Rubrica di valutazione progetto Arduino: consegna e portfolio

Se valuti un progetto Arduino chiedendoti soltanto «funziona?», rischi di dare lo stesso voto a chi ha copiato il codice di un compagno e a chi ha rimontato il circuito tre volte e ha trovato l'errore da solo. Una rubrica di valutazione per progetti Arduino più equa guarda cinque dimensioni: il circuito (è montato in modo corretto e ordinato?), il codice (lo studente sa cambiare qualcosa di proposito?), la comprensione (sa spiegare una riga che scegli tu?), il processo di debug (cosa ha fatto quando non funzionava?) e la documentazione e presentazione (sa mostrare quello che ha fatto?). Circuito, codice e documentazione misurano il prodotto; comprensione e debug misurano il processo. Quando più di metà del voto viene dal processo, gli studenti smettono di nascondere gli errori e cominciano a spiegarli.

Questo articolo è un insieme di modelli che puoi portare in classe domani: una rubrica principale con 6 criteri e 4 livelli, i pesi, una scheda di consegna di una pagina, una lezione di consegna di 40 minuti, una checklist di 5 minuti al banco, schede di autovalutazione e di valutazione tra pari, un portfolio per il quadrimestre e il calcolo passo per passo del voto di uno studente. Gli esempi partono da una classe ipotetica di 24 studenti divisi in gruppi da tre. Se ti serve una tabella più breve a 3 livelli per un'osservazione rapida nelle lezioni settimanali, usa la rubrica del piano di lezione di robotica e coding in 8 settimane; l'insieme qui sotto è pensato per il voto che dai alla fine di un progetto.

Perché «funziona?» non basta: 5 dimensioni

Nei progetti Arduino il prodotto e l'apprendimento non stanno sempre nello stesso posto. Un semaforo con i LED che si accendono in ordine può voler dire che lo studente ha caricato il codice senza mai leggerlo. Una luce notturna che non si accende mai può essere invece il tentativo in cui qualcuno ha misurato il valore del sensore nel monitor seriale e ha trovato una soglia scelta male, cioè proprio l'obiettivo della lezione. Per questo aiuta dividere la rubrica in due famiglie. Sul lato del prodotto guardi il circuito, il codice e i documenti consegnati; queste prove stanno sul banco, sulla carta e in una foto. Sul lato del processo guardi come parla lo studente e che percorso segue cercando un errore; lo vedi solo facendo domande e osservando. La tabella riassume cosa guardare in ogni dimensione e da dove arriva la prova.

La rubrica principale: 6 criteri, 4 livelli e pesi

Alle cinque dimensioni abbiamo aggiunto un sesto criterio: metodo di lavoro, sicurezza e collaborazione. In una lezione di Arduino a gruppi, cambiare i cavi con l'USB collegato o abbandonare il proprio ruolo fa parte dell'apprendimento anche questo. Ogni livello è scritto come un comportamento osservabile; al posto di espressioni vaghe come «capisce bene» trovi cose che puoi vedere al banco, come «spiega correttamente la riga scelta e dice cosa succede se cambia». Per collocare uno studente in un livello basta aver visto una volta il comportamento di quella cella. Se sei indeciso tra due livelli, scrivi quello più basso con una breve nota; sarà la prima cosa che controllerai nel progetto successivo.

I pesi sono scelti apposta: il 45% del voto viene dal prodotto (circuito, codice, documentazione) e il 55% dal processo (comprensione, debug, metodo). La comprensione pesa di più perché, in una lezione in cui il codice si copia facilmente, la spiegazione dello studente stesso è il segnale più affidabile di quello che ha davvero imparato. Nei primi progetti puoi portare il montaggio al 25% e abbassare il codice al 10%; nelle prime settimane gli studenti caricano comunque soprattutto codice già pronto. Nella seconda metà del quadrimestre, quando iniziano a combinare due progetti o ad aggiungere comportamenti propri, ha più senso portare il codice al 20% e abbassare il circuito al 15%. Il totale resta sempre 100, e i pesi vanno condivisi con gli studenti prima di iniziare il progetto; chi sa cosa porta punti compila anche la scheda di consegna con più cura.

Modello di scheda di consegna del progetto

La scheda di consegna occupa una pagina e il gruppo la compila prima di mostrare il progetto. Non deve essere una bella relazione, ma un unico posto in cui raccogliere le prove della rubrica: elenco dei componenti e tabella dei collegamenti servono al criterio circuito, la riga modificata al codice, l'errore e la sua soluzione al debug, la foto e il video alla documentazione. L'ultima riga, «Cosa fa questa riga?», la compili tu. L'esempio qui sotto è la scheda di un gruppo ipotetico che ha realizzato il progetto gratuito di BlueGrays Luce notturna con LDR. L'elenco dei componenti viene dalla sezione Componenti Necessari del progetto e i collegamenti dallo Schema del Circuito. Quando copi il modello, svuota la terza colonna.

La forza della domanda «Cosa fa questa riga?» è che mostra cosa ha capito davvero lo studente, anche in un codice copiato. Scegli una riga diversa per ogni membro del gruppo e scrivi la risposta nell'ultima riga della scheda. Una buona riga è quella che cambia il comportamento del programma: un pinMode(), un analogRead() o digitalRead(), una condizione if, un delay(). Non scegliere una parentesi graffa o una riga vuota. Fai la domanda in due passi: prima «cosa fa questa riga?», poi «cosa succede se cambi il 13 di questa riga in 12?». Chi risponde bene alla seconda domanda si colloca al livello 3 di comprensione; chi spiega il flusso del programma dall'inizio alla fine, al livello 4. Per scegliere le righe nei progetti già pronti ti guidano le spiegazioni Passo dopo passo della scheda Capire il codice del progetto; lì trovi in fretta le righe chiave del programma. Come leggere questa sezione con gli occhi di uno studente lo abbiamo spiegato in Capire il codice e Prova tu.

Lezione di consegna: valutare 8 gruppi in 40 minuti

Checklist di 5 minuti al banco

Stampa questa lista in A4 e usa una copia per gruppo. L'ordine è voluto: prima alimentazione e circuito, poi codice, alla fine le domande orali. Se il progetto non funziona, non lasciare la lista a metà; i punti rimanenti raccolgono prove per il criterio debug. Dedica al massimo 5 minuti a ogni gruppo; dopo qualche consegna la maggior parte dei controlli richiede 4 minuti.

• Alimentazione: La scheda è alimentata via USB e il suo LED di accensione è acceso.
• GND comune: La linea negativa della breadboard è collegata al pin GND di Arduino; sensore e LED sono sulla stessa linea.
• Componenti: Il LED è nel verso giusto (piedino lungo sul lato positivo), ogni LED ha una resistenza davanti, i valori delle resistenze corrispondono alla scheda di consegna.
• Confronto con lo schema: I pin usati sono esattamente quelli della tabella dei collegamenti nella scheda di consegna.
• Codice: Il codice caricato sulla scheda contiene la modifica indicata; se non sei sicuro, chiedi al gruppo di caricarlo un'altra volta.
• Comportamento: Il progetto fa quello che deve; se no, il gruppo sa dire perché o quale passo sta provando in questo momento.
• Mostrare la modifica dal vivo: Il gruppo riporta il valore modificato a quello originale e mostra la differenza.
• Cosa fa questa riga? A ogni membro è stata chiesta una riga diversa e la risposta è nella scheda.
• Registro degli errori: C'è almeno una voce per questo progetto: sintomo, tentativi, soluzione.
• Prova: C'è una foto nitida del circuito scattata dall'alto e un video di 10–20 secondi del progetto in funzione.

Scheda di autovalutazione

La scheda di autovalutazione aiuta lo studente a dare un nome al proprio apprendimento e ti offre un secondo sguardo da confrontare con la tua rubrica. Ogni studente la compila da solo; non è una scheda di gruppo. L'ultima colonna è la più importante: chiedi a chi segna «Sì» di scrivere una prova. L'autovalutazione non entra nel voto, ma se tra il livello che hai dato e la crocetta dello studente ci sono due gradini di differenza, è un buon segnale per parlarci un minuto. A volte lo studente si sottovaluta, a volte ricorda un momento che tu non hai visto.

Scheda di valutazione tra pari

La scheda di valutazione tra pari si compila mentre i gruppi provano i progetti degli altri. Fissa la regola fin dall'inizio: niente punteggi, solo osservazioni e suggerimenti. Che gli studenti diano un voto a un compagno non è equo e crea tensione in classe; la struttura «due cose che mi sono piaciute, un suggerimento» insegna invece come si dà un buon riscontro. Se vuoi, puoi usare la qualità del suggerimento scritto come prova per il criterio collaborazione. Restituisci la scheda compilata al gruppo autore del progetto; è quella che finisce nel suo portfolio.

Portfolio: cosa si raccoglie durante il quadrimestre

Il portfolio racconta la storia del quadrimestre, non di un singolo progetto. Mettere la scheda di consegna del primo progetto con il LED accanto a quella dell'ultimo progetto mostra i progressi meglio di qualsiasi numero. Che sia cartaceo o digitale non importa; conta aggiungere in ogni progetto gli stessi elementi con gli stessi nomi. Per un portfolio digitale basta la cartella in cloud o la piattaforma didattica che la tua scuola usa già: una cartella per studente, una sottocartella per progetto e nomi dei file che iniziano con numero del progetto, nome del progetto e versione. Per un portfolio cartaceo basta un raccoglitore ad anelli con un divisorio per progetto.

La parte più preziosa del portfolio è il registro degli errori, perché lì si trova la prova del criterio debug. Ogni riga risponde a sei domande: data e progetto, sintomo (cosa è successo?), prima ipotesi, tentativi (in ordine), causa reale e cosa farò la prossima volta. Una riga di esempio: «12 novembre, Luce notturna con LDR; il LED non si accende mai; ipotesi: LED al contrario; abbiamo girato il LED, nessun cambiamento, abbiamo stampato il valore nel monitor seriale; causa reale: la soglia 50 era troppo bassa per la luce dell'aula; la prossima volta misurerò prima il valore del sensore». Un registro che raccoglie 10–15 righe nel quadrimestre mostra quali errori lo studente non fa più. Fai annotare anche gli errori di compilazione; i più comuni li trovano in errori di compilazione Arduino e come leggere i valori dei sensori in come usare il monitor seriale.

Dati dall'app: cosa offre BlueGrays e cosa no

Se i tuoi studenti usano BlueGrays sul proprio telefono, alcune parti dell'app forniscono prove piccole ma utili per la valutazione. Hanno tutte una cosa in comune: è lo studente a mostrarti l'informazione sul proprio schermo; l'app non la invia separatamente all'insegnante. Usale quindi non come voto da sole, ma come prova che apre una conversazione e completa il portfolio.

• L'ho fatto: Quando finisce un progetto, lo studente tocca questo riquadro nella pagina del progetto e il progetto finisce in La Mia Officina > Progetti Completati. Durante il controllo del portfolio chiedigli di aprire questo elenco; diventa un indice rapido dei progetti fatti nel quadrimestre. Segnarlo richiede un solo tocco, quindi è una dichiarazione e non una prova: per ogni progetto dell'elenco cerca nel portfolio una scheda di consegna o una foto.
• Verifica orale con Prova tu: Il compito Prova tu alla fine della sezione Capire il codice va un passo oltre «Cosa fa questa riga?». Leggi il compito ad alta voce e chiedi allo studente di dire, senza guardare il telefono, quale riga cambierebbe e come; poi fagli fare la modifica e caricarla. Concordate fin dall'inizio che dirà apertamente se ha usato il Suggerimento o Mostra la soluzione: risolverlo con il suggerimento può valere 3 in comprensione, risolverlo senza e spiegare il perché può valere 4.
• Se ti blocchi e Risoluzione dei problemi: Un gruppo che segue in ordine la sezione Se ti blocchi di Capire il codice, o l'elenco Risoluzione dei problemi del progetto quando c'è, sta mostrando un metodo di debug. Chiedi in quale punto hanno trovato l'errore e fallo annotare nel registro degli errori.
• Domande del giorno e Il mio livello: Il set di domande che cambia ogni giorno, gli XP e i livelli da A1 Prima luce a C2 Maestro d'officina sono un buon modo per tenere gli studenti in contatto con l'elettronica tra una lezione e l'altra, ma non trasformarli in voti. Le domande si fanno a casa e da soli, il livello non scende mai e il risultato dipende da quanto tempo ognuno può dedicarci. Usali per motivare: chi vuole condivide il nuovo livello con la classe a fine settimana, senza obbligare nessuno.

Esempio di calcolo del voto: il punteggio di una studentessa

Mettiamo che Sara sia la lettrice del gruppo che ha realizzato il progetto Luce notturna con LDR. Le tue osservazioni nella lezione di consegna sono queste: ha montato il circuito seguendo lo schema senza errori (circuito 3); ha cambiato la soglia ma non ha aggiunto un nuovo comportamento (codice 2); ha spiegato la riga dell'if, ha detto che con una soglia di 600 invece di 300 il LED si accenderebbe con meno buio e ha spiegato il flusso del programma dall'inizio alla fine (comprensione 4); ha proposto di stampare il valore nel monitor seriale quando il LED non si accendeva e l'ha annotato nel registro (debug 3); la scheda di consegna aveva la foto ma mancava la tabella dei collegamenti (documentazione 2); ha svolto il ruolo e aiutato il gruppo vicino (metodo 4). Ci sono due modi per calcolare il punteggio. Con il metodo lineare ogni criterio vale il livello diviso 4 per il peso. Con la conversione morbida i livelli valgono 1 = 50%, 2 = 70%, 3 = 85%, 4 = 100%; così chi ha iniziato ma ha fatto fatica non resta vicino allo zero in un criterio.

Con il metodo lineare Sara ottiene 77,5 su 100, cioè circa 7,75 in decimi; con la conversione morbida 86,5, cioè circa 8,65. Qualunque metodo scegli, usa lo stesso per tutto il quadrimestre e spiegalo agli studenti prima del primo progetto. La tabella dice più di un numero, indica anche cosa fare dopo: i due criteri più bassi di Sara sono codice e documentazione. Nel progetto successivo puoi darle come obiettivi aggiungere un nuovo comportamento (per esempio un breve suono del buzzer oltre al LED quando fa buio) e preparare da sola la tabella dei collegamenti. Se metti pesi e conversione in un foglio di calcolo, i voti di tutti i 24 studenti compaiono appena inserisci i livelli.

Valutare in modo equo: lavoro di gruppo, circuiti che non funzionano, codice copiato

• Contributo individuale nel gruppo: I criteri di prodotto (circuito, codice, documentazione) si possono dare al gruppo in comune, quelli di processo (comprensione, debug, metodo) sono sempre individuali. Chiedere a ogni membro una riga diversa con «Cosa fa questa riga?» crea questa distinzione da sé. Fai ruotare i ruoli (costruttore, controllore, lettore) a ogni progetto, così a fine quadrimestre ogni studente avrà ricoperto ogni ruolo almeno una volta.
• Un circuito che non funziona: Se il progetto non funziona alla consegna, dai al massimo 2 nel circuito, ma non abbassare i criteri di processo. Chi ha cercato l'errore con metodo, l'ha annotato e sa spiegare dove si è bloccato può prendere 3 o 4 nel debug. Se vuoi, concedi una correzione entro la lezione successiva e rivaluta il circuito.
• Codice copiato o già pronto: Partire da un progetto già pronto non è copiare; in classe si lavora comunque con codice già pronto. La vera domanda è cosa ha fatto lo studente con il codice. Poiché il criterio codice guarda la modifica e il criterio comprensione la spiegazione, un codice preso da un altro gruppo ma non capito resta basso da sé in queste due righe. La riga «Da quale progetto sono partito?» della scheda rende un'abitudine citare la fonte invece di nasconderla.
• Codice scritto con un chatbot: Nei progetti fatti a casa il codice potrebbe essere stato scritto con uno strumento di IA. Invece di vietarlo, rafforza la verifica orale alla consegna: i punti vanno a chi sa spiegare e modificare il codice, non a chi l'ha scritto.
• Componenti guasti e assenze: Se il sensore di un gruppo è guasto o uno studente è assente il giorno della consegna, non compilare la rubrica quel giorno; completala nella lezione successiva con un breve controllo al banco. Un problema dovuto al materiale non deve finire nel voto.
• Tutti conoscono la stessa tabella: Leggi la rubrica con gli studenti prima del primo progetto e mostra un esempio per ogni livello. Chi conosce le descrizioni dei livelli chiede cosa serve per il livello successivo invece di contestare il voto.

Non serve aspettare un grande progetto per provare la rubrica la prima volta: inizia con un progetto da una sola lezione come Luce notturna con LDR o Semaforo, usa una volta la scheda di consegna e la checklist, poi adatta i pesi alla tua classe. Se metti la valutazione alla fine di un percorso più lungo, il modello di presentazione di 3 minuti del laboratorio Arduino di 5 giorni funziona bene insieme a queste schede. Se i tuoi studenti aprono i progetti in BlueGrays, l'elenco dei componenti, lo schema del circuito e i passaggi di Capire il codice che alimentano la domanda «Cosa fa questa riga?» sono già pronti; puoi partire da 60 progetti gratuiti, 20 per piattaforma, e, quando passi ai progetti Premium, distribuire codici da pacchetti da 5 o 10 codici con pagamento unico e senza rinnovo automatico in Profilo > Pacchetti Educatore, invece di far sottoscrivere un abbonamento a ogni studente.