LABORATORI DI SETTORE
(SCUOLA SUPERIORE)
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Laboratorio di Robotica e IA: Dal primo ingranaggio all’intelligenza artificiale
cod. MePA:
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56962,00 €
IVA esclusa
DESCRIZIONE
Il laboratorio di robotica e IA è uno spazio educativo innovativo, progettato per accompagnare gli studenti della scuola secondaria in un percorso graduale nell’apprendimento della robotica educativa, attraverso l’utilizzo di tre livelli progressivi di kit VEX (AIM, IQ, EXP/V5). L’ambiente è altamente modulare, tecnologico e orientato allo sviluppo di competenze STEM, collaborazione e pensiero computazionale.
Il primo livello è rappresentato da VEX AIM, dove gli studenti muovono i primi passi nella robotica programmabile. Il robot, già pronto all’uso, non richiede montaggio e può essere programmato in vari modi: con interfaccia tattile, telecomando, linguaggi a blocchi oppure in C++ e Python. Si tratta di un’introduzione intuitiva e accessibile, ideale per acquisire le basi della logica algoritmica.
Il secondo livello è offerto da VEX IQ (2ª generazione), che introduce la componente di assemblaggio personalizzabile. Gli studenti possono costruire il proprio robot scegliendo struttura e accessori in base alle sfide da affrontare, sviluppando così competenze di progettazione tecnica e problem solving. Anche in questo caso la programmazione è disponibile in modalità a blocchi, C++ e Python.
Infine, il terzo livello è costituito da VEX EXP e V5, pensati per la robotica avanzata e competitiva. Gli studenti hanno a disposizione una vasta gamma di componenti per costruire robot complessi, capaci di eseguire operazioni articolate e partecipare a sfide di alto livello. L’esperienza culmina con la creazione di due robot da competizione: gli alunni si suddividono in squadre rossa e blu, ognuna delle quali progetta e costruisce il proprio robot, che sarà poi messo alla prova all’interno delle apposite arene di gara da 3,6 x 3,6 m. Tutte le fasi del processo – dall’ideazione alla programmazione, fino al collaudo e alla competizione – si svolgono in uno spazio inclusivo e dinamico, dove l’apprendimento si fonde con la creatività e la collaborazione. I tavoli quadrati dedicati al coding sono utilizzati per l’assemblaggio e la programmazione dei robot, favorendo una didattica laboratoriale attiva e coinvolgente.
Il laboratorio può essere impiegato sia come ambiente didattico strutturato che come spazio ludico-educativo, promuovendo inclusione, motivazione e benessere scolastico.
OBIETTIVI DIDATTICI
- Introdurre in modo graduale gli studenti alla robotica educativa, partendo da attività semplici fino alla costruzione di robot complessi;
- Sviluppare competenze di coding, progettazione tecnica e problem solving con approcci progressivi e diversificati;
- Promuovere il lavoro collaborativo, la sfida costruttiva e il confronto tra pari attraverso esperienze di team-based learning;
- Stimolare l’interesse per le discipline STEM, l’autonomia, la creatività e il pensiero critico in un ambiente inclusivo.
COMPONENTI
Robot programmabili con IA integrata
- 24 robot didattici interattivi con programmazione IA per il primo approccio al coding;
- 12 campi da gioco perimetrali.
Robot da assemblare e programmare (VEX IQ)
- 6 kit VEX IQ (2ª generazione);
- 3 kit di espansione per la competizione VEX IQ;
- 3 kit di pneumatica per robotica;
- 6 kit per il moto lineare;
- 6 kit di ammortizzatori;
- 6 sensori di visione con IA;
- 6 sensori per il rilevamento del colore;
- 1 campo per competizioni VEX IQ;
- 1 kit per la competizione "Mix & Match" 2025-2026.
Robot avanzati da assemblare e programmare (VEX EXP/V5)
- 1 piattaforma educativa con 10 kit per 20 studenti;
- 2 kit di robotica avanzata;
- 6 kit per la pneumatica;
- 10 sensori inerziali;
- 10 sensori di rotazione;
- 2 moduli di comunicazione radio tra robot VEX V5;
- 2 sensori di visione con IA integrata per VEX V5;
- 1 campo perimetrale da competizione;
- 1 set di 36 piastrelle in schiuma;
- 1 set di 12 rotoli di nastro adesivo colorato.
Tavoli per assemblaggio e programmazione
- 6 tavoli da coding;
- 24 sgabelli elevabili a gas;
- 6 notebook;
- 1 armadio metallico con ante scorrevoli (180 x 45 x 200 cm).
Angolo presentazione mobile
- 1 monitor interattivo;
- 1 webcam 4K grandangolare;
- 1 carrello mobile per schermo interattivo;
- 1 installazione schermo su carrello;
- 10 pouf cilindrici in ecopelle;
- 1 banco rettangolare ribaltabile su ruote (160 cm);
- 1 poltroncina con braccioli su ruote;
- 1 notebook.
Servizi inclusi
- Consegna, installazione, collaudo e formazione.
ATTIVITÀ DIDATTICHE
Primo approccio alla robotica programmabile
comprensione del concetto di algoritmo tramite programmazione tattile e con telecomando;
prime esercitazioni di movimento su percorso con blocchi logici visivi;
sperimentazione di semplici programmi in Python o C++;
giochi didattici con VEX AIM per introdurre logica e sequenze.
Assemblaggio e programmazione con VEX IQ
costruzione personalizzata di robot con obiettivi differenti;
utilizzo di sensori per rilevare colore, ostacoli e posizione;
programmazione a blocchi con interfaccia drag & drop;
sviluppo di missioni interattive basate su scenari reali.
Robotica avanzata e competizione tra squadre
progettazione e costruzione collaborativa di robot da gara;
utilizzo di sensori avanzati e componenti meccanici complessi;
allenamento in campo di gara con prove e simulazioni;
competizione tra squadre (rossa vs blu) con valutazione delle strategie.
Competenze trasversali e presentazione finale
esercizi di documentazione e presentazione dei progetti;
sviluppo del lavoro in team e delle soft skill;
attività di peer review tra studenti e revisione dei robot;
allestimento di eventi o open day con presentazione dei robot realizzati.
APPROFONDIMENTO
Missione: Fornire un percorso di apprendimento progressivo e pratico, in cui gli studenti sviluppano competenze tecniche, pensiero computazionale e problem-solving, passando dalla meccanica di base all'intelligenza artificiale avanzata, in un ambiente che simula una vera officina di progettazione e innovazione.
1. Fase Fondamentale: Progettazione Funzionale e Costruzione (VEX IQ & VEX EXP)
- Finalità: Sviluppare la mentalità ingegneristica. Lo studente impara che il design di un robot non è estetico, ma è una risposta diretta a un compito.
- Attività pratiche: Con i 6 kit VEX IQ e i 10 kit VEX EXP, gli studenti:
- Analizzano una sfida o una funzione target (es.: "raccogliere e trasportare oggetti", "salire su un gradino").
- Progettano e costruiscono meccanismi dedicati (bracci, pinze, sistemi di trazione, carrelli elevatori).
- Sperimentano i principi di meccanica, trasmissione del moto e stabilità.
- Obiettivo concreto: Apprendere che ogni componente ha una funzione e che la costruzione è il passo zero, indispensabile, per qualsiasi automa intelligente.
2. Fase Intermedia: Dare "Vita" al Robot - La Programmazione (VEX EXP & V5)
- Finalità: Tradurre la logica funzionale in istruzioni eseguibili. Lo studente diventa capace di controllare il comportamento della macchina.
- Attività pratiche: Utilizzando i kit VEX EXP e i 2 kit V5, gli studenti:
- Programmano i robot da loro costruiti con VEXcode (a blocchi, Python o C++).
- Implementano logiche di controllo per i motori e i sensori (tocco, distanza, giroscopio).
- Passano dalla programmazione sequenziale a quella basata su eventi e sensori.
- Obiettivo concreto: Comprendere il ciclo "SENSORE → ELABORAZIONE → ATTUATORE" e padroneggiare il coding come strumento per comandare il mondo fisico.
3. Fase Avanzata: Concentrazione sull'Intelligenza (VEX AIM)
- Finalità: Spostare il focus dalla costruzione fisica all'intelligenza decisionale. Lo studente si concentra sull'informatica pura e sull'AI, senza il "carico cognitivo" della fase di costruzione.
- Attività pratiche: Con i 24 robot VEX AIM, già assemblati, gli studenti:
- Utilizzano telecamere e sensori avanzati come "occhi" del robot.
- Programmano algoritmi di computer vision (con OpenCV, librerie VEX) per riconoscere oggetti, colori e forme.
- Sperimentano logiche di decision-making autonomo ("se vedo il cubo blu, vado a sinistra; se vedo quello rosso, mi fermo").
- Obiettivo concreto: Apprendere i fondamenti dell'Intelligenza Artificiale, del machine learning applicato e della robotica autonoma, in un contesto di laboratorio dedicato e ad alta specializzazione.
4. Fase Competitiva: Mettere alla Prova le Competenze (VEX V5)
- Finalità: Applicare tutte le competenze acquisite (progettazione funzionale, costruzione, coding, lavoro di squadra) in un contesto sfidante, regolamentato e stimolante.
- Attività pratiche: I team formati in laboratorio utilizzano i 2 kit V5 (la piattaforma standard di gara) per:
- Progettare e costruire robot ottimizzati per le specifiche del gioco di stagione della VEX Robotics Competition (VRC).
- Sviluppare codici di controllo sia per la fase autonoma che per quella teleoperata, sotto i vincoli di regolamento.
- Affinare le soft skills: teamwork, project management, pensiero sotto stress, spirito di innovazione.
- Obiettivo concreto: Partecipare alle competizioni regionali e nazionali VEX V5, interfacciandosi con una comunità globale, con l'ambizione di qualificarsi per i campionati mondiali (VEX Worlds).
Sintesi del Percorso Formativo Unico
Il laboratorio offre un crescendo didattico senza soluzione di continuità:
- Nell'"Officina" (con IQ e EXP) si impara a pensare con le mani e a dare forma fisica a un'idea.
- Con il coding (su EXP e V5) si impara a dare istruzioni precise alla macchina.
- Con l'AI (con AIM) si impara a dare percezione e capacità di scelta autonoma alla macchina.
- In gara (con V5) si impara a integrare tutto in un progetto complesso, sotto pressione e con un obiettivo tangibile.
Questa struttura permette a studenti con attitudini diverse (pratici, programmatori, teorici, strateghi) di trovare il proprio ruolo e di specializzarsi, pur avendo una visione completa del processo di creazione di un sistema robotico intelligente.
Da oltre 30 anni la SIAD srl è specializzata nella progettazione e realizzazione di laboratori didattici tecnici e scientifici per il mondo scuola. Scopri tutte le soluzioni didattiche innovative. Arredo scolastico, monitor interattivo, robotica educativa e coding, software didattico, notebook, tablet, pc desktop, visore per realtà virtuale e aumentata, drone, schede programmabili, elettronica educativa, stampante 3D, plotter e altri strumenti per Fab Lab, laboratori STEM, laboratorio di automazione, laboratorio di elettronica, laboratorio di educazione ambientale, laboratorio di agraria, laboratorio di chimica, laboratorio di biologia, laboratori di fisica, laboratorio artistico, laboratorio musicale, laboratorio linguistico, laboratorio multimediale e molto altro.
La nostra mission
Promuovere e introdurre le tecnologie didattiche a servizio degli studenti ed educatori, supportandoli nei progetti, nella realizzazione e nell’evoluzione della scuola del futuro.
