Un simulatore di robotica permette a tutta la classe di scrivere, eseguire e correggere codice vero sullo schermo, senza un kit su ogni banco. Questo rende i simulatori più efficaci in tre momenti: insegnare a programmare a tutta l'aula in una volta, assegnare i compiti e tenere viva una lezione nel giorno in cui metà dei kit è scarica o rotta. Quello che un simulatore non può dare agli studenti è la sensazione di un motore che si blocca o di un sensore che va alla deriva su un pavimento lucido. La risposta migliore è raramente l'uno o l'altro.

Ecco quando un simulatore si guadagna il suo posto, dove l'hardware resta vincente e alcuni schemi ibridi che reggono in una classe vera.

Quando il simulatore batte l'hardware

Tre situazioni bastano da sole a giustificarlo.

Programmare tutti insieme. Quando l'obiettivo è un ciclo, una condizione o una funzione, tutti possono scrivere ed eseguire quel codice nello stesso momento. Non si aspetta che un robot finisca il suo percorso prima che tocchi allo studente successivo. Trenta studenti fanno trenta tentativi al minuto invece di uno.

Compiti e ripasso. Nessuno porta a casa un kit della classe. Un simulatore che gira nel browser va a casa su qualsiasi portatile o telefono, così uno studente può esercitarsi sullo stesso codice scritto in classe. La robotica smette di essere un evento settimanale e diventa qualcosa da riprendere in mano qualsiasi sera.

Giorni di kit rotti e di blackout. I kit spariscono, le batterie muoiono e una parte di essi sarà fuori uso in una mattina qualunque. Quando manca la corrente e il carrello di ricarica è morto, un portatile a batteria e un simulatore che funziona anche offline tengono in piedi la lezione. Il piano non crolla perché è crollato l'hardware.

Dove l'hardware resta vincente

Un simulatore modella la versione pulita del mondo. I robot veri non si comportano in modo pulito, ed è proprio in quello scarto che si trova gran parte dell'apprendimento.

L'intuizione fisica è il punto principale. Un inseguitore di linea che funziona alla perfezione sullo schermo può sbandare su un pavimento lucido. Un motore che gira libero nel simulatore si blocca sotto il peso del telaio reale. La tensione della batteria cala, i sensori raccolgono rumore e i fili vengono infilati al contrario. Gli studenti incontrano questi problemi, e imparano a risolverli, solo sull'hardware vero.

Conta anche la motivazione. Un robot che si muove davvero sul banco è un'altra cosa rispetto a una figura che si muove su uno schermo. Per gli studenti più piccoli in particolare, la costruzione fisica e il robot condiviso sono metà del motivo per cui vengono a lezione.

Nel browser significa niente battaglie con l'IT per le installazioni

I laboratori informatici delle scuole sono di solito blindati. Gli studenti non hanno i diritti di amministratore, le macchine sono vecchie e l'IT non installerà un programma nuovo su trenta PC per una sola materia. Un simulatore che gira nel browser aggira tutto questo. Si condivide un link, si apre su Chromebook, su vecchi PC del laboratorio, su tablet e telefoni, e non c'è nessuna configurazione macchina per macchina né disallineamenti di versione da rincorrere in giro per l'aula.

Questo singolo dettaglio pratico decide spesso se la robotica si fa davvero in una scuola o resta ferma in un documento di progetto.

Schemi ibridi che funzionano

Trattate il simulatore e il kit come due strumenti per un solo lavoro. Alcuni schemi che reggono settimana dopo settimana:

• Progettare sullo schermo, caricare sulla scheda. Gli studenti fanno funzionare la logica nel simulatore, poi caricano lo stesso codice su una scheda vera negli ultimi dieci minuti e lo guardano girare.
• Ruotare le postazioni. Metà classe al simulatore, metà su un piccolo gruppo di kit, poi si scambiano. Servono molti meno kit che studenti.
• Compiti nel simulatore, costruzione in classe. L'esercizio sui concetti avviene a casa, così il tempo scarso in classe va alla costruzione pratica.
• Corsia di riserva. Quando un kit si guasta a metà lezione, quella coppia passa al simulatore e continua a lavorare mentre voi riparate o sostituite l'hardware.

La chiave di ogni schema è che il codice resti lo stesso in entrambi i posti. Se il simulatore usa un linguaggio e la vostra scheda ne usa un altro, gli studenti devono reimparare tutto al passaggio all'hardware e il travaso di competenze va perso.

Come scegliere un simulatore per la classe

Al di là delle promesse dei fornitori, vale la pena usare un simulatore per la classe se soddisfa quasi tutti questi punti:

• Gira nel browser senza installazione e senza diritti di amministratore.
• Usa gli stessi blocchi e lo stesso codice (Python o simili) che girano sulla scheda con cui insegnate.
• Continua a funzionare offline o con un wifi debole.
• È gratuito o costa poco per studente.
• Rispecchia il vostro hardware reale, così passare dallo schermo alla scheda è un piccolo passo e non un ricominciare da capo.

Proprio quest'ultimo punto è il motivo per cui abbiamo costruito la nostra academy attorno a un simulatore nel browser abbinato alla scheda sheenbot∞. Gli studenti scrivono e correggono sullo schermo, poi eseguono lo stesso programma sulla scheda fisica senza imparare un nuovo linguaggio. Se volete vederlo prima di impegnarvi con i kit, una lezione di prova gratuita si svolge interamente nel browser, e i nostri workshop delle vacanze nella pausa di luglio mescolano schermo e hardware.

In sintesi

Un simulatore non è un robot low cost. È uno strumento diverso, migliore in alcune cose (portata, ripetizione, compiti a casa e tenuta nei giorni storti) e peggiore in altre. Usatelo per far programmare ed esercitare tutti gli studenti, e usate l'hardware per l'intuizione fisica e per la motivazione che solo un robot in movimento sa dare. Usateli insieme e otterrete più robotica per ogni rand e per ogni ora di quanta ne dia ciascuno dei due da solo.

FAQ

Gli studenti programmano davvero in un simulatore, o è solo un giocattolo?

Programmano davvero. Un buon simulatore esegue gli stessi blocchi o lo stesso Python che gira sull'hardware, quindi gli studenti scrivono programmi veri, non cliccano dentro un gioco. L'unica differenza è che il risultato si vede sullo schermo invece che sul banco.

Devo comunque comprare dei kit?

Meno di quanti pensiate. Poiché i simulatori coprono la programmazione con tutta la classe e i compiti a casa, di solito basta un piccolo gruppo di kit condivisi, ruotati tra i gruppi, per la parte pratica. Mettete a budget qualche pezzo di scorta, perché qualche kit sarà sempre fuori uso.

Il lavoro al simulatore vale per il CAPS e per la valutazione?

La programmazione, la logica e il debug che un simulatore insegna corrispondono alle stesse competenze che valutereste sull'hardware. Legate la valutazione formale al codice e al ragionamento anziché al fatto che un robot si sia comportato bene quel giorno, e il lavoro al simulatore vale a pieno titolo.