Robin - Un progetto di Apulian ICT Living Labs
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Intervento al Festival dell'Innovazione "SMART PUGLIA: la strategia, i progetti, i living labs" Salone degli Affreschi, Università di Bari - 22 maggio 2013
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Robin - Un progetto di Apulian ICT Living Labs
- 1. Presentazione a: Festival dell’Innovazione 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 d’intervento: Istruzione ed educazione •Realizzazione di un Learning Management System (LMS) per disturbi dell’apprendimento •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 è l’esigenza 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. Attività del Demo Lab • Focus Group che seguiranno lo sviluppo della piattaforma: Analisi, Sviluppo, Validazione & Testing, Indagini sulle prospettive future, Monitoraggio & Revisione. • Implementazione che segue l’approccio User Centered Design (UCD) • Consulenza scientifica del “Dipartimento di Storia, Società e studi sull’uomo” dell’ Università del Salento, in particolare del Centro sulle nuove tecnologie per l’handicap e l’integrazione scolastica (CNTHI) che fa parte del dipartimento. • Creazione di panel /forum permanenti di cittadini/consumatori. Verrà nominato un moderatore afferente alla associazione Percorsi che si assicurerà 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 dall’AICA (Associazione Italiana per l’Informatica ed il Calcolo Automatico). • All’interno di FORITAAL, il forum italiano dell’Ambient Assisted Living (AAL).
- 6. Architettura hardware e software Il progetto sarà 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 capacità di apprendimento alternative dello studente dislessico, riprendendo anche un modello ludico che integra gli strumenti informatici con i dispositivi robotici. Forte interazione (l'interazione è un aspetto importante perché 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 verrà 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.
- 10. Esempio di applicazione NAO in ambito scolastico
Editor's Notes
- eResult, con progetto ammesso a finanziamento
- 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 all’educazione e formazione particolarmente rivolto a studenti con disturbi specifici dell’apprendimento
- 350.000 studenti tra 6 e 19 anni con dislessia, nella grande maggioranza dei casi studenti con un’intelligenza media o superiore alla media ma con la difficoltà 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 necessità e attenzioni dei vari attori coinvolti (famiglie, insegnanti, pedagogisti, ecc.). Il PDP specifica l’importanza 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 disabilità) proprio perché la difficoltà dei ragazzi con DSA non è nella capacità cognitiva di apprendere ma nell’accedere alla conoscenza attraverso i normali canali o strumenti. Questa considerazione, unita alla nostra vocazione più profonda, che è quella di portare tecnologia verso categorie fragili, disabili, anziani, ecc. testimoniata dai numerosi progetti seguiti in tale ambito e dall’importante esperienza acquisita, ci hanno portato a proporre un progetto ad alto contenuto tecnologico
- Creare un ambiente favorevole all’apprendimento, 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: attività svolte dalle scuole
- Si seguirà 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 è data grande attenzione in ogni passo del processo di progettazione per massimizzare l'usabilità del prodotto stesso. L'UCD è 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 userà il prodotto finale, ma anche di verificare e validare i loro assunti considerando il comportamento dell'utente in verifiche di usabilità e accessibilità (test di user experience) nel mondo reale. La differenza da altri metodi di progettazione è 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: attività svolte dalle scuole
- NAO robot è un sistema robotico tecnologicamente molto sofisticato, caratterizzato da 25 gradi di libertà che gli consentono di effettuare movimenti anche complessi, adatto per ambienti strutturati e non. È equipaggiato con dei sensori di prossimità 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 l’utilizzo degli strumenti compensativi che definisce “strumenti che permettono di compensare difficoltà di esecuzione di compiti automatici derivanti da una disabilità specifica mettendo il soggetto in condizioni di operare più agevolmente". Tra questi l’utilizzo 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 è che permettono di raggiungere un buon grado di autonomia, cioè danno la possibilità di leggere, quindi di informarsi, apprendere e comunicare senza necessariamente dipendere da un mediatore. Il limite è che questi strumenti non sono tutti tra loro integrati (lo studente deve scegliere volta per volta il software che ritiene più 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 sé tutti gli strumenti compensativi necessari per gli alunni con DSA e associa automaticamente alle attività proposte il software più 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 così via). Un altro aspetto interessante di ROBIN è la possibilità di interfacciarsi con hardware (tablet, pc, LIM) e piattaforma di apprendimento LMS, in cui l’insegnante gli predisporrà un percorso di apprendimento personalizzato (riferito al PDP: Piano Didattico Personalizzato) del quale resterà traccia sia dei processi che dei prodotti finali realizzati dallo studente nel suo iter formativo. ROBIN inoltre nel percorso di raggiungimento dell’autonomia che deve compiere l’alunno con DSA, lo sostiene (propone attività mirate al raggiungimento di obiettivi specifici curricolari), lo motiva (attraverso l’approccio 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 (l’alunno esegue il compito di lettura e scrittura più agevolmente).