Intervento al Festival dell'Innovazione "SMART PUGLIA: la strategia, i progetti, i living labs" Salone degli Affreschi, Universit di Bari - 22 maggio 2013
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Robin - Un progetto di Apulian ICT Living Labs
1. Presentazione a: Festival dellInnovazione
Relatore: Marco Pistoia
Luogo: Bari
Data: 22 Maggio 2013
Bando Apulian ICT Living Labs
Progetto ROBIN
2. ROBIN
(ROBotic INteraction system for visuo-spatial data presentation for
effective learning)
Sistema interattivo robotico per la rappresentazione
visuo-spaziale delle informazioni per un efficace
apprendimento.
Area dintervento: Istruzione ed educazione
Realizzazione di un Learning Management System (LMS)
per disturbi dellapprendimento
Realizzazione di un Living Lab appartenente alla rete
europea dei Living Labs (ENoLL)
3. Fabbisogni
Tra i disturbi specifici dell'apprendimento (DSA), la
dislessia costituisce quello maggiormente diffuso. In Italia
si stima che il problema interessi, il 4-5 % della
popolazione scolastica, mediamente uno studente ogni
classe di 20 alunni.
Vi 竪 lesigenza di trovare forme di assistenza
personalizzata che presentino componenti di interazione
per bambini affetti da tale disturbo, attraverso un
approccio multimodale e multisensoriale.
4. Realizzazione del Demo Lab
Attori coinvolti nel progetto:
Pedagogisti e psicologi (Associazione Percorsi)
Docenti (Docenti delle scuole coinvolte)
Alunni (Alunni delle scuole coinvolte)
Genitori (Genitori degli alunni delle scuole coinvolte)
Aziende (eResult)
Pubbliche Amministrazioni (Direttori didattici)
Partner scientifico (CNTHI)
5. Attivit del Demo Lab
Focus Group che seguiranno lo sviluppo della piattaforma: Analisi, Sviluppo,
Validazione & Testing, Indagini sulle prospettive future, Monitoraggio &
Revisione.
Implementazione che segue lapproccio User Centered Design (UCD)
Consulenza scientifica del Dipartimento di Storia, Societ e studi sulluomo
dell Universit del Salento, in particolare del Centro sulle nuove
tecnologie per lhandicap e lintegrazione scolastica (CNTHI) che fa
parte del dipartimento.
Creazione di panel /forum permanenti di cittadini/consumatori. Verr
nominato un moderatore afferente alla associazione Percorsi che si
assicurer che lo sviluppo dei Panel forum proceda secondo le tematiche e le
tempistiche previste
Organizzazione di workshop periodici aperti alla partecipazione del vasto
pubblico.
Presso DIDAMATICA, il Convegno promosso annualmente dallAICA
(Associazione Italiana per lInformatica ed il Calcolo Automatico).
Allinterno di FORITAAL, il forum italiano dellAmbient Assisted Living (AAL).
6. Architettura hardware e software
Il progetto sar realizzato tramite la produzione di un kit di
strumentazione composto da un robot antropomorfo che si
interfaccia con diversi sistemi hardware, quali tablet PC e
Notebook e da una piattaforma LMS ospitata su di un server
remoto raggiungibile tramite internet.
7. Tecnologie utilizzate
Robot NAO, realizzato da
Aldebaran Robotics.
Piattaforma OMNIALEARN, orientata alle
tematiche dell apprendimento. Basata sul
framework OMNIAPLACE, sviluppato da eResult.
8. Interazione con il robot
Stimolare le capacit di apprendimento alternative dello studente
dislessico, riprendendo anche un modello ludico che integra gli strumenti
informatici con i dispositivi robotici.
Forte interazione (l'interazione 竪 un aspetto importante perch辿 aumenta
la motivazione e l'attenzione, ad esempio le domande automatiche di verifica,
i percorsi).
Uso di riconoscimento e sintetizzazione vocale (ottimizzazione nell'uso
della voce si raggiunge con la lettura dei concetti, l'esecuzione dei percorsi, e
l'ascolto di domande e risposte automatiche, elementi discreti facili da
integrare).
Interfaccia grafica (l'interfaccia grafica costituisce l'abbattimento della
prima limitazione all'apprendimento: il testo).
9. Realizzazione di un prototipo con Nao
Prototipo a partire da un sistema robotico esistente.
Il sistema verr configurato per consentire al robot di
muoversi in modo omnidirezionale in ambienti
strutturati e non strutturati.
Comunicazione di emozioni tramite posture del corpo
combinate a suoni e colori. Verranno definite le posture che
in psicologia indicano Rabbia, Tristezza, Paura e Gioia.
Integrazione tra un LMS, piattaforma Learning Management System, ed un sistema robotico interattivo per la rappresentazione visuo spaziale delle informazioni. Integrazione che consente un approccio assolutamente innovativo alleducazione e formazione particolarmente rivolto a studenti con disturbi specifici dellapprendimento
350.000 studenti tra 6 e 19 anni con dislessia, nella grande maggioranza dei casi studenti con unintelligenza media o superiore alla media ma con la difficolt di apprendere da mezzi essenzialmente linguistici, tramite testo scritto e sequenza di concetti; fonte di frustrazione e spesso causa di abbandono scolastico. Un inciso, per DSA si parla di uno strumento prezioso ed utilissimo, il Piano Didattico Personalizzato, documento che accompagna la diagnosi e consente di pianificare interventi di formazione, monitoraggio dei progressi e raggiungimento degli obiettivi integrando le necessit e attenzioni dei vari attori coinvolti (famiglie, insegnanti, pedagogisti, ecc.). Il PDP specifica limportanza di un piano personalizzato quanto a metodologie, tempi e strumenti, con strumenti dispensativi e compensativi, ma non rispetto a obiettivi (a differenza del PEI per studenti con disabilit) proprio perch辿 la difficolt dei ragazzi con DSA non 竪 nella capacit cognitiva di apprendere ma nellaccedere alla conoscenza attraverso i normali canali o strumenti. Questa considerazione, unita alla nostra vocazione pi湛 profonda, che 竪 quella di portare tecnologia verso categorie fragili, disabili, anziani, ecc. testimoniata dai numerosi progetti seguiti in tale ambito e dallimportante esperienza acquisita, ci hanno portato a proporre un progetto ad alto contenuto tecnologico
Creare un ambiente favorevole allapprendimento, un LMS che configuri una rete tra scuole, aziende, alunni, genitori, pubblica amministrazione Genitori: livello di competenze dei figli Insegnanti e pedagogisti: progressi degli studenti, efficacia dei vari moduli Pubblica amministrazione: attivit svolte dalle scuole
Si seguir un approccio denominato Progettazione centrata sull'utente (User-centered design, UCD), una filosofia di progettazione e un processo nel quale ai bisogni, ai desideri e ai limiti dell'utente sul prodotto finale 竪 data grande attenzione in ogni passo del processo di progettazione per massimizzare l'usabilit del prodotto stesso. L'UCD 竪 caratterizzato da un processo di co-progettazione e di risoluzione di problemi multi-livello che non solo richiede ai progettisti di analizzare e prevedere come l'utente user il prodotto finale, ma anche di verificare e validare i loro assunti considerando il comportamento dell'utente in verifiche di usabilit e accessibilit (test di user experience) nel mondo reale. La differenza da altri metodi di progettazione 竪 che UCD prova dunque a ottimizzare il prodotto intorno ai bisogni e desideri degli utenti sull'uso di un prodotto, piuttosto che forzare gli utenti a cambiare il loro comportamento per accogliere il prodotto stesso.
Rappresentazione multisensoriale delle informazioni. Genitori: livello di competenze dei figli Insegnanti e pedagogisti: progressi degli studenti, efficacia dei vari moduli Pubblica amministrazione: attivit svolte dalle scuole
NAO robot 竪 un sistema robotico tecnologicamente molto sofisticato, caratterizzato da 25 gradi di libert che gli consentono di effettuare movimenti anche complessi, adatto per ambienti strutturati e non. equipaggiato con dei sensori di prossimit a ultrasuoni rivolti in direzioni diverse che consentono di valutare la distanza e sensori di pressione sotto i piedi. Dispone anche di un sistema multimediale evoluto (4 microfoni, due altoparlanti, due videocamere CMOS) per la sintesi vocale, la localizzazione nello spazio, e per il riconoscimento facciale e per l'object recognition. Possiede anche dei sensori di interazione come tre zone tattili al di sopra della testa, due LED infrarossi e due sensori di contatto respingenti nella parte anteriore dei piedi.
G. Stella (2001) suggerisce per i DSA lutilizzo degli strumenti compensativi che definisce strumenti che permettono di compensare difficolt di esecuzione di compiti automatici derivanti da una disabilit specifica mettendo il soggetto in condizioni di operare pi湛 agevolmente". Tra questi lutilizzo di word processor (elaboratore di testi) con correttore ortografico, enciclopedie e dizionari multimediali, presentazioni interattive, audiolibri, sintesi vocale, software di riconoscimento vocale, programmi per creare mappe (concettuali e mentali), smart pen. Il vantaggio di questi strumenti 竪 che permettono di raggiungere un buon grado di autonomia, cio竪 danno la possibilit di leggere, quindi di informarsi, apprendere e comunicare senza necessariamente dipendere da un mediatore. Il limite 竪 che questi strumenti non sono tutti tra loro integrati (lo studente deve scegliere volta per volta il software che ritiene pi湛 adatto per il compito da svolgere) e richiedono inoltre una certa competenza da parte dello studente sia da un punto di vista tecnologico (come si usa) che da un punto di vista funzionale (a cosa serve). ROBIN supera questi limiti in quanto integra in s辿 tutti gli strumenti compensativi necessari per gli alunni con DSA e associa automaticamente alle attivit proposte il software pi湛 adeguato (es per la lettura dei testi la sintesi vocale, per la produzione del testo il software di riconoscimento vocale o in alternativa il word processor con correttore ortografico e cos狸 via). Un altro aspetto interessante di ROBIN 竪 la possibilit di interfacciarsi con hardware (tablet, pc, LIM) e piattaforma di apprendimento LMS, in cui linsegnante gli predisporr un percorso di apprendimento personalizzato (riferito al PDP: Piano Didattico Personalizzato) del quale rester traccia sia dei processi che dei prodotti finali realizzati dallo studente nel suo iter formativo. ROBIN inoltre nel percorso di raggiungimento dellautonomia che deve compiere lalunno con DSA, lo sostiene (propone attivit mirate al raggiungimento di obiettivi specifici curricolari), lo motiva (attraverso lapproccio ludico), lo gratifica (attraverso messaggi di rinforzo e/o positivi) sia dal punto di vista emozionale (sei in gamba! forza che ce la fai!.) che cognitivo (lalunno esegue il compito di lettura e scrittura pi湛 agevolmente).