Autismo: nuove tecnologie come spinta all’interazione e alla comunicazione

Il team di ricerca del laboratorio Nac del dipartimento Teomesus dell’Università Federico II e il centro di riabilitazione campano Neapolisanit srl di Ottaviano (Na), mirano a sviluppare una nuova metodologia riabilitativa per soggetti affetti da sindrome autistica.

Il disturbo autistico incide in maniera drammatica sul normale sviluppo dell’individuo, compare in genere prima dei tre anni compromettendo principalmente le capacità di interazione sociale, comunicative e di immaginazione. E’ provato che l’adozione di adeguati programmi psicopedagogici focalizzati sulla Comunicazione aumentativa e alternativa (PECS, PSC, Comunicatori elettronici) e l’inserimento del paziente in specifici programmi riabilitativi e individualizzati, favoriscono un miglioramento nelle capacità di apprendimento, comunicazione e relazione con gli altri. Fino ad oggi i trattamenti più efficaci per la cura dell’autismo sono centrati sull “Applied behaviour analysis/verbal behaviour e sull’utilizzo di programmi di comunicazione aumentativa e alternativa che permettono di utilizzare pittogrammi, foto e immagini con i quali i soggetti autistici apprendono come indicare e/o toccare una moltidudine di immagini corrispondenti a ciò che desiderano, avviando così un tipo alternativo di comunicazione e interazione con l’interlocutore. Tra questi ultimi spicca il sistema PECS – “Picture Exchange Communication System”- che garantisce lo sviluppo di una comunicazione funzionale e di scambio sociale tramite un apprendimento a piccoli passi e con “rinforzi” volti a incoraggiare l’iniziativa del paziente.

Alla luce di tutto questo, i ricercatori del laboratorio Nac – laboratorio per lo studio dei sistemi cognitivi naturali e artificiali- del dipartimento di Teorie e metodi delle scienze umane e sociali dell’Università Federico II, in collaborazione con il team del centro di riabilitazione campano Neapolisanit srl, hanno elaborato uno studio volto allo sviluppo di una nuova metodologia riabilitativa che verrà testato nell’arco del 2012/2013.

Quattro bambini affetti da sindrome autistica in carico al centro Neapolisanit e che svolgono già trattamenti basati su PECS con cadenza bisettimanale, verranno posti all’interno di una stanza di riabilitazione che riprodurrà un classico ambiente domestico e all’interno della quale verranno posti vari oggetti dotati di sensori passivi RFID. I soggetti verranno muniti di un tablet collegato ad un particolare software che si attiverà qualora il soggetto lo avvicinerà ad uno dei tanti oggetti presenti nella stanza. Il sistema di software consenitrà di “dar vita” agli oggetti, che quando entreranno in contatto con il tablet, reagiranno emettendo suoni, parole, attivando luci o altri oggetti esterni. Anche i terapisti che saranno presenti nella stanza saranno a loro volta dotati di sensori RFID all’altezza del collo e lo studio verrà svolto in 5 fasi:

Si inizierà chiedendo al soggetto di avvicinare il tablet ad un oggetto o al terapista; nel momento in cui ciò avverrà il software farà apparire sullo schermo del tablet un’immagine di oggetto/azione/attività. Insieme a queste immagini apparirà anche una freccia che indica al soggetto di avvicinarsi al terapista per chiedere ciò che desidera. A quel punto il soggetto dovrà avvicinarsi al terapista e quest’azione determinerà il contatto tra il tablet e il sensore posto sull’adulto e dal tablet si udirà una voce registrata che nominerà l’oggetto/azione apparsa sullo schermo. Infine sullo schermo del tablet apparirà una sequenza di immagini cliccabili che consentirà al bambino di costruire una frase.

Lo studio intende verificare l’efficacia di una nuova metodologia comunicativa di ambient intelligence confrontando la PECS tradizionale e PECS digitale con oggetti interattivi. I bambini verranno valutati sulla base di diversi test volti a stabilire la loro età mentale e il loro grado di autismo prima dell’inizio dell’esperimento al fine di verificare se dopo di esso ci sarà stato maggiore o minore autoapprendimento. Le sessioni terapeutiche, inoltre, verranno completamente videoregistrate in modo da poter utilizzare le registrazioni per creare una checklist di comportamenti da adottare come schema di codifica delle funzioni di base quali attenzione, interazione, linguaggio, sofisticazione di gioco, associazione.

Progetto Block Magic: pronto il prototipo del Kit

Magic Block kit didattico pronto! Il kit di block magic è costituito da un insieme di blocchi logici magici e una bacchetta magica. In uno scenario tipico, la classe viene divisa in gruppi e ad ogni gruppo viene fornita cuna valigia di blocchi magici e una bacchetta . L’insegnante pone un compito (ad esempio ordinare i blocchi magici per raccontare una storia) progettato per sviluppare una specifica capacitò:creativa, logica, linguistica, o strategica. Poi, i bambini lavorano da soli o insieme per risolvere il compito usando la bacchetta magica per toccare i blocchi adatti al compito. Un computer darà un feedback su ogni azione (cioè ogni volta che viene toccato un blocco con la bacchetta magica o con un eventuale guanto). Quando i bambini toccano un blocco, o una sequenza di blocchi con la bacchetta, Magic Block genera feedback accattivanti (ad esempio un suono o un video) che cambiano da una attività all’altra o in fasi diverse della stessa attività. Questa caratteristica rende il sistema una fonte inesauribile di sorpresa e di curiosità per i bambini.

Il progetto Block Magic: nuovi scenari di apprendimento in rotta verso gli SMART OBJECTS

Dal 2007 mi occupo di possibili nuovi scenari per l’apprendimento che contemplino l’utilizzo di tecnologie interattive quali R-FID, smart objects, QR-CODE. Successivamente alla discussione della tesi di dottorato e, muovendo dalle basi di prototipi sviluppati durante questi anni, un consorzio di partner europei ha deciso di provare a presentare una proposta di finanziamento per un ulteriore studio e sviluppo delle tecnologie e metodologie  provenienti dai miei studi  per  applicarle a particolari contesti di apprendimento.

A tal fine è stato promosso e finanziato dalla comunità europea nell’ambito del LIFELONG LEARNING PROGRAMME un progetto che utilizza una combinazione innovativa di tecnologia RFID che avevo sperimentato durante le mie precedenti ricerche, e tecniche software avanzate allo scopo di sostenere i bambini in età scolare, con difficoltà di apprendimento e non, nello sviluppo di una vasta gamma di competenze cognitive, linguistiche e sociali. Lo sviluppo dell’apprendimento nei bambini muove da una continua interazione tra capacità individuali e stimoli sociali (Shaffer, 1971). Se da una parte, infatti, è stato da più voci (Bruner, 1996) enfatizzato il ruolo fondamentale dell’esperienza diretta e attiva per l’apprendimento, dall’altra, già a partire dalla letteratura contestualista, è stato infatizzato il ruolo degli stimoli offerti dall’ambiente esterno per i processi di comprensione della realtà e di apprendimento. In particolar modo, l’unione tra l’individuale e il sociale si realizza all’interno dei processi di apprendimento cooperativo, che si fondano sulle interazioni tra pari, oltre che sulle interazioni asimettriche (con genitori e insegnanti) tradizionalmente deputate al compito educativo. Alcuni studi (Verba, 1982; Stambak et al., 1983) hanno, infatti, evidenziato come fin dalla primissima infanzia gli scambi tra coetanei, in contesto di piccolo gruppo, permettono loro di progredire nella costruzione di significati condivisi, nella conoscenza delle proprietà degli oggetti e nella padronanza del loro utilizzo.Pur essendo, da tempo, utilizzate in contesti di formazione scolare strategie educative volte a favorire l’apprendimento cooperativo, tuttavia per gli educatori risulta difficile il compito di conciliare livelli di formazione differenti, background socio-relazionale diversi all’interno di un’unica attività formativa che veicoli lo sviluppo sereno e contemporaneo di competenze cognitive, linguistiche e sociali. Inoltre, molti bambini, specialmente quelli provenienti da ambienti svantaggiati o con esigenze particolari, possono avere difficoltà a mantenere l’attenzione e la motivazione durante le attività di apprendimento. Il progetto Block Magic propone l’utilizzo di una metodologia che utilizza il kit didattico B M progettato per lo sviluppo dell’apprendimento non solo per i bambini normodotati, ma anche per i bambini con bisogni speciali, compresi i bambini con deficit sensoriali, dislessia, ADHD, e lieve ritardo mentale.Una versione primitiva è stata già testata con successo con i bambini nella riabilitazione dopo l’impianto cocleare. L’uso del sistema, pertanto, può facilitare l’accesso all’apprendimento per questi bambini e per coloro che hanno esigenze simili. Block Magic è un kit che può essere utilizzato come base per creare una sorta di storia, altamente motivante grazie ad una metodologia di apprendimento. Esso è stato pensato per essere poco costoso, e per essere utilizzabile “out of the box” da docenti e discenti senza competenze informatiche. Block-Magic utilizza metodologia e tecnologie già sperimentate con successo nella riabilitazione dei bambini con impianto cocleare ( Rega, A., Iacono, I., Scoppa,A., (2009) . Magic Glove: An Interactive Hardware/Software System to Animate Objects. An Exploratory Study in Rehabilitation Setting. In Proceedings of IDC 2009 – The 8th International Conference on Interaction Design for Children pp. 313-316 .New York, NY, USA: ACM – ISBN:978-1-60558-395-2 Download ), ed estese e generalizzate, nell’ambito del progetto Block Magic, con lo scopo di sostenere una vasta gamma di attività di apprendimento, sia per bambini normodotati che per bambini con bisogni speciali. Ad esempio, esso è stato progettato per essere efficace con i bambini che trovano difficoltà a mantenere l’attenzione durante le attività in classe, può rendere più facile, per gli insegnanti, il compito di adottare un approccio didattico incentrato sul bambino stesso. Le caratteristiche principali di Block Magic includono una solida base di pratiche didattiche già esistenti (come i blocchi logici), a basso costo, immediate e facili da configurare per l’utilizzo. Le attività di apprendimento proposte sono state formulate per sostenere lo sviluppo di logica, matematica, linguistica, oltre alle competenze strategiche e sociali. Tali attività sono implementate attraverso un ambiente digitale innovativo che, se utilizzato in piccolo gruppo, contribuisce a sviluppare abilità socio-cognitive quali: la condivisione di gruppo, l’esplorazione, la discussione e il problem solving. Anche se la pedagogia proposta da Block Magic è progettata per bambini in età prescolare e bambini nei primi mesi di scuola primaria, con soluzioni pedagogiche diverse, inoltre, potrebbe essere possibile utilizzare la medesima tecnologia per supportare diversi obiettivi di apprendimento in una vasta gamma di target. Alcuni esempi: apprendimento delle lingue per adolescenti e adulti; formazione professionale per operai, tecnici, adulti e per le persone con bisogni speciali.

Per maggiori informazioni: http://www.blockmagic.eu/main/about/partners/istc/

TECNOLOGIE DIDATTICHE E LUDICHE PER PROMUOVERE L’INTEGRAZIONE

TECNOLOGIE DIDATTICHE E LUDICHE PER PROMUOVERE L’INTEGRAZIONE DI SOGGETTI CON DEFICIT COGNITIVI ALL’INTERNO DEL GRUPPO CLASSE

Veicolare contenuti educativi e creare nuove forme di socializzazione attraverso l’uso di giochi tecnologici interattivi. Questo è lo scopo del  progetto di ricerca presentato in questo scritto e che mira ad utilizzare le moderne tecnologie di gioco di tipo “playware”.  Per playware si intendono giochi che prevedono l’uso di tecnologie pervasive (robot e sensori sparsi nell’ambiente controllati da computer) volte a favorire lo sviluppo di nuovi scenari ludici dove l’utente affina contemporaneamente le abilità cognitive, motorie e sociali. Da una prospettiva evolutiva ed educativa, il gioco viene considerato come la modalità attraverso la quale i bambini/alunni apprendono e scoprono il mondo divertendosi. Grazie al gioco il bambino apprende: apprende quelle che sono le regole sociali, le nuove forme di socializzazione, di comunicazione interpersonale e di integrazione sociale. Attraverso il gioco il bambino sperimenta ruoli, funzioni e può agire la sua creatività. La massiccia presenza di supporti tecnologici (playstation®, nintendo®, telefonini) sta facendo in modo che il gioco, da momento di integrazione che era, sta diventando ormai momento di isolamento. Non esistono più regole sociali condivise nei giochi (come succedeva con i classici “giochi da strada” ), poiché le nuove norme ludiche sono dettate dalle competenze tecniche che il bambino possiede: se sa usare il computer, il cellulare o la playstation. Fino a pochi anni fa un soggetto svantaggiato poteva partecipare ad attività ludiche insieme ai compagni normodotati, poiché i giochi effettuati erano semplici e comprensibili. Oggi la prospettiva è cambiata, i bambini trascorrono il tempo libero utilizzando giocattoli tecnologicamente avanzati e difficilmente usabili da soggetti svantaggiati. Il bambino affetto da Sindrome di Down che, per esempio, si reca ad una festa di compleanno di un proprio coetaneo deve ormai, per integrarsi, possedere le competenze per poter utilizzare i più moderni videogames, oppure deve saper utilizzare i moderni sistemi di messaggistica disponibili sui telefoni cellulari o sul web (face book). Tutto ciò ha una ricaduta, tanto sul bambino normodotato, quanto sul bambino disabile che, difficilmente, riuscirà ad acquisire tali competenze e difficilmente riuscirà ad integrarsi un gruppo per portare avanti una forma di gioco condivisa con un gruppo di pari. In virtù di tale considerazione stanno nascendo sistemi di gioco definiti “Playware”, ossia sistemi hardware e software che mirano a produrre esperienze di gioco interattive e sociali attraverso l’utilizzo di tecnologie pervasive, presenti nell’ambiente reale e con le quali il giocatore interagisce durante la propria esperienza ludica (Lund, H.H., Klitbo, T. and Jessen, C.; 2005). L’attrazione della tecnologia del gioco diventa un ponte per creare relazioni sociali, allo stesso tempo il gioco esce dal monitor e pervade l’ambiente, favorendo lo sviluppo di nuovi scenari ludici che possano incoraggiare insieme la crescita di abilità cognitive, motorie e sociali. Tenendo conto di queste importanti considerazioni si potrebbero utilizzare queste moderne tecnologie all’interno del contesto scolastico, utilizzando tali apparti come attraente momento di socializzazione e di apprendimento, con lo scopo ultimo di favorire l’integrazione di un soggetto disabile all’interno del gruppo classe.

Prove Piagettiane multimediali

Il software “Diego Pizza Adventure” permette di divertirsi con giochi di ispirazione piagettiana (teorie sullo sviluppo del bambino dello psicologo J. Piaget) e vuole essere uno strumento per stimolare alcune capacità cognitive di bambini di età compresa tra 5 e 9 anni di età. I giochi messi in scena riguardano  l’acquisizione delle relazioni spazio-temporali e del concetto di velocità; la capacità di costruire una serie, cioè l’abilita’di ordinare gli oggetti secondo una dimensione, e la capacità di creare corrispondenze fra elementi di serie diverse; aiuta a stimolare l’apprendimento del concetto di conservazione, secondo cui un liquido viene riconosciuto di quantità costante anche se e’travasato in recipienti di diverse forme e dimensioni; permette ai bambini di allenarsi con le capacità di trattare i quantificatori “tutti”e “alcuni”, applicati alle classi e alle sottoclassi di una gerarchia.


Per giocare in “Diego Pizza Adventure” clicca qui

Angelo Rega – Massimiliano Schembri

Wandbot 2.1 – Il lancio al festival della scienza 2011

<< Tutto ciò che è intorno si anima, e se tocchi un oggetto succede qualcosa! D’un tratto l’ambiente circostante si costella di iper-oggetti la cui manipolazione può scatenare svariate reazioni ! >>

Questo è stato lo slogan che negli ultimi 4 anni ha fatto da supporto al progetto WANDBOT sviluppato in collaborazione al Dr. Massimiliano Caretti dell’ISTC-CNR e al Prof. Orazio Miglino dell’Università degli Studi di Napoli.

Nel tempo Wandbot ha trovato svariate applicazioni ed ha dimostrato la sua estrema flessibilità, tanto che, da semplice stumento da utilizzare nella pratiche di riabilitazione cognitiva, è diventato un sistema autore in grado di costruire scenari di realtà aumentata utili tanto in constesti clinico/riabilitativi, quanto in contesti di apprendimento e divulgazione scientifica.

Wanbot (negli Science Center chiamato “Robofrof”) sta lasciando la sua forma di “prototipo”, infatti, il lavoro di oggi è concentrato sulla definizione del design della periferica che permette l’interazione dell’utente con gli oggetti a lui circostanti. Tale studio di design è stato affidato al team di “Architecture and Vision” , sotto la direzione di Arturo Vittori , uno tra i designer italiani più famosi, nonchè relatore in numerosi convegni e conferenze internazionali sui temi della progettazione, dell’architettura spaziale, del trasferimento tecnologico e dell’eco sostenibilità. L’immagine del post riporta uno degli esperimenti di design realizzati dal team di Vittori. L’oggetto definitivo sarà mostrato in anteprima al pubblico durante la manifestazione scientifica italiana FESTIVAL DELLA SCIENZA 2011

Clicca qui per scaricare lo studio di design

I robot vi raccontano il Mediterraneo

Anche quest’anno i team di ricerca del laboratorio di Cognizione Naturale ed Artificiale (Federico II) e del laboratorio di Tecnologie Avanzate per l’Apprendimento (ISTC-CNR) sono stati selezionati dall’organizzazione  del FESTIVAL DELLA SCIENZA DI GENOVA per esporre i propri prodotti di ricerca.
UN LABORATORIO ALL’INSEGNA DELL’ESPLORAZIONE E DEL DIVERTIMENTO:
Gioca con i nostri robot e scopri il Mediterraneo! Cinque squadre di giocatori impegnati in una corsa “robotica” si contendono la vittoria finale a suon di domande scientifiche, culturali, politiche e geografiche sui paesi del Mediterraneo. Mentre si avvicinano al traguardo, i Robot-prof formulano le domande e giudicano le risposte, oltre a decidere prove a sorpresa da eseguire. Oppure, cimentati, dal web o direttamente dalle postazioni collocate negli spazi del Festival, nell’addestramento degli automi del videogioco BestBot 2.0, per poi passare alla modalità “sfida” e confrontarti online con i robot degli altri giocatori. È così che possiamo venire catapultati nel mondo dei robot, una grande sfida per la scienza e la tecnologia, e conoscere gli algoritmi che regolano la vita artificiale, per capire come una macchina possa diventare davvero simile a un organismo. “Allevare” una macchina, che sia un robot, un avatar di un videogioco o un tutor artificiale, significa dotarla della capacità di apprendere dall’esperienza o dall’esempio di un addestratore umano. Questo consente all’”organismo robot” di agire in modo non prestabilito, adattandosi ed evolvendosi in mondi fisici o digitali di complessità paragonabili al nostro ambiente di vita. Da alcuni anni gli “Algoritmi di Apprendimento per macchine” cominciano ad essere applicati in vari contesti, dai videogiochi alla robotica, dalla ricerca di informazioni sul web: la grande sfida per la “vita artificiale” è lanciata!
Riferimenti:

A cura di: Advanced Learning Technologies Research Group, Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione, Consiglio Nazionale delle Ricerche e Natural and Artificial Cognition Laboratory, Università di Napoli Federico II. Con il sostegno della Commissione europea nell’ambito delle attività di disseminazione del progetto di ricerca «Teaching to Teach with Technology» (www.t3.unina.it).

«Smeralda Rsa», per gli anziani esercizi di memoria

la Nuova Sardegna — 12 giugno 2010   pagina 03   sezione: OLBIA

PADRU. Gli anziani potrebbero mantenere la loro efficienza psicologica e migliorare la qualità della propria vita attraverso l’allenamento mentale? È la domanda a cui sta cercando di rispondere la Smeralda Rsa che ha recentemente avviato una nuova ricerca in ambito neuro-psicologico per aiutare i propri pazienti a tenere allenate, attraverso esercizi quotidiani di attivazione mentale, le abilità cognitive: memoria a breve e a lungo termine, scrittura, calcolo semplice e linguaggio strutturato. La sperimentazione è frutto della collaborazione attivata tra gli esperti interni alla Rsa e Angelo Rega, psicologo sperimentale del Laboratorio di cognizione naturale e artificiale del Dipartimento di scienze relazionali dell’Università Federico II di Napoli. «Da anni – spiega l’amministratore della residenza sanitaria assistenziale padrese, Giuseppe Casillo – si pensa che una ginnastica mentale mirata, volta al mantenimento delle funzioni cognitive nel tempo, possa contribuire a una minore degenerazione di tali funzioni e, nel contempo, garantire un’efficienza intellettiva». Ipotesi avvalorata dai risultati ottenuti da numerosi corsi e studi, i quali hanno, però, anche dimostrato che gli esercizi mentali sono efficaci se fatti in maniera continuativa e costante. Da qui, la decisione della Smeralda di indagare su questi nuovi trattamenti «che – sottolinea Casillo – potrebbero garantire agli ospiti della struttura una migliore percezione del “funzionamento” della propria persona e della qualità della vita in generale».  Attraverso una “ginnastica mentale”, dunque, gli ospiti della Smeralda saranno aiutati a ricordare, calcolare, leggere e scrivere. Le nuove tecnologie giocheranno un ruolo fondamentale nei trattamenti: verrà infatti sperimentato l’utilizzo di particolari software per il potenziamento cognitivo che, con l’impiego dei computer, alleneranno la mente dei pazienti, terranno traccia delle loro prestazioni e renderanno gli esercizi più interessanti. (t.s.)

Wandbot: un sistema interattivo per l’apprendimento

Wandbot è un gioco che attraverso l’uso di tecnologie pervasive mira a favorire lo sviluppo di nuovi scenari ludici dove l’utente affina contemporaneamente le abilità cognitive, motorie e sociali.

Il gioco consiste in una corsa tra robot fuori dal comune poiché il robot vincitore viene decretato in base alle azioni che il giocatore compie nel mondo reale.Il setting del gioco è composto da 3 corsie, all’interno di ogni corsia vi è un robot Lego NXT ed alla testa di ogni corsia è posizionato un computer con uno schermo. Tutt’intorno sono sparsi degli oggetti di spugna di varia natura e forma.  La modalità di gioco è la seguente: sul monitor del computer appare una parola in lingua inglese, il giocatore deve comprenderne il significato e successivamente toccare con un guanto interattivo l’oggetto corrispondente e portarlo di fronte allo schermo del pc. Se l’oggetto scelto è corretto il robot compie alcuni passi avanti. Più oggetti raccoglie il giocatore, più il suo robot avanza verso il traguardo. La formula del gioco è quindi basata sul fattore ludico e competitivo determinato dalla corsa tra i robot, sulla componente educativa derivata dall’abilità dell’utente di comprendere le parole in lingua inglese e sull’abilità motoria determinata dalla velocità con cui il giocatore corre a raccogliere gli oggetti.

http://www.nac.unina.it/wandbot/