SCHEDE
DIDATTICHE
SCHEDE
DIDATTICHE
- All
- Introduzione all’Intelligenza Artificiale
- Pixel Art
- Ricorsione
- Risoluzione di problemi
- Sicurezza Informatica
- Sistemi Operativi
- Strutture Dati
- Funzioni
- Rappresentazione della conoscenza
- Apprendimento automatico
- Network
- Algoritmi
Insieme di attività per introdurre la classe all’Intelligenza Artificiale, una branca dell’Informatica
- Sommario
- Età
- Competenze richieste
lo studente interiorizza il concetto di Intelligenza Artificiale e comprende di cosa si occupa questa disciplina
a partire dai 9 anni
è richiesto di aver già svolto l’attività sul test di Turing, reperibile su questo link
è anche consigliato aver già eseguito la seguente attività reperibile al link, per introdurre gli studenti al ragionamento logico e al concetto di istruzione
inoltre è richiesto di sapere: fare delle domande, contare, confrontare i numeri
- Vocabolario
Macchina: sinonimo di computer
Input: un modo per dare informazioni a un computer
Output: un modo per ottenere informazioni da un computer
Leggere le seguenti definizioni se si intende visionare il video nell’attività “Introduzione alla stanza cinese”, relativo alla differenza tra Intelligenza Artificiale debole e forte:
Algoritmo: una serie di passi che descrivono come portare a termine un compito
Modello predittivo: metodologie che servono per analizzare insiemi di dati ed esempi (verranno spiegati più in dettaglio nel capitolo sull’Apprendimento Automatico)
Skill: parola inglese che significa “abilità”
Introduzione alla stanza cinese
Discussione da svolgere con la classe in preparazione all’attività della stanza cinese
La stanza cinese
Attività che riprende l’esperimento della stanza cinese proposto da John Searle
Un robot su Marte
Attività di introduzione ai concetti di base dell’Intelligenza Artificiale
Insieme di attività per introdurre il concetto di ricorsione
- Sommario
- Età
- Competenze richieste
lo studente impara a capire la ricorsione
a partire dai 8 anni
- Vocabolario
- A fine attività è consigliata la visione dei quesiti Suddivisioni, Analisi Grammaticale e Su e giù per le scale su questo link
- Introduzione – Lezione
Algoritmo: sequenza di istruzione per risolvere un problema
Ricorsione: qualcosa che si ripete in termini di sé stesso
Algoritmo ricorsivo: algoritmo espresso in termini di sé stesso
Funzione: una parte di codice alla quale è associato un nome e che può essere chiamata più volte
Parametro: informazione aggiuntiva che può essere passata ad una funzione per personalizzarne il comportamento
In informatica un algoritmo ricorsivo è un algoritmo che comporta l’esecuzione dell’algoritmo che a sua volta comporta l’esecuzione dello stesso algoritmo che comporta di nuovo l’esecuzione dell’algoritmo e così via, potenzialmente all’infinito. In altre parole, le istruzioni vengono eseguite dall’inizio alla fine, e una volta terminate si ripetono dall’inizio ecc.
Introduzione alla ricorsione
Attività di introduzione al concetto di ricorsione
Il libro di specchi
Attività di introduzione alla ricorsione attraverso il riflesso degli specchi
Sali la ricorsione
Attività di introduzione alla ricorsione attraverso l’operazione della vita quotidiana
Il castello dei mille specchi
Attività di spiegazione della ricorsione attraverso gli specchi
Insieme di attività sulla pixel art
- Sommario
- Età
- Competenze richieste
lo studente impara a capire come le immagini vengono elaborate e visualizzate da un computer
a partire dai 6 anni
- Vocabolario
- A fine attività è consigliata la visione del quesito Immagini Criptate su questo link
- Introduzione – Lezione
Pixel : punto di uno schermo
RGB : significa Red, Green, Blue
Risoluzione: termine utilizzato per indicare la chiarezza di un’immagine
Codifica: meccanismo con cui le informazioni vengono rappresentate attraverso un codice
Le immagini di un computer sono rappresentate come una griglia fatta di tanti punti, i pixel. Il computer può disegnare dei pixel bianchi, neri e colorati. Ma come fa a sapere di che colore deve disegnarli? Attraverso delle codifiche.
Immagini in bianco e nero
Per le immagini in bianco e nero abbiamo solo 2 colori, il bianco ed il nero. Noi sappiamo che un bit può assumere 2 valori, lo zero e l’uno, per cui possiamo usare un solo bit per rappresentare un pixel:0 -> pixel bianco,1 -> pixel nero
Immagini a colori
Per le immagini a colori viene utilizzata una codifica chiamata RGB che sta per Red, Green, Blue. Mediante il suo utilizzo il computer “conosce” solo tre colori: il rosso, il verde e il blu che combina tra di loro per ottenere altri colori, bianco e nero compreso. Ogni pixel viene rappresentato con una combinazione di tre colori (rosso, verde e blu).
Pixel Tangram
Attività di introduzione alla rappresentazione binaria delle immagini
Pixel Art Ricorsiva
Attività di spiegazione della risoluzione attraverso la ricorsione
Insieme di attività sulla sicurezza informatica
- Sommario
- Età
- Competenze richieste
lo studente impara a capire la crittografia, a cosa serve e come si utilizza attraverso l’uso di cifrari
a partire dai 8 anni
- Vocabolario
- A fine attività è consigliata la visione del quesito Immagini Criptate su questo link
- È consigliato aver svolto la lezione sulla Pixel Art.
- Introduzione – Lezione
Segreto: qualcosa che si vuole nascondere
Cifrare: operazione che serve a nascondere un segreto
Cifrario: contiene il codice o la chiave per nascondere e scoprire il segreto
Codifica: meccanismo con cui le informazioni vengono rappresentate attraverso un codice
Decifrare: operazione opposta alla cifratura, serve per scoprire un segreto
Brute force: metodo per decifrare andando a tentativi
Mittente: persona che invia un messaggio
Destinatario: persona che riceve un messaggio
Avversario: persona malintenzionata che vuole scoprire i segreti altrui
Nella lezione precedente abbiamo scoperto che il computer elabora le immagini come sequenza di
numeri, nello specifico sequenza di bit. E come elabora una parola, una frase, un testo, quindi ogni
lettera?
Ogni lettera viene associata a un numero binario nel codice ASCII.
Ad esempio, la lettera “A” corrisponde a 1000001.
Il computer vede 1000011 1001001 1000001 1001111.
Noi vediamo C I A O. 
Si possono creare codici segreti in modo da ottenere messaggi segreti che nascondono il significato
originale. I computer per comunicare tra di loro si scambiano dei messaggi attraverso dei mezzi di trasporto in comune.
Siccome ai mezzi di comunicazione possono accedere tutti i computer, o non potrebbero inviare e ricevere
messaggi, potrebbe accadere che i computer più curiosi si mettano a leggere i messaggi di altri senza il
consenso del mittente e del destinatario. Come possiamo evitare che solo chi spedisce il messaggio e lo riceve
possano leggere il messaggio? Cercare di usare delle strade segrete o poco trafficate non è una buona
strategia in quanto potrebbe accadere che si venga a conoscenza della strada che viene utilizzata e si ritorni
al punto di partenza. Possiamo invece provare a rendere illeggibile il contenuto del messaggio così che se
anche qualche computer riesce ad impossessarsi del messaggio, non possa capirne il significato. Questa
operazione si fa attraverso la crittografia.
Cifrario di Pigpen
Attività di introduzione alla cifratura e decifratura simmetrica
Cifrare e decifrare immagini in bianco e nero
Attività sulla cifratura e decifratura di immagini in bianco e nero
Cifrare e decifrare immagini a colori
Attività sulla cifratura e decifratura di immagini a colori
Cifrare testi con immagini
Attività sulla cifratura di testi utilizzando le immagini
Cifrario di Cesare
Attività di cifratura secondo il metodo rivisitato di Cesare
Intercettazione della chiave
Attività sull’intercettazione della chiave crittografica
Davide… Cane, Gatto o coniglio?
Attività per scoprire alcune semplici caratteristiche della crittografia di informazioni.
Insieme di attività per introdurre argomenti che riguardano i sistemi operativi
- Sommario
- Età
- Competenze richieste
lo studente impara a capire cos’è un programma e la gestione delle risorse immedesimandosi in un processo
a partire dai 10 anni
- Vocabolario
- Introduzione – Lezione
Programma: insieme di istruzioni che un computer deve eseguire per ottenere risultati
Processo: programma in esecuzione su un computer
Risorsa: elemento necessario per il programma e utilizzata dai processi
Com’è fatto un computer? Inizia chiedendo ai bambini se si sono mai chiesti come è fatto un computer, cosa possiamo fare e come è possibile farlo.
Fantablitz Variante 1
Attività di introduzione ai sistemi operativi attraverso un gioco da tavolo
Fantablitz Variante 2
Attività di introduzione ai sistemi operativi attraverso un gioco da tavolo
Fantablitz Variante 3
Attività di introduzione ai sistemi operativi attraverso un gioco da tavolo
Insieme di attività per introdurre la classe ad alcuni algoritmi alla base dell’Intelligenza Artificiale
- Sommario
- Età
- Competenze richieste
lo studente apprende il funzionamento di alcuni algoritmi rilevanti nell’Intelligenza Artificiale
a partire dai 6 anni
è richiesto che lo studente abbia già imparato i concetti di algoritmo, funzione, parametro, istruzione condizionale e ciclo. E’ quindi consigliato svolgere prima in classe le seguenti attività: attività1, attività2, attività3, attività4
è anche raccomandato aver già svolto l’attività 2 (“Un robot su Marte”) dal capitolo “Introduzione all’Intelligenza Artificiale”
inoltre, lo studente deve sapere: contare, confrontare i numeri, applicare la visualizzazione spaziale
- Vocabolario
Algoritmo: una serie di passi che descrivono come portare a termine un compito
Funzione: una parte di codice alla quale è associato un nome e che può essere chiamata più volte
Parametro: informazione aggiuntiva che può essere passata ad una funzione per personalizzarne il comportamento
Variabile: un nome per un valore che può cambiare
Valore di ritorno: il risultato fornito da una funzione
Istruzione condizionale: un’istruzione che richiede la verifica di una condizione
Istruzione “se”: un’istruzione che determina se eseguire o meno altre istruzioni
Altrimenti: un altro modo per dire “in caso contrario”
Ciclo: l’azione di ripetere qualcosa più e più volte
Istruzione “ripeti finchè”: esegui di nuovo le istruzioni successive fino a quando non diventa vera la condizione
Ombrelloni e secchielli
Attività relativa ai problemi di soddisfacimento dei vincoli (per alunni più grandi)
La parata dei pinguini
Attività relativa ai problemi di soddisfacimento dei vincoli (per alunni più piccoli)
L’arca dei vincoli
Attività per introdurre i problemi di soddisfacimento dei vincoli
Insieme di attività per introdurre la classe alla Rappresentazione della Conoscenza, una ramo dell’Intelligenza Artificiale
- Sommario
- Età
- Competenze richieste
lo studente impara cosa sia una “tassonomia” e come questa possa essere sfruttata per rappresentare della conoscenza comune
a partire dai 9 anni
lo studente deve sapere leggere un testo e ricavarne le informazioni principali
Insieme di attività per introdurre la classe all’uso delle funzioni
- Sommario
- Età
- Competenze richieste
gli allievi impareranno cosa sono le funzioni ed alcuni concetti legati all’informatica utili per stimolare il pensiero computazionale
a partire dagli 11 anni
sapere cos’è un algoritmo
per facilitare l’apprendimento si consiglia prima di seguire le lezioni riguardanti CICLI e PARAMETRI: a questo link la lezione in italiano, a questo link la lezione in inglese
- Vocabolario
Funzione: una parte di codice alla quale è associato un nome e che può essere chiamata più volte
Parametro: informazione aggiuntiva che può essere passata ad una funzione per personalizzarne il comportamento
Valore di ritorno: parametro in output fornito da una funzione
Istruzione: è un singolo passo di lavoro che svolge il computer
Introduzione alle funzioni
Discussione per spiegare i concetti di istruzione, parametro e funzione, da svolgersi prima delle attività del capitolo
Patate fritte e funzioni in padella – prima parte
Attività per far familiarizzare la classe con le istruzioni e le funzioni, attraverso azioni della vita quotidiana
Patate fritte e funzioni in padella – seconda parte
Attività per far familiarizzare la classe con le istruzioni e le funzioni, attraverso azioni della vita quotidiana (variante reale)
Patate fritte e funzioni in padella – seconda parte
Attività per far familiarizzare la classe con le istruzioni e le funzioni, attraverso azioni della vita quotidiana (variante cartacea)
La pesca delle amebe
Attività relativa ai problemi di ricerca e alle funzioni
Impresa di costruzioni edili – prima parte
Attività che introduce diversi concetti legati all’Informatica: nella prima parte, le connessioni TCP e UDP
Impresa di costruzioni edili – seconda parte
Attività che introduce diversi concetti legati all’Informatica: nella seconda parte, lo scheduling
Impresa di costruzioni edili – terza parte
Attività che introduce diversi concetti legati all’Informatica: nella terza parte, i database relazionali
Azienda per un giorno – prima parte
Attività che introduce alla classe le funzioni tramite la costruzione di una pista per le biglie
Azienda per un giorno – seconda parte
Attività utile per familiarizzare con le funzioni tramite la costruzione di una pista per le biglie
Insieme di attività per introdurre le strutture di dati
- Sommario
- Età
- Competenze richieste
lo studente impara a capire come memorizzare i dati
a partire dai 10 anni
- Vocabolario
- Introduzione- Lezione
Struttura dati: entità usata per organizzare un insieme di dati all’interno della memoria del computer
Dati: informazione che può essere elaborata da un computer
Dati input: dati di ingresso forniti dall’utente al computer
Dati output: dati che costituiscono il risultato finale
Nella lezione precedente è stato discusso come è fatto un computer. Adesso chiedi agli studenti: a cosa serve un computer? Qualcuno potrebbe dire che lo usa per vedere un video, qualcuno che lo usa per scrivere una lettera, qualcun altro che lo usa per navigare su Internet… Chi ha dato la migliore spiegazione? In un certo senso, ogni risposta descrive sempre un corretto tipo di utilizzo, e tutte insieme spiegano che un computer può essere usato per risolvere diversi tipi di problemi. Anche l’automobile è una macchina come il computer, ma, può essere usata per molti impieghi come il computer? Perché? Che cosa ha di “diverso” il computer? L’utente di fronte al computer deve svolgere dei compiti e si aspetta che il computer lo aiuti. Un problema può essere la visualizzazione e la modifica di un documento, la riproduzione di un filmato… Il computer non sa risolvere i problemi dell’utente, deve essere prima istruito per poi poter eseguire i calcoli necessari.
Quanti ponti… Dai attraversiamoli tutti!
Attività di introduzione ai grafi e teoria dei grafi
Insieme di attività per introdurre la classe all’Apprendimento Automatico, una branca dell’Intelligenza Artificiale
- Sommario
- Età
- Competenze richieste
lo studente apprende i concetti alla base dell’Apprendimento Automatico e viene a conoscenza di un particolare tipo di classificatore: gli alberi di decisione
a partire dai 7 anni
è consigliato che lo studente conosca le istruzioni condizionali, svolgendo prima in classe l’attività a questo link
è inoltre richiesto che lo studente sia in grado di: contare, confrontare i numeri, rilevare le caratteristiche principali nell’aspetto di un personaggio
- Vocabolario:
Macchina: sinonimo di computer
Istruzione condizionale: un’istruzione che richiede la verifica di una condizione
Istruzione “se”: un’istruzione che determina se eseguire o meno altre istruzioni
Altrimenti: un altro modo per dire “in caso contrario”
Memory Animali
Attività relativa agli alberi di decione attraverso la classificazione degli animali
Insieme di attività per introdurre le reti informatiche.
- Sommario
- Età
- Competenze richieste
lo studente interiorizza i concetti di base che stanno alla base delle reti informatiche
a partire dagli 11 anni
Per svolgere le attività presentate di seguito non sono richieste competenze particolari.
- Vocabolario
Internet: rete che interconnette tantissimi dispositivi, detti Sistemi periferici, in tutto il mondo.
Sistema periferico: dispositivi capaci di collegarsi ad una rete come computer, tablet, smartphone, smartwatch, televisori, console di gioco, server, elettrodomestici, automobili.
Sistemi periferici Client/Server: i Client sono sistemi periferici che richiedono dei servizi mentre i Server si occupano solitamente di offrire dei servizi.
Router/Commutatore: dispositivo capace di connetere più Sistemi Periferici tra loro all’interno di una Rete di Collegamenti
Pacchetto: dati che inviano e ricevono i Sistemi periferici tra di loro.
Percorso/Cammino: sequenza di collegamenti e commutatori che un singolo pacchetto deve attraversare per andare dalla sorgente al destinatario.
Magazzini, Navi, Ordini da evadere… Chi sarà il più veloce?
Attività per introdurre i concetti di base sulle reti internet e di alcuni problemi che possono verificarsi su queste.
Insieme di attività per introdurre alcuni algoritmi
- Sommario
- Età
- Competenze richieste
lo studente interiorizza il concetto di Intelligenza Artificiale e comprende di cosa si occupa questa disciplina
a partire dai 9 anni
Per svolgere le attività presentate di seguito è richiesto che lo studente conosca l’alfabeto inglese, conosca i numeri almeno fino a 100 e che sia in grado di effettuare la divisione per due (ovvero calcolare la metà) dato un numero.
È richiesta la conoscenza dei concetti relativi ai Grafi e Teoria dei Grafi. Si consiglia la visione dell’attività “Quanti ponti…Dai attraversiamoli tutti!”
- Vocabolario
Ricerca su una struttura dati: ricercare un dato elemento all’interno di una stuttura dati specifica.
Minimal Spanning Tree/Albero ricoprente minimo: dato un grafo con archi pesati, il minimum spanning tree è l’albero ricoprente nel grafo tale che sommando i pesi degli archi si ottiene un valore minimo.
Che colore scegli?
Attività per introdurre l’algoritmo di Kruskal, trovare il Minimum Spanning Tree all’interno di un grafo.
Prova le tue lettere preferite e indovina la password
Attività che introduce alcune delle principali tecniche per fare ricerca all’interno di una lista