Lezioni al Museo

Hackerdidattica al Museo degli Strumenti per il Calcolo
a cura di Giovanni A. Cignoni


Le Lezioni al Museo sono pensate per integrarsi nei programmi
di informatica delle scuole superiori. Il Museo diventa un'aula/laboratorio
con il quale le classi possono avere più appuntamenti nel corso di un ciclo di studi.

Obiettivo delle Lezioni al Museo è passare una mattina al Museo, a diretto contatto
con le competenze e con la ricerca di HMR, per approfondire specifici argomenti
di informatica studiandoli a partire dai cimeli del Museo.
Con appassionata e rigorosa curiosità hacker.

Come proposta didattica originale, le Lezioni al Museo sono state presentate
al XXV Congresso dell'Associazione Nazionale dei Musei Scientifici e a Didamatica 2016.


I calcolatori del passato, per semplicità e dimensioni sono ottimi per spiegare e vedere,
in moto e a occhio nudo, i principî e i meccanismi dell'informatica, sempre gli stessi
nonostante 60 anni di continua e strabiliante evoluzione tecnologica.

Il fascino dei cimeli è un catalizzatore di attenzione: trovarsi di fronte a pezzi densi
di storia, vederli in funzione, toccarne con mano i segreti, sperimentarne le stranezze
è un'esperienza unica e appagante che aiuta a fissare i concetti.

Il contatto con la ricerca, con la didattica universitaria, con la simulazione software
usata per studiare e far rivivere i calcolatori di ieri, è un'ulteriore occasione per vedere,
in opera e da vicino, esempi dell'informatica di oggi, utili anche a orientarsi negli studi.


Nelle Lezioni al Museo gli insegnanti che accompagnano le classi sono invitati
a partecipare alla didattica, mantenendo il loro ruolo di docenti e interloquendo
con l'esperto di HMR. Parte della ricerca di HMR è trovare modi nuovi per spiegare
l'informatica attraverso la sua storia: le Lezioni al Museo contribuiscono a costruire
un rapporto continuativo con le scuole e con gli insegnanti e forniscono
spunti e materiale per continuare il lavoro in classe.

Le Lezioni al Museo sottolinenano, infine, il valore del Museo per il territorio.
Le scuole dell'area vasta sono in grado di frequentare le Lezioni al Museo nell'ambito
di una semplice uscita; i loro studenti hanno la fortuna di accedere a una collezione
e di avere un contatto diretto con un'esperienza di ricerca storico-tecnologica che sono
uniche in Italia e confrontabili con le migliori in Europa e Nord America.

Le Lezioni al Museo derivano dall'esperienza di attività didattiche con le scuole
iniziata da HMR nel 2011 e che ormai conta oltre 180 classi incontrate.
Le Lezioni al Museo sono state sperimentate nel 2015 insieme a diversi Istituti,
in particolare il Da Vinci di Pisa e il Marconi di Pontedera che, per il progetto, hanno
ricevuto un contributo della Regione Toscana nell'ambito di Pianeta Galileo 2014.



Lezione al Museo, si imparano cose

si ritrovano sui cimeli del Museo

si sperimentano toccando con mano

e scoprendo relazioni fra l'informatica di oggi e di ieri


Organizzazione delle Lezioni al Museo

Le Lezioni al Museo, per destinatari, durata e tipo di attività, seguono tutte la medesima formula.

Destinatari: scuole secondarie di secondo grado
Le Lezioni al Museo sono pensate per le scuole superiori, ma sono fruibili da tutti i gruppi interessati ad approfondire
specifici argomenti di informatica. Alcune lezioni sono state proposte con successo anche alle ultime classi delle scuole medie.

Durata: 4 ore circa
Una Lezione al Museo prende tutta una mattina. Include un intervallo a metà mattina (una dovuta ricreazione) e momenti
di stacco e diversificazione delle attività con tempo per domande e per dialogore con i ragazzi e i docenti.
Non si sta sempre seduti: si visitano le sale del Museo e si fanno attività pratiche, ma è comunque una mattina per imparare.

Tipo di attività: incontro/visita/laboratorio
Nella precedente organizzazione dell'offerta didattica di HMR al Museo le attività erano distinte in tre tipi.
Una Lezione al Museo li comprende tutti e tre. È una lezione tipicamente dedicata a un argomento, che si può pensare
come svolta su tre piani, non necessariamente sequenziali e separati:


Proposte di Lezioni

Lo scopo delle Lezioni al Museo è mettere a disposizione le competenze di HMR per scoprire l'informatica e la sua storia fin nei dettagli.
I titoli "in catalogo" elencati di seguito sono solo una proposta di obiettivi didattici e percorsi di apprendimento (le eventuali propedeuticità sono fra parentesi). I docenti sono invitati a contattarci per costruire insieme le Lezioni, usando al meglio le competenze di HMR e il tempo di una mattina al Museo.

1. Digitali e binari, numeri e macchine. Puntualizzare i concetti base dell'informatica, debellare usi leggeri di alcuni termini e da lì andare a scoprire le macchine digitali, la codifica binaria, i suoi perché e i suoi meccanismi, scoprendo, da Fibonacci in poi, i tanti contributi all'automazione del calcolo.

2. Codifiche, informazioni e bit. Scoprire che la codifica delle informazioni, per mantenerle, comunicarle, lavorarci, è antica quanto la storia e serve tanto a capirsi quanto a confondersi. Riflettere sulle differenze fra l'internet nostra e quella della Regina Vittoria. Ragionare su bit, buchi, formati e strategie commerciali (1).

3. Anatomia del calcolatore. Capire come è fatto, ieri come oggi, un calcolatore, perché proprio così e come ci si è arrivati. Identificare alcune dipendenze tecnologiche che hanno segnato la storia dell'informatica. Ritrovarle nelle vicende delle CEP e di altre macchine al Museo e cercarle nelle loro componenti (1).

4. Il linguaggio delle macchine. Rileggere la storia della programmazione, da Ada Lovelace in poi pesando bene i vari contributi. Comprendere le relazioni fra i programmi, la loro codifica e l'architettura delle macchine. Provarle, nella forma più primitiva ma anche più utile a capire, sulla prima CEP, la Macchina Ridotta (1, 2, 3).

5. Calcolatori e videogiochi. Dare una definizione coerente di videogioco, ripercorrerne la storia per leggere il fenomeno culturale. Comprendere i meccanismi basici di grafica e musica. Metterli in pratica con esperimenti con il BASIC del Commodore 64 e le interfacce dei chip SID (suono) e VIC-II (grafica) (1, 2, 3, 4).

6. Scrittura, testi, tipografia e calcolo. Rileggere la codifica delle informazioni dal punto di vista della scrittura e della tipografia. Comprendere perché in digitale carattere e font si confondono. Scoprire i calcoli analogici e digitali di una compositrice. Ragionare delle influenze "informatiche" sui nostri modi di scrivere e comunicare (1, 2).

7. Modellare la realtà, ecosistemi e simulazioni. Definire i concetti di modellazione e di simulazione applicati a sistemi di vario tipo. Scoprire il contributo di Vito Volterra allo studio degli ecosistemi. Sperimentare, per via informatica e ludica, i delicati equilibri da cui dipende la sostenibilità del pianeta.

8. Calcoli e calcolatori per la Luna. Rileggere la storia di un sogno (prima) e di un'incredibile sfida tecnologica (poi) alla luce dei calcoli (prima) e dei calcolatori (poi) che l'hanno avverato/vinta. Ritrovare tracce delle tecnologie della corsa allo spazio nelle macchine del Museo. Andare, virtualmente, in orbita.

9. Informatica e intelligence. Scoprire che i segreti di Enigma erano pochi, ma capirla fino in fondo. Rileggere il contributo di Turing (e degli altri) a Bletchley Park (e non solo). Comprendere Ultra e la differenza fra dato e informazione. Usare l'Enigma (simulata) con la vera procedura tedesca, senza sconti (1, 2).

10. Industria e informatica. Definire, come concetti e come relazioni, scienza, tecnologia e mercato; comprendere le condizioni perché nasca (e prosperi) un'industria. Ritrovarli nei momenti felici e nelle crisi dell'Olivetti. Ragionare sui meccanismi del mercato, della pubblicità, della propaganda (1, 3).

11. Immaginario e informatica. Riflettere su come i calcolatori sono rappresentati nell'immaginario collettivo, protagonisti del nostro futuro fra suggestioni, esagerati ottimismi e oscuri timori. Riflettere sulle considerazioni di Turing sull'intelligenza artificiale e sulla minaccia della singolarità tecnologica prossima ventura (1, 3).

12. Tempo di domande. Tornare al Museo per soddisfare le domande e le curiosità sulle macchine e sulla storia dell'informatica venute a mente dopo precedenti Lezioni al Museo o anche preparate apposta in classe. Approfittare dell'esperto e subissarlo di domande (1, 2, 3, 4, 5: è un privilegio da guadagnarsi).

Le lezioni 1, 7 e 8 sono adattabili anche alle ultime classi della scuola secondaria di primo grado.
Le lezioni 10 e 11, per le riflessioni che suggeriscono, sono più adatte alle ultime classi della scuola secondaria di secondo grado.

Le presentazioni, la documentazione e il materiale di supporto alle Lezioni al Museo sono pubblici e disponibili nella pagina
che raccoglie tutta la bibliografia di progetto.


Informazioni e prenotazioni

Le Lezioni al Museo si svolgono, ovviamente... al Museo (mappa). Sia per poter coinvolgere al meglio tutti i partecipanti,
sia per gli spazi del Museo, le Lezioni sono limitate a una singola classe. Per tutte le Lezioni è richiesta la prenotazione.

Per le prenotazioni:
Francesca Corradi, dal lunedì al venerdì, 9.00-13.00
e-mail educazione.sma@unipi.it
tel 050 2213626, fax 050 2210602

Per informazioni sul progetto, approfondimenti sui contenuti delle lezioni, proposte/richieste di Lezioni su argomenti particolari, gli insegnanti sono invitati a contattare Giovanni A. Cignoni.


Materiale didattico

Tutto il materiale pubblicato dal progetto HMR nel corso degli anni è un buon punto di partenza per costruire Lezioni al Museo tagliate sulle esigenze e le curiosità di una classe. Il corso di Storia dell'Informatica è un riferimento per una presentazione organica degli argomenti. Gli articoli pubblicati su paginaQ sono ulteriori letture e spunti collaterali. Altro materiale specifico per la didattica al Museo è raccolto di seguito, in genere legato alle Lezioni "in catalogo" più "gettonate".

G.A. Cignoni, "Digitali e binari, numeri e macchine", realizzato nell'ambito di Pianeta Galileo 2015 (aggiornato marzo 2016).

G.A. Cignoni, "Codifiche, informazioni e bit", realizzato nell'ambito di Pianeta Galileo 2015.

G.A. Cignoni, "Il linguaggio delle macchine", realizzato nell'ambito di Pianeta Galileo 2015.

G.A. Cignoni, "Calcolatori e videogiochi", realizzato nell'ambito di Pianeta Galileo 2015 (aggiornato marzo 2016).

G.A. Cignoni, "Informatica e intelligence", marzo 2016 (aggiornato novembre 2016).
Il simulatore dell'Enigma presentato è scaricabile dalla pagina di Dirk Rijmenants.
Dischi cifranti "a mano" sono invece scaricabili dalla pagina delle ricostruzioni di HMR di carta.

G.A. Cignoni, "Dal calcolo ai calcolatori, storie di informatica", una lezione per tutti che racconta la storia dell'informatica a partire dal significato di parole come calcolo, cifra, digitale, calcolatrice, calcolatore.

G.A. Cignoni, "Una sessione sulla Macchina Ridotta", realizzato nell'ambito di Pianeta Galileo 2012.

G.A. Cignoni, "L'informatica, una lunga storia", realizzato nell'ambito di Pianeta Galileo 2012.