Alfonso D’Ambrosio , docente di Matematica e Fisica IIS Cattaneo Mattei, Monselice (Pd)

In un tweet: realizzare esperienze curriculari immersive (Fisica, Arte, Scienze, Informatica, Matematica, Arte, Design).

 Azione #31 – Una galleria per la raccolta di pratiche

Destinatari:  Docenti e studenti

Tipologia di scuola a cui è diretto: Primaria e Secondaria di I e II grado

INTRODUZIONE

Descrizione

Questo articolo è utile per muovere i primi passi all’interno dei Mondi virtuali

I mondi virtuali sono degli ambienti tridimensionali, dove ogni utente vive il suo spazio attraverso un avatar, con il quale può interagire con il mondo stesso. Da diversi anni i mondi virtuali sono utilizzati come spazio di apprendimento, che non si vuole sostituire solo alla realtà, ma bensì vuole integrarla. In sostanza, quando utilizzato in ambito scolastico, i mondi virtuali si caratterizzano come una occasione per realizzare, costruire, immaginare, sperimentare scenari ed ambienti attraverso l’esperienza” [1].

Le esperienze (prettamente scientifiche) che presenteremo richiedono l’installazione del software gratuito Sim-on-a-Stick disponibile al link http://simonastick.com/.

Una volta installato il software è possibile caricare isole già pronte, ovvero dei veri e propri mondi virtuali con case, oggetti….. La scelta di utilizzare isole già pronte non è solo motivata da ragioni di tempo, ma perché ve ne sono così tante disponibili che è probabile che si possa trovare un ambiente adatto per svolgere esperienze in un ambiente adatto (per attività di storia la cosa può essere più complicata, ma allora costruire un ambiente dell’antica Roma può essere un interessante lavoro di squadra). Zadaroo e Outworldz rappresentano risorse esaurienti per trovare isole pronte (chiamate Oar) [2]

Network e partnership: Verranno coinvolti tutti i docenti della Scuola. E’ preferibile, poi, la realizzazione di attività condivise con associazioni, enti, aziendel territorio, interessati a raccontare esperienze, utilizzando spazi e ambienti 3D

COME PROCEDERE

Installazione dei software
Lavorare nei mondi virtuali, richiede l’installazione di un software e di un ambiente di visualizzazione (assolutamente gratuito). Il cuore del mondo virtuale è Opensim, il visualizzatore si chiama viewer (es. Imprudence, Firestorm…)

Suggerisco di utilizzare Sim-on-a-stick, sia perchè è plug and play sia perchè permette di lavorare in locale (scaricare direttamente Opensim sarebbe la scelta migliore ma l’installazione è un pochetto più complessa)

Scaricare l’ultima versione di Sim-on-a-stick al link: http://simonastick.com/

All’interno della cartella c:\SoaS08PF\diva-r25084\bin incollare l’isola virtuale scaricata da Zadaroo ad esempio (senza rinominare il file).

Dalla cartella bin creare il collegamento sul desktop al file opensim.exe e dalla cartella SoasS08PF creare il collegamento a Mowes (Mowes crea un server locale, Apache per capirci).

Avviare prima Mowes (si crea in automatico un collegamento sul desktop) e poi Opensim ( opensim.exe, se non si crea un collegamento automatico su desktop, è presente sempre nella cartella bin).

Il software creerà un server locale, per caricare il mondo scaricato digitare nel prompt di Opensim il comando load oar nomemondo.tgz (o .oar a seconda dell’estensione)

Per visualizzare il mondo virtuale dobbiamo procurarci un viewer, nelle attività proposte lavoreremo con Firestorm [3].

Sul viewer recarsi in alto a destra su Io e poi su preferenze e digire su add new grid http://127.0.0.1:9100/ e poi su apply (Figura 1).

In basso a destra comparirà la nuova grid Simonastick, per accedere il nome utente è Simona Stick e la password 123 (Figura 2).2

Figura 1 Per accedere a Simonastick in alcuni casi la porta è 9000 invece di 9100.

Figura 2 Esistono altre griglie oltre Simonastick, la più famosa è sicuramente Second Life.

I PRIMI PASSI

La prima volta che sono entrato in un mondo virtuale è stato grazie alla prof. Annamaria Madaio, docente di Chimica, e ricordo benissimo l’esperienza, quasi reale, del volo.

Una volta dentro direi di dedicare alcuni minuti a muoversi, a volare appunto (page up e down), a scoprire alcuni pulsanti sul viewer.

A quel punto spegnere tutto e riflettere…la prima volta impiegai quasi 24 ore prima di rientrare…vedrete quante idee verranno fuori!

Costruiamo oggetti in Opensim

Costruire oggetti in Opensim è una operazione relativamente semplice: basta cliccare sul comando costruisci, in alto sul pannello del viewer, selezionare il tipo di oggetto. La modifica , tipo allungare, ruotare può essere fatta o dalle impostazioni dell’oggetto (assi coordinati e angoli ) oppure utilizzando i tasti CTRL e CTRL+shift, dove è possibile ruotare o modificare le dimensioni.

Una volta sull’oggetto, cliccando il tasto destro, poi su modifica, è possibile cambiare il nome dell’oggetto, le dimensioni (Figura 3) ed alcune sue proprietà quali attrito (frizione), gravità, densità, il coefficiente di restituzione e così via. Se spuntiamo la proprietà fisico, l’oggetto seguirà la fisica preimpostata su Opensim; fisica che è di tipo newtoniano.

Figura 3 Modifica delle caratteristiche di un oggetto in Opensim

E’ possibile anche creare più oggetti e unirli tra loro, selezionandoli con il tasto Shift e poi su collega, cosa molto utile per costruire oggetti complessi (in fisica amo studiare il moto di pesciolini con coda molle ad esempio…).

PROGRAMMARE (CODING)

Gli oggetti possono essere programmati con degli script. Una volta creato lo script occorre andare su Contenuto, digitare Nuovo script ed incollare il codice creato (Figura 4).

Figura 4 Programmare un oggetto con uno script

 

All’interno del mondo virtuale , la creazione di uno script può essere fatta programmando direttamente il codice nativo (Linden Scripting Language, LSL), che è un simil C,  oppure utilizzando linguaggi di programmazione a blocchi: uno è Scratch for Second Life [4], progetto ormai abbandonato, e ancora meglio FS2LSL [5].

Uno dei primi script che si possono realizzare fa sì è che quando un oggetto viene cliccato esso dice una frase a schermo (Figura 5 ). Tale script può tornare utile quando si vogliono ottenere informazioni da oggetti e ricostruire storytelling scientifici ad esempio o mostre d’arte virtuali.

Figura 5 Script che fa dire una frase ad un oggetto quando si clicca sopra di esso.

FS2LSL permette di generare il codice in LSL e poi copiarlo sull’oggetto da programmare, questo si rivela un importante facilitatore per avviare gli studenti alla programmazione di linguaggi più evoluti.

Tramite FS2LSL è possibile simulare il moto dei corpi (Figura 6 e 7  ), creare quiz, storie e così via.

Figura 6 Script che fa muovere un oggetto di moto rettilineo uniforme. Le variabili possono essere di tipo vettore, numeri etc. Viene utilizzato il comando “set home here” per impostare la posizione iniziale che viene richiamata da go home. Una volta copiato lo script ricordarsi di utilizzare il comando (string) per far dire vettori o variabili (nel nostro caso componente y del vettore posizione.

Figura 7 Esecuzione dello script del moto rettilineo uniforme

All’interno di Opensim è possibile programmare oggetti fornendogli rotazioni, forze, quindi Momenti angolari e rotazioni ad esempio. Il Wiki di Opensim consente l’accesso a funzioni più complesse non sempre presenti in FS2lsl http://opensimulator.org/wiki/LSL_Status/Functions.

In Figura 8 ad esempio è mostrato il codice per fornire un momento angolare 8rotazione) ad un cilindro.

Figura 8 Script che rende fisico l’oggetto e se toccato gli fornisce un momento angolare lungo z di assegnato valore. Sull’oggetto è assegnata una texture per poter registrare la frequenza di rotazione.

Possibili attività Didattiche


I mondi virtuali sono un vero e proprio ambiente di apprendimento.

Qui presento alcuni spunti assolutamente non esaurienti.

La Fisica del mondo virtuale è di tipo newtoniano e può essere investigata anche senza programmazione. Alcune domande investigabili (in metodologia IBSE) possono essere:

Corpi di densità diversa , in assenza di attrito, come si muovo in caduta libera o lungo un piano?

Come si muovono oggetti di forma complessa?

Cosa accade nell’urto tra corpi?

La creazione di scenari può diventare in Arte una mostra interattiva o in Storia è possibile ricreare battaglie, avvenimenti. In Scienze storie quiz possono mescolarsi con attività inquiry base (raccogli indizi e spiega cosa accade agli animali nel bosco…). A tal proposito , elegante ed efficace , è l’attività di dottorato della prof, oggi DS, Annalisa Boniello:

Si pensi poi alla possibilità di creare scenari, con regole, consigli, interazione, sulla cittadinanza europea. La creazione di pannelli youtube o videconferenza consente attività in flipped learning (Figura 9).

E’ persino possibile ricreare La Divina Commedia dantesca [6].

La Matematica può essere esplorata partendo dalla geometria solida, fino alle operazioni algebriche [7].

Figura 9 da https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Second-life-enterprise.jpg

Attività “gamificate”

E’ possibile imparare giocando e farlo in una dimensione scolastica?

In un comune gioco si imparano strategie, si superano insidie, livelli, si impara giocando insomma. Con il termine serious games si intendono giochi che hanno un chiaro intento educativo, che può essere implicito o esplicito. Nella nostra visione non ha senso parlare di gioco educativo ad hoc, in quanto tutti i giochi veicolano apprendimento, però ci riferiremo al termine gioco educativo, o serious games, quei giochi che non  hanno come principale obiettivo lo svago, il divertimento.

Negli ultimi anni l’attenzione dei giochi educativi si sta spostando verso i giochi digitali, digitali perché è la scuola che si sta spostando verso questa direzione, dove l’utilizzo di strumenti tecnologici è accompagnata da precise metodologie didattiche. Sono sempre più i giochi che hanno un fine educativo esplicito e non mancano mondi virtuali dedicati all’apprendimento (si pensi ad Edmondo di Indire).

Perché utilizzare i videogiochi per fini educativi?

Il gioco utilizza sicuramente un linguaggio naturale a cui i nostri studenti sono abituati fin da piccoli, è un linguaggio familiare, che li entusiasma; a questo aggiungiamo la grafica accattivante, l’estrema portabilità e la grande interattività, insomma ha tutte le carte per essere un buon facilitatore dell’apprendimento.

I giochi nella didattica e per la didattica sono oggetto di ricerca, basti pensare che esistono due riviste scientifiche specializzate nella didattica dei serious games (the Internal Journal of Game-Based Learning e the Journal of Serious Games).

I serious games possono essere realizzati all’interno dei Mondi Virtuali per progettare attività didattiche immersive, interattive, coinvolgenti.

MATERIALI UTILI

Raccontare i Mondi virtuali in poche pagine non renderebbe giustizia agli stessi e alla vasta letteratura degli ultimi 10 anni.

Per iniziare:

Non si può non entrare a far parte del progetto Edmondo di Indire http://www.indire.it/progetto/didattica-immersiva/.

Su facebook: https://www.facebook.com/groups/edmondo/

Edu3D https://www.facebook.com/groups/1481239628769996

Le bellissime lezioni di Salahzar Stenvaag

https://www.youtube.com/user/salahzarstenvaag

 

Tempo necessario a realizzare l’attività proposta:

Due mesi per: iniziare a familiarizzare con i mondi virtuali (4 ore per installazione, primi script, costruzione di semplici oggetti), progetto specifico (da 6 a 10 ore, lavorando in gruppi e contemporaneamente sulla stessa isola se si possiede un server), discussione a piccoli gruppi del progetto finale(2 ore)

 COSTI E RISORSE

Risorse umane necessarie:

  • docente/i del collegio per le scelte generali
  • docente/i referenti del progetto

Link Utili

[1] http://didamatica2016.uniud.it/proceedings/dati/articoli/paper_6.pdf

[2] http://zadaroo.com/

http://www.outworldz.com/

[3] http://www.firestormviewer.org/

[4] http://web.mit.edu/~eric_r/Public/S4SL/

[5] http://opensimulator.org/wiki/LSL_Status/Functions

Consiglio anche LSLFORGE http://wiki.secondlife.com/wiki/LSLForge

[6] http://didamatica2016.uniud.it/proceedings/dati/articoli/paper_28.pdf

[7] http://www.virtualscience.it/

Per la primaria consigliamo Alice 2 da www.alice.org

Sull’approccio IBSE : https://ibseedintorni.com/

 

Per tutta l’attività suggeriamo di creare una classe virtuale apposita e di utilizzare risorse clouding condivise.

Il software di Opensim è open e gratuito!

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