PROGRAMMA DI SVILUPPO DELLE TECNOLOGIE DIDATTICHE
1997-2000
STANDARD, SCELTA E ORGANIZZAZIONE DELLE ATTREZZATURE
MULTIMEDIALI
1. Tipologie e standard delle apparecchiature
Nel leggere le indicazioni che seguono si tenga presente che nel
settore dei sistemi multimediali l'evoluzione delle attrezzature
molto veloce. L'elenco delle tipologie di apparecchiature da acquistare
e i criteri di scelta, pur mantenendo una certa validit nel medio
periodo, richiedono dunque una revisione periodica alla luce di
possibili nuove soluzioni. Gli standard di prestazione (dimensionamento,
velocit) sono addirittura soggetti ad essere superati nel giro
di pochi mesi e a volte di poche settimane.
Per questa ragione le indicazioni qui fornite non sono troppo dettagliate
per quanto riguarda gli aspetti tecnici e intendono sopratutto mettere
in evidenza gli aspetti funzionali.
La stazione di lavoro multimediale (di seguito indicata con
SM) e le periferiche
La SM , allo stato attuale della tecnologia presente sul mercato,
l'elemento di base delle attrezzature.
- l'unit centrale e le memorie di massa
Ogni SM ha al proprio interno una "scheda madre" (un
dispositivo con un insieme di componenti elettronici), che contiene
fra l'altro il microprocessore, la memoria principale (RAM) e la
memoria "cache".
In un sistema multimediale tipico devono essere presenti almeno
il disco rigido (Hard Disk - HD) il lettore di dischetti (Floppy
disk), il lettore di disco a lettura ottica (CD-Rom) e scheda audio.
Per quanto riguarda le caratteristiche e le prestazioni, a titolo
indicativo, i valori minimi ai quali ci si pu attenere attualmente
sono cos riassumibili per le piattaforme tipo PC (per gli altri
si raccomandano prestazioni analoghe):
per le stazioni di lavoro base:
Dimensione minima della RAM: 16 Megabyte
Velocit del microprocessore: 133 Megaherz
Dimensione della memoria "Cache": 256 Chilobyte
Dimensione dell'Hard Disk: 1,2 Gigabyte
Velocit del CD-ROM: 8x
Scheda grafica: 2 Mb Ram
stazioni di lavoro principali con funzioni di stazione di sviluppo
o di server (vedi oltre):
Dimensione minima della RAM: 32 Megabyte
Velocit del microprocessore: 166 Megaherz
Dimensione della memoria cache: 512 Chilobyte
Dimensione dell'Hard Disk: maggiore di 1,2 Gigabyte
Velocit del CD-ROM: 12x
Scheda grafica: 2 Mb Ram
- le periferiche delle singole stazioni di lavoro
Alcune periferiche fanno parte di ogni sistema multimediale.
Il monitor deve avere una dimensione di almeno 15 pollici per le
singole stazioni di lavoro e di 17 pollici per quelle destinate
alla funzione di stazione di sviluppo. E' importante, per quanto
riguarda la salvaguardia della vista, che l'immagine sia ferma:
si richiede pertanto una frequenza verticale non inferiore a 60
Khz con 0,28 dpi non interlacciato per il 15" e oltre 70 Khz
con 0,26 dpi per il 17" .
Le periferiche per la ricezione sonora per ogni SM possono essere
due casse acustiche (a volte incorporate nella SM o nel monitor)
oppure cuffie per ascolti individuali o a piccoli gruppi.
Il Mouse e la tastiera non richiedono particolari indicazioni
- le periferiche delle stazioni di sviluppo e le periferiche
condivise
Per quanto riguarda le stampanti per le applicazioni didattiche
lo standard di base oramai costituito dalle stampanti a getto
di inchiostro a colori. Le stampanti laser sono pi costose, ma
generalmente pi veloci e di qualit migliore, e quindi utili se
si vogliono stampare testi lunghi, ma senza colori. Per quanto riguarda
il numero e la dislocazione delle stampanti si veda oltre.
Il microfono necessario per registrare suoni: ad esempio commenti
da associare alle immagini o da trasmettere via Internet.
Lo scanner di tipo piano (formato A4) consente, con opportuni programmi
di riconoscimento di caratteri, di "leggere" pagine e
quindi di acquisire testi e immagini stampate trasformandoli in
file che possono essere poi manipolati all'interno della SM e incorporati
nei propri prodotti.
I sistemi per proiettare la schermata della SM su uno schermo sono
indispensabili per lezioni in aula. Il sistema in genere pi costoso
il videoproiettore che proietta direttamente l'immagine presa,
tramite apposito cavo di collegamento, dalla SM. Pi economico
in genere il "Data display": si tratta di uno schermo
trasparente a cristalli liquidi connesso alla SM che, messo sopra
una normale lavagna luminosa, consente la proiezione come quella
di un lucido. Anche un normale televisore pu essere connesso alla
SM e usato come sistema di proiezione. In tale caso la SM deve essere
dotato di opportuno adattatore.
b) Il collegamento con la linea telefonica
La stazione di lavoro, abilitata a server, deve essere attrezzata
per il collegamento ad una linea telefonica. Per questo vi sono
due alternative:
- linea commutata e
- linea digitale ISDN. Quest'ultima pi veloce, indispensabile
per applicazioni di videoconferenza. Richiede un maggior costo di
installazione e per il canone mensile. Il costo degli scatti invece
lo stesso della linea commutata.
A seconda della linea scelta la stazione di lavoro deve essere
dotata o di un modem o di una scheda ISDN. Tali apparecchiature
possono avere anche la funzione fax/voice.
c) Gli audiovisivi tradizionali, i sistemi TV e il loro collegamento
alla SM
La lavagna luminosa un dispositivo sempre utile sia per proiettare
trasparenti sia, come si visto, per proiettare schermate della
SM.
La telecamera pu essere uno strumento multiuso. Oltre a costituire
il dispositivo di ingresso dei sistemi televisivi, pu essere collegata
alla SM per l'acquisizione di immagini in movimento. Se opportunamente
installata su apposito supporto e dotata di un obiettivo macro,
pu anche essere usata per l'acquisizione di immagini ingrandite
e costituire un'alternativa allo scanner. Naturalmente l'uso della
telecamera richiede l'installazione di una apposita scheda.
Anche la macchina fotografica digitale pu essere usata come tale
oppure come sistema di acquisizione delle immagini fisse per la
SM
Il televisore un elemento essenziale di un sistema multimediale,
sia per il suo uso tradizionale, sia come proiettore delle schermate
della SM.
Il videoregistratore anche esso utilizzabile in modo tradizionale,
ma pu anche essere connesso alla SM sia per trasferire immagini
dalle videocassette alla SM sia per registrare sulle videocassette
immagini della SM con una scheda video per il riversamento.
L'antenna parabolica pu essere utile per catturare trasmissioni
in lingua straniera. Il segnale di antenna pu essere introdotto
direttamente nella SM, che ovviamente deve essere dotata di una
scheda video con lettura del segnale TV.
Il masterizzatore di CD-ROM, preferibilmente di tipo esterno per
essere utilizzato da tutte le stazioni, utile per la conservazione
permanente dei dati.
d) collegamento in rete locale
Le SM possono essere collegate fra loro in rete locale. Questa
possibilit deve essere presa in attenta considerazione perch consente
alle singole stazioni di lavoro di utilizzare risorse (memorie di
massa, periferiche, software applicativo) installate in una sola
esse.
La creazione di una rete richiede l'installazione di una apposita
scheda in ogni SM, il collegamento fisico tramite cavi, e l'uso
di un sistema operativo di rete che, almeno per le soluzioni client-server,
diverso da quello delle stazioni di lavoro isolate.
Una importante caratteristica del sistema client/server che il
server pu funzionare da instradatore (router) delle comunicazioni
telefoniche e che quindi con un solo collegamento dello stesso alla
linea possibile consentire l'accesso a tutte le stazioni di lavoro
collegate.
2. Il software
Le SM devono essere corredate di:
software di base (sistema operativo stand-alone e collegamento
in rete)
applicativi di tipo generale (elaborazione testi, foglio elettronico,
slide show )
software specifico per lo sviluppo e l'utilizzo di applicazioni
multimediali
software didattico per l'insegnamento delle diverse discipline
curriculari
3. Il sistema di ricezione "Data broadcasting"
Il "Data broadcasting" un sistema che consente di ricevere
dati tramite il normale segnale televisivo. Occorre, per questo,
installare in un computer una specifica scheda elettronica, alla
quale si deve collegare il cavo connesso ad una normale antenna
televisiva o a una antenna parabolica, e un software fornito dalle
stesse societ che forniscono la scheda. Il computer non deve avere
caratteristiche particolarmente avanzate: basta un Personal Computer
con un microprocessore 486 e 4 Mbyte di RAM e stampante. Gli standard
indicati per le nuove stazioni di lavoro in questo documento sono
quindi pi che adeguati.
Dato il basso costo di questo tipo di trasmissione il Ministero
della PI ha in programma di utilizzarlo per un servizio di diffusione
permanente di informazioni e di documenti ufficiali a tutte le scuole.
L'attrezzatura per la ricezione "Data Broadcasting" fa
parte comunque dello standard di base e deve quindi essere acquisita
qualunque sia il tipo di configurazione scelta per i progetti Ia
e Ib (vedi oltre). E' sufficiente che una sola stazione di lavoro,
fra quelle acquisite nell'ambito del Programma o gi in possesso
della scuola, sia attivata per questa funzione.
Acquisizione e installazione delle schede e del software
Le schede e il software per il Data Broadcasting sono forniti in
Italia, al momento, esclusivamente dalla societ IBM e dalla societ
SKY Data - Olivetti le quali hanno formalmente comunicato al Ministero
una offerta particolare:
Societ IBM, (Tel: 167-017001, 06-59664807)
KIT di ricezione Datavideo 350.000 + Iva
Il KIT comprende la scheda di ricezione per PC e software di installazione,
ricerca canali, sintonizzazione e ricezione.
Societ Olivetti/Skydata (Tel:06-3207300)
Sistema SCATT-Fast 290.000 + Iva
Il sistema comprende la scheda, una licenza software con le funzioni
di installazione, sintonia segnale, ricezione e memorizzazione dati,
correzione di errore.
Ai fini della comunicazione nell'ambito dell'Amministrazione le
caratteristiche funzionali delle due schede risultano equivalenti.
Resta naturalmente alla piena discrezione delle istituzioni scolastiche
la scelta dell'una o dell'altra opzione.
Nei costi indicati non inclusa l'installazione e le scuole che
non sono in grado di attuarla in proprio debbono prevedere il relativo
costo nel piano di spesa. Si suggerisce alle scuole la possibilit
di richiedere alle societ fornitrici delle altre attrezzature di
includere nell'offerta tale operazione.
4. La configurazione per le Unit per i Docenti
(Progetto I a)
La configurazione delle Unit per i Docenti , nella sua struttura
minimale,
dovrebbe includere:
- due stazioni multimediali una delle quali in configurazione-base
e una in configurazione server/stazione di sviluppo. E' utile connettere
in rete le due stazioni perch questo consente una migliore condivisione
delle risorse; eventualmente la stazione principale pu essere dimensionata,
se la situazione logistica e il tipo di impianto scolastico (vedi
oltre) lo consentono, per funzionare da server anche per le istallazioni
per la didattica in classe;
- almeno una stampante di buona qualit; se la stampante una
sola deve essere a colori;
- un sistema di proiezione fra quelli descritti (data display o
televisore). Il televisore e il videoregistratore e l'antenna, indipendentemente
dal loro collegamento al SM, debbono essere disponibili.
- un sistema di cattura delle immagini e dei suoni fra quelli descritti
- un collegamento in linea : il collegamento ISDN, che tende a
diventare uno standard e che quindi, compatibilmente con le risorse
finanziarie, preferibile e consente di servire contemporaneamente
le due stazioni di lavoro.
5. Le configurazioni per la Multimedialit in
Classe (Progetto I b)
Come gi chiarito dal documento di base del Programma di Sviluppo
occorre che le scuole scelgano le configurazioni e gli assetti prendendo
in considerazione diverse ipotesi. Infatti non necessario assumere
come modello unico quello tradizionale dell'aula multimediale o
laboratorio in cui concentrare tutte le risorse. Sono possibili
diversi modelli di configurazione e distribuzione delle risorse,
di cui si danno, nella tabella allegata, alcuni esempi.
Lo scopo della tabella non quello di assegnare modelli rigidi,
ma solo uno schema di ragionamento: necessario che le scuole riflettano
sui limiti e i vantaggi di ciascuna scelta e decidano sulla distribuzione
delle risorse partendo da un progetto didattico-organizzativo. Comunque
bene evitare la sottoutilizzazione delle risorse: irrazionale,
ad esempio mettere tutte le stazioni di lavoro in una sola aula
per poi fare prevalentemente lezioni frontali (per le quali basta
una stazione) o per condurre progetti che richiedono una interazione
con le stazioni di lavoro non continua (per i quali bastano alcune
stazioni multimediali).
E' bene infine chiarire che i modelli indicati non sono fra loro
alternativi: ad esempio l'uso di reti si combina con ciascuna delle
soluzioni relative alla distribuzione delle macchine.
Tabella: orientamenti per la scelta delle configurazioni.
L'unica stazione multimediale dell'aula deve comprendere
- la SM con periferiche
- un sistema di proiezione per rendere visibile la schermata a
tutta la classe
- un sistema di diffusione del suono adatto all'aula
- possibilmente una linea di collegamento: nel caso di molte aule
di questo tipo ci fattibile solo realizzando una rete di scuola
(7)
La utilizzazione di televisori come sistemi di proiezione collegati
alla SM appare come il miglior compromesso fra prestazioni e costi.
Oltretutto il televisore pu essere direttamente collegato a un'antenna
e a un videoregistratore.
L'aula attrezzata con una sola stazione multimediale consente la
gestione di "lezioni multimediali" con classi intere.
Il docente ha la possibilit di accompagnare le sue esposizioni
con la proiezione da materiali di vario genere: schemi e disegni
preparati ad hoc, materiali reperiti in Internet, CD-ROM, film ecc.
Non detto che la lezione debba essere necessariamente di tipo
"versativo": come con i mezzi tradizionali possibile,
anzi pi facile, adottare metodi interattivi che coinvolgano l'intera
classe.
E' anche possibile che singoli studenti vengano chiamati a esporre
loro materiali o a interagire con la SM.
2 Aula/laboratorio con alcune stazioni multimediali
Nell'aula vengono installate un numero limitato di stazioni multimediali,
tipicamente 3-5, con le periferiche prescelte.
Un sistema di proiezione pu non essere necessario se le stazioni
sono in rete e se sono opportunamente collocate per consentire la
visione a tutti gli studenti (1).
Insieme alle stazioni multimediali debbono essere disponibili spazi
di lavoro normali e indipendenti in modo tale da consentire sia
lezioni a tutta la classe sia lavoro di gruppo.
Un'aula con poche stazioni multimediali, configurata come descritto,
pu consentire:
a) la gestione di lezioni multimediali come nel caso dell'aula
con una sola stazione, ma ovviamente con qualche possibilit in
pi;
b) l'uso come laboratorio in cui possono lavorare gruppi di studenti
di grosse dimensioni (es: 5-7 studenti per gruppo); questa modalit
utile per attivit costruttive che richiedano tempi di studio
e preparazione abbastanza lunghi rispetto alla realizzazione multimediale
vera e propria. E' il caso, ad esempio, di gruppi studenti che progettano
e realizzano un ipertesto o un giornale o creano una banca dati
di immagini o partecipano a un gioco di simulazione complesso.
3 Aula/laboratorio con molte stazioni multimediali.
Le stazioni multimediali sono tipicamente 10-12 (il numero dipende
dal numero delle classi) con le periferiche prescelte.
Si noti che anche in assenza di una rete locale si pu utilizzare
una sola stampante connessa a tutte le stazioni attraverso la porta
parallela.
Debbono comunque essere disponibili spazi di lavoro normali. Questi
possono essere associati alle stazioni multimediali creando posti
lavoro banco+SM, ma sembra preferibile una soluzione meno rigida
che consenta sia le lezioni o le esercitazioni sia il lavoro di
gruppi pi grandi.
Se gli spazi sono opportunemente progettati e dimensionati questa
configurazione consente ovviamente sia la lezione sia i lavori per
gruppo di grandi dimensioni.
La caratteristica di questa soluzione, per, quella di consentire
il lavoro di piccoli gruppi (2-3 studenti). Questo necessario
per attivit di apprendimento che richiedano una forte e continua
interazione per un certo periodo di tempo come le esercitazioni
e lo studio per l'acquisizione di abilit di vario genere: scrittura,
produzione di documenti, disegno, uso di software didattici interattivi.
Un certo numero di stazioni multimediali pu essere collocato in
un ambiente nel quale non debbono entrare classi intere, ma che
deve comunque avere spazi di lavoro normali.
Il centro pu offrire tutta la gamma dei servizi multimediali oppure
essere specializzato per alcuni tipi di servizi. Es: stazioni per
ricerca in banche dati e sistemi informativi esterni, stazioni per
l'edizione avanzata di testi, ipertesti e produzioni video ecc.
Un centro servizi non pu ovviamente essere utilizzato per esercitazioni
o lezioni. Ad esso possono accedere singoli studenti o piccoli gruppi,
generalmente di classi diverse, quando debbono fare un lavoro che
richieda l'uso dei servizi del centro.
La situazione analoga a quella di una biblioteca ben organizzata
che prevede spazi di lavoro e pu effettivamente essere frequentata
dagli studenti. E' infatti plausibile che il centro servizi sia
collocato fisicamente in continuit con la biblioteca con la quale
potrebbe condividere gli spazi di lavoro.
L'uso di un centro servizi implica ovviamente che la scuola organizzi
la didattica in un modo che preveda che gruppi di studenti possano,
in certe fasi e per lavori specifici, allontanarsi dalle aule o
dai laboratori.
5 Unit mobili
Le stazioni di lavoro possono essere normalmente collocate in un
aule in modo da realizzare la soluzione 2 o 3, ma tutte o alcune
di esse potrebbero essere mobili e spostate temporaneamente in un'altra
aula per realizzare, ad esempio, la soluzione 1.
Questa possibilit ovvia se si usano SM portatili, che per,
in questo momento, costano pi di quelli da tavolo.
Il vantaggio della creazione di stazioni multimediali mobili
ovviamente quello della flessibilit e della possibilit di creare,
a seconda dei momenti, le soluzioni 1, 2 e 3.
Naturalmente aumenta anche la complessit organizzativa e quindi
la necessit di un progetto di scuola e di un insieme di regole
ben studiato.
6 Rete locale limitata a un'aula/laboratorio
Le stazioni di un'aula-laboratorio possono essere messe in rete.
Per alcune periferiche possibile installarne anche un solo esemplare
di migliore qualit e velocit (es: una stampante laser) condiviso
da tutte le stazioni.
La rete in un'aula richiede la soluzione di problemi software ed
hardware (cavi e prese di connessione) che possono essere risolti
con l'aiuto del fornitore di attrezzature.
Dal punto di vista delle possibilit didattiche la rete locale
aggiunge molto alle aule/laboratori non in rete. Vi sono infatti
importanti vantaggi organizzativi, come la possibilit di configurare
tutte le stazioni di lavoro installando il software direttamente
dal server.
7 Rete locale di scuola estesa a pi ambienti (INTRANET)
La rete locale pu essere estesa a pi ambienti di una scuola fino
a consentire, nel caso di scuole con maggiori esperienze e risorse,
di creare una "rete di scuola". La situazione che si crea,
nel caso di una rete molto estesa, analoga a quella degli impianti
elettrici: ogni ambiente attrezzato per allacciare apparecchiature
e per fornire ad esse il servizio di una risorsa esterna (in questo
caso il server di rete).
La rete estesa a pi ambienti pu avere varie architetture. Una
soluzione possibile quella di un solo server al quale sono allacciate
sia stazioni di lavoro singole sia "grappoli" di stazioni,
come nel caso di aule/laboratorio, laboratori e centri servizi.
Questa configurazione richiede la soluzione di problemi impiantistici
pi complessi e ovviamente costi maggiori di quelli della rete limitata
a un'aula. Occorre, fra l'altro una analisi del tipo di informazioni
che si vogliono far circolare nella scuola (dati, multimediali digitali
o miste con segnali TV) per scegliere, con l'aiuto del fornitore,
il tipo di impianto.
Anche il problema del software pi complesso e richiede una analisi
del tipo di prestazioni richieste al sistema.
Dal punto di vista organizzativo la rete di scuola crea una situazione
del tutto nuova e di grande flessibilit nella collocazione delle
stazioni di lavoro e nella fornitura ad esse di servizi.
E' possibile in particolare creare servizi fruibili in tutta la
scuola.
Intranet pu avere una funzione reale, nel senso che ogni informazione
creata all'interno o importata dall'esterno, ma anche ogni materiale
didattico, pu, in forma ipertestuale, essere fruita da tutti.
6.Indicazioni specifiche dei settori scolastici
6.1 Direzione Generale dell'Istruzione Elementare
In relazione agli standard, alla scelta ed alla organizzazione
delle attrezzature multimediali, per il programma 1A, auspicabile
uno sforzo congiunto di pi scuole, nella costituzione di una rete
che renda sommativa l'esperienza delle scuole stesse sui diversi
progetti.
Il programma 1B richiede una pi elevata capacit di progettazione
da parte delle scuole, stante anche la possibilit di differenziare
i finanziamenti.
Quale che sia la scelta tra le configurazioni ipotizzate nel progetto
generale, ogni scuola dovrebbe dotarsi di non meno di 10-12 stazioni
di lavoro e privilegiare la costituzione di una rete, in grado di
moltiplicare le esperienze e di favorire l'integrazione e la continuit.
6.2 Direzioni Generali dell'Istruzione Tecnica e dell'Istruzione
Professionale
Le soluzioni tecnologiche nel settore dell'Istruzione Tecnica e
professionale, relativamente al progetto 1(b), debbono tenere conto
del fatto che generalmente in questi istituti la presenza di dotazioni
informatiche pi consistente e in qualche caso pu consentire
scelte strutturalmente pi complesse. La tradizionale soluzione
di una o pi aule ciascuna delle quali attrezzata con una piccola
rete, ma isolate fra di loro e dal resto dell'istituto, pur avendo
una sua validit per l'insegnamento di determinate discipline, dovrebbe
essere superata da un approcio pi dinamico e aperto. Si dovrebbero
dunque tendere, non necessariamente in un unico passo, ma anche
con una evoluzione progressiva, alla interconnessione delle stazioni
multimediali in una INTRANET (vedi Allegato B-configurazione 7)
onde consentire la fruizione di ogni materiale multimediale (sia
interno che esterno alla realt scolastica locale) da parte di tutto
il personale scolastico.
Questa indicazione considera l'esistenza di realt scolastiche
avanzate ed intende promuovere negli istituti un lavoro collaborativo
che comporti una creazione di valore aggiunto, sia con lo scambio
di informazioni che con la rielaborazione delle stesse anche in
forma ipermediale.
La creazione di una infrastruttura di istituto consente di far
convivere diversi modi di aggregazione delle SM. In un contesto
di rete di istituto anche l'allestimento di aule attrezzate con
una sola stazione che possa attingere alle risorse del server pu
offrire molte opportunit.
La rete, nonostante il costo iniziale di impianto, pu condurre
a un minor costo per posto di lavoro sia perch possibile integrare
attrezzature gi esistenti anche se pi vecchie, purch non obsolete,
sia perch possibile acquistare SM meno dotate di risorse e quindi
meno costose.
La soluzione della rete di istituto potrebbe in futuro acquistare
un significato anche maggiore con l'ingresso nel mercato di apparecchiature
a basso costo, come i Network Computer e alcuni tipi di elaboratori
con prestazioni ridotte, che potrebbero combinare una maggiore diffusione
dei posti di lavoro con la possibilit di accedere comunque a risorse
importanti. Soluzioni di questo tipo non sono ancora mature e sperimentate
e quindi non possibile dare indicazioni operative, ma ci si limita
a raccomandare di tenere sotto osservazione le evoluzioni del mercato.
