Appunti di Tecnologie dell'istruzione e dell'apprendimento

Distance learning e e-learning

Storia della formazione a distanza (terza generazione)

Distance learning è stata introdotta nel 1982 da International Council for Distance Education, partner UNESCO con 60 nazioni. Le origini del distance learning risalgono alle lettere di Platone e alle lettere di San Paolo alle comunità cristiane. I primi corsi per corrispondenza nascono con la diffusione delle poste nella prima metà dell'800 in Svezia e Inghilterra; poi si espandono attraverso testi manoscritti o stampati spediti con le poste.

La formazione a distanza richiede la separazione fisica tra insegnante e studente, un'organizzazione didattica strutturata, la tecnologia per collegare insegnante e studente, l'impiego della formazione remota, la comunicazione a due vie e una forma industrializzata di formazione con criteri e regole di studio espliciti.

Generazioni della formazione a distanza

• Prima generazione: Nell'800 con lo sviluppo delle ferrovie e del sistema postale, solo con corrispondenza scritta.
• Seconda generazione: Negli anni '60 e '70, distribuzione con mass media; metodo di formazione individuale che usa media (tv, telefono, pc) per dare contenuti e verificarli.
• Terza generazione: Si usano reti telematiche (chat, social network, forum, blog) per processi di apprendimento alla pari. Essenziali per apprendimento sono il tipo di comunicazione molti a molti, fondamentale è dialogo, cooperazione, apprendimento alla pari.

Contributi teorici

Negli anni '70, l'educazione degli adulti viene orientata a responsabilizzare e rendere autonomi gli studenti; l'insegnante non insegna ma facilita l'apprendimento creando un'offerta articolata e sostegno per lo studente.

Negli anni '80 e '90 diventano popolari le espressioni "open" e "flexible learning" e poi "lifelong learning" (educazione permanente), una forma di apprendimento distribuita per formazione nell'arco della vita. Si passa dal Computer Based Training degli anni '60 al Web Based Training degli anni '90, attraverso il web, gli studenti hanno la possibilità di plasmare l'apprendimento secondo propri bisogni.

Open university

L'Open University nasce nel Regno Unito nel 1969, e i primi studenti si iscrivono nel 1971. Non richiede requisiti di accesso, valorizza la formazione a distanza e usa i media. È un modello per altre open university nate poi nel mondo.

Usa metodi di insegnamento come:

• Supported open learning: supporto studenti online con tutor e forum.
• Formazione a distanza.

Università telematiche

In Italia vengono istituite nel 2003, abilitate a rilasciare titoli accademici con formazione a distanza basata su nuove tecnologie informatiche. Sono ispirate a un modello collaborativo diretto o mutuato, con docenti, tutor, figure di segreteria, esperti informatici. Offrono prove di verifica intermedie e una prova finale sostenuta in aula in forma scritta o orale, nella sede centrale o distaccate.

Massive open online courses (MOOC)

Sono corsi a distanza, online, aperti che hanno un gran numero di utenti. I partecipanti accedono ai contenuti gratuitamente via web, con pagamento di tasse solo per la certificazione. Dal MOOC nascono:

• dMOOC: modello connettivista, su connessione tra concetti favorite da reti sociali informali tra partecipanti al corso.
• xMOOC: modello basato su contenuti, apprendimento basato su capacità docente di organizzare e comunicare contenuti con video lezioni, tutorial.

Computer e media digitali

Storia del PC

Nel 1642 l'origine della meccanizzazione delle operazioni di calcolo inizia con Pascal, che inventa la Pascaline, in grado di fare addizioni e sottrazioni. Nel 1685 Liebniz perfeziona la macchina di Pascal progettando una calcolatrice che fa anche moltiplicazioni, divisioni e radici quadrate, utilizzando un sistema di ruote dentate.

Nel 1820 Colmar è il primo a tentare la produzione di calcolatori per il commercio e crea la macchina (aritmometro di Thomas). Nel 1837 Babbage crea la macchina analitica, azionata a vapore, che esegue calcoli grazie a dispositivi basati su ruote dentate, pioli e cilindri; crea un linguaggio con numeri, lettere, frecce e altri simboli per programmare la macchina analitica.

Alan Turing è il teorizzatore del computer moderno. Claude E. Shannon definisce il sistema binario, base per i calcolatori di oggi; riduce ogni dato a una successione di codice binario 0/1, definiti Bit (unità di misura della quantità di informazione).

ABC è stato il primo computer digitale, inventato nel 1937-42 in America, che usa numeri binari ed effettua calcoli attraverso circuiti elettronici e non meccanici. ENIAC nasce durante la seconda guerra mondiale per fare calcoli precisi per tabelle di puntamento artiglieria.

Nel 1945 John von Neumann concepisce l'architettura del moderno pc, individuando le componenti del calcolatore: CPU, unità di controllo, Memoria RAM, unità input e unità output.

All'inizio degli anni '60, con i transistor nasce il circuito integrato, avviando la miniaturizzazione; i computer iniziano ad essere venduti a aziende, enti statali e università. Negli anni '70 nasce il pc in California, nelle università di Stanford e Berkeley; emerge la cultura degli Hacker, determinati a esplorare i sistemi informatici, convinti che l'informazione debba essere libera e accessibile a tutti. Grazie a questo fermento sostenuto da capitale pubblico e imprenditori capitalisti, emergono società come Microsoft e Apple.

Il 12 agosto 1981 viene commercializzato il primo pc IBM con sistema operativo pc-dos 1.0 della Microsoft. Nel 1984 arriva la seconda generazione di pc con il lancio sul mercato di Apple, con graphical user interface, interazione diretta con simboli. Oggi i pc hanno raggiunto elevate capacità di elaborazione.

Architettura del PC

• Unità di elaborazione
• Unità di controllo
• Unità memoria (RAM): è la memoria centrale contenitore dati; mentre l'hard disk è memoria di massa.
• Unità input (tastiera, mouse, microfono, lettori DVD...)
• Unità output (monitor, stampante...)

L'evoluzione e la diffusione del pc sono legate a fattori tecnologici e innovazioni di componenti elettroniche, come il processore e l'unità di memoria; adesso siamo arrivati agli hard disk, DVD, blu-ray e memorie USB.

Hardware e software

L'hardware è l'insieme delle parti tecnologiche che permettono di comunicare dati e programmi, memorizzarli, elaborarli, visualizzarli e stamparli. Il software sono tutti i programmi di lavoro che permettono al computer di funzionare e eseguire i compiti affidati.

Sistema operativo

Il sistema operativo è l'insieme dei componenti software che garantisce il funzionamento del pc, fungendo da base per altri software; gestisce l'hardware, esegue programmi, archiviazione e accesso ai file, gestisce l'interfaccia software.

Da PC a personal media

Dalla seconda metà degli anni '90 il pc si integra con tecnologie portatili e con il wireless. Diventa uno strumento di accesso ai servizi di rete per la condivisione e la ricerca di informazioni; si arriva alla comunicazione tra utenti mediata da computer. Si arriva al personal medium, un processo che porta alla diffusione degli smartphone, portando il concetto di pc verso l'idea di un medium disponibile anytime e anywhere.

Infodomestici, elettrodomestici progettati per fare attività specifiche (musica, fotografia...)

Rete e Web

Nel 1957 i sovietici lanciano nello spazio il primo satellite Sputnik, provocando trauma negli Stati Uniti. Nel 1958 il Presidente Eisenhower crea ARPA, un'agenzia con lo scopo di stimolare e finanziare la ricerca di base in settori anche militari; i dirigenti trovano subito interessante l'area di sviluppo nella giovane scienza dei calcolatori.

Nel 1958 Licklider, ricercatore americano, si interessa al problema delle interfacce uomo-computer e al ruolo dei calcolatori nello sviluppo cognitivo umano. Nel 1962 Licklider propone l'idea di una rete internet, immaginando una rete globale di computer interconnessi tra loro dove tutti potevano accedere ai dati; ARPA mette Licklider a guida di un gruppo di lavoro dell'Information Processing Techniques Office (IPTO).

Nel 1962 Baran propone una rete decentrata e ridondante con tecnica di trasmissione (commutazione a pacchetto). I messaggi vengono divisi in pacchetti di dati digitali che giunti a destinazione vengono ricomposti.

Nel 1965 Roberts e Merrill connettono due computer con una linea telefonica, creando la prima piccola rete di computer. Nel 1969 il primo appalto per la costruzione della rete Arpanet viene vinto dalla società Bolt, che connette quattro università diverse usando linee telefoniche e installa su ognuna un IMP (processore per gestire il traffico della rete).

Nel 1972 Cerf sviluppa una tecnica di trasmissione che converte messaggi scambiati in tanti pacchetti alla fonte per poi riassemblarli a destinazione, nasce il protocollo TCP/IP.

TCP/IP

Hanno lo scopo di dividere i dati in pacchetti e poi ricombinarli; IP gestisce l'instradamento dei dati; TCP divide l'informazione in pacchetti e la ricompone a destinazione; ogni pacchetto è codificato secondo il protocollo IP; il router esamina i pacchetti e fornisce il percorso più efficiente; TCP verifica i pacchetti a destinazione e li ricompone correttamente.

Nel 1974 compare per la prima volta il termine INTERNET in un articolo. Nel 1979 viene creata USENET che collegava computer di due università permettendo lo scambio di messaggi in forum.

Nel 1982 Arpanet viene divisa in due parti: MILNET, per applicazioni militari e INTERNET, per applicazioni civili. Nel 1986 viene istituita la NSFNET, base per l'Internetworking americano e anche esteso in Europa; inizia la crescita di internet.

Nel 1989-1990 al CERN, Tim Berners-Lee mette a punto tecniche per creare il World Wide Web che viene aperto poi al pubblico. Nel 1991 l'Hypertext Transfer Protocol (HTTP) diventa il principale sistema di trasmissione dati sul web; consente di gestire ipertesti tramite web, le cui unità sono collegate tramite link selezionabili con il mouse; in un browser web si seleziona un collegamento o si scrive l'URL che contiene diversi componenti: http:// è il protocollo internet.