Course Syllabus
Titolo
Educational Robotics
Argomenti e articolazione del corso
I robot vengono sempre più spesso utilizzati come strumenti per interventi di carattere educativo/didattico (in contesti di apprendimento formale, informale non formale) e psicologico, nonché come strumenti per l'osservazione di abilità cognitive ed emotive in bambini neurotipici o con disabilità intellettiva. Il corso, basato sulle ricerche condotte nell'ambito del RobotiCSS Lab – Laboratorio di Robotica per le Scienze Cognitive e Sociali del Dipartimento di Scienze Umane per la Formazione "R. Massa", si propone di esplorare questi usi e i loro presupposti, anche attraverso approfondimenti di carattere tecnico e l'acquisizione di competenze minimali di progettazione e programmazione robotica.
Il corso sarà erogato in italiano e fornirà
- conoscenze approfondite su alcuni concetti chiave dell'informatica e della robotica (algoritmi, programmi, architetture robotiche, meccanismi di controllo);
- abilità di programmazione robotica di base, svolta su piccoli robot didattici e sugli umanoidi presenti nel RobotiCSS Lab, affinché le studentesse e gli studenti possano progettare in autonomia interventi di carattere educativo/didattico e psicologico in vari contesti;
- conoscenze approfondite sui modi in cui i robot vengono utilizzati per interventi e attività di ricerca di carattere educativo/didattico e psicologico.
Il corso non richiede particolari prerequisiti di ambito tecnico. I temi trattati non fanno parte del bagaglio tipico di conoscenze delle studentesse e degli studenti di Scienze Pedagogiche: per questo motivo i partecipanti saranno accompagnati alla scoperta dell’informatica e della robotica sin dai loro fondamenti, combinando riflessione teorica e sperimentazione.
Obiettivi
Il corso fornirà
- conoscenze approfondite su alcuni concetti chiave dell'informatica e della robotica (algoritmi, programmi, architetture robotiche, meccanismi di controllo);
- abilità di programmazione robotica di base, svolta su piccoli robot didattici e sugli umanoidi presenti nel RobotiCSS Lab, affinché le studentesse e gli studenti possano progettare in autonomia interventi di carattere educativo/didattico e psicologico in vari contesti;
- conoscenze approfondite sui modi in cui i robot vengono utilizzati per interventi e attività di ricerca di carattere educativo/didattico e psicologico.
Metodologie utilizzate
La prima parte del corso sarà erogata attraverso lezioni dialogate.
La seconda parte prevede una modalità prevalentemente laboratoriale, in cui le studentesse e gli studenti potranno sperimentare attività di progettazione e programmazione elettronica e robotica utilizzando i robot presenti nel RobotiCSS Lab – Laboratorio di Robotica per le Scienze Cognitive e Sociali dell’Ateneo.
Programma e bibliografia per i frequentanti
La bibliografia verrà aggiornata all'inizio di Settembre 2022
- Mataric, M.J. (2007), The Robotics Primer, The MIT Press, Cambridge, MA (disponibile online).
- Capitoli 1,2,3,4 di Harel, D., Feldman, Y. (2007), "Algoritmi. Lo spirito dell'informatica", Springer
- Datteri, E., Bozzi, G., Zecca, L. (2020), “Interazione bambini-robot”, Casa Editrice Franco Angeli (Milano), liberamente scaricabile (Open Access) dall'indirizzo https://www.francoangeli.it/Ricerca/Scheda_Libro.aspx?CodiceLibro=11096.12. Di questo testo, concentrarsi sui seguenti capitoli:
- Gilda Bozzi, Chiara Merisio, I robot per l'educazione e la didattica. Una rassegna critica della letteratura
- Edoardo Datteri, Federico Cabitza, Gli errori nella programmazione di sistemi robotici
- Stefania Operto, La macchina e il robot. Presupposti cognitivi all'utilizzo della robotica in ambito educativo
- Valentina Conti, Autismo, storytelling e robotica educativa: to be continued
- Chiara Merisio, La "strategia per prova ed errore" non esiste: un'analisi dei laboratori di robotica a EXPLORA, il Museo dei bambini di Roma"
- Luisa Zecca, Gilda Bozzi, Tutoring nella programmazione robotica: prime esplorazioni con Cubetto nella scuola dell'infanzia
Programma e bibliografia per i non frequentanti
Il programma per i non frequentanti è identico a quello per gli studenti frequentanti.
Modalità d'esame
Verifica orale tesa a indagare le conoscenze acquisite con alcune domande di carattere metacognitivo. I criteri di valutazione saranno comunicati durante il corso.
Le studentesse e gli studenti che lo desiderano potranno concordare assieme al docente un progetto d’esame che potrà prevedere la realizzazione di un semplice sistema elettronico/robotico in cui mettere alla prova le conoscenze e abilità di progettazione e programmazione acquisite, oppure un piccolo lavoro di ricerca sul campo.
Orario di ricevimento
Per concordare un ricevimento si prega di contattare il docente (edoardo.datteri@unimib.it)
Durata dei programmi
I programmi valgono due anni accademici.
Sustainable Development Goals
Course title
Educational Robotics
Topics and course structure
Robots are increasingly used as mediators in educational, didactic and psychological interventions with children, and as tools to inquire into cognitive and emotional abilities in subjects with intellectual disability. The course, drawing from the research activities carried out in the RobotiCSS Lab – Laboratory of Robotics for the Cognitive and Social Science of the Department of Human Science for Education, offers a critical overview of these uses and of their foundations.
More specifically, the course offers
- expert knowledge on some key concepts of robotics and computer science (algorithm, program, robotic architectures, control mechanisms);
- basic skills in robotic programming (educational robots such as LEGO Mindstorms, Cubetto, CoderBot, NAO, Pepper);
- expert knowledge about how robots are currently used in educational, didactic, and psycho-therapeutical contexts.
The course has no prerequisites. Computer science, and robotics are not part of the typical background knowledge of students in pedagogy. For this reason, the students will be guided from scratch to the discovery of robotics and electronics, with a synergy of theoretical reflection and hands-on experimentation.
Objectives
The course promotes acquisition of
- expert knowledge on some key concepts of robotics and computer science (algorithm, program, robotic architectures, control mechanisms);
- basic skills in robotic programming (educational robots such as LEGO Mindstorms, Cubetto, CoderBot, NAO, Pepper);
- expert knowledge about how robots are currently used in educational, didactic, and psycho-therapeutical contexts.
Methodologies
The first part of the course will include dialogical lectures.
The second part will involve simple hands-on programming activities with robots provided by the RobotiCSS Lab – Laboratory of Robotics for the Cognitive and Social Science.
Programme and references for attending students
- Mataric, M.J. (2007), The Robotics Primer, The MIT Press, Cambridge, MA (available online).
- Chapters 1, 2, 3 and 4 of Harel, D., Feldman, Y., (2004), Algorithmics. The spirit of computing, Addison-Wesley (it. Harel, D., Feldman, Y. 2007, “Algoritmi. Lo spirito dell’informatica”, Springer)
- Datteri, E., Bozzi, G., Zecca, L. (2020), “Interazione bambini-robot”, Casa Editrice Franco Angeli (Milano), which can be freely downloaded (Open Access) at https://www.francoangeli.it/Ricerca/Scheda_Libro.aspx?CodiceLibro=11096.12. Please focus on the following chapters:
- Gilda Bozzi, Chiara Merisio, I robot per l'educazione e la didattica. Una rassegna critica della letteratura
- Edoardo Datteri, Federico Cabitza, Gli errori nella programmazione di sistemi robotici
- Stefania Operto, La macchina e il robot. Presupposti cognitivi all'utilizzo della robotica in ambito educativo
- Valentina Conti, Autismo, storytelling e robotica educativa: to be continued
- Chiara Merisio, La "strategia per prova ed errore" non esiste: un'analisi dei laboratori di robotica a EXPLORA, il Museo dei bambini di Roma"
- Luisa Zecca, Gilda Bozzi, Tutoring nella programmazione robotica: prime esplorazioni con Cubetto nella scuola dell'infanzia
Programme and references for non-attending students
Same as for attending students.
Assessment methods
Oral exam. The evaluation criteria will be discussed during the course. Students will also have the opportunity to prepare a project which may involve the building of a simple electronic/robotic system, using the theoretical and experimental knowledge and skills acquired during the course, or a small empirical research activity.
Office hours
Please contact the lecturer at edoardo.datteri@unimib.it.
Sustainable Development Goals
Staff
-
Edoardo Datteri
