Il FabLab nella scuola

Descrizione del Progetto

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Contents

1   Introduzione ................................................................................................................... 3  

2   Cos’è un FabLab ............................................................................................................. 5  

3   L’APS Roma Makers ........................................................................................................ 7  

4   Obiettivo del progetto ................................................................................................... 9  

5   Destinatari del progetto ............................................................................................... 10  

6   Modalità di finanziamento ed esecuzione del progetto ............................................... 11  

7   Modello di convenzione ............................................................................................... 12  

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1 Introduzione

La diffusione della cultura digitale nelle scuole, da tempo, è considerata un obiettivo prioritario da tutti gli stati membri della Comunità Europea.

Nelle economie occidentali più avanzate le discipline S.T.E.M. (Science, Technology, Engineering and Mathematics) sono considerate l’asse portante di un sistema scolastico orientato al progresso scientifico e tecnologico.

Il digitale negli ultimi decenni ha avuto un impatto importante non soltanto sul settore dell’Informatica e delle Telecomunicazioni ma anche sul settore del manifatturiero. I prodotti tecnologici che oggi pervadono tutti gli aspetti della vita quotidiana sono il risultato di cicli di sviluppo e produzione interamente digitali.

La moderna progettazione avviene esclusivamente supportata da strumenti digitali (CAD, Computer Aided Design) e la produzione è supportata da processi digitali (CAM, Computer Aided Manufacturing).

Alla fine del secolo scorso il CAM interessava esclusivamente la produzione su scala industriale. Il mondo delle piccole e medie imprese e soprattutto il settore artigiano restavano prevalentemente ancorati a sistemi, strumenti e tecniche di produzione basati su processi tradizionali manuali o semi automatizzati.

Nel corso del nuovo millennio il fenomeno del downsizing, che già aveva radicalmente trasformato il settore ICT, ha iniziato ad interessare il comparto manifatturiero.

Il costo delle macchine a controllo numerico (CNC) è costantemente diminuito negli ultimi anni e recentemente ha subito un radicale abbattimento per un insieme di fenomeni accelerati dal perdurare della crisi economica.

I movimenti open source hanno cominciato ad interessare settori quali l’elettronica e la meccanica. Negli Stati Uniti è nato un vero e proprio movimento, denominato “Movimento Maker” che si è rapidamente diffuso dapprima in Europa per poi interessare l’intero globo.

Con la scadenza di importanti brevetti nel settore delle tecnologie per la fabbricazione digitale è stato possibile introdurre sul mercato soluzioni e prodotti nati nell’ambito dei progetti collaborativi open source sviluppati dalle comunità maker.

La comparsa delle prime stampanti 3D a basso costo e l’attenzione suscitata a livello mediatico da questa tecnologia, diventata di pubblico dominio, sono solo la punta

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dell’iceberg di un fenomeno che è destinato a cambiare il tessuto imprenditoriale nei paesi occidentali.

Le stesse tecnologie utilizzate nei grandi impianti manifatturieri high tech sono oggi disponibili e accessibili a piccole imprese e artigiani.

Il nuovo artigianato digitale è destinato a sostituire gradualmente la produzione industriale delocalizzata e su vasta scala. I nuovi paradigmi di produzione saranno improntati su una manifattura in bassa scala, svolta a livello locale in prossimità dei consumatori finali e con grado molto elevato di personalizzazione del prodotto finale, senza nulla togliere alla qualità e al livello tecnologico dei prodotti stessi.

Sempre negli ultimi anni è stata riconosciuta l’importanza delle discipline di arte e design applicate al settore tecnologico. I principali prodotti high tech di maggiore successo nell’attuale mercato sono tutti fortemente supportati da un design particolarmente curato.

Il design è oggi uno dei principali fattori nell’innovazione di prodotto e le capacità creative sono considerate di pari importanza rispetto alle abilità logico matematiche e progettuali, tanto che nel mondo anglosassone si parla sempre di più di S.T.E.A.M. (Science, Technology, Engineering, Art & Design, Mathematics) piuttosto che di S.T.E.M.

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2 Cos’è un FabLab

Un FabLab è un laboratorio dove i principi dello S.T.E.A.M. trovano la massima realizzazione.

Il modello di riferimento e il termine stesso FabLab sono nati nel 2004 presso il dipartimento Bits & Atoms del M.I.T. di Boston dove il Prof. Neil Gershenfeld nell’ambito del suo Master “How You Can Make (Almost) Everything” ha identificato l’insieme minimo delle tecnologie, macchine e strumenti in grado di supportare il processo d’ideazione, progettazione e realizzazione di qualunque prodotto fabbricabile con tecnologia digitale.

Il modello di laboratorio, inizialmente denominato “Fabulous Laboratory” e successivamente, in modo meno sensazionalistico, “Fabrication Laboratory”, si è rapidamente diffuso in tutto il mondo. Attualmente la Fab Foundation, nata al M.I.T. per coordinare lo sviluppo della rete di laboratori che si andava rapidamente formando su scala planetaria, ne censisce oltre un migliaio.

L’Italia è uno dei paesi con il maggior numero di Fablab aperti nell’ultimo anno.

All’interno di un Fablab sono presenti attrezzature di prototipazione rapida e fabbricazione digitale solitamente di classe desktop, cioè di dimensioni compatibili con ambienti di ufficio o piccola officina e utilizzabili, dopo un breve training, dalla maggior parte delle persone.

Obiettivo del FabLab è la diffusione della cultura digitale e l’abilitazione del maggior numero possibile di individui all’utilizzo delle tecnologie che permettono di tradurre in un

manufatto completo le proprie idee creative.

Artisti, creativi, artigiani e imprenditori possono facilmente realizzare prototipi dei propri progetti attraverso le tecnologie e le attrezzature offerte da un FabLab.

I Laboratori più grandi permettono a piccole imprese, artigiani e professionisti di realizzare i propri prodotti, su bassa scala, utilizzando macchine e impianti condivisi.

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Sebbene il FabLab possa essere inteso come laboratorio condiviso e spazio di co-working artigiano, la principale vocazione resta quella didattico-formativa. Non è un caso che negli Stati Uniti, dove è nato il modello, i FabLab siano molto diffusi nelle scuole di ogni ordine e grado.

Le dotazioni tipiche di un FabLab comprendono:

• Laboratorio di elettronica, solitamente fornito di schede per la prototipazione rapida come Arduino o sistemi economici a microprocessore come Raspberry Pi. Queste particolari tecnologie, oltre ad essere di grande valore didattico, rendono la progettazione e realizzazione di prototipi di sistemi elettronici accessibili a chiunque, anche in assenza di una vera preparazione in informatica o elettronica.

• Stampanti 3D, macchine a controllo numerico per la realizzazione di prototipi di oggetti solidi e meccanismi.

• Macchine da taglio CNC, con varie tecnologie in grado di tagliare o incidere diversi tipi di materiali quali legno, balsa, carta, vinile, plexiglass, ecc… Con le macchine da taglio è possibile realizzare una grande quantità di manufatti dagli sticker adesivi a scatole e contenitori con la stessa semplicità con cui si effettua la stampa di un documento da PC.

• Macchine CNC per la fresatura, per realizzare stampi, timbri, targhe, oggetti solidi, ingranaggi e qualunque oggetto ottenibile per sottrazione di materiale.

• Postazioni di lavoro PC dotate di software CAD per il disegno e la modellazione sia bidimensionale che tridimensionale.

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3 L’APS Roma Makers

Roma Makers è un’associazione di professionisti, artigiani, artisti e cittadini nata nell’ambito del movimento makers romano, costituita con obiettivi di promozione culturale, economica e sociale nel 2013.

La principale missione di Roma Makers è quella di diffondere la cultura digitale nell’ambito del tessuto economico territoriale e favorire l’adozione di metodi e tecnologie innovative da parte di artigiani e imprese.

Una delle più importanti attività svolta dall’associazione sul territorio riguarda la formazione nelle scuole e il supporto per l’introduzione delle tecnologie di fabbricazione digitale e la fornitura di kit didattici.

L’organizzazione opera in tutta Italia e collabora con i network analoghi esistenti a livello internazionale.

Roma Makers dispone di proprie risorse tecniche e sedi operative, tra cui il Fablab della Garbatella che rappresenta una delle più grandi strutture di co-working di artigianato digitale presenti in Italia.

Il finanziamento dell’organizzazione è garantito prevalentemente dalla vendita di servizi a privati, enti pubblici ed imprese e dal contributo derivante da sponsorizzazioni e quote associative.

Roma Makers non ha finalità di lucro ma svolge le proprie attività in regime ordinario di IVA. I proventi vengono reinvestiti nell’associazione per l’acquisto di impianti ed attrezzature e per finanziare le proprie attività di ricerca e sviluppo.

Ad oggi gli associati sono oltre 200 con forte prevalenza di professionisti operanti nel mondo della fabbricazione digitale, dell’arte e design e nel settore ICT.

Tra i clienti che hanno già usufruito dei servizi di Roma Makers spiccano casi di start-up di successo, scuole, grandi aziende ed enti pubblici, tra cui: Asset Camera, Wind, Telecom Italia, Vodafone Italia, Rufa, IED, Università La sapienza, Università Tor Vergata, Università

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Roma Tre, John Cabot University, Maker Faire Rome, MAXXI, Codemotion, RhOME for denCity, Mayam Research, Plug and Wear, Taxi 3570.

Dal 15 giugno 2015 Roma Makers, assieme al suo partner tecnico Blu Sistemi, gestisce le attività del Fablab Diffuso della Regione Lazio sulle tre sedi di Roma Casilina, Viterbo e Bracciano.

Presso la European Maker Faire di Roma, giunta alla terza edizione, Roma Makers gestisce assieme a Codemotion l’area kids e il FabLab didattico.

http://officine.romamakers.org

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4 Obiettivo del progetto

L’obiettivo del progetto proposto è la realizzazione di un FabLab nell’ambito della scuola, la formazione rivolta ai docenti sulle tecnologie di prototipazione e fabbricazione digitale e il sostegno all’attività didattica per l’introduzione delle tecnologie digitali nell’ambito dei programmi scolastici.

Il FabLab viene solitamente implementato come estensione dell’aula informatica.

I personal computer, ove disponibili e connessi alla rete Internet, consentono l’accesso a strumenti open source per l’apprendimento delle nozioni di programmazione informatica, per il disegno bidimensionale e la modellazione tridimensionale di oggetti.

La disponibilità di strumenti gratuiti didattici, realizzati da istituti internazionali di prestigio come il M.I.T. di Boston o l’organizzazione no-profit Code.org, e da aziende leader nei sistemi CAD-CAM come Autodesk, fornisce agli alunni un’ottima opportunità per sviluppare la propria creatività, abbinando alle abilità manuali di disegno le capacità di utilizzare il computer come strumento di ideazione e progettazione in modo semplice e divertente.

Ai Personal Computer e alle stampanti tradizionali vengono affiancate stampanti 3D e macchine CNC da taglio e incisione.

Disegni, decorazioni e modellini tridimensionali sviluppati con il computer attraverso i programmi di creatività 2D e 3D possono essere facilmente e rapidamente tradotti in oggetti reali utilizzando le macchine di fabbricazione.

Infine, attraverso l’impiego di schede Arduino o kit didattici per la prototipazione elettronica come i Little Bits, possono essere

realizzati sistemi automatici che reagiscono alle variazioni dell’ambiente attraverso sensori e attuatori come luci, beeper o piccoli motori, dotando i manufatti di interattività elettronica.

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5 Destinatari del progetto

I destinatari del progetto possono essere:

• Classi 4 e 5 elementare

• Classi 1, 2 e 3 media

Le attrezzature del FabLab sono le stesse per tutte le classi, rendendo il progetto particolarmente interessante per gli istituti comprensivi, ma i programmi didattici sono differenziati rispetto alle fasce di età degli studenti.

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6 Modalità di finanziamento ed esecuzione del progetto

I requisiti tecnici ed ambientali per l’implementazione del Fablab scolastico sono gli stessi di una comune aula informatica.

Le macchine CNC utilizzate in ambito didattico sono infatti certificate per uso all’interno di ambienti domestici o di lavoro e hanno ingombri e assorbimenti elettrici simili a quelli delle grandi stampanti da ufficio e fotocopiatrici.

Un’aula informatica che abbia spazio per la collocazione di ulteriori 2 o 3 scrivanie è perfettamente idonea ad essere trasformata in Fablab.

I costi del progetto sono determinati da:

• Investimento per l’acquisto delle macchine e delle attrezzature.

• Compensi per i formatori e i tutor che svolgono attività di affiancamento degli insegnanti.

Nel caso in cui la scuola disponga di fondi sufficienti per l’acquisto delle attrezzature la APS Roma Makers è in grado di offrire la propria consulenza per la selezione dei prodotti appropriati al migliore prezzo di mercato e l’accesso ai propri canali di acquisto a prezzi di convenzione con i principali leader di mercato.

Roma Makers è anche in grado di supportare la scuola nell’accesso ai bandi del Miur per l’ottenimento dei fondi necessari al progetto.

In alternativa, Roma Makers effettuerà in proprio l’acquisto delle macchine che rimarranno di propietà dell’associazione e le installerà presso i locali messi a disposizione dalla scuola fornendole in regime di comodato d’uso.

Le attività di supporto alla didattica saranno effettuate da Roma Makers nell’ambito di un’apposita convenzione che sarà stipulata con la scuola e che prevederà sia attività curriculari che extra curriculari.

I termini economici della convenzione saranno concordati con la scuola a seconda delle modalità scelte per effettuare l’investimento relativo alle attrezzature del FabLab.

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7 Modello di convenzione

Gli schemi di convenzione vengono concordati caso per caso adattandoli alle esigenze e alle caratteristiche di ogni istituto.

Le linee guida possono comunque essere sintetizzate nei punti seguenti:

• Oneri, compensi e qualunque altro aspetto economico viene concordato sulla base degli investimenti effettuati da ciascuna parte, delle risorse disponibili e sulla possibilità di sfruttare il Fablab per attività rivolte al territorio in orario extra-scolastico.

• La scuola identifica e mette a disposizione i locali, stabilendo norme e orari di accesso, sicurezza e polizze assicurative.

• Vengono acquistate le attrezzature ed installato il FabLab secondo il progetto presentato da Roma Makers.

• Vengono concordate le azioni formative da effettuare sui docenti e i relativi orari delle attività.

• Vengono concordati sulla base dei requisiti e delle esigenze degli insegnanti il programma delle attività didattiche da svolgere in orario scolastico e le ore di impegno del personale Roma Makers.

• Negli orari di apertura della scuola al di fuori dell’orario scolastico vengono concordate le modalità con cui Roma Makers offre agli studenti iscritti alla scuola e al territorio attività didattico-ricreativa a pagamento e accesso alle attrezzature del FabLab per la conduzione di progetti personali.

Lo sfruttamento del FabLab per attività e servizi rivolti al pubblico, oltre a consentire all’associazione Roma Makers il recupero dei costi non coperti dalle risorse a disposizione della scuola, è in linea con l’obiettivo di diffusione della cultura digitale e della tecnologia sul territorio raccomandata dalle recenti direttive ministeriali.