla maggior parte della classe, hanno raggiunto solo parzialmente autonomia nella ricerca e capacità di analizzare problemi nuovi e proporre valide soluzioni. Le mie riflessioni hanno trovato conforto nelle valutazioni della docente-tutor, che ha osservato un “cedimento di forze” generalizzato nel secondo quadrimestre. Probabilmente, anche optando per obiettivi meno impegnativi e per un metodo didattico più standardizzato, si sarebbero ottenuti gli stessi risultati. Con i ragazzi di quarta, la strada è stata più semplice. Pur partendo da una situazione di parziale disinteresse per la disciplina, sono rimasti coinvolti nella costruzione delle lezioni e delle esperienze in laboratorio. Anche nelle verifiche orali, svolte dalla docente-tutor dopo la fine del mio intervento, alcuni studenti, con pregresse insufficienze gravi, hanno dimostrato di saper sviluppare l’algoritmo risolutivo di un problema, sfruttando analogie con problemi già analizzati, e di tradurlo correttamente nel codice in linguaggio assembly. Anche nella quarta, però, vi sono stati studenti che hanno subito un calo di prestazione. Provando ad allargare lo sguardo, credo che il problema principale risieda nell’avere il “vino nuovo” delle competenze disciplinari e sociali da maneggiare con gli “otri vecchi” della didattica tradizionale. Il contesto internazionale, con cui l’Italia deve confrontarsi ( 29), e soprattutto la necessità di avere una scuola utile ai ragazzi portano ad osare scelte didattiche innovative per promuovere studenti “competenti”. I colloqui con la mia docente-tutor e con alcuni docenti del “Panetti”, nonché l’esperienza con i miei colleghi e compagni di corso, mi fa ritenere che non manchi la disponibilità all’impegno e all’investimento nella propria formazione. Le continue innovazioni ed i cambiamenti sociali rendono “liquida” la nostra esperienza ( 30) ed essere un buon docente diventa sempre più complicato. Mancando lo spauracchio della nota in condotta e della bocciatura, occorre trovare (dentro se stessi) una sorgente a cui attingere la motivazione per continuare a lavorare insieme agli studenti. Di fronte all’interrogativo sul “che fare”, propongo il finale di un bel testo letto in questi mesi: ‘Non mancano, certo, i metodi, anzi, ce ne sono fin troppi! [Voi docenti, ndr] Passate il tempo a rifugiarvi nei metodi, mentre dentro di voi sapete che il metodo non basta. Gli manca qualcosa.’ ‘Che cosa gli manca?’ 29

OCSE-PISA 2009. Programme for International Student Assessment.

Cfr. Z. Bauman. Vita liquida. Laterza. Bari, 2006.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

‘Non posso dirlo.’ ‘Perché?’ ‘È una parolaccia.’ ‘Peggio di «Empatia»?’ ‘Neanche da paragonare. Una parola che non puoi assolutamente pronunciare in una scuola, in un liceo, in una università, o in tutto ciò che le assomiglia.’ ‘E cioè?’ ‘No, davvero non posso…’ ‘Su, dai!’ ‘Non posso, ti dico! Se tiri fuori questa parola parlando di istruzione, ti linciano.’ ‘…’ ‘…’ ‘…’ ‘L’amore.’ (31)

D. Pennac. Diario di scuola. Feltrinelli. Milano, 2008, p. 239.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

BIBLIOGRAFIA

Bibliografia primaria Commissione “Brocca”. Piani di studio della scuola secondaria superiore e programmi dei trienni. Studi e documenti degli annali della pubblica istruzione 59/60. Le Monnier, Firenze -Roma, 1992. A. Danisi. C’era una volta il futuro. Didattica della sostenibilità per riorganizzare le comunità. Cacucci Editore. Bari, 2008. A. De Santis, M. Cacciapaglia, C. Maggese. Corso di sistemi, vol. 2. Calderini Edagricole, Bologna, 2001. A. De Santis, M. Cacciapaglia, C. Maggese. Corso di sistemi, vol. 3. Calderini Edagricole, Bologna, 2001. Dipartimento di Elettronica e laboratorio, Sistemi Elettronici, Telecomunicazioni e TDP elettronici. Verbale riunione di Dipartimento 6/9/2008. I.T.I.S. “Modesto Panetti” Bari, 2008. V. Gallo. Programmazione didattica di Elettronica e Telecomunicazioni per la classe III Indirizzo Informatica ABACUS Sezione A. I.T.I.S. “Modesto Panetti” Bari, 2008. V. Gallo. Programmazione didattica di Elettronica per la classe IV Indirizzo Elettrotecnica ed automazione Sezione A. I.T.I.S. “Modesto Panetti” Bari, 2008. V. Gallo. Programmazione didattica di Sistemi elettronici automatici per la classe IV Indirizzo Elettronica e Telecomunicazioni Sezione C. I.T.I.S. “Modesto Panetti” Bari, 2008. V. Gallo. Programmazione didattica di Sistemi elettronici automatici per la classe V Indirizzo Elettronica e Telecomunicazioni Sezione C. I.T.I.S. “Modesto Panetti” Bari, 2008. Microchip. Datasheet del PIC 16F84 (reperibile in formato pdf sul sito www.microchip.com) Microchip. Datasheet del PIC 16F87x (reperibile in formato pdf sul sito www.microchip.com) E. Panella, G. Spalierno. Corso di elettronica vol. 3. Edizioni Cupido. Loreto, 2001. Parlamento Europeo. Competenze chiave per l’apprendimento permanente. Un quadro di riferimento europeo (Allegato alla Raccomandazione del Parlamento europeo e del Consiglio 96

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

relativa a competenze chiave per l’apprendimento permanente del 10 novembre 2005). Bruxelles, 2005. D. Pennac. Diario di scuola. Feltrinelli. Milano, 2008. Piano dell’Offerta Formativa 2008-’09. I.T.I.S. “Modesto Panetti” Bari Scuola di Barbiana. Lettera ad una professoressa. LEF Editrice Firenze, 2008.

Bibliografia secondaria Z. Bauman. Vita liquida. Laterza. Bari, 2006. M. Comoglio. La valutazione autentica. Orientamenti Pedagogici, 2002, 49(1), 93-112. E. Cresson. Insegnare e apprendere verso la società conoscitiva. Libro bianco su istruzione e formazione. Commissione dell’Unione Europea. Bruxelles, 1995. F.M. Ciani. A scuola senza profitto. Pedagogia della gratuità per una società più felice. Sempre comunicazione. Legnago (VR), 2008. H. Gardner. Formae mentis. Saggio sulla pluralità dell'intelligenza [1983], Feltrinelli, Milano, 1987. C. Girelli. Costruire il gruppo. La scuola editrice. Brescia, 1999. M. W. Goodwin. Cooperative Learning and Social Skills: What Skills to Teach and How to Teach Them. Intervention in School and Clinic 1999; 35; p. 29. K. Jefferrys-Duden. Mediatori efficaci. Come gestire i conflitti a scuola. Edizioni La Meridiana. Molfetta (BA), 2001. D.W. Johnson, R. T. Johnson. Learning Together and Alone; Cooperation, Competition, and Individualization. Prentice-Hall, Inc. Publishers, Englewood Cliffs, New Jersey. G. Martirani. la civiltà della tenerezza. Nuovi stili di vita per il terzo millennio. Paoline Editoriale libri. Milano, 1997. P. Meazzini. L’insegnante di qualità. Alle radici psicologiche dell’insegnamento di successo. Giunti Gruppo editoriale. Firenze, 2000. R. Mucchielli. La dinamica di gruppo. LDC Editrice. Leumann (Torino), 1994. D. Olson, Linguaggi, media e processi educativi (a cura di C. Pontecorvo). Loescher. Torino, 1979 U. Tenuta. Moduli didattici ed unità didattiche. In: AA.VV., Dizionario di Scienze dell’educazione, LDC – LAS S.E.I., 1997.

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Sitografia Siti di interesse pedagogico e didattico Associazione

Professionale

Cattolica

Insegnanti

Dirigenti

Formatori.

URL:

(IRREER).

URL:

Assessment.

URL:

http://www.uciim.sicilia.it Fondazione Don Lorenzo Dilani. URL: http://www.donlorenzomilani.it Istituto

Regionale

Ricerca

Educativa

dell’Emilia

Romagna

http://www.orientamentoirreer.it I.T.I.S. “M. Panetti”. URL: http://www.itispanetti.it/ OCSE-PISA

2009.

Programme

for

International

Student

http://www.invalsi.it/invalsi/ri/pisa2009.php?page=pisa2009_it_00

Siti di interesse tecnico-scientifico BTicino-MyHome. URL http://www.myhome-bticino.it Digital Announcement System. URL: http://creativediyprojects.blogspot.com/ Domotica, in Wikipedia. URL: http://it.wikipedia.org/wiki/Domotica EDUCYPEDIA, The educational encyclopedia. URL: http://www.educypedia.be/electronics/circuitsmic.htm Elettronicamente. La risorsa Italiana per l'elettronica e l'informatica applicata all'elettronica. URL: http://www.elettronicamente.com Guide to use the PIC. URL: http://www.hobby-elec.org/e_pic.htm I.T.I.S. “M. Panetti”. URL: http://www.itispanetti.it/ Microchip Inc. URL: www.microchip.com PIC by example di S. Tanzilli. URL: http://www.tanzilli.com/?id=207 Whatcircuits. URL: http://www.whatcircuits.com/Category/microcontroller/pic-microcontroller-microcontroller/

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Ringraziamenti

A voi: 

mia famiglia, vicina con incondizionato amore, pazienza, silenzio e coraggio,



prof. Livio Quagliarella, ancora una volta sostenitore e amico comprensivo,



amici colleghi compagni di corso,



studenti dell’I.T.I.S. “Modesto Panetti”,



prof.ssa Cinzia Gallo,



prof. Salvatore Russo Rossi,



prof.ssa Angela Danisi, prof. Giovanni Massaro e docenti della S.S.I.S. Puglia - IX Ciclo

un profondo “grazie”

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

ALLEGATI

Allegato A: architettura del PIC 16F84 e primo programma

100

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

;************************************************** ; Pic by example ; LED.ASM ; (c) 2004, Sergio Tanzilli ; http://www.tanzilli.com ;************************************************** PROCESSOR 16F874A RADIX DEC INCLUDE "P16F874A.INC" ERRORLEVEL -302 ;Setup of PIC configuration flags ;XT oscillator ;Disable watch dog timer ;Enable power up timer ;Disable code protect __CONFIG 0x3FF1 LED EQU 0 ORG 0x0C Count RES 2 ;Reset Vector ;Start point at CPU reset ORG 0x00 goto Vai Vai ORG 0x0F bsf STATUS,RP0 movlw B'11111111' movwf TRISA movlw B'11111110' movwf TRISB bcf STATUS,RP0 bsf PORTB,LED MainLoop ;call Delay btfsc PORTB,LED goto SetToZero bsf PORTB,LED goto MainLoop SetToZero bcf PORTB,LED goto MainLoop ;Subroutines ;Software delay Delay clrf Count clrf Count+1 DelayLoop decfsz Count,1 goto DelayLoop decfsz Count+1,1 goto DelayLoop return END

101

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Allegato B – indicazioni per la prima esercitazione, inviate tramite e-mail “Carissimi, vi allego il file led.asm, su cui avevamo iniziato a lavorare. Si tratta, come accennavo in laboratorio, della mia prima esperienza di programmazione di un PIC. Dando un'occhiata alle istruzioni si capisce immediatamente lo scopo del programma: accendere e spegnere ripetutamente un LED, collegato al bit 0 della porta B di un PIC16F84. Noi utilizzeremo un PIC con maggiori risorse, il PIC16F874 (che tra l'altro dispone di 8 canali per la conversione A/D, utili per acquisire il segnale di sensori di vario tipo). Il codice va quindi adattato, sostituendo (qualcuno aveva già iniziato a farlo) il codice 16F84 con 16F874 nelle direttive iniziali. Dato che voi avete già una buona esperienza con la programmazione dei PIC, non avrete difficoltà a modificare quel codice in modo da produrre un effetto più interessante: invece che accendere un singolo LED, ne accenderemo 8, alternando due sequenze diverse, con un ritardo diverso tra una sequenza e l'altra, variabile da 1 a 6 secondi a seconda del gruppo. Per non essere monotoni, ognuno dei 6 gruppi avrà una sequenza diversa: gruppo sequenza ritardo (s) 1 10000000 1 00000001 2 11110000 2 00001111 3 10101010 3 01010101 4 11001100 4 00110011 5 00011000 5 11100111 6 10011001 6 01100110 Potete immaginare quale sarà l'effetto quando, dopo aver programmato i PIC, li inseriremo nel circuito con gli 8 LED. A proposito, a qualcuno avevo anticipato che c'erano stati dei problemi: i PIC montati sulla breadboard non funzionavano, il circuito di oscillazione non oscillava affatto e dopo pochi secondi il PIC si riscaldava, segno di un corto circuito. Grazie alla collaborazione preziosa di Antonella, il problema si è risolto ed ora, dopo aver programmato il PIC, il LED si accende e spegne meravigliosamente. Per finire, qualche indicazione: 1) chi era presente alla lezione di sabato scorso non sia geloso di quello che sa e riporti quello che abbiamo fatto agli assenti, soprattutto a quelli del gruppo 1. 2) non ho l'indirizzo e-mail di Catalano, Fornelli M e Bellomo (gruppo 3); passate loro il file led.asm e le altre informazioni contenute in questa e-mail, in modo che non rimangano indietro; 3) per generare il ritardo (il cui valore in secondi dipende dal gruppo), bisogna intervenire sulle istruzioni del ciclo Delay. Calcolate quanti cicli macchina occorrono per eseguire il ciclo riportato nel file led.asm, tenendo presente che un ciclo macchina impiega un microsecondo, e quindi

102

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

calcolate quante volte dovete ripetere il ciclo Delay per ottenere ilritrado che vi serve. Un'idea: potete utilizzare qualche byte in più per la variabile Count (che ora occupa solo 2 byte). Se ci sono difficoltà, dopo averci pensato, se proprio non vi viene nessuna idea mandatemi una email di "help". Io credo che, dopo aver rispolverato le ottime lezioni tenute lo scorso anno, ce la farete tutti. Mi raccomando, non fate come nella settimana scorsa, ma datevi una mano. Nico Sasanelli”

Allegato C: caratteristiche principali del PIC 16F87x (presentazione Powerpoint)

103

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Allegato D: A/D con i PIC 16F874/877 Introduzione Alcuni modelli di PIC hanno all’interno un modulo per la conversione A/D. Il modulo può essere collegato con un massimo di 8 canali analogici attraverso i piedini della PORTA e della PORTE. Per ogni operazione di conversione A/D solo uno degli 8 piedini a disposizione sarà collegato con il convertitore, selezionato mediante l’impostazione di alcuni bit (vedi in seguito) di un registro speciale (i registri speciali vengono chiamati Special Function Register, SFR), utilizzato per il controllo. Il risultato della conversione è un numero rappresentato con n=10 bit. Questo significa che l’intervallo di tensione in ingresso (da V REF- a VREF+) viene diviso in 2n = 210 = 1024 parti. Solitamente per i PIC, VREF- = 0 V e VREF+ = 5V, quindi la risoluzione del convertitore (che si ottiene dividendo l’intervallo di tensione per 2n) è di 5 V/1024 ≅ 5 mV. Il convertitore utilizzato nei PIC a nostra disposizione è del tipo ad approssimazioni successive. Per questo tipo di convertitori occorrono 12 oscillazioni clock per svolgere una conversione a 10 bit. La frequenza dell’oscillatore collegato al convertitore può essere variata, impostando il valore di alcuni bit di uno dei registri speciali del PIC.

Figura 1: schema a blocchi del convertitore A/D. Attraverso i bit chiamati CHS2:CHS1:CHS0 si collega uno dei canali analogici con il convertitore. La VREF- e la VREF+ possono essere collegate a 0 V (AVSS) e 5 V (AVDD) oppure a due dei piedini (AN2 e AN3), collegati con dei valori di riferimento forniti dal circuito a cui il PIC è collegato (si utilizzano per questo dei componenti particolari detti riferimenti di tensione). 104

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Registri utilizzati per la conversione A/D Sono quattro: • •

2 registri sono utilizzati per contenere il risultato: ADRESH (bit più significativi) e ADRESL (bit meno significativi); 2 registri sono utilizzati per il controllo: o ADCON0: controlla lo svolgimento della conversione o ADCON1: serve per configurare i canali in ingresso

SCHEMA A BLOCCHI DELLE OPERAZIONI DA SVOLGERE: C o n v e r sio n e A /D

C o n f ig u r a z io n e

A c c e n s io n e d e l m o d u lo

A tte s a d i 2 0 u s

I n iz io d e lla c o n v e r s io n e ( A D C O N 0 ,G O _ D O N E = 1 )

N o

C o n t r o llo f in e c o n v e r sio n e ( A D C O N 0 ,G O _ D O N E = 0 )

Sì R is u lt a t o in A D R ESH e A D R ESL

C a m b io c a n a le

N o

U lt im a c o n v e r sio n e

Sì

F in e

105

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Descrizione delle operazioni di svolgere 1) configurazione del modulo A/D: o scegliere quali pin utilizzare come ingressi analogici (impostare il registro ADCON1), quindi impostare il registro TRISA (porre a 1 i bit corrispondenti ai pin utilizzati come ingressi analogici); per la configurazione del registro ADCON1 occorre impostare i bit PCFG3: PCFG2: PCFG1: PCFG0, secondo i valori riportati nella tabella seguente. Ad es.: •

per impostare tutti gli 8 canali a disposizione come ingressi analogici, si può eseguire l’istruzione: clrf ADCON1 (in questo modo i 4 bit PCFG3:PCFG2:PCFG1:PCFG0 vengono impostati a 0 con una sola istruzione)

•

per impostare 3 canali some ingressi analogici, si deve eseguire: movlw B’0000100’ movwf

ADCON1

oppure

•

clrf

ADCON1

bsf

ADCON1,PCFG2

per impostare un solo canale come ingresso analogico, eseguire: movlw B’0001110’ movwf

•

ADCON1

per impostare un solo canale come ingresso analogico, con la variazione dei valori delle tensioni di riferimento rispetto a 0 V e 5 V, eseguire: movlw B’0001111’ movwf

ADCON1

N.B. nel caso non si vogliano utilizzare tutti gli 8 canali a disposizione, non è possibile scegliere a piacere quali piedini utilizzare (ad es. con un solo canale analogico si può utilizzare solo il piedino AN0, che corrisponde al piedino 0 della PORTA).

106

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

o selezionare la frequenza del clock collegato al convertitore (registro ADCON0, ADCS1: ADCS0; ADCON1, ADCS2); Per la scelta, far riferimento alla tabella seguente:

Come clock per il convertitore si può usare un oscillatore interno al PIC (di tipo RC) oppure si può sfruttare l’oscillatore esterno (che fornisce il clock al PIC, ad es. un cristallo al quarzo). In questo caso, il clock del convertitore oscillerà con un periodo uguale a 2 volte oppure 4 volte oppure 8 volte, ecc. il periodo del clock del PIC (indicato come TOSC). Ad es. se il PIC ha un clock che oscilla a 1 MHz (T OSC = 1 µs), il clock del convertitore potrà oscillare a: 500 kHZ (= 1/(2TOSC); impostare ADSC2:ADCS1:ADCS0 = 000, 107

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

250 kHz (= 1/(4TOSC); impostare ADSC2:ADCS1:ADCS0 = 100, 125 kHz (= 1/(8TOSC); impostare ADSC2:ADCS1:ADCS0 = 001, ecc... N.B. ci sono dei vincoli, indicati dalla colonna Maximum Device Frequency della tabella precedente. Ad es., se il clock del PIC oscilla a 4 MHz (T OSC=0,250 µs), non è possibile impostare il clock del convertitore oscilli con periodo pari a 2 o 4 volte TOSC; la massima frequenza del clock di conversione sarà 1/(8 T OSC) = 1/(8·0,250 µs) = ½ µs = 500 kHz o selezionare il formato con cui sarà rappresentato il risultato. Avendo a disposizione 10 bit, un singolo registro a 8 bit non è sufficiente per contenere il risultato della conversione, quindi occorrono 2 registri. I due registri sono chiamati ADRESH ed ADRESL. ADRESH contiene i bit più significativi e ADRESL i bit meno significativi. Se pensiamo ai due registri affiancati uno all’altro (è come se fosser un unico registro a 16 bit) possiamo scegliere se inserire il risultato allineandolo a sinistra o a destra. Allineando a sinistra (Left Justified nella figura seguente), avremmo gli 8 bit più significativi nel registro ADRESH e gli ultimi due bit nel registro ADRESL. Questa può essere la scelta più conveniente se non ci serve una conversione a 10 bit, ma è sufficiente una conversione ad 8 bit (dipende dal massimo errore che possiamo tollerare); gli 8 bit saranno “pronti per l’uso” all’interno del registro ADRESH e possiamo evitare di considerare il registro ADRESL. Allineando a destra (Right Justified nella figura seguente), avremmo gli 8 bit meno significativi nel registro ADRESL e i due bit più significativi nel registro ADRESH. Mi risulta difficile trovare un utilizzo pratico di questa scelta, a meno che non si voglia controllare se il segnale è sopra o sotto la metà del fondoscala (ad es. se è maggiore di 2,5 V); in questo caso basta controllare il bit ADRESH,1 (cioè il secondo bit), se è 1 il segnale è al di sopra di 2,5 V, altrimenti è al di sotto.

o selezionare il canale per la prima conversione (registro ADCON0, CHS2:CHS1:CHS0); se si usano 8 canali analogici, il primo canale corrisponde a CHS2:CHS1:CHS0 = 000, l’ultimo canale a CHS2:CHS1:CHS0 = 111; 108

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

2) accendere il modulo del convertitore (istruzione: bsf ADCON0, ADON) 3) aspettare che si carichi il condensatore del S/H amplifier, (un ritardo di almeno 20 µs è sufficiente). Riporto per completezza lo schema del circuito di ingresso analogico (compreso il S/H amplifier)32:

Il generatore VA è il segnale in ingresso, prodotto da un sensore con resistenza interna R S. (RS deve essere minore di 2,5 kΩ). Il quadrato ANx rappresenta un piedino di ingresso analogico generico. CPIN rappresenta capacità parassite I due diodi servono da protezione rispetto a tensioni in ingresso negative e al di sopra di 5 V. ILEAKAGE rappresenta le correnti assorbite dai circuiti di ingresso del PIC. RIC rappresenta le resistenze di connessione interne al PIC. SS e RSS rappresentano il S/H amplifier; RSS varia a seconda della tensione di alimentazione tra 5 kΩ e 10 kΩ. Alimentando il PUC a 5 V vale circa 6kΩ. CHOLD è la capacità del S/H amplifier.

4) per iniziare la conversione, impostare a 1 il bit ADCON0,GO_DONE. 5) aspettare il completamento della conversione: monitorare fino a quando il bit GO_DONE non diventa 0 6) leggere il contenuto dei registri ADRESH e ADRESL Per eseguire altre conversioni, ripetere i passaggi da 3 in poi; eventualmente, cambiare canale analogico modificando i bit CHS2:CHS1:CHS0 e fare attenzione ad aspettare il tempo di acquisizione (20 µs) prima di iniziare una nuova conversione. Nel caso si voglia evitare di controllare ripetutamente lo stato del bit GO_DONE, si può sfruttare il meccanismo dell’interrupt, che consente di saltare in un punto particolare della memoria di

Non è il caso di memorizzarlo, basta notare che comprende delle resistenze e delle capacità che devono caricarsi con

il valore della tensione da convertire.

109

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

programma (all’indirizzo 4) quando si verifica un evento particolare, detto interruzione (o interrupt). Per sfruttare l’interrupt, occorre aggiungere delle impostazioni all’inizio, facendo riferimento a dei registri speciali del PIC (INTCON, PIE1,PIR1): o o o o

bcf bsf bsf bsf

PIR1,ADIF; PIE1,ADIE; INTCON,PEIE; INTCON,GIE.

Nota: la conversione A/D può essere eseguita anche se il PIC è stato messo in stato di basso consumo (Sleep), sfruttando il convertitore RC interno. Riporto un quadro riassuntivo dei registri speciali usati per la conversione A/D.

N.B. Ricordo che il sistema che fornisce il segnale analogico deve avere una impedenza massima di 2,5 kΩ. Per chi vuole saperne di più: Per effettuare acquisizioni di segnali ad una frequenza predeterminata, si possono impostare dei cicli di ritardo tra un’acquisizione e l’altra oppure (quando occorre svolgere altre operazioni, ad es. comunicare con altri PIC, inviare messaggi su un display, comandare dei dispositivi esterni, ecc.), oppure sfruttare un interrupt agganciato al TIMER1 e al modulo Capture/Compare/PWM (CCP1). Io ho dovuto utilizzare questa soluzione. Vi riporto delle indicazioni generali (in inglese, così fate anche un po’ di pratica). Per ora prendete confidenza con l’acquisizione da un singolo canale. Vi

110

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

riporto le istruzioni che ho utilizzato per una prova, in cui ho visualizzato il risultato della conversione con 8 LED collegati alla PORTB: ;************************************************** ; ; adc.ASM ; ; (c) 2009, Nico Sasanelli ; nikosax71@gmail.com ;************************************************** PROCESSOR

16F874

RADIX

DEC

INCLUDE

"P16F874.INC"

ERRORLEVEL

-302

;Setup of PIC configuration flags ;XT oscillator ;Disable watch dog timer ;Enable power up timer ;Disable code protect __CONFIG

0x3F31

#INCLUDE "P16F874.inc" ORG Count

0x20

RES

;Reset Vector ;Start point at CPU reset ORG

0x00

goto

Configura

ORG

0x0F

Configura BANKSEL TRISB clrf

TRISB

; PORTB in uscita (collegata con i LED)

BANKSEL ADCON1 movlw

B'00001110'

movwf

ADCON1

; imposta 8 bit più significativi del risultato nel ;registro ADRESH

111

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

; acquisizione con 1 canale analogico (PCFG3:PCFG2:PCFG1:PCFG0 = 1110) BANKSEL ADCON0 clrf

ADCON0

; imposta frequenza di conversione pari a 8*Tcy (bit ; ADCS1:ADCS0=01)

bsf

ADCON0,ADCS0 ; Tcy = 1 us con quarzo a 4 MHz ; acquisizione da bit0 di PORTA (CHS2:CHS1:CHS0 = 000) ; GO_DONE = 0 e ADON = 0

bsf

ADCON0,ADON

movlw

movwf

Count

; accende il modulo ADC (ADON = 1)

MainLoop

Ciclo20us ; ritardo di 20 us per caricare il S/H amplifier decfsz

Count,f

goto

Ciclo20us

bsf

ADCON0,GO_DONE

; inizia la conversione

btfsc

ADCON0,GO_DONE

; controlla se il bit GO_DONE è tornato a zero

goto

Ciclo_ADC

movfw

ADRESH

Ciclo_ADC

; la conversione è finita, ; sposto gli 8 bit più significativi (MSB) in W

movwf

PORTB

goto

MainLoop

; risultato visualizzato on i LED

END

Il programma non ha una frequenza di campionamento vincolata (dipende solo dalla durata del ciclo di istruzioni tra un’acquisizione e quella successiva). Quanto vale? (circa 22 kHz). Per avere una frequenza diversa, si può sfruttare un interrupt. Come punto di partenza, date un’occhiata al testo seguente (preso dal datasheet del PIC 16F874). Resetting Timer1 Using a CCP Trigger Output

If a CCP module is configured in compare mode to generate a “special event trigger” (CCP1M3:CCP1M0 =1011), this signal resets Timer1. Timer1 must be configured for either timer or synchronized counter mode to take advantage of the special event trigger feature. If Timer1 is running in asynchronous counter mode, this reset operation may not work, and should not be used. In the event that a write to Timer1 coincides with a special event trigger from the CCP module, the write will take precedence. In this mode of operation, the CCPRxH:CCPRxL register pair effectively becomes the period register for Timer1.

112

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Quindi impostando CCPRxH:CCPRxL con un valore uguale al periodo del campionamento, si può far

partire

automaticamente

l’acquisizione

quando

TIMER1

raggiunge

valore

CCPRxH:CCPRxL Si può usare il prescaler del TIMER1 per utilizzare frequenze di campionamento maggiori.

Allegato E: traccia della verifica sommativa in 4a ETC Prova di verifica - Traccia A (Voto minimo: 1; voto massimo: 10). Domande a risposta multipla (totale: 1 punto). Per ogni risposta, barrare la casella Vero o Falso. 1.

Un microcontrollore PIC è dotato di: a. due memorie per i dati ed una per il programma b. registri che svolgono funzioni particolari c. un registro accumulatore (w) d. una memoria dati suddivisa in banchi Tra le istruzioni per programmare un PIC: a. l’istruzione CLRF serve per azzerare completamente un registro b. l’istruzione BSF imposta un bit di un registro al valore logico 0 c. l’istruzione GOTO serve per saltare ad una istruzione specifica d. l’istruzione CALL viene eseguita in un solo ciclo macchina

Vero Vero Vero Vero

Falso Falso Falso Falso

Vero Vero Vero Vero

Falso Falso Falso Falso

Domande a scelta multipla (totale: 1 punto). Barrare la casella dell’unica risposta esatta. 1.

La memoria dati di un microcontrollore PIC a. non è suddivisa in banchi b. non contiene registri con funzioni speciali c. contiene il registro PORTA d. non contiene il registro STATUS L’istruzione: BSF TRISA,0 serve per impostare a. il piedino 0 di PORTA come ingresso b. il piedino 0 di PORTA come uscita c. il valore logico 0 sul piedino 0 di PORTA d. il valore logico 1 sul piedino 0 di PORTA L’istruzione: BSF PORTB,2 serve per impostare a. il piedino 2 di PORTB come uscita b. il valore logico 1 sul piedino 2 di PORTB c. il piedino 2 di PORTB come ingresso d. il valore logico 0 sul piedino 2 di PORTB Attraverso un programmatore di microcontrollori PIC a. si trasferisce il programma dal computer alla memoria del PIC b. si controlla se ci sono errori nel programma c. si eliminano gli errori di programmazione d. si possono scrivere le istruzioni che compongono il programma

Rispondere in maniera chiara alle seguenti domande, giustificando la risposta (punteggio: 2 punti). 1. Scrivere le istruzioni in linguaggio assembly per impostare i primi 4 piedini della porta PORTB di un PIC come uscite e gli ultimi 4 come ingressi.

113

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

2. Qual potrebbe essere la funzione svolta dal seguente programma in linguaggio assembly per PIC? Cosa va aggiunto perché il programma svolga effettivamente la funzione prevista? Inizio

Ciclo bsf

STATUS,RP0

btfsc

PORTB,0

movlw

B'11111110'

goto

Azzera

movwf

TRISB

bsf

PORTB,0

bcf

STATUS,RP0

goto

Ciclo

bsf

PORTB,0

Azzera bcf

PORTB,0

goto

Ciclo

Risolvere il seguente problema utilizzando un microcontrollore PIC. In una supermercato vogliono utilizzare un contatore per gestire la fila dei clienti in attesa. Ogni cliente è munito di un numero e sarà servito quando un display numerico, collegato con il contatore, segna il suo numero. Il contatore deve essere incrementato manualmente dal salumiere attraverso la pressione di un pulsante. Un altro pulsante serve per azzerare il contatore. La soluzione dovrà contenere: uno schema a blocchi del sistema, in cui saranno inseriti i componenti da utilizzare e saranno indicate le connessioni (punteggio: 1 punto); il diagramma di flusso dell’algoritmo risolutivo (punteggio: 2 punti); la sequenza delle istruzioni in linguaggio assembly (punteggio: 2 punti).

Allegato F: traccia della verifica sommativa in 5a ETC Prova di verifica – Classe V ETC – Traccia A Questa traccia è una variante di quella proposta come Tema n. 2 agli Esami di Stato di Istituto Tecnico Industriale (Indirizzo: Elettronica e telecomunicazioni) nella sessione ordinaria 2006. Durata della prova: 2,5 ore. (Voto minimo: 0; voto massimo: 15). Alla prova scritta giudicata sufficiente sarà attribuito un punteggio maggiore o uguale di 10. (Nota bene: diversamente dalla traccia degli esami di stato, alcune parole sono state evidenziate in quanto rappresentano dei concetti-chiave per strutturare la soluzione.)

Si vuole realizzare un sistema di controllo automatico a microcontrollore per l’irrigazione del parco di una villa di campagna. L’irrigazione deve iniziare alle ore 20.00. La durata dell’irrigazione va impostata in base alla temperatura media Tm della giornata, come indicato nella tabella sottostante: 114

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Tm ≤ 15°C 15°C < Tm

≤

Il sistema non si avvia 20’

35°C Tm > 35°C

30’

La temperatura va monitorata ogni ora tra le ore 7.00 e 20.00. Per acquisire la temperatura si utilizza un sensore che dà in uscita una tensione analogica proporzionale alla temperatura assoluta. La tensione analogica, convertita in un valore digitale, incrementa un sommatore, che servirà per il confronto con due valori di riferimento, corrispondenti alle due temperature indicate in tabella. Il sistema di irrigazione è azionato da una pompa ad immersione sempre sotto tensione, posizionata sul fondo di un pozzo di 30 m, che invia l’acqua tramite l’apertura e la chiusura programmata di 3 elettrovalvole. Se il livello dell’acqua si abbassa fino a raggiungere il livello di 2 m rispetto al fondo, il sistema d’irrigazione si deve arrestare. Tale condizione viene segnalata con l’invio di un segnale digitale proveniente da un sensore di livello. Il candidato, formulate le ipotesi aggiuntive che ritiene opportune, e scelto un dispositivo programmabile di sua conoscenza: 1. Descriva tramite schema a blocchi la struttura del controllo ed illustri brevemente la funzione dei singoli blocchi (4 punti). 2. Disegni il flow-chart del programma di gestione, strutturandolo in un diagramma principale, (4 punti) ed in funzioni specifiche (4 punti). 3. Traduca un segmento del programma in un linguaggio di sua conoscenza (3 punti).

115

Specializzando: Nicola Sasanelli

SSIS IX Ciclo – Classe 34A

Allegato G: la relazione del Gruppo 1 (controllo di temperatura in ambito domotico)

116