Il Pensiero Computazionale

Una proposta per i docenti STEM della scuola secondaria di secondo grado che si rivolge alla capacità di analizzare e risolvere problemi progettando algoritmi e sperimentandone l’esecuzione su un calcolatore. Il percorso, per un totale di 26 ore complessive, riprende l’esperienza delle quattro edizioni precedenti ed è riconosciuto dal MIUR attraverso la piattaforma S.O.F.I.A. come iniziativa di formazione e di aggiornamento.

^{Nell’illustrazione: il matematico persiano al-Khwārizmī (780-850 ca.) il cui nome fu reso in Europa con il latino Algorithmus nel XII secolo, quando le sue opere furono tradotte dall’arabo.}

Che cosa?
Il programma del percorso prevede 26 ore totali (18 di lezione e 8 di laboratorio). Il percorso, completamente gratuito, è coordinato dal Dipartimento di Informatica dell’Università di Pisa. Tutte le lezioni e laboratori saranno curati da docenti dello stesso Dipartimento.

Come, dove, quando?
L’intero percorso sarà offerto online attraverso la piattaforma MS Teams in modo da permettere la fruizione ai docenti da qualsiasi luogo. Le lezioni e i laboratori si svolgeranno il giovedì e il venerdì dalle 16 alle 18 nei mesi di ottobre e novembre mediante la piattaforma MS Teams al link: https://bit.ly/penscomp24. Le lezioni saranno video-registrate per permettere ai partecipanti di rivederle in ogni momento. Inoltre, tutto il materiale didattico e le video-registrazioni saranno messi a disposizione su questo sito subito dopo le lezioni.

Riconoscimento?
Un totale di 25 ore saranno riconosciute dal MIUR attraverso la piattaforma S.O.F.I.A. (codice corso 93273) come iniziativa di formazione e di aggiornamento, dopo il superamento di una prova finale consistente in un test online a risposta multipla riguardante tutti gli argomenti coperti dal corso, per cui saranno richieste almeno 16 risposte corrette su 32 domande totali. La prova finale per il riconoscimento della partecipazione al percorso formativo sarà accessibile soltanto a coloro che avranno partecipato su MS Teams ad almeno 7 lezioni o laboratori e si svolgerà online il giorno 22 novembre 2024, a partire dalle ore 19:00 e della durata di un’ora.
La presenza alle lezioni e laboratori su MS Teams verrà registrata con “metodi informatici”.

Come iscriversi?
Entro il 26 settembre compilare il modulo disponibile qui.
Coloro che vogliono sostenere l’esame, ed ottenere così il riconoscimento dell’attività formativa, devono anche iscriversi sulla piattaforma S.O.F.I.A. (codice corso 93273).

Le lezioni e i laboratori si svolgeranno online il giovedì e il venerdì dalle 16 alle 18 secondo il seguente calendario. Il link per seguire le lezioni e i laboratori è il seguente: https://bit.ly/penscomp24.

Le lezioni e i laboratori saranno video-registrati per permettere ai partecipanti di rivederle in ogni momento. Inoltre, tutto il materiale didattico e le video-registrazioni saranno messi a disposizione su questo sito subito dopo le lezioni, come specificato nel seguito.

Cliccando sul simbolo del quaderno📒 accanto al titolo di ciascuna lezione o laboratorio, si possono scaricare le slide relative. Cliccando sul simbolo della videocamera 📹, si può invece visualizzare la videoregistrazione dell’incontro.

3 ottobre 2024
Lezione 1 –  Linda Pagli, Università di Pisa
INTRODUZIONE AGLI ALGORITMI E AL CODING ( e )
Introduzione ai concetti di base dell’algoritmica come quello di problema, algoritmo, dimensione del problema, programma, analisi di algoritmi, attraverso esempi elementari ma significativi per i quali sono esaminate e confrontate soluzioni diverse.

4 ottobre 2024
Lezione 2 – Fabrizio Luccio, Università di Pisa
DAL TRANSISTOR AL QUANTUM CHIP ( e )
Lo straordinario sviluppo dei circuiti di calcolo e di memoria è basato sull’invenzione del transistor (1947) e sulle successive tecniche per la costruzione dei chip che oggi ne contengono miliardi. Si illustrano le proprietà elementari dei circuiti a transistor, come attraverso questi si possa memorizzare informazione ed eseguire qualsiasi algoritmo, e i possibili sviluppi tecnologici tra cui un’escursione nel futuro calcolo quantistico.

10 ottobre 2024
Lezione 3 – Anna Bernasconi, Università di Pisa
CRITTOGRAFIA ( e )
La costruzione di codici segreti è oggi completamente basata su concetti di matematica e di computazione. Se ne indicano le principali direttive e si presentano esempi di codice facilmente comprensibile.

11 ottobre 2024
Laboratorio 1 – Stefano Forti, Università di Pisa
LABORATORIO DI CRITTOGRAFIA ( e )
ℹ️ Durante il laboratorio si userà la piattaforma SoBigData. Prima della lezione, è fondamentale seguire le istruzioni disponibili a questo link.

17 ottobre 2024
Lezione 4 – Riccardo Guidotti, Università di Pisa
SCIENZA DEI DATI ( e )
La scienza dei dati, con breve excursus sulle sorgenti di BigData e le nuove opportunità che essi offrono per la comprensione e la previsione di fenomeni sociali ed economici. Concetti di base e semplici algoritmi per il clustering, la classificazione e la scoperta di pattern ricorrenti.

18 ottobre 2024
Laboratorio 2 – Daniela Rotelli, Università di Pisa
LABORATORIO DI SCIENZA DEI DATI ( e )

24 ottobre 2024
Lezione 5 – Susanna Pelagatti, Università di Pisa
TECNOLOGIE DIDATTICHE PER DISABILITÀ E DSA ( e )
La tecnologia fornisce un importante aiuto per la didattica e l’integrazione delle persone con disabilità. Esploreremo le soluzioni disponibili per disabilità sensoriali e cognitive attraverso la discussione di alcuni casi di studio.

25 ottobre 2024
Lezione 6 – Nadia Pisanti, Università di Pisa
BIOINFORMATICA ( e )
Il Progetto Genoma Umano è stato il primo punto di contatto fra biologia e informatica. Attraverso il suo racconto descriviamo la rivoluzione introdotta dalle nuove tecnologie di sequenziamento e assemblaggio di genomi mostrando come esempio un algoritmo per il confronto di sequenze e delineando alcune delle sfide più importanti in questo ambito.

7 novembre 2024
Lezione 7 – Davide Bacciu, Università di Pisa
INTELLIGENZA ARTIFICIALE ( e )
Intelligenza artificiale e apprendimento automatico forniscono un
approccio alla soluzione di problemi computazionali alternativo a quello algoritmico-dichiarativo. Si introducono i fondamenti dell’apprendimento automatico e dei modelli computazionali ispirati alle reti neurali (deep learning), discutendone le basi matematico-statistiche e le applicazioni più recenti.
⚠️ La lezione si svolgerà con orario modificato 16:30–18:30

8 novembre 2024
Laboratorio 3 – Valerio De Caro, Università di Pisa
LABORATORIO DI INTELLIGENZA ARTIFICIALE ( e )
ℹ️ Durante il laboratorio si userà la piattaforma SoBigData. Prima della lezione, è fondamentale seguire le istruzioni disponibili a questo link.

14 novembre 2024
Lezione 8 – Giuseppe Prencipe, Università di Pisa
INFORMATICA PER LA SALUTE ( e )
L’integrazione tra tecnologia e salute: il ruolo delle applicazioni informatiche nel campo della salute; l’importanza della gestione dei dati sanitari, inclusa privacy e sicurezza; le tecnologie emergenti, come l’intelligenza artificiale, l’IoT e la realtà aumentata, e il loro impatto potenziale nella sanità.

15 novembre 2024
Lezione 9 – Paolo Ferragina, Scuola Superiore Sant’Anna e Università di Pisa
MOTORI DI RICERCA ( e )
La storia dei motori di ricerca, dalle origini ai motori “semantici”. La struttura di un motore di ricerca, attraverso alcuni suoi moduli software fondamentali, e gli algoritmi elementari che ne descrivono il funzionamento. Considerazioni su ricerche per parole e ricerche per concetti.

21 novembre 2024
Laboratorio 4 – Barbara Leporini, Università di Pisa
LABORATORIO DI TECNOLOGIE DIDATTICHE PER DISABILITÀ E DSA

22 novembre 2024
PROVA FINALE
La prova finale avrà durata di un’ora e si svolgerà online a partire dalle ore 19:00. Per partecipare è necessario:

1. Collegarsi alla seguente stanza virtuale: https://bit.ly/penscomp24
2. Compilare il seguente questionario:  <verrà comunicato al momento della prova>
3. Mantenere la telecamera accesa per tutta la durata della prova. Disporre di un microfono funzionante.

Dopo aver completato il questionario occorre premere il pulsante Invio disponibile alla fine della pagina del questionario. Il sistema invierà così una email di conferma dell’avvenuta ricezione delle risposte.

A conclusione della prova il sistema invierà a ciascun docente il punteggio totalizzato; la prova si considererà superata se il punteggio sarà di almeno 16 risposte corrette su 32 domande totali.

Si invitano i docenti a collegarsi almeno 5 minuti prima per le dovute verifiche.

Un esempio di questionario è disponibile qui. Si invitano i docenti a prenderne visione e a esercitarsi nella sua compilazione e invio.

• Di quali strumenti ho bisogno per partecipare?

Per partecipare al percorso è sufficiente disporre di un PC con un browser recente e di una connessione a Internet in grado di supportare MS Teams (2 Mbps in download e upload).

• Come posso accedere al canale MS Teams del percorso?

Il link per partecipare è https://bit.ly/penscomp24. All’atto della connessione si prega di fornire il proprio nome e cognome per la registrazione della presenza e di disattivare il microfono, come mostrato di seguito:

• Dove sarà pubblicato il materiale delle lezioni?

Il link alle video-registrazioni e materiali delle lezioni sarà reso disponibile su questo stesso sito Web in seguito a ciascuna lezione.

• Non riesco ad iscrivermi alla piattaforma S.O.F.I.A., come posso ricevere l’attestazione di superamento della prova finale?

Rilasceremo, previo superamento della prova finale, un certificato firmato dal Direttore del Dipartimento di Informatica dell’Università di Pisa. È comunque necessaria la compilazione del modulo d’iscrizione entro il 26 settembre.