Teacher training on Educational Robotics: a systematic review

3noopenThis study systematically reviews the literature concerning structured training experiences with Educational Robotics (ER) by in-service teachers (ISTs) and pre-service teachers (PSTs). The sixteen papers selected highlight the relevance of these courses in order to update professional identity and to support professional development (PD) beginning with undergraduate education. Through these training sessions, both ISTs and PSTs adapted and integrated their knowledge about robotics and the pedagogy behind it, coming to understand the benefits that new technologies can offer. Therefore, they built a positive attitude towards ER and enhanced their self-efficacy. This enables teachers to properly integrate ER in the classroom, using a more conscious and less obsolete methodology. Consequently, they become, together with their students, active co- designers of the educational process. Finally, improvements in teaching methods and contents will significantly impact on the learning process, especially in terms of motivation and inclusion.openGiannandrea, L.; Gratani, F.; Renieri, A.Giannandrea, L.; Gratani, F.; Renieri, A

Programmazione e robotica unplugged: il ruolo dell’insegnante nella scuola del futuro.

Pensiero computazionale, creatività, problem-solving. Sono queste alcune competenze fondamentali richieste nei lavoratori del futuro. Gli studenti di oggi sono nati e crescono in un mondo digitale. Dagli ambienti industriali a quelli quotidiani, la tecnologia ci accompagna nella nostra vita attraverso sistemi sempre più sofisticati. Questa evoluzione digitale porta con sé la necessità di sviluppare un’alfabetizzazione informatica. L’informatica – come le altre STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts & Mathematics) – è spesso percepita come una disciplina ostica, carica di stereotipi. Svolgere attività divertenti e gamificate attinenti al mondo dell’informatica e della programmazione può essere un metodo efficace per avvicinare bambine e bambini a queste discipline. L’importanza di questo avvicinamento al digitale ha portato molti Paesi a rivoluzionare i curricula scolastici includendo la programmazione e l’informatica nei percorsi educativi. Sul mercato sono ad oggi disponibili sempre più strumenti digitali per una didattica innovativa, tra cui kit di robotica, strumenti e software utili ad introdurre e spiegare l’informatica e la programmazione. Software e kit sono molto utili ad aumentare i livelli di motivazione e coinvolgimento, ma non sono universali: oltre ad avere un costo elevato, questi strumenti spesso non risultano adatti ai bambini più piccoli. Per questo esistono i percorsi unplugged: coinvolgere bambini più piccoli, evitare interazioni precoci con i device e svolgere una propedeutica all’introduzione di strumenti digitali per sviluppare maggiore consapevolezza e sensibilità sul tema. Il tutto senza l’impiego di strumenti digitali. Queste attività stimolano negli studenti il pensiero logico computazionale (Computational Thinkig, CT), la creatività e le capacità di problem solving. L’inserimento dei metodi innovativi per la didattica nelle scuole è un fenomeno finanziato dallo stesso MIUR con il “Piano Scuola 4.0” e le risorse PNRR (Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza). Quando arriva nelle scuole, questa spinta di innovazione incontra il corpo docenti. Si evidenzia qui una spaccatura che allontana coloro che abbracciano con entusiasmo e motivazione l’adozione di queste strategie “digital” da altri che sembrano essere, al contrario, poco motivati. Il progetto PROGRAMMIAMO IL FUTURO…INSIEME!, nato in collaborazione con il DPSS, Isola della Calma e Fondazione Fenice Onlus, vuole innanzi tutto promuovere il benessere delle bambine e dei bambini, sostenendo il loro sviluppo cognitivo, creativo, sociale e psicomotorio. Il progetto vuole avvicinare gli insegnanti al mondo del coding e della robotica educativa unplugged, tramite strategie di gamification (utilizzo del gioco per veicolare attività non ludiche), proponendo dei laboratori svolti nelle classi. Per soddisfare i suoi obiettivi, il progetto ha previsto due studi. Lo Studio 1 consisteva nella distribuzione di un questionario con il fine di ottenere un’ampia descrizione degli aspetti di interesse nella popolazione di riferimento – insegnanti di ogni ordine e grado. Lo Studio 2 si è svolto tramite gli interventi nelle scuole. Il campione di riferimento era composto dai docenti delle classi che hanno preso parte ai laboratori. Lo Studio 2 mira a capire se e come cambia la percezione degli insegnanti rispetti ai laboratori e alle attività proposte dopo la loro partecipazione in prima persona.Computational thinking, creativity, problem-solving. These are some key skills required in the workers of the future. Today's students were born and grow up in a digital world. From industrial to everyday environments, technology accompanies us in our lives through increasingly sophisticated systems. This digital evolution comes with the need to develop computer literacy. Computer science – like the other STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts & Mathematics) – is often perceived as a hostile, stereotype-laden discipline. Conducting fun, gamified activities pertaining to the world of computer science and programming can be an effective way to bring both girls and boys closer to these disciplines. The importance of this digital approach has led many countries to revolutionize school curricula by including programming and computer science in educational pathways. More and more digital tools for innovative teaching are now available on the market, including robotics kits, tools and software useful for introducing and explaining computer science and programming. Software and kits are very useful in increasing levels of motivation and involvement, but they are not universal: in addition to having a high cost, these tools are often not suitable for younger children. This is why unplugged pathways exist: to involve younger children, avoid early interactions with devices and carry out a propaedeutic introduction of digital tools to develop greater awareness and sensitivity to the topic. All without the use of digital tools. These activities stimulate computational thinking (CT), creativity and problem solving skills in students. The inclusion of innovative teaching methods in schools is a phenomenon funded by MIUR itself through the "School 4.0 Plan" and PNRR (National Recovery and Resilience Plan) resources. When it reaches schools, this push for innovation meets the faculty. A rift distances those who enthusiastically and motivatedly embrace the adoption of these "digital" strategies from others who seem to be, on the contrary, unmotivated. The PROGRAMMING THE FUTURE...TOGETHER! project, created in collaboration with DPSS, Island of Calm and the Phoenix Onlus Foundation, aims first and foremost to promote the well-being of girls and boys by supporting their cognitive, creative, social and psychomotor development. The project aims to bring teachers closer to the world of coding and unplugged educational robotics, through gamification strategies (using games to convey non-game activities), by offering workshops held in classrooms. To meet its objectives, the project included two studies. Study 1 consisted of the distribution of a questionnaire with the aim of obtaining a broad description of the aspects of interest in the target population-teachers of all grades. Study 2 was carried out through interventions in schools. The target sample consisted of the teachers of the classes that took part in the workshops. Study 2 aims to understand whether and how teachers' perceptions of the workshops and proposed activities change after their firsthand participation

ATEE Spring Conference 2020-2021

This book collects some of the works presented at ATEE Florence Spring Conference 2020-2021. The Conference, originally planned for May 2020, was forcefully postponed due to the dramatic insurgence of the pandemic. Despite the difficulties in this period, the Organising Committee decided anyway to keep it, although online and more than one year later, not to disperse the huge work of authors, mainly teachers, who had to face one of the hardest challenges in the last decades, in a historic period where the promotion of social justice and equal opportunities – through digital technologies and beyond – is a key factor for democratic citizenship in our societies. The Organising Committee, the University of Florence, and ATEE wish to warmly thank all the authors for their commitment and understanding, which ensured the success of the Conference. We hope this book could be, not only a witness of these pandemic times, but a hopeful sign for an equal and inclusive education in all countries

Make it happen. L’approccio Maker per ripensare l’educazione nell’era post-digitale

I sistemi educativi si trovano oggi a dialogare con gli elementi di complessità derivanti dalle rapide trasformazioni della società contemporanea. L’occupabilità e le competenze professionali sono notevolmente evolute dall’inizio del XXI secolo, con un’enfasi sulla creatività, il design e i processi ingegneristici. Il post-digitale si è immerso nel processo pedagogico, rompendo i confini dell’insegnamento e dell’apprendimento formale e informale e configurandosi come una delle grandi sfide del panorama educativo attuale. Tale scenario impone un ripensamento dei percorsi di insegnamento e apprendimento, privilegiando da un lato una progettazione flessibile e dall’altro una didattica per competenze, orientata a compiti situati, aperti e autentici, che integri efficacemente le tecnologie andando a colmare la distanza tra vita reale e proposte didattiche tradizionali. La natura aperta, collaborativa e sperimentale dei compiti si configura come elemento caratterizzante della Maker Education, in cui i discenti, nella veste di makers, costruiscono in modo attivo ed esperienziale le proprie conoscenze attraverso attività pratiche che combinano le abilità manuali con l’esercizio di competenze digitali. Tale approccio educativo viene infatti considerato come un’estensione tecnologica dell’attivismo, in grado di veicolare lo sviluppo delle competenze STEAM e del XXI secolo, implementando i principi dell’apprendimento project-based e hands-on e promuovendo un processo di progettazione partecipata fortemente “enattivo”. Il presente testo mira a delineare un background teorico relativo alla Maker Culture e agli scenari emergenti nell’ambito della tecnologia per l’educazione, per illustrare poi un piano di sperimentazione messo a punto a partire da tali esigenze e basi teoriche. Il progetto pilota, svoltosi nell’ambito del dottorato di ricerca tra il gennaio del 2021 e l’aprile del 2022, si configura come una proposta di integrazione delle attività making nella didattica curricolare della scuola primaria e secondaria di primo grado al fine di rilevarne l’impatto su attitude verso le STEM e le abilità del XXI secolo degli studenti (Q1) e su autoefficacia scolastica percepita (Q2). Esso è stato in gran parte sviluppato durante il periodo di emergenza sanitaria Covid-19 e risulta suddiviso in due parti, coinvolgendo 53 studenti e cinque insegnanti in un percorso verticale orientato a pratiche laboratoriali e collaborative secondo un approccio multidisciplinare e longitudinale. A tal fine, abbiamo proposto sfide autentiche legate ai temi dell’Agenda 2030, volte a richiamare i contenuti curricolari e i contesti di vita degli alunni e a stimolare lo sviluppo delle competenze. Abbiamo inoltre scelto di adottare la Design-Based Implementation Research come principale metodologia di riferimento e di privilegiare una forma di valutazione as learning, rendendo gli studenti partecipi del processo valutativo. La valutazione del progetto è stata perseguita mediante l’utilizzo di strumenti quantitativi e qualitativi. Abbiamo infatti selezionato due questionari validati volti ad indagare le variabili sopra citate, da somministrare ad inizio e conclusione delle due fasi di progetto. Nel corso di ogni incontro, gli studenti hanno inoltre compilato dei diari di bordo con autovalutazioni e sulla base di questi ultimi è stata co-progettata con i docenti una rubric valutativa. Infine, al termine della prima parte, i docenti sono stati coinvolti in un focus group. Il progetto ci ha consentito di impattare sulle life skills degli studenti, sollecitando le tre aree interconnesse di competenza delineate nell’European Framework “LifeComp” del 2020 e quelle descritte dal World Economic Forum nel 2015. Nei vari confronti pre-post, le abilità del XXI secolo hanno ottenuto i punteggi più elevati rispetto alle aree STEM indagate dal Q1. Se nei pre-post delle due parti notiamo uno sviluppo più consistente delle abilità legate alla sfera interpersonale, dal confronto più esteso emerge un rilevante incremento anche di quelle legate alla sfera personale. Le aree di miglioramento costanti sono riferibili alle abilità organizzative e di leadership, come confermato dagli esiti del Q2 sulle abilità per l’apprendimento autoregolato. Rispetto all’attitude verso le discipline STEM, gli studenti hanno mostrato una propensione più marcata per i campi dell’ingegneria e della tecnologia. Tuttavia, in tutti i confronti emerge un’attitude elevata verso le prospettive di miglioramento dell’andamento disciplinare nell’ambito matematico-scientifico e un progressivo sviluppo degli item relativi all’uso avanzato delle discipline in un futuro impiego. Infine, gli alunni hanno accresciuto anche la loro autoefficacia percepita verso le discipline scolastiche non attinenti all’ambito STEM. I diari di bordo hanno posto ulteriore enfasi sullo sviluppo delle life skills degli studenti. In entrambe le parti del progetto, gli studenti mostrano dei buoni o ottimi livelli di autoefficacia rispetto al lavorare bene in gruppo, comunicare con chiarezza le proprie idee e controllare le emozioni nel confronto con gli altri. Rispetto all’intero percorso, i punteggi medi più elevati si riscontrano per l’utilizzo efficace di strumenti e informazioni e la capacità di lavorare bene in gruppo. Gli alunni hanno mostrato una consapevolezza sempre maggiore dei loro limiti e dei loro traguardi, ponendo il focus principalmente sulle proprie capacità relazionali, a conferma dell’impronta fortemente sociale delle attività making, ma anche su aspetti legati alla sfera personale e a quella dell’imparare ad imparare. La maggioranza dei propositi di miglioramento avanzati verteva infatti sulle dinamiche comunicative e collaborative all’interno del gruppo, oltre che sulla gestione delle risorse e dei tempi. Molte di queste osservazioni coincidono con quelle riferite dalle insegnanti in occasione del focus group, risultate estremamente preziose per una rimodulazione del percorso nell’ottica di una maggiore funzionalità e sostenibilità. L’impatto positivo su autoefficacia e self-confidence degli studenti può ricondursi primariamente alla possibilità di assumere il ruolo di agenti attivi, incorporando i propri interessi e repertori di pratica e consolidando la tendenza al cosiddetto authorship learning. La tecnologia si è rivelata un prezioso strumento per apprendere numerosi concetti curricolari, ma soprattutto per consentire agli studenti di lavorare sulla loro creatività e sulla capacità di progettare, costruire, collaborare e rivedere. Inoltre, il collegamento diretto con problemi reali e la possibilità di ipotizzare, anticipare possibili scenari, testare e riformulare hanno fornito un forte stimolo per le competenze di problem-solving e problem-posing e la costruzione di nuovi significati. Ciò ha a sua volta favorito il coinvolgimento dei giovani alunni in un apprendimento più profondo delle STEM e un accesso “facilitato” e alternativo alla conoscenza scientifica. Molti dei vantaggi educativi ricondotti all’approccio Maker hanno dunque trovato riscontro positivo negli esiti del progetto. Gli spazi maker si sono rivelati ambienti di apprendimento generativi di competenze, di nuove modalità di inclusione e di opportunità di innovazione scolastica. Le esperienze raccolte e il progetto pilota si pongono l’obiettivo di avviare un processo di ripensamento e di riflessione sulle correnti pratiche educative, che appaiono ancora troppo spesso ancorate a schemi tradizionali poco conformi alla società attuale, caratterizzata da rapidi mutamenti e complessità. Il fine ultimo è indubbiamente quello di porre in evidenza luci e ombre, potenzialità e sfide di un approccio innovativo e “trasformativo” della didattica tradizionale, segnando un passo avanti nella ricerca in ambito educativo e individuando al contempo future direzioni da perseguire ed indagare

A training course in educational robotics for learning support teachers

This paper discusses the new implementation of a strength- ened introductory training course in Educational Robotics for pre-service and in-service learning support teachers. By means of a final written questionnaire we compare the results of the course in 2015 with this year course, when the number of hours were doubled. This year participants expressed a higher appreciation and a better attitude towards robotics. Teachers agreed on the conviction that robotics can enhance students' motivation to learning and that educational robotics sustains a new point of view on science for teachers. Regarding the implementation in class, approximately two third of the participants declare they had already an idea on how to integrate robotics in curricula. More specifically, par- ticipants named ASD (Autism Spectrum Disorders), ADHD (Attention deficit hyperactivity disorder), learning disabilities, mild mental retarda- tion as aspects that can be effectively addressed by ER

La docencia en la Enseñanza Superior. Nuevas aportaciones desde la investigación e innovación educativas

Esta obra recoge interesantes aportaciones sobre investigación e innovación educativa, especialmente aquellas que se dan en el ámbito universitario. Con el título La docencia en la Enseñanza Superior. Nuevas aportaciones desde la investigación e innovación educativas, se compilan los más actuales trabajos de investigación en torno al proceso de enseñanza-aprendizaje. La obra se estructura en diversos bloques, cada uno de ellos compuesto por un número variable de capítulos, que aglutinan las experiencias de investigación teórica y aplicación práctica sobre experiencias concretas de innovación docente. Los bloques son: 47 capítulos sobre la temática referida a Resultados de investigación sobre la docencia en la Educación Superior; 43 sobre la temática Acciones educativas innovadoras en la Educación Superior; 8 sobre Innovación docente en torno a los procesos de enseñanza-aprendizaje inclusivos; 9 sobre Acciones de apoyo, orientación y refuerzo al alumnado para la mejora de la formación y de los resultados en la Educación Superior; 24 sobre Nuevas metodologías basadas en el uso de las tecnologías (TIC o TAC) en la Educación Superior; y 4 sobre Investigación e innovación en enseñanza no universitaria para tender puentes con la Educación Superior