Covid-19/

Introduzione alle macchine operatrici

Attività introduttiva

Il tutor ha disegnato una specie di scatola avente a sinistra due caselle e delle frecce e a destra un’altra casella. Sulle caselle di sinistra ha scritto INPUT e su quella di destra OUTPUT. Nella  scatola ha disegnato qualcosa di simile a un ingranaggio e scritto "MECCANISMO 1".

Inizialmente la maestra, di fronte alla lavagna, ha svolto la funzione di “scienziato” che proponeva i due numeri in input, mentre il tutor “faceva eseguire” il calcolo alla macchina operatrice disegnata alla lavagna e scriveva l’output, costituito da un singolo valore.

I bambini sono stati subito coinvolti in questo modo: “come il marchingegno, anche questa macchina ha al suo interno un meccanismo. Ancora una volta siete voi gli scienziati e dovete sforzarvi di pensare un modello delle operazioni che questa macchina compie. Ancora una volta avete solo un modo per valutare se il vostro modello funziona: effettuare altre prove, altri esperimenti, e verificare se le previsioni sono giuste.”
Dopo due tentativi proposti dai bambini e output scritti dalla macchina i bambini hanno subito compreso cosa dovevano fare e hanno iniziato a proporre delle ipotesi e chiesto se tali ipotesi fossero giuste. Il tutor ha ribattuto che la macchina non può rispondere direttamente alle domande, ma può solo essere usata per ripetere il calcolo su nuovi input, per produrre nuovi output che si confrontano con le nostre previsioni. Come non si poteva aprire marchingegno per vedere il suo contenuto, così non si poteva sapere cosa effettivamente faceva la macchina. Una volta capito il gioco, i bambini si sono proposti per fungere da macchine operatrici.

L’idea della macchine operatrici ha dato frutti. Dopo circa un mese i bambini, lasciati liberi dalla maestra, giocavano alle macchine operatrici: uno di loro alla lavagna fungeva da “meccanismo di calcolo” della macchina, con due input e due output, mentre gli altri bambini fornivano gli input e ipotizzavano modelli per i meccanismi (in figura un esempio).

7

Secondouna bambina questa macchina operava con il seguente modello: al primo numero si addiziona 7 per dare il primo output; il risultato si moltiplica per l’altro termine in input per dare il secondo output. Il modello scritto alla lavagna è stato cerchiato dal bambino che fungeva da “macchina operatrice” dopo due conferme sperimentali successive.

Ricerca delle regolarità nascoste

I bambini sono stati divisi in 5 gruppi, con il compito di trovare delle regolarità, delle relazioni come quelle delle macchine operatrici tra una variabile in input e una in output.

1. Tappi a corona, prima esperienza

Si dovevano  realizzare degli schieramenti quadrati di tappi a corona. L’input era il numero di tappi del lato e l’output il numero di tappi totale del quadrato.

8

I bambini hanno individuato la relazione nascosta dopo pochi minuti e alla fine non contavano più i tappi, poiché sapevano già quanti ne servivano per completare i quadrati.

1. Tappi a corona, seconda esperienza

Il compito era lo stesso, solo che lo schieramento era a triangolo equilatero.

9

3. Cerchi

L’input era il diametro di oggetti rotondi, l’output era la circonferenza. Entrambe le variabili sono state misurate con un metro di stoffa precedentemente autocostruito dai bambini.

10 11

4. Molla

L’input era il numero di spire libere, l’output il numero di oscillazioni in 20 secondi. I bambini avevano a disposizione anche un cronometro.

12

5. Dado nella scatola

Una scatola conteneva un dado con facce di vari colori. Attraverso una finestra traslucida si poteva vedere solo una faccia del dado alla volta. In questo caso l’input era il numero di lanci e gli output erano i numeri di uscite di ciascun colore.

In questo caso si doveva ricostruire un modello concreto, anziché matematico, del dado.

13 14

Per i casi difficili (2,3,4) la regolarità cercata può essere un semplice grafico X-Y delle due variabili correlate. In effetti il grafico può essere usato per fare delle previsioni, come un qualsiasi modello.

Un'esperienza simile sulle regolarità nascoste è descritta in questa pagina.


Esperienze realizzate il 29-04 e il 27-05-2004 dai bambini della classe 4^ della scuola elementare di Appignano, con la maestra Daniela Governatori e il tutor Alfredo Tifi

SaveSave