Quadro di riferimento per l’informatica nella scuola

Febbraio 2022



di

Michael E. Caspersen (Presidente
Ira Diethelm
Judith Gal-Ezer
Andrew McGettrick
Enrico Nardelli
Don Passey
Branislav Rovan
Mary Webb

Traduzione:

Enrico Nardelli (Coordinatore)
Luca Forlizzi
Michael Lodi
Mattia Monga
Alberto Montresor



Indice

Sintesi
1. Preambolo
2. Informatica e Società
3. Un quadro di riferimento comune per l’Informatica
4. Il quadro di riferimento per l’Informatica
4.1 Introduzione al quadro di riferimento per l’informatica
4.2 Scopi e obiettivi
4.3 Aree fondamentali
4.4 Il contesto attuale e le sue implicazioni
4.5 Esempi di obiettivi di apprendimento
5. Commento finale
Appendici
A.1 L’informatica come disciplina
A.2 Obiettivi di apprendimento
Riferimenti bibliografici

Sintesi

A partire dal secolo scorso, l’informatica ha prodotto innovativi e significativi progressi tecnologici, fornendo contributi fondamentali allo sviluppo dell’economia, dell’industria, dell’istruzione e della società.

L’informatica è in grado di supportare e rafforzare le capacità di analisi delle persone, accrescendone così il potenziale. I sistemi educativi devono riconoscere questa possibilità e garantire che i giovani siano formati per essere in grado di utilizzarla per far avanzare l’innovazione, sviluppando una società giusta ed equa.

er consentire questo progresso sociale, l’informatica deve essere vista come una disciplina essenziale nella formazione scolastica. Il presente rapporto ha questo obiettivo e delinea a questo scopo un quadro di riferimento per l’informatica rivolto ai giovani. Offre quindi a chi definisce i curricoli una guida di alto livello, da tener presente per un corretto approccio all’insegnamento dell’informatica.

Dopo le sezioni introduttive, il cuore del quadro di riferimento è descritto nella sezione 4. Scopi e obiettivi dell’insegnamento dell’informatica nella scuola sono forniti nella sezione 4.2, che è seguita da un elenco di aree fondamentali con una loro breve descrizione (Tabella 1 della sezione 4.3). Questa impostazione fornisce un’architettura generale che cattura gli aspetti essenziali dell’informatica come disciplina nell’istruzione per tutti. Per completarla, nella sezione 4.4 viene offerta una visione dell’informatica contemporanea e del suo impatto; ciò include la discussione degli sviluppi moderni che riguardano argomenti come la scienza dei dati e l’intelligenza artificiale, nonché l’attenzione alle relative preoccupazioni etiche.

L’appendice A.1 presenta una breve descrizione dell’informatica come disciplina. L’appendice A.2 presenta solo alcuni (tra i molti possibili) esempi di come gli obiettivi di apprendimento potrebbero essere descritti in un curricolo concreto, per i tre livelli dell’istruzione primaria, secondaria inferiore (denominata in Italia secondaria di 1° grado) e secondaria superiore (secondaria di 2° grado).

Febbraio 2022

torna all’Indice

1. Preambolo

In molte parti del mondo si riconosce che l’informatica

1 In alcuni paesi, l’informatica è denominata mediante i termini inglesi di “computer science” o “computing”. In Italia storicamente è stato usato il termine “scienza dell’informazione”, ma ora si preferisce “informatica”, così come si fa in molte altre lingue europee.
 
ha la capacità di supportare e far progredire lo sviluppo economico e la crescita industriale. Enormi somme di denaro vengono stanziate per sostenerne i progressi in una vasta gamma di settori e in alcuni paesi sono state adottate iniziative ambiziose per garantire a tutti un’istruzione informatica obbligatoria.
2 Vedi (White House 2016).
 

In Europa, c’è stato un entusiasmo simile per i progressi dell’informatica, visto che questi consentono, ad esempio, di favorire i processi decisionali, migliorare l’assistenza sanitaria, sostenere lo sviluppo dell’agricoltura intelligente e la gestione del cambiamento climatico, migliorare la sicurezza e incrementare l’automazione.

In Europa, molti sforzi si sono concentrati sulle competenze digitali

3 The Digital Competence Framework for Citizens
 
  che riguardano principalmente gli aspetti operativi di un’adeguata preparazione alla società digitale; la formazione in informatica è invece ancora frammentata e riceve un’attenzione insufficiente.

Nel suo precedente rapporto, la coalizione Informatica per Tutti

4 informaticsforall.org
 
 ha sviluppato una strategia a due livelli
5 Si veda (Caspersen et al. 2018, pp.5–6).
 
per l’informatica nell’istruzione generale. Da un lato, l’informatica dovrebbe essere vista come un’importante disciplina fondamentale, al pari della matematica e delle lingue. Ma la strategia evidenzia anche il potenziale dell’informatica nell’insegnamento di tutte le altre discipline, consentendone un proficuo approfondimento.

Questo rapporto della coalizione Informatica per Tutti affronta il primo livello della strategia supportando lo sviluppo dell’informatica come disciplina fondamentale per il 21° secolo

6 Si veda (Caspersen et al. 2019, pp.60–61).
 
e fornendo un quadro di riferimento generale per entrambi i livelli.

La coalizione Informatica per Tutti riconosce il prezioso contributo ricevuto dai rappresentanti della comunità informatica europea in termini di revisione della precedente versione di questo documento..

torna all’Indice

2. Informatica e Società

Il mondo sta diventando sempre più “digitale”, con sistemi informatici pervasivi, costituiti da reti di persone e tecnologie che interagiscono in modi sempre più sofisticati in tutte le dimensioni dell’esistenza. Ad esempio, lo sviluppo di Internet, del World Wide Web e dei relativi motori di ricerca e servizi web, insieme alla disponibilità per molti di dispositivi mobili, fornisce una marea di informazioni e servizi che possono essere ottenuti ovunque e in qualsiasi momento.

L’informatica è la disciplina scientifica

7 Si veda l’appendice A.1 per una breve descrizione dell’informatica.
 
che è alla base del mondo digitale. Data la sua pervasività, è essenziale per tutte le discipline e professioni e ha un’importanza crescente come materia scolastica. Proprio come gli alunni imparano a conoscere il mondo fisico e quello vivente attraverso lo studio delle scienze naturali nella scuola, tutti gli alunni dovrebbero imparare l’informatica a scuola in modo da poter prosperare nel mondo digitale.

L’informatica aiuta la comprensione dei processi di modellazione e manipolazione di oggetti del mondo reale, nonché delle loro controparti digitali. Questo nuovo modo di pensare ai problemi e alle loro soluzioni è di fondamentale importanza per comprendere la nostra società contemporanea e futura, ma l’informatica stessa presenta limiti e pericoli di cui essere consapevoli (ad esempio, sistemi autonomi con comportamenti potenzialmente inspiegabili e algoritmi che manipolano l’opinione pubblica sui social network).

La tecnologia digitale è diversa da tutte le altre tecnologie inventate dall’umanità. Altre tecnologie migliorano le capacità fisiche, mentre la tecnologia informatica potenzia le nostre capacità cognitive, supportando e persino sostituendo compiti e processi cognitivi con l’automazione; si considerino per esempio software diagnostici nell’assistenza sanitaria, auto senza conducente e robot autonomi. Pertanto l’informatica rappresenta una novità radicale e fondamentale, che richiede un’appropriata formazione delle generazioni future.

Il mondo digitale ha un impatto crescente sul tempo libero, sul lavoro e sull’istruzione delle persone; in particolare, ha cambiato dove e come queste attività vengono intraprese. L’informatica, in generale, e lo sviluppo dell’intelligenza artificiale supportata dall’apprendimento automatico e dalla scienza dei dati, in particolare, stanno cambiando la conoscenza, la percezione e la realtà delle persone e, così facendo, stanno cambiando il corso della storia umana. L’informatica ha permesso di automatizzare una gamma straordinaria di compiti, e lo ha fatto consentendo alle macchine di svolgere un ruolo, sempre più decisivo, nel trarre conclusioni dai dati e poi agire. Il crescente trasferimento di decisioni dall’uomo agli automatismi delle macchine digitali denota l’aspetto rivoluzionario dell’informatica e porta nuove preoccupazioni.

Si ritiene pertanto importante che le generazioni future si dotino non solo di competenze operative (alfabetizzazione digitale), ma anche delle conoscenze, della comprensione e delle abilità dell’informatica, acquisendo nuovi modi di pensare e affrontare i problemi sia nel mondo reale che nella sua controparte digitale. Come risultato del rafforzamento del sé determinato dall’apprendimento dell’informatica e facendo attenzione alle proprie responsabilità sociali, gli alunni saranno in grado di identificare opportunità di miglioramento e innovazione e saranno attrezzati per intraprendere tale attività. Ciò è necessario per realizzare il cambiamento, per contribuire allo sviluppo del mondo digitale e per garantire l’evoluzione di una società sicura, protetta, attenta all’ambiente e giusta.

In quest’ottica, siamo in pieno accordo con la Commissione Europea, che considera l’insegnamento dell’informatica nella scuola della massima importanza. Il Piano d’azione per l’educazione digitale 2021-2027 afferma esplicitamente:

8 Cfr. (DEAP 2020a, p. 13).
 

“L’educazione informatica nelle scuole consente ai giovani di acquisire una solida comprensione del mondo digitale. L’introduzione all’informatica fin dalla più giovane età, attraverso approcci all’insegnamento innovativi e motivanti, in contesti sia formali che non formali, può contribuire a sviluppare competenze in materia di risoluzione dei problemi, creatività e collaborazione. Può inoltre promuovere l’interesse per gli studi relativi alle discipline STEM e alle future carriere in tale ambito, contrastando nel contempo gli stereotipi di genere. Le azioni volte a promuovere una formazione informatica inclusiva e di elevata qualità possono anche avere un impatto positivo sul numero di ragazze che seguono studi informatici nell’istruzione superiore e lavoreranno poi nel settore digitale o svolgeranno professioni digitali in altri settori economici.”

Include come azione 10

9 Cfr. (DEAP 2020a, p. 15).
 
 il “porre l’accento su un’educazione informatica inclusiva di elevata qualità a tutti i livelli di istruzione” e nel documento di accompagnamento, afferma:
10 Vedi (DEAP 2020b, p. 47).
 

“L’insegnamento dell’informatica nella scuola consente ai giovani di acquisire una comprensione critica e pratica del mondo digitale. Se insegnato fin dai primi anni, può integrare gli interventi di alfabetizzazione digitale. I vantaggi sono sociali (i giovani dovrebbero essere creatori e non solo utenti passivi della tecnologia), economici (le competenze digitali sono necessarie nei settori dell’economia per guidare la crescita e l’innovazione) e pedagogici (l’apprendimento dell’informatica e la formazione tecnologica sono un mezzo per acquisire non solo competenze tecniche ma competenze chiave come pensiero critico, risoluzione dei problemi, collaborazione e creatività).”

Inclusione, diversità e genere rimangono questioni importanti nell’insegnamento dell’informatica. Un’istruzione inclusiva è un principio fondamentale, la diversità è una caratteristica dell’inclusione e l’attenzione al genere è un aspetto della diversità.

È generalmente accettato il fatto che l’insegnamento dell’informatica debba essere accessibile, divertente e condurre al rafforzamento del sé 

11 In inglese si usa il termine “empowerment”, vedi www.treccani.it/vocabolario/empowerment_%28Neologismi%29/
, per tutti. Sono stati sviluppati approcci pedagogici che incoraggiano e motivano le più varie tipologie di alunni e sono state create molte nuove risorse per supportare un insegnamento inclusivo dell’informatica. Ad esempio, è stato dimostrato che l’apprendimento in collaborazione e l’utilizzo di dispositivi fisici controllati da programmi informatici (p.es., i robot) aiutano una vasta gamma di studenti ad appassionarsi all’informatica. La questione di genere è un aspetto cui fare particolare attenzione nell’insegnamento dell’informatica; avvicinarsi all’informatica in tenera età può promuovere l’autoefficacia e affrontare gli stereotipi di genere prima che questi si affermino. L’insegnamento obbligatorio dell’informatica contrasta la tendenza delle ragazze a rinunciare e impone a chi definisce i curricoli e agli insegnanti l’onere di creare un programma che coinvolga allo stesso modo ragazze e ragazzi.

Con questo rapporto e le iniziative correlate della coalizione Informatica per Tutti, speriamo di sostenere il progresso e lo sviluppo dell’insegnamento obbligatorio dell’informatica per tutti, dall’istruzione primaria alla secondaria superiore.

torna all’Indice

3. Un quadro di riferimento comune per l’Informatica

Riconoscendo che in Europa l’istruzione è un settore la cui gestione è devoluta agli Stati Membri, questo documento delinea un quadro di riferimento comune per l’informatica che può aiutare la progettazione di curricoli di Informatica in tutta Europa. Il documento ha lo scopo di ispirare e facilitare i progettisti di curricoli in tutta Europa. L’obiettivo è stimolare la discussione e il dibattito sull’insegnamento dell’informatica a tutti i livelli dell’istruzione scolastica.

Questo quadro può essere visto come l’inizio di una conversazione che proseguirà: vogliamo impegnarci ulteriormente con decisori politici, progettisti di curricoli, specialisti informatici e professionisti in tutta Europa per contribuire ai prossimi passi nella progettazione e realizzazione di curricoli informatici.

Sosteniamo che l’informatica debba essere presente come disciplina in tutte le fasi del curricolo scolastico, iniziando già dai primi anni della scuola primaria e continuando a svilupparsi fino alla scuola secondaria superiore. Inoltre, suggeriamo che l’insegnamento dell’informatica diventi  obbligatorio per tutti gli alunni dall’istruzione primaria a quella secondaria, con uno status e una posizione simili a quelli della lingua e della matematica. Per realizzare questa visione sono necessari insegnanti ben istruiti e formatori di insegnanti.

Questo quadro di riferimento per l’informatica rappresenta le fondamenta per la progettazione di un curricolo informatico, ma non propone in alcun modo un curricolo completo. Il suo nucleo è concepito come un insieme di aree tematiche fondamentali con le relative pratiche informatiche in cui ci si aspetta che tutti gli alunni siano competenti entro il termine dell’istruzione secondaria superiore.

12 I paesi utilizzano una varietà di termini per descrivere le fasi dell’istruzione. Noi utilizziamo International Standard Classification of Education (ISCED) per definirle. Il livello ISCED 1 è denominato “Istruzione primaria”, il livello 2 “Istruzione secondaria inferiore” (in Italia, “secondaria di 1° grado”) e il livello 3 “Istruzione secondaria superiore” (in Italia, “secondaria di 2° grado). La combinazione dei tre viene chiamata “Istruzione generale”.
 

Nel presentare questo quadro di riferimento per l’informatica, la coalizione Informatica per Tutti mira a supportare la comunità europea che si occupa dell’insegnamento dell’informatica nella scuola a rispondere ai bisogni attuali. La nostra intenzione è aiutare coloro che sono coinvolti nella progettazione dei curricoli a elaborare curricoli informatici che supportino tutti gli alunni dell’istruzione generale (dai 6 ai 18 anni circa) e siano attraenti e interessanti per loro in tutte le fasi della loro istruzione scolastica.

Il documento è volutamente sintetico e breve, per fornire un insieme minimo di requisiti comuni di alto livello, lasciando spazio alle comunità nazionali dei colleghi nelle varie nazioni per ricavare curricoli concreti, in sintonia con la loro cultura e le loro esigenze, e coerenti con un comune visione europea dell’informatica.

In ogni paese dovranno essere definiti curricoli specifici che tengano conto di tradizioni, lingua, cultura e, in particolare, siano in sinergia con lo sviluppo delle competenze digitali di base e l’uso dell’informatica in altre materie. Tuttavia, siamo convinti che sia prezioso fornire un comune riferimento condiviso in tutta Europa.

Questo rapporto dovrebbe essere considerato come un documento di alto livello che funge da quadro di riferimento generale per l’attuazione della strategia a due livelli per l’insegnamento dell’informatica in tutti i livelli dell’istruzione generale.

torna all’Indice

4. Il quadro di riferimento per l’Informatica

4.1 Introduzione al quadro di riferimento per l’informatica

Presentiamo una base duratura e utilizzabile in modo flessibile per supportare la progettazione del curricolo nei diversi sistemi educativi e per i diversi tipi di scuole.

Il nostro quadro di riferimento fornisce caratteristiche chiave che consentono ai progettisti di curricoli di creare specifici curricoli per soddisfare le loro esigenze.

Consiste di scopi e obiettivi, aree tematiche fondamentali ed esempi di obiettivi di apprendimento. È deliberatamente formulato in modo succinto, utilizzando termini generici e invarianti, al fine di possedere robustezza temporale e fare spazio a priorità locali durante la sua istanziazione. Inizia con una descrizione degli scopi e degli obiettivi generali – ciò che qualsiasi curricolo informatico concreto dovrebbe cercare di far conseguire agli alunni entro la fine dell’istruzione secondaria superiore.

torna all’Indice

4.2 Scopi e obiettivi

Siamo sempre più circondati da artefatti digitali, tecnologia digitale e un’abbondanza di dati. È essenziale che gli studenti sviluppino conoscenze e abilità che consentano loro di utilizzare in modo competente gli artefatti digitali esistenti, nonché di utilizzare dati e tecnologia digitale per le esigenze personali e sociali.

Affinché ciò si realizzi, gli studenti devono acquisire conoscenza non solo sugli aspetti generali dell’informatica ma anche sulle sue applicazioni significative, compreso il loro impatto sociale e la loro rilevanza per il futuro del lavoro e della vita in generale. Si può così alimentare un interesse per nuovi usi dell’informatica, compresi quelli a sostegno di altre discipline. Allo stesso tempo, gli alunni devono sviluppare abilità pratiche creative che integrino e rafforzino queste conoscenze, con particolare attenzione all’impatto che i loro prodotti potrebbero causare.

Lo scopo generale dell’insegnamento dell’ informatica nella scuola viene formulato con i seguenti cinque scopi e obiettivi generali.

Al termine dell’istruzione secondaria superiore, gli alunni devono essere in grado di:
  1. Utilizzare gli strumenti digitali in modo consapevole, responsabile, sicuro, competente e creativo.
  2. Comprendere i fenomeni, i concetti, i princìpi e le pratiche dell’informatica e i molteplici modi di applicarli per modellare, interpretare e operare sulla realtà.
  3. Analizzare problemi e formularne soluzioni strutturate ideando rappresentazioni, progettando soluzioni algoritmiche e implementandole in un linguaggio di programmazione.
  4. Sviluppare modelli computazionali per indagare in modo creativo fenomeni e sistemi naturali e artificiali, comprenderli e saperli comunicare.
  5. Identificare, analizzare e discutere questioni etiche e sociali associate ai sistemi informatici e al loro utilizzo, nonché ai loro potenziali benefici e rischi.

Figura 1. L’insieme di scopi e obiettivi

torna all’Indice

4.3 Aree fondamentali

In questa sezione, forniamo un insieme solido e di alto livello di aree tematiche fondamentali che forniscono un quadro di riferimento per specificare nei curricoli i concetti, i princìpi e le pratiche dell’informatica. Queste aree sono tutte correlate alle finalità e agli obiettivi sopra elencati e dovrebbero essere incrociate con quell’elenco quando si sviluppano curricoli concreti.

Le aree tematiche fondamentali sono volutamente presentate in forma concisa utilizzando termini generici e invarianti. Ciò supporta la solidità temporale e l’adattamento alle priorità locali quando si utilizza il quadro per progettare curricoli specifici. I nomi proposti sono evocativi più che prescrittivi e gli specifici curricoli potrebbero adottare termini diversi più adatti a una situazione nazionale. L’insieme delle aree tematiche fondamentali è presentato nella Tabella 1.

Tabella 1. Aree tematiche fondamentali e loro breve descrizione
Aree tematiche fondamentali Descrizione
Dati e informazioni Comprendere come i dati vengono raccolti, organizzati, analizzati e utilizzati per modellare, rappresentare e visualizzare informazioni su artefatti e scenari del mondo reale.
Algoritmi Valutare, specificare, sviluppare e comprendere algoritmi.
Programmazione Utilizzare i linguaggi di programmazione per esprimersi “informaticamente” sviluppando, verificando e correggendo artefatti digitali; Capire cos’è un linguaggio di programmazione.
Sistemi informatici Comprendere cos’è un sistema informatico, come le sue parti costitutive funzionano insieme e quali sono i suoi limiti.
Reti e comunicazione Comprendere come le reti consentono ai sistemi informatici di condividere informazioni tramite interfacce e protocolli e come le reti possono introdurre rischi.
Interazione persona-calcolatore Valutare, specificare, sviluppare e comprendere l’interazione tra le persone e gli artefatti informatici.
Progetto e sviluppo Pianificare e creare artefatti informatici tenendo conto dei punti di vista delle varie parti interessate e valutando criticamente le alternative e i loro risultati.
Creatività digitale Esplorare e utilizzare strumenti informatici per sviluppare e manutenere artefatti, anche utilizzando una vasta gamma di mezzi di espressione.
Modellazione e simulazione Valutare, modificare, progettare, sviluppare e comprendere modelli e simulazioni di fenomeni naturali e artificiali e la loro evoluzione.
Privacy, sicurezza e protezione Comprendere i rischi quando si utilizza la tecnologia digitale e come proteggere individui e sistemi.
Responsabilità e rafforzamento del sé Analizzare in modo critico e costruttivo artefatti informatici, nonché tecniche e applicazioni potenzialmente controverse dell’informatica, in particolare in un’ottica etica e sociale.

L’elenco delle aree tematiche fondamentali non dovrebbe in alcun modo essere considerato come una linea guida per organizzare il materiale didattico e di apprendimento, ma semplicemente come un modo per strutturare il quadro di riferimento.

torna all’Indice

4.4 Il contesto attuale e le sue implicazioni

Per illustrare la ricchezza e la rilevanza delle aree tematiche fondamentali, sviluppiamo in questa sezione una discussione su come esse potrebbero essere interpretate ed ampliate in un contesto contemporaneo. L’istruzione informatica obbligatoria non dovrebbe solo preparare gli alunni al presente e al futuro, ma anche fornire una visione affascinante e utile delle connessioni dell’informatica con altre materie.

Dati e informazioni. La raccolta di dati digitali sugli individui e sul mondo è sempre più diffusa e tali dati possono essere usati per influenzare il modo in cui le persone vivono. I dati vengono acquisiti da una varietà di sensori e si presentano in molte forme, testuali o multimediali (audio, video, ecc.). Dispositivi digitali vengono utilizzati per raccogliere dati in qualunque ambito, anche per periodi prolungati di tempo. È importante garantire la qualità dei dati raccolti; devono essere custoditi con cura e usati con cautela. La raccolta e l’uso di dati personali sugli individui dovrebbero sempre rispettare i diritti umani. Un’analisi di dati opportunamente scelti, che sia realizzata con una semplice visualizzazione tramite grafici o mediante la costruzione di scenari di realtà virtuale, può fornire nuove intuizioni o migliorare le prestazioni di processi e prodotti di interesse per le aziende, per esempio in campo commerciale o medico. L’utilizzo di grandi quantità di dati (“big data”) ha sostenuto negli ultimi anni i progressi nell’apprendimento automatico, nell’intelligenza artificiale e nella robotica. In generale, ci sono importanti questioni etiche e legali associate alla raccolta e all’uso dei dati. Per determinate forme di dati, la sicurezza, la privacy e la riservatezza diventano le preoccupazioni principali.

La disponibilità di enormi quantità di dati digitali e la maggiore potenza di calcolo di strumenti e sistemi per la loro analisi offrono alla scienza dei dati (= data science) opportunità di contribuire a una formazione interdisciplinare in molte materie scolastiche. A questo proposito, ci sono varie questioni che devono essere considerate: quali dati dovrebbero essere selezionati per la raccolta; quali unità dovrebbero essere impiegate per misurare la quantità e la frequenza della loro raccolta; che tipo di trattamento deve essere effettuato; chi prende le decisioni sul tipo di analisi da eseguire. Per garantire la qualità del processo complessivo, tutte queste importanti domande vanno esaminate con gli studenti, allo scopo di consentire loro di sviluppare una “consapevolezza dei dati” che diventerà sempre più importante in futuro per aiutare lo sviluppo e il progresso della società.

Algoritmi e programmazione. La combinazione dei concetti di programmazione, algoritmi e linguaggi di programmazione è alla base dello sviluppo del software. Questa area riguarda la creazione di strutture computazionali – in ultima analisi, di sequenze di istruzioni – che possono essere eseguite dai calcolatori. Si tratta di un’attività essenzialmente creativa che, con un appropriato utilizzo di tecniche di progetto e dei concetti di interfaccia persona-calcolatore, è alla base dello sviluppo di tutto il software che viene eseguito sugli odierni dispositivi di calcolo. Essa facilita la realizzazione di nuove idee e nuove possibilità che possono portare a innovazioni.

Sistemi informatici. I sistemi informatici esistono come componenti essenziali in molti dispositivi: cellulari e smartphone, robot, pacemaker per il cuore e altri dispositivi medicali, costruzione e funzionamento di aeroplani, veicoli autonomi, ecc. Supportano in modo importante i servizi e la produzione. I requisiti di tali sistemi variano notevolmente e influiscono su tutti i loro aspetti, inclusi hardware e software, connettività, affidabilità, sicurezza e protezione, e se i sistemi mostrano un comportamento “intelligente”

13 Per “intelligente ”, intendiamo un comportamento che sarebbe considerato intelligente se esibito da esseri umani.
 
. Quest’area dovrebbe offrire agli studenti l’opportunità di esplorare una gamma di sistemi informatici e di capire l’impatto dei requisiti sulla loro struttura e funzionalità.

Una versione potente e più moderna dei sistemi informatici si basa sull’intelligenza artificiale (IA), un vasto campo i cui temi attraversano molti settori dell’informatica e che fa parte della disciplina sin dagli anni ’50. A causa dei suoi recenti rapidi sviluppi, guidati dall’apprendimento automatico e facilitati dalle enormi quantità di dati ora disponibili, è considerato un argomento fondamentale con la potenzialità di alimentare lo sviluppo dell’economia e di altri settori. Inoltre, il campo dell’IA è ricco anche di questioni filosofiche: ad esempio, fino a che punto l’IA dovrebbe essere sviluppata (o niente affatto), se l’IA dovrebbe essere limitata nelle sue aree di applicazione, come possono essere rese spiegabili le decisioni prese da complessi sistemi di IA. È quindi importante che gli alunni comprendano i concetti e i vari approcci allo sviluppo dell’IA, facciano paragoni tra l’IA e l’intelligenza umana e riconoscano le applicazioni dell’IA nel mondo reale, compresi i vantaggi, i limiti e le implicazioni per la società.

Esperimenti con semplici programmi di intelligenza artificiale che incorporano l’apprendimento automatico (= machine learning) potrebbero facilitare tale comprensione. Le tecniche di apprendimento automatico consentono ai sistemi informatici di adattare il loro comportamento in conseguenza della loro interazione con l’ambiente circostante. Per esempio, hanno ottenuto risultati eccellenti in molti giochi. I loro progressi consentono ai calcolatori di competere con le capacità umane in compiti ancora più impegnativi, ambigui e altamente qualificati, che hanno applicazioni al “mondo reale” come: riconoscimento di immagini, comprensione del parlato e analisi dei raggi X. Oggi, tali sistemi informatici basati sull’apprendimento automatico sono in grado di eseguire in modo affidabile attività che in precedenza erano svolte (e fattibili) solo dagli esseri umani. Possono quindi essere utilizzati sia per potenziare il processo decisionale umano sia, in alcuni casi, sostituirlo con sistemi completamente autonomi: questi ultimi richiedono particolare attenzione alle loro conseguenze tecniche, etiche, legali, economiche, sociali ed educative.

Reti e comunicazione. Internet consente la ricerca di informazioni in diversi formati  attraverso l’uso di motori di ricerca disponibili in una varietà di siti. Fornisce l’accesso al World Wide Web che contiene grandi quantità di informazioni, comprese quelle in formato multimediale e ipertestuale. Le reti consentono ai sistemi informatici di comunicare tra loro. Queste reti possono essere private e ubicate all’interno di una singola organizzazione. Ma possono anche essere pubbliche, accademiche, governative, ecc. Un aspetto molto importante delle reti e delle comunicazioni riguarda la sicurezza informatica. Gli studenti dovrebbero conoscere non solo le questioni etiche correlate ma anche semplici modi per proteggere i messaggi, presentati anche nel contesto di una prospettiva storica sulla crittografia. Inoltre, i social media forniscono un importante insieme di canali di comunicazione, che possono ad esempio supportare l’apprendimento online.

Interazione persona-calcolatore. L’interfaccia tra il dispositivo digitale e l’utente è fondamentale per determinare l’usabilità dei sistemi. Diverse forme di utilizzo danno origine a requisiti diversi: ad esempio, l’uso per scopi di visualizzazione, l’uso per l’intrattenimento (compresi i giochi), il coinvolgimento in incontri collettivi tramite sistemi di videoconferenza e l’uso per l’apprendimento e l’insegnamento. Nel realizzare interfacce per utenti con bisogni speciali o disabilità, come daltonismo, sordità, ecc., va affrontato un insieme specifico di problemi. In genere, per un risultato ottimale, è richiesto un approccio rigoroso alla verifica, e ciò implica un insieme accuratamente scelto di metriche associate alla valutazione dell’esperienza e dell’efficacia dell’interfaccia persona-calcolatore.

Un’area sempre più importante, sia per le relazioni sociali che per l’intrattenimento, e soggetta a rapidissimi cambiamenti tecnologici, è la grafica computerizzata (= computer graphics), termine comunemente usato per descrivere la generazione e la manipolazione informatica delle immagini. I suoi usi includono cartoni animati, effetti speciali di film, videogiochi, immagini mediche, nonché visualizzazione a scopi scientifici, ingegneristici o di informazione. C’è stato un recente incremento dei dispositivi personali in realtà virtuale, in cui gli utenti sono immersi in scenari 3D altamente realistici generati dal calcolatore, a volte anche con retroazione tattile. Inoltre, le possibilità di realtà aumentata offrono supporto in molte aree, ad esempio l’assistenza sanitaria. Ciò le rende aree di grande interesse per l’istruzione scolastica, almeno a livello di consapevolezza delle possibilità tecniche e degli impatti sociali, anche per le sue connessioni con la matematica, la fisica e altre scienze..

Progetto, sviluppo e creatività digitale. Questo tema riguarda la capacità di utilizzare l’informatica in modi creativi e che facilitano l’espressione personale. Il software viene costruito attraverso un processo di progettazione che include momenti di decisione critici. Gli alunni dovrebbero imparare a sviluppare software in modo creativo, tenendo conto dei punti di vista di tutte le parti interessate, e dovrebbero imparare ad analizzare e comprendere l’impatto del software e degli artefatti digitali in generale.

Modellazione e simulazione. La modellazione computazionale è un modo ideale per ottenere comprensione dei fenomeni e dei sistemi dinamici in molti domìni (ad esempio, sistemi naturali, sociali, economici, tecnici o culturali). Offre anche modi per esplorare progetti e soluzioni alternative ai problemi. Più in generale, l’alfabetizzazione informatica e la modellizzazione possono diventare motori di rinnovamento e innovazione in altre discipline.

I simulatori svolgono un ruolo importante nel consentire l’addestramento e l’apprendimento in situazioni che sono pericolose o eccessivamente costose quali, ad esempio, il volo o l’esplorazione spaziale. Importanti sviluppi in questo campo riguardano la creazione di sistemi “intelligenti”. Già dalle prime fasi dell’istruzione informatica, gli alunni possono utilizzare i simulatori in una varietà di contesti per supportare il proprio apprendimento.

Questo argomento offre anche l’opportunità di porre l’accento sull’importanza dell’astrazione, acquisendo consapevolezza dei suoi vantaggi ma anche dei limiti dei modelli computazionali.

Privacy, sicurezza e protezione. La protezione dei dati delle persone nell’ambito della vita sia professionale che personale è un tema strettamente intrecciato con quello di garantire la sicurezza delle organizzazioni e delle persone. È di enorme importanza nella società contemporanea, in cui la maggior parte dei dati è ora in forma digitale e dove sempre più interazioni sono mediate da dispositivi digitali. Discutere come ottenere un equilibrio tra i due offre un’altra opportunità per discutere di come l’informatica possa fornire strumenti e tecniche efficaci per supportare la riservatezza, l’integrità e la disponibilità delle relazioni sociali.

Inoltre, focalizzare l’attenzione dei bambini, fin dalla prima infanzia, su alcune questioni etiche e sulla protezione della controparte digitale del loro essere fisico è della massima importanza per sensibilizzarli in un’area difficile.

L’istruzione ha un ruolo importante da svolgere nell’aiutare a comprendere i rischi associati alla gestione dei dati e dei sistemi digitali e in che modo le politiche di utilizzo e comportamento possono aiutare a mitigarli e a garantire una migliore sicurezza e benessere delle persone e delle organizzazioni.

Responsabilità e rafforzamento del sé. L’utilizzo di una serie di applicazioni che hanno avuto un impatto sociale significativo (in termini di alterazione del comportamento o delle relazioni sociali) offre un’opportunità di discussione sulle questioni etiche. Questi ultimi sono stati identificati all’interno di codici etici ampiamente accettati (come quelli sviluppati da ACM

14 ACM Code of Ethics and Professional Conduct
 
or IFIP
15 IFIP Code of Ethics
 
).  Le questioni relative alle preoccupazioni e all’impatto sociale possono essere ulteriormente affrontate discutendo lo sviluppo di sistemi cosiddetti “intelligenti”. L’uso di assistenti personali intelligenti, il ruolo crescente della robotica e l’emergere di veicoli autonomi sono non solo in continuo cambiamento, ma danno anche origine a ulteriori questioni etiche ed evidenziano importanti preoccupazioni per il futuro della società.

Il rafforzamento del sé include anche la capacità di analizzare e valutare gli artefatti digitali con particolare attenzione ai loro possibili usi attraverso un esame critico, riflessivo e costruttivo, e la comprensione delle loro potenzialità e impatti. Questo processo di riflessione e analisi è, per gli artefatti digitali, ciò che l’analisi della letteratura è per i romanzi, ma con l’ulteriore possibilità espressiva di riprogettarli e modificarli. Alla base di questo processo c’è la consapevolezza che gli artefatti digitali sono creati dall’uomo e possono essere progettati in modo diverso se vengono applicati altri punti di vista.

Un particolare tipo di applicazione che ha avuto un impatto sociale significativo sono le reti sociali (= social network), che ora costituiscono un’infrastruttura primaria attraverso la quale le persone interagiscono. Il fatto che le relazioni sociali siano mediate da esse offre la possibilità di collegare persone lontane in numero sempre maggiore. Inoltre, le reti sociali offrono vantaggi, ad esempio, nell’istruzione, nello sviluppo professionale e nel portare conforto in molti modi diversi. Ma hanno anche il potenziale per infliggere danni, ad es. manipolando l’opinione pubblica, creando segregazione di idee e trasformando le persone in prodotti. La consapevolezza di come ciò possa avvenire attraverso i sistemi informatici e il potenziamento del pensiero critico sono elementi importanti da sviluppare nell’istruzione scolastica..

Indipendentemente dal fatto che siano guidati da sistemi basati sull’intelligenza artificiale o meno, i sistemi automatici di decisione (a volte chiamati bot), che prendono decisioni con mezzi puramente tecnologici senza coinvolgimento o interpretazione umana, pongono sfide crescenti sia all’istruzione che alla società. Possono apportare sia benefici significativi che profondi cambiamenti sociali ed economici su larga scala, compresa la cessazione della vita o dei mezzi di sussistenza degli individui. È importante essere consapevoli e riconoscere i casi di comportamento automatico dei sistemi informatici. Altrettanto importante è la capacità di tenere sotto controllo i loro progressi in aree come l’assistenza sanitaria, la robotica, la profilazione e la formazione dell’opinione pubblica. Ciò dà origine a possibili applicazioni in molti settori e apre discussioni sul futuro dell’istruzione, del lavoro e della vita.

Macchine semi o completamente autonome, cioè i sistemi robotici, possono aiutare/assistere o sostituire gli esseri umani e replicare le loro azioni, in particolare quando lo scenario operativo è pericoloso per le persone. Nell’istruzione scolastica, forniscono sia un contesto per rendere concreti i concetti astratti dell’informatica, sia un modo per collegare l’informatica ad altre scienze e tecnologie.

torna all’Indice

4.5 Esempi di obiettivi di apprendimento

Questa sezione, unitamente all’appendice A.2, presenta un piccolo insieme di esempi per gli obiettivi di apprendimento ad alto livello. Sono forniti solo a scopo illustrativo, per mostrare come da questo quadro di riferimento si potrebbe derivare un curricolo completo. Non intendono essere prescrittivi, data la necessità di ogni Paese di definire i propri curricoli in accordo con i requisiti e i vincoli derivanti dal proprio sistema scolastico. Siamo consapevoli che questi esempi non sono esaurienti e che differenti comunità nazionali e progettisti di curricoli potrebbero non essere d’accordo su alcuni di essi o aggiungerne altri. Sono presentati allo scopo di stimolare la riflessione e l’azione dei progettisti di curricoli.

L’istruzione primaria dovrebbe essere centrata sull’incoraggiare gli alunni ad “esplorare” i concetti fondamentali di base dell’informatica nella loro vita quotidiana (a partire da fenomeni “informatici”, cioè di “elaborazione automatica di rappresentazioni”, collegati direttamente ai sistemi informatici e proseguendo con quelli connessi in modo indiretto) e a “porre domande” e a creare soluzioni utilizzando semplici strumenti e metodi informatici. Dovrebbero essere coinvolti sia in attività “tecnologiche” (che implicano l’uso di dispositivi informatici) che “tradizionali” (unplugged in inglese, così da sviluppare la comprensione dei concetti senza utilizzare le tecnologie digitali).

A mano a mano che gli alunni progrediscono nell’istruzione secondaria inferiore, dovrebbero imparare di più sui concetti stessi (vale a dire, considerare i fenomeni “informatici” indipendentemente dalla loro connessione a un sistema informatico). In questo modo, dovrebbero essere educati a sviluppare il pensiero astratto, a prestare attenzione ai requisiti e dovrebbero essere coinvolti in attività interdisciplinari volte a promuovere la loro più ampia creatività computazionale e comprensione dei fenomeni informatici.

Nell’istruzione secondaria superiore, gli studenti dovrebbero arrivare a una comprensione approfondita degli argomenti principali e a sviluppare la capacità di modellare semplici scenari reali mentre progettano e sviluppano soluzioni basate su concetti informatici. Dovrebbero anche tener presenti i relativi aspetti etici ed essere consapevoli della possibilità che ha l’informatica di fornire le basi per ulteriori contributi (anche ad altre discipline).

L’appendice A.2 elenca un piccolo insieme di esempi specifici di obiettivi di apprendimento. Gli obiettivi sono forniti a 3 livelli: Primario (P), Secondario Inferiore (M) e Secondario Superiore (S). La struttura dell’appendice A.2 riflette la struttura delle aree fondamentali (sezione 4.3). Nella progettazione di uno specifico curricolo, gli obiettivi di apprendimento possono benissimo essere descritti in modo molto diverso.

torna all’Indice

5. Commento finale

Si spera che questo quadro di riferimento venga ulteriormente sviluppato in futuro e dia luogo a ulteriori attività di ricerca per perfezionare le idee discusse e condividerle con la comunità che si occupa dell’insegnamento dell’informatica.

Il ruolo degli insegnanti sarà cruciale per ispirare e guidare con le loro intuizioni i futuri sviluppi.

Le questioni qui trattate trarranno un sicuro beneficio da una maggiore visibilità pubblica e dalla loro diffusione in tutte le sue forme.

torna all’Indice

Appendici

A.1 L’informatica come disciplina

L’informatica è una disciplina scientifica autonoma, caratterizzata da propri concetti, metodi, corpo di conoscenze e questioni aperte. Può essere sinteticamente descritta come la scienza dell’elaborazione automatica delle rappresentazioni. Copre i fondamenti delle strutture, processi, artefatti e sistemi computazionali, nonché i loro progetti software, le loro applicazioni e il loro impatto sulla società.

Attraverso la rappresentazione digitale degli oggetti del mondo reale, aiuta la comprensione dei processi di modellazione e manipolazione degli stessi.

L’approccio informatico alla riflessione sui problemi e sulle loro soluzioni è di fondamentale importanza per comprendere la società digitale contemporanea e futura, i suoi vantaggi, limiti e pericoli. Supportando i processi cognitivi degli esseri umani e mediando le loro comunicazioni, può influenzare la vita umana e le relazioni sociali in modi fondamentali.

Pertanto, nel fornire una breve descrizione della disciplina, è importante elencare sia gli aspetti dell’informatica rivolti all’interno (cioè, concentrandosi sulla disciplina) che quelli rivolti all’esterno (cioè, considerando l’impatto della disciplina).

Di seguito, senza voler essere esaustivi, ne elenchiamo alcuni, indicando con “sistema informatico” qualsiasi sistema che esegua un’elaborazione automatica di rappresentazioni.

Alcuni aspetti fondamentali dell’informatica

Aspetti rivolti all’interno
  1. In un sistema informatico, l’unità centrale di elaborazione è in grado di eseguire automaticamente qualsiasi istruzione del suo linguaggio di programmazione, che è un linguaggio artificiale costituito da un piccolo insieme di istruzioni.
  2. Un sistema informatico elabora le rappresentazioni secondo la sequenza di istruzioni (programma) che esprime un algoritmo in termini di linguaggio di programmazione. Un programma è anche una rappresentazione che può, in quanto tale, essere elaborata da un sistema informatico.
  3. Sebbene tutti i sistemi informatici siano equivalenti dal punto di vista delle capacità di elaborazione, possono differire per molti aspetti qualitativi e quantitativi e, per alcune esigenze di elaborazione, non esisterà mai un sistema informatico in grado di soddisfarle.
  4. I sistemi informatici possono collaborare nelle attività di elaborazione e scambiarsi rappresentazioni. A tal fine, hanno bisogno di un linguaggio comune, convenzioni condivise (protocolli) e interfacce.
Aspetti rivolti all’esterno
  1. Le scelte relative a quali informazioni vengono rappresentate e come vengono elaborate sono fasi critiche nello sviluppo di qualsiasi sistema informatico.
  2. Riservatezza, disponibilità e integrità delle rappresentazioni sono essenziali per l’uso affidabile da parte degli esseri umani di qualsiasi sistema informatico. In generale, è fondamentale proteggere le rappresentazioni sia all’interno di un sistema informatico che nello scambio con altri sistemi informatici.
  3. I sistemi informatici possono essere progettati in molti modi, con il risultato di influenzare la vita umana e sociale in modi diversi, che possono incarnare le opinioni, i presupposti e i pregiudizi dei loro progettisti.

torna all’Indice

A.2 Obiettivi di apprendimento

In quest’appendice elenchiamo solo alcuni (tra i molti possibili) esempi di obiettivi di apprendimento, per ciascuna area fondamentale del quadro di riferimento (Tabella 1 nel paragrafo 4.3). Non intendono essere prescrittivi e sono forniti solo a scopo illustrativo, per esemplificare i primi passi del passaggio dal quadro di riferimento al vero e proprio curricolo e stimolare così il pensiero e l’azione dei progettisti. I vari Paesi intraprenderanno il proprio percorso per definire i propri curricoli in base ai requisiti e ai vincoli del proprio sistema scolastico specifico.
Nel seguito usiamo P per gli esempi che si riferiscono alla scuola primaria, M per quelli della secondaria inferiore (comunemente chiamata scuola media), S per la secondaria superiore.

Dati e informazioni
  • P. Identificare, con esempi illustrativi, i modi in cui i calcolatori possono acquisire dati (compresi gli approcci automatici) e indicare come tali dati possono essere archiviati.
  • Visualizzare i dati in varie forme e illustrare come possono essere utilizzati per trarre conclusioni basate di essi.
  • M. Identificare una serie di modi per accedere, elaborare o manipolare i dati, prestando attenzione alla loro elaborazione, in modo che possano essere utilizzati in modo più efficace, ad esempio per la ricerca all’interno di essi.
  • Descrivere le caratteristiche dei dati di alta qualità. Identificare alcune questioni etiche che possono essere associate alla raccolta di dati, come i pregiudizi.
  • S. Descrivere la necessità di protezione dei dati in determinate circostanze e spiegare come si può fornire tale protezione, includendo le possibilità di backup.
  • Descrivere le preoccupazioni etiche associate alla raccolta dei dati, illustrando le modalità per far rispettare i princìpi etici.
Algoritmi
  • P. Identificare una serie di contesti della vita quotidiana in cui si definiscono ed eseguono sequenze di istruzioni e scrivere sequenze di istruzioni per alcuni eventi quotidiani.
  • Data una sequenza significativa (per gli alunni) di istruzioni che un calcolatore può eseguire, modificarla in modo tale che le istruzioni possano ancora essere eseguite ed essere pertinenti; produrre una descrizione concisa di ciò che essa realizza.
  • M. Scrivere requisiti per algoritmi semplici, sviluppare algoritmi ed essere in grado di esaminare un algoritmo per assicurarsi che risponda ai requisiti dati.
  • Fornire argomenti per decidere se un algoritmo è preferibile a un altro che risolve lo stesso problema.
  • S. Dimostrare familiarità con un insieme di algoritmi semplici, utilizzare l’astrazione per combinare o generalizzare algoritmi semplici per risolvere problemi più complessi.
  • Valutare gli algoritmi rispetto a misure quantitative e qualitative (es. efficienza e correttezza).
Programmazione

    • P. Definire, creare, verificare e valutare programmi semplici e determinare se vengono eseguiti come previsto: i programmi possono comportare l’uso di istruzioni condizionali e cicli.
  • Identificare e correggere gli errori in programmi semplici.
  • M. Progettare, creare, verificare e valutare programmi che dimostrino l’uso di semplici algoritmi, possibilmente accedendo ai dati da un sensore o leggendo i dati da un file.
  • Garantire che programmi e le relative specifiche siano semplici e di facile comprensione, nonché reciprocamente coerenti. Utilizzare una strategia per risolvere i problemi e dimostrarne l’applicazione.
  • U. Scrivere programmi per risolvere problemi specifici e dimostrare la capacità di riutilizzarli in altri programmi.
  • Usare la decomposizione per strutturare i programmi in modo modulare.
Sistemi informatici

    • P. Confrontare e discutere i diversi tipi di input e output dei sistemi informatici.
  • Possedere una conoscenza concettuale dei principali componenti hardware e software di un tipico sistema informatico, conoscerne il nome e descriverne lo scopo.
  • M. Confrontare una serie di dispositivi (inclusi sensori, attuatori, schermi) che possono essere utilizzati dai sistemi informatici e indicarne i possibili usi.
  • Identificare i principali componenti hardware e software di un sistema informatico e come sono correlati strutturalmente e funzionalmente.
  • S. Classificare e descrivere i vari tipi di software e hardware che possono essere presenti in un particolare sistema informatico.
  • Comprendere il ruolo critico dei sistemi informatici nella società, inclusi quelli integrati in altri sistemi, e come possono influire sul comportamento e sulle decisioni.
Reti e comunicazione
  • P. Distinguere tra Internet e il World Wide Web.
  • Dimostrare di saper usare i motori di ricerca per il recupero di informazioni di vario tipo.
  • M. Spiegare come i dati vengono trasferiti nelle reti.
  • Identificare i problemi di sicurezza associati alle reti e spiegare come è possibile proteggere le informazioni sulle reti.
  • S. Spiegare il concetto di protocollo e il ruolo dei protocolli nella comunicazione su rete.
  • Dimostrare la comprensione concettuale dei sistemi di rete a più livelli.
Interazione persona-calcolatore
  • P. Confrontare e discutere una serie di modi in cui gli esseri umani possono interagire con i sistemi informatici.
  • Identificare le opportunità per migliorare l’interfaccia utente di software noto (inclusi sistemi didattici e giochi).
  • M. Spiegare, usando degli esempi, le differenze tra le interfacce pensate per i principianti e quelle per gli esperti.
  • Identificare le caratteristiche del software che potrebbero rivelarsi problematiche per gli utenti con bisogni educativi speciali o disabilità.
  • S. Esaminare in modo critico un’interfaccia utente.
  • Valutare le interfacce per utenti con bisogni educativi speciali o disabilità e situazioni che potrebbero essere migliorate con l’uso di più di una modalità di interazione.
Progetto e sviluppo
  • P. Progettare in modo iterativo artefatti digitali semplici.
  • Modificare un progetto esistente per esplorare le alternative.
  • M. Illustrare e presentare i princìpi generali di progettazione attraverso un’analisi di artefatti digitali.
  • Analizzare e discutere gli artefatti digitali rispetto a questioni di inclusione e diversità.
  • S. Criticare i princìpi progettuali che differiscono a seconda delle caratteristiche dell’utente. Evidenziare i princìpi che sono indipendenti dalle caratteristiche dell’utente.
  • Applicare un approccio progettuale incrementale e iterativo per riprogettare e sviluppare artefatti digitali nuovi e utili.
Creatività digitale
  • P. Suggerire e discutere possibili soluzioni per problemi semplici che potrebbero essere risolvibili usando la programmazione.
  • Creare semplici artefatti digitali e combinare artefatti digitali esistenti in qualcosa di nuovo.
  • M. Identificare scenari in cui la programmazione o altri strumenti informatici possono essere utili. Progettare soluzioni e confrontare i loro vantaggi e limiti.
  • Esprimere le proprie idee attraverso l’uso di programmi o altri strumenti informatici.
  • S. Combinare l’uso di strumenti informatici per progettare e realizzare artefatti digitali interattivi
  • Esplorare e riflettere sulle capacità espressive degli strumenti informatici.
Modellazione e simulazione
  • P. Utilizzare simulatori che modellano alcuni aspetti del mondo reale e discutere vantaggi e limiti delle simulazioni.
  • Descrivere lo scenario modellato da un semplice programma e adattare il programma per accogliere nuovi aspetti dello scenario.
  • M. Utilizzare, modificare e creare modelli o simulazioni per esplorare scenari del mondo reale basati sulle proprie osservazioni o conoscenze di altre materie scolastiche.
  • escrivere la corrispondenza statica e dinamica tra modello e scenario e fornire esempi di limitazioni del modello.
  • S. Caratterizzare e discutere opportunità e pericoli di simulazioni avanzate (ad esempio, basate su realtà virtuale o realtà aumentata).
  • Creare modelli computazionali di scenari e utilizzarli per fare previsioni e implicazioni , nonché valutare i limiti del modello.
Privacy, sicurezza e protezione
  • P. Discutere le preoccupazioni sulla sicurezza e sulla privacy delle informazioni.
  • Mostrare consapevolezza per la sicurezza e la privacy quando si utilizzano strumenti digitali.
  • M. Identificare e applicare misure di base (ad esempio, che coinvolgono le password e la loro gestione) per garantire la sicurezza e la riservatezza delle informazioni.
  • Proteggere i sistemi informatici da virus e altre forme di malware.
  • S. llustrare come le violazioni relative alla sicurezza e alla privacy possono mettere in pericolo la sicurezza.
  • Esemplificare le difficoltà derivanti dall’esistenza di diversi sistemi giuridici e culture diverse nel fornire linee guida sull’uso dei sistemi informatici e sui relativi comportamenti da adottare.
Responsabilità e rafforzamento del sé 
  • P. Spiegare vantaggi e pericoli dell’utilizzo di Internet.
  • Individuare e descrivere i princìpi etici da adottare nell’uso degli strumenti digitali.
  • M. Spiegare, facendo esempi, i vantaggi ma anche i pericoli delle reti sociali. Identificare modi socialmente ed eticamente accettabili di utilizzare gli strumenti digitali.
  • Riflettere in modo critico sulle implicazioni degli artefatti digitali sulle attività pratiche personali e comuni in situazioni concrete.
  • S. Spiegare, fornendo esempi, usi eticamente accettabili delle informazioni trovate su Internet (ad es. rispettando il copyright ed evitando il plagio).
  • Analizzare e caratterizzare le relazioni tra scopo, intenzionalità e opportunità di utilizzo degli artefatti digitali, nonché il loro impatto sugli individui, le comunità e la società.

torna all’Indice

Riferimenti bibliografici

Caspersen, M.E., Gal-Ezer, J., McGettrick, A. & Nardelli, E. (2018). Informatics for All: The Strategy. The Informatics for All Committee by ACM Europe and Informatics Europe.

Caspersen, M.E., Gal-Ezer, J., McGettrick, A.D. & Nardelli, E. (2019). Informatics as a Fundamental Discipline for the 21st Century. Communications of the ACM 62 (4), pp. 58-63.

DEAP (2020a). Digital Education Action Plan 2021-2027 – Resetting education and training for the digital age. European Commission.

DEAP (2020b). Digital Education Action Plan 2021-2027 – Resetting education and training for the digital age. Commission staff working document. European Commission.

White House (2016). Computer Science For All, The White House. Accessed 12th December 2021.

torna all’Indice

La coalizione Informatica per Tutti

Informatica per Tutti è una coalizione il cui scopo è far sì che l’informatica sia una disciplina fondamentale per tutti gli studenti della scuola. L’informatica dovrebbe essere considerata importante quanto la matematica, le scienze e le varie lingue. Dovrebbe essere riconosciuta da tutti come una disciplina veramente fondamentale che svolge un ruolo significativo nell’educazione del 21° secolo.

Attualmente è composta dalle seguenti organizzazioni:

Lo ACM Europe Council mira ad aumentare il livello e la visibilità delle attività della Association for Computing Machinery (ACM) in tutta Europa. È costituito da scienziati informatici europei impegnati a promuovere la visibilità e la rilevanza di ACM in Europa e si concentra su un’ampia gamma di attività svolte in Europa, tra cui l’organizzazione e la gestione di conferenze ACM di alta qualità, l’ampliamento dei capitoli ACM, il miglioramento dell’educazione informatica e la spinta verso una maggiore partecipazione degli europei a tutte le attività dell’ACM.
CEPIS è la federazione che riunisce le associazioni informatiche nazionali in tutta Europa. Fondata nel 1989 da nove società informatiche europee, CEPIS da allora è cresciuta fino a rappresentare oltre 450.000 professionisti ICT e informatici in 29 paesi. CEPIS promuove lo sviluppo della società dell’informazione in Europa. La sua principale area di interesse è la promozione e lo sviluppo delle competenze digitali in tutta Europa. CEPIS è responsabile del programma di grande successo ECDL e produce una serie di ricerche e pubblicazioni nel settore delle competenze.
Informatics Europe rappresenta la comunità accademica e di ricerca nel campo dell’informatica in Europa. Riunendo dipartimenti universitari e laboratori di ricerca, crea una forte voce comune per salvaguardare e sviluppare la ricerca e l’istruzione di qualità nel campo dell’informatica in Europa. Con oltre 160 istituzioni partecipanti in 33 nazioni, Informatics Europe promuove posizioni comuni e agisce su priorità comuni nei settori dell’istruzione, della ricerca, del trasferimento di conoscenze e dell’impatto sociale dell’informatica.
IFIP è stata fondata nel 1960 sotto gli auspici dell’UNESCO, come federazione delle società che lavorano nell’elaborazione delle informazioni. L’obiettivo dell’IFIP è duplice: supportare l’elaborazione delle informazioni nei paesi dei suoi membri e incoraggiare il trasferimento di tecnologia ai paesi in via di sviluppo. Come afferma la sua dichiarazione d’intenti: IFIP è la federazione globale senza scopo di lucro delle società di professionisti ICT che mira a raggiungere uno sviluppo e un’applicazione professionali e socialmente responsabili a livello mondiale delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione.