PrimaSTEM è uno strumento educativo per bambini dai 4 ai 12 anni che aiuta a imparare a programmare senza computer, tablet o telefoni. Sviluppa la logica, le capacità di programmazione e la matematica. Le attività con PrimaSTEM rendono la programmazione semplice e visiva per i bambini. Anche i più piccoli trovano il processo comprensibile e tattile - le basi della programmazione, della logica e della matematica vengono apprese sotto forma di gioco. Giocare con PrimaSTEM promuove lo sviluppo di competenze chiave: pensiero logico, algoritmica, programmazione, matematica, geometria, nonché lo sviluppo creativo e socio-emotivo. Il kit PrimaSTEM è un passo preparatorio prima di familiarizzare con i linguaggi di programmazione a blocchi come Scratch o LOGO.Documentation Index
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Conoscere il kit educativo
Dove si può usare PrimaSTEM?
L’uso è efficace nei seguenti programmi educativi:- Centri di educazione prescolare
- Asili con metodologia Montessori
- Scuola primaria
- Istruzione domiciliare
- Centri di sviluppo specializzati
- Gruppi di tempo prolungato
- Club di programmazione per principianti
- Camp educativi per bambini
Cosa bisogna sapere per iniziare?
Prima di lavorare con il kit, consigliamo a insegnanti e genitori di consultare il manuale utente e questa guida. Non sono richieste competenze speciali di programmazione - i materiali forniscono le basi necessarie per iniziare l’insegnamento.Ricerca e valore del kit
PrimaSTEM è ispirato al linguaggio di programmazione LOGO, creato da Seymour Papert, e alla pedagogia Montessori. LOGO e il robot tartaruga hanno reso la programmazione visiva e accessibile ai bambini.
Perché legno?
🌱 Il controller e il robot sono realizzati in legno. La pratica ha dimostrato che i bambini preferiscono giocare con giocattoli di legno - sono sicuri, durevoli e creano una storia di utilizzo individuale.Concetto di programmazione con PrimaSTEM
I gettoni fisici PrimaSTEM sono analoghi alle istruzioni dei veri linguaggi di programmazione, dimostrando concetti importanti.Algoritmi
Gli algoritmi sono una sequenza di comandi precisi (gettoni) che compongono un programma.Coda
I comandi sul controller PrimaSTEM vengono eseguiti rigorosamente da sinistra a destra, dimostrando visivamente la coda di esecuzione.Correzione errori (debug)
Un errore è facile da correggere: basta sostituire il gettone. Questo approccio sviluppa la capacità di debug indipendente del programma.Funzione
Una funzione (sottoprogramma) è un insieme di comandi nella parte inferiore del controller, chiamato dal programma principale tramite il gettone “Funzione”.Applicazione in altre materie
PrimaSTEM aiuta a padroneggiare altre competenze:- Comunicazione: Il gioco di gruppo promuove la collaborazione.
- Motricità: Lavorare con i gettoni migliora la coordinazione.
- Competenze sociali: I bambini imparano fiducia e risoluzione collaborativa dei problemi.
- Matematica: Vengono appresi concetti matematici di base.
- Logica: I bambini imparano a costruire sequenze e prevedere risultati.
Costruendo una catena di gettoni, il bambino padroneggia la programmazione in modo tattile, visivo e mentale. Dopo aver premuto il pulsante “Esegui”, il robot si muove e il risultato viene confrontato con l’aspettativa del bambino. Questa esperienza completa accelera l’apprendimento.
Conoscere il robot e il controller
Il robot
Dite ai bambini che il robot è il loro amico che possono programmare. Spiegate: non ha pensieri propri ed esegue solo le loro istruzioni - come un elettrodomestico che deve essere acceso.
Il controller
Spiegate che il controller trasmette comandi al robot. Mostrate come installare i gettoni-comando e programmare il robot.
Il programma principale viene costruito nella riga superiore del controller (6 celle). La riga inferiore (5 celle) è destinata al sottoprogramma-funzione e viene utilizzata con il comando “Funzione”.
Gettoni-comando
I gettoni sono comandi per il robot che vengono inseriti nel controller. Dopo aver premuto “Esegui”, il robot esegue la sequenza. Ogni gettone è un comando separato, che insegna ai bambini il pensiero computazionale e la progettazione di programmi. È importante che i bambini capiscano cosa fa il robot quando viene attivato ogni comando. Questo insegna loro la progettazione di programmi e la previsione delle azioni del robot. Spiegate ai bambini: i gettoni non devono essere persi o danneggiati, senza di essi il robot non potrà muoversi.1 - Primo programma
Causa ed effetto
L’obiettivo principale è mostrare ai bambini la connessione tra comando e azione. Lasciate che il bambino inserisca il gettone “Avanti” nella prima cella del controller e prema “Esegui”. Il bambino dovrebbe vedere la corrispondenza tra il gettone e l’azione.
Istruzioni univoche
Ripetete i passaggi con ogni direzione (avanti, girare sinistra, girare destra) finché il bambino non impara a riconoscere ogni gettone.Primo compito
Preparate il tabellone di gioco o create una griglia 15x15 cm con nastro adesivo o un pennarello. Posizionate il robot sulla cella di partenza. Chiedete al bambino di creare un programma per muoversi di una cella in avanti. Se è stato scelto il gettone sbagliato, riportate il robot e suggerite di ragionare su una nuova opzione.2 - Programma e debug
Coda degli eventi
Posizionate un obiettivo a due celle davanti al robot.
Sequenza di tre gettoni
Questa volta, l’obiettivo è una cella avanti e una cella a destra.
Debug - trovare l’errore
Posizionate il punto di arrivo a un quadrato davanti al robot e a un quadrato alla sua sinistra.
3 - Programma con funzione
Comando “Funzione”
Quando i comandi di base sono stati padroneggiati, introducete il gettone-comando Funzione. Questo è un insieme ripetibile di comandi a cui si può accedere dal programma principale.Per spiegare come funziona, potete usare la metafora della torre (sotto il gettone funzione sono impilati altri comandi uno dopo l’altro), spiegando che si possono inserire più istruzioni all’interno di un singolo gettone.Mostrate un esempio: prima posizionate due gettoni “Avanti” nelle celle superiori ed eseguite il programma - il robot avanzerà di due celle.
Risolvere compiti con funzione
Date al bambino 3 gettoni “Avanti” e 2 “Funzione”.
4 - Casualità
Comando “Direzione casuale”
Per introdurre il concetto di casualità, prendete 4 gettoni di direzione: “Avanti”, “Sinistra”, “Destra” e “Indietro”, metteteli in una scatola opaca o sacchetto, mescolateli e chiedete ai bambini di estrarre 1 gettone senza guardare e mostrarlo al gruppo, quindi rimetterlo. Spiegate ai bambini cos’è la casualità da quattro stati con questo esempio. Poi mostrate ai bambini il gettone-comando “Movimento casuale”. Spiegate che questo gettone fa quasi la stessa cosa che facevano prima estraendo gettoni casuali dal sacchetto: seleziona casualmente una direzione in cui andrà il robot e poi lo sposta di 1 passo logico - una cella. Cioè, il robot può muoversi di 1 cella in avanti, a destra, a sinistra o indietro. Posizionate il gettone “Movimento casuale” nella cella superiore ed eseguite il programma più volte - il robot si muoverà in modo diverso ogni volta.
5 - Cicli (ripetizioni di comandi)
Conoscere i cicli numerici
Mostrate ai bambini i gettoni di valore, chiedete se conoscono i numeri, se hanno visto un dado da gioco per giochi da tavolo, se hanno giocato a tali giochi.
Ciclo di chiamata funzione
Provate con i bambini ad applicare un ciclo con valori al comando “Funzione”: ad esempio, facendo camminare il robot a zigzag usando il comando “Funzione” installato con un valore di ciclo di 5 e la sequenza funzionale nella parte inferiore del controller con i comandi “Avanti”, “Destra”, “Avanti”, “Sinistra”. Prima create con la funzione un programma per il movimento “a gradino” - “avanti”, “destra”, “avanti”, “sinistra” ed eseguitelo. Poi aggiungete alla funzione un ciclo con il numero 5, ripetendo così la funzione più volte, il robot si muoverà a gradini verso destra e verso l’alto.
6 - Numeri casuali
Concetto di numero casuale
Tra i gettoni c’è “Numero di ciclo casuale” (con l’immagine di un dado). Seleziona un valore casuale da 1 a 6. Giocate a un gioco estraendo gettoni di ciclo da un sacchetto.
7 - Numeri: distanze e angoli
Conoscere i numeri
Senza installare valori numerici per i comandi (sopra o sotto il comando nella doppia cella), il robot utilizza i parametri di movimento predefiniti: senza parametri, il robot avanza di 15 cm e gira di 90°. Questi valori possono essere modificati utilizzando gettoni di valore. Esempio: Aggiungete il valore 200 al comando “Avanti” e osservate quale distanza percorrerà il robot. Aggiungete il valore 180 al comando “girare” e valutate le modifiche.
Importante: Il controller salva l’ultimo valore impostato per i comandi di movimento e rotazione. Se un comando viene utilizzato senza un nuovo valore, l’ultimo valore salvato si applica fino a quando il controller non viene spento. Impostare un nuovo valore modifica il valore predefinito. I valori predefiniti (150 mm = 15 cm e 90°) possono essere ripristinati impostandoli esplicitamente o riavviando il controller.Modificare i parametri consente di creare traiettorie e scenari di movimento più complessi. Vedere gli esempi nella pagina dei disegni matematici.
8 – Aritmetica
Operazioni aritmetiche
Le operazioni aritmetiche con i numeri consentono di modificare dinamicamente i valori nel programma per i comandi di movimento (Avanti, Indietro, Sinistra, Destra), rendendo il controllo del robot più flessibile. Quando si aggiunge un’operazione aritmetica, il controller modifica il numero salvato per il comando di movimento e invia il nuovo valore al robot. Esempio:
Se il risultato di un’operazione aritmetica diventa negativo, il robot esegue l’azione inversa: invece di avanzare, indietreggia; invece di girare a sinistra, gira a destra.Disponibili: addizione (+), sottrazione (−), moltiplicazione (*), divisione (/), radice quadrata (√), elevamento a potenza (^). Gli esempi di motivi sono mostrati nella pagina dei disegni matematici.