Shimon Schocken: Il corso di informatica auto-organizzato.

Questo è mio nonno, Salman Schocken. Nato in una famiglia povera e non istruita con sei bambini da sfamare, all'età di 14 anni fu costretto ad abbandonare la scuola per aiutare a mettere del cibo in tavola. Non tornò mai a scuola. Invece riuscì a costruire un impero scintillante di grandi magazzini. Salman era un perfezionista consumato, e ognuno dei suoi negozi era un gioiello di architettura Bauhaus. Era anche un avido autodidatta, e come tutto il resto, lo faceva in grande stile. Si circondava di un entourage di accademici giovani e sconosciuti come Martin Buber, Shai Agnon e Franz Kafka e dava a ognuno di loro uno stipendio mensile così che potessero scrivere in pace.

Poi, alla fine degli anni '30, Salman capì cosa stava per succedere. Scappò dalla Germania con la sua famiglia, lasciandosi tutto alle spalle. I grandi magazzini confiscati, passò il resto della sua vita alla costante ricerca di arte e cultura. Questo ragazzo che abbandonò il liceo morì all'età di 82 anni, intellettuale formidabile, co-fondatore e primo amministratore dell'Università Ebraica di Gerusalemme; fondatore della Shocken Books, acclamata casa editrice che fu poi acquisita dalla Random House. Questo è il potere dello studio autodidatta.

E questi sono i miei genitori. Anche loro non ebbero il privilegio di andare all'università. Erano troppo impegnati a creare una famiglia e una nazione. Ma proprio come Salman erano dedicati, tenaci autodidatti e la nostra casa era piena di migliaia di libri, dischi e opere d'arte. Ho un ricordo vivido di mio padre che mi dice che quando tutti nel quartiere avranno comprato una TV, solo allora noi avremmo comprato una normale radio FM. (Risate)

E questo sono io, avrei voluto dire "mentre tengo in mano il mio primo abaco", ma in realtà ho in mano quello che mio padre considererebbe un ottimo sostituto di un iPad. (Risate) Una lezione che ho imparato da casa è il concetto che gli educatori non devono necessariamente insegnare. Invece, possono creare un ambiente e fornire le risorse che stimolino la naturale capacità di imparare da soli. Studio autodidatta, esplorazione indipendente, legittimazione individuale: queste sono le virtù di una grande istruzione.

Vorrei quindi condividere con voi la storia di un corso di informatica autodidatta e autostimolante che ho creato insieme al mio brillante collega Noam Nisan. Come potete vedere dalle foto, sia io che Noam siamo stati precocemente affascinati dai principi fondamentali e mentre nel corso degli anni la nostra conoscenza di scienza e tecnologia si è raffinata, questo amore precoce per le basi si è intensificato sempre più. Quindi non sorprende che, circa 12 anni fa, quando Noam e io eravamo già professori di informatica, fossimo entrambi frustrati dallo stesso fenomeno. Più i computer diventavano complessi, più i nostri studenti perdevano di vista la foresta per concentrarsi sugli alberi; infatti è impossibile creare una connessione con l'anima della macchina se avete a che fare con un PC o con un Mac poiché sono schermati da numerosi strati di software proprietario, chiuso. Quindi io e Noam avemmo l'intuizione che se volevamo che i nostri studenti capissero come funzionavano i computer, e lo capissero a fondo fino alle ossa, forse il modo migliore per farlo sarebbe stato dirgli di costruire un computer completo, funzionante, non specifico, ma utile. Hardware e software, dalle fondamenta, partendo dai principi fondamentali.

Ora, dovevamo cominciare da qualche parte, quindi abbiamo deciso di fondare la nostra cattedrale, per così dire, sul mattone più semplice possibile, cioè qualcosa chiamato NAND. Non è altro che una semplice porta logica con quattro stati di input-output. Cominciamo il nostro viaggio dicendo agli studenti che Dio ci ha dato il NAND - (Risate) - ci ha detto di costruire un computer, e quando noi abbiamo chiesto come, Dio ha detto: "Un passo alla volta." Quindi, seguendo questo consiglio, cominciamo con questa piccola timida porta NAND, e guidiamo gli studenti attraverso un'elaborata sequenza di progetti durante i quali, per gradi, costruiscono un chip set, una piattaforma hardware, un assembler, una macchina virtuale, un sistema operativo di base e un compilatore per un linguaggio semplice, tipo Java, che chiamiamo "JACK". Gli studenti celebrano la fine di questo tour de force usando JACK per scrivere tutta una serie di bei giochi come Pong, Snake e Tetris. Potete immaginare l'incredibile gioia di giocare con un Tetris che avete scritto voi in JACK e poi compilato in linguaggio macchina da un compilatore anche lui scritto da voi, e poi vedere il risultato girare su una macchina che avete costruito a partire da niente di più che qualche migliaio di porte NAND. È un trionfo personale fenomenale, andare dai principi base fino a un sistema incredibilmente complesso e utile.

Noam e io abbiamo lavorato cinque anni per facilitare questa scalata e per creare gli strumenti e l'infrastruttura che permetterà agli studenti di fare tutto ciò in un semestre. E questa è la meravigliosa squadra che l'ha reso possibile. Il trucco è stato scomporre la costruzione del computer in numerosi moduli autonomi, ognuno dei quali poteva essere dettagliato individualmente, costruito e testato in isolamento rispetto al resto del progetto. Dal primo giorno io e Noam abbiamo deciso che tutti i mattoni sarebbero stati liberamente accessibili su internet. Specifiche dei chip, API, descrizioni del progetto, strumenti software, simulatori hardware, emulatori di CPU, pile di centinaia di diapositive, lezioni... abbiamo apparecchiato tutto su internet e poi abbiamo invitato il mondo a cena, perché tutti prendessero ciò di cui avevano bisogno e lo usassero come meglio credevano.

Poi è successo qualcosa di affascinante. Il mondo è arrivato. In poco tempo migliaia di persone stavano costruendo la nostra macchina. E NAND2Tetris è diventato uno dei primi corsi di massa, aperti, online, anche se sette anni fa non avevamo idea del fatto che quello che stavamo facendo si chiamava MOOC (Massive Open Online Course). Noi osservavamo semplicemente come corsi auto-organizzati stavano spuntando spontaneamente grazie al nostro materiale. Per esempio, Pramode C.E., un ingegnere del Kerala, in India, ha organizzato gruppi di autodidatti che costruiscono il nostro computer sotto la sua gentile guida. Un altro ingegnere, Parag Shah di Mumbai, ha scomposto i nostri progetti in parti più piccole e più affrontabili e ora le utilizza nel suo corso all'avanguardia di informatica fai da te.

Le persone che vengono attirate da questi corsi hanno di solito una mentalità da hacker. Vogliono capire come funzionano le cose, e lo vogliono fare in gruppi, come questo hacker club di Washington D.C. che usa il nostro materiale in corsi per la comunità. E visto che questo materiale è disponibile e open-source, persone diverse lo portano in direzioni diverse e imprevedibili. Per esempio Yu Fangmin dal Guangzhou ha usato la tecnologia FPGA per costruire il nostro computer e mostrare ad altri come fare lo stesso usando un video, mentre Ben Craddock ha sviluppato un gioco per computer molto bello che si svolge all'interno della nostra CPU: è un labirinto 3D molto complesso che Ben ha sviluppato usando il motore di simulazione 3D di Minecraft. La comunità di utenti di Minecraft è impazzita per questo progetto e Ben è diventato una celebrità in un istante.

E per un discreto numero di persone fare questo pellegrinaggio NAND2Tetris, per così dire, è diventata un'esperienza che gli ha cambiato la vita. Prendete per esempio Dan Rounds, un laureato in musica e matematica che viene da East Lansing, nel Michigan. Alcune settimane fa, Dan ha postato un commento vittorioso sul nostro sito, e vorrei leggervelo. Ecco cosa ha detto Dan.

"Ho fatto il corso perché capire i computer era importante per me, tanto quanto saper leggere e contare, e sono arrivato in fondo. Non ho mai lavorato così duramente, non sono mai stato sfidato fino a questo punto. Ma considerando quello che ora mi sento in grado di fare, lo rifarei di sicuro. A chiunque sia attirato da NAND2Tetris dico che sarà un viaggio duro, ma ne sarete profondamente cambiati."

Dan è solo uno dei vari autodidatti che seguono questo corso dal web, spinti solo dalla propria iniziativa, ed è affascinante perché a queste persone non interessa un bel niente dei voti. Lo fanno solo ed esclusivamente per un motivo. Hanno una incredibile voglia di imparare.

E con questo in mente, vorrei dire due parole sul sistema tradizionale di valutazione. Non lo sopporto. Siamo ossessionati dai voti perché siamo ossessionati dai dati, però i voti si portano via tutto il divertimento che c'è nel fallire, ma un componente fondamentale dell'istruzione è in realtà il fallimento. Il coraggio, secondo Churchill, è la capacità di andare da una sconfitta all'altra senza perdere entusiasmo. (Risate) E Joyce ha detto che gli errori sono i portali della scoperta. Invece noi non tolleriamo gli errori, ma idolatriamo i voti. Prendiamo tutte le B+ e le A- e le mettiamo insieme a formare una media che ci viene stampata in fronte e dovrebbe dirci chi siamo. Beh... secondo me abbiamo esagerato in questo delirio e la valutazione è diventata svalutazione.

Detto ciò, vorrei dire un paio di cose sulla rivalutazione, e condividere con voi un'occhiata al mio progetto attuale, un po' diverso dal precedente, ma che ne condivide esattamente le stesse caratteristiche di auto-insegnamento, di imparare facendo, di esplorazione individuale e di creazione di comunità: questo progetto riguarda l'insegnamento della matematica a scuola cominciando da quello per bambini, e usiamo i tablet perché crediamo che la matematica, come ogni altra cosa, dovrebbe essere insegnata mettendoci le mani.

Ecco cosa facciamo. In pratica sviluppiamo un grande numero di app, ognuna delle quali spiega un particolare concetto matematico. Per esempio, prendiamo l'area. Quando avete a che fare con un concetto come l'area... beh, noi forniamo al bambino anche una serie di strumenti e lo invitiamo a sperimentare perché possa imparare. Quindi, se ci interessa l'area, una delle cose più naturali da fare è tassellare la superficie di questa particolare forma e semplicemente contare quanti tasselli ci vogliono per coprirla completamente. E questo piccolo esercizio già ci fornisce una buona idea della nozione di area.

Andiamo avanti, che succede se la figura è questa? Se proviamo a tassellarla non funziona molto bene, no? Invece possiamo sperimentare qualcuno di questi strumenti attraverso un processo guidato di prova ed errore, e a un certo punto scopriremo che una delle cose fattibili che si possono provare tra le varie trasformazioni legittime è la seguente. Si può tagliare la figura, risistemare le parti, incollarle insieme e procedere alla tassellazione proprio come abbiamo fatto prima. (Applausi) Questa trasformazione in particolare non ha cambiato l'area della figura originale, quindi un bimbo di 6 anni, giocando, ha appena scoperto un algoritmo interessante per calcolare l'area di ogni possibile parallelogramma.

Non rimpiazziamo gli insegnanti, tra l'altro. Noi crediamo che agli insegnanti vada dato più potere, non che vengano rimpiazzati.

Ancora, cosa succede per l'area di un triangolo? Dopo un po' di tentativi ed errori guidati, il bambino scoprirà, con o senza aiuto, che può duplicare la figura originale per poi prendere il risultato, spostarlo, incollarlo all'originale e poi andare avanti come prima: taglia, sposta, incolla... ops... incolla e tassella. Questa trasformazione ha raddoppiato l'area della figura di partenza, quindi abbiamo appena imparato che l'area del triangolo è uguale all'area del rettangolo divisa per due. Ma l'abbiamo scoperto tramite esplorazione individuale.

Quindi, oltre ad aver imparato un po' di geometria utile, il bambino è stato esposto ad alcune strategie scientifiche abbastanza sofisticate come la riduzione, cioè l'arte di trasformare un problema complesso in uno semplice, oppure la generalizzazione, che è al cuore di ogni disciplina scientifica, o il fatto che alcune proprietà non variano se sottoposte ad alcune trasformazioni. Tutto questo è qualcosa che un bambino molto piccolo può imparare usando app come queste. Ecco cosa stiamo facendo al momento: per primo stiamo scomponendo il programma di matematica dalla prima elementare alla quinta superiore in tante app. E visto che non possiamo farlo da soli, abbiamo sviluppato anche un bellissimo strumento così che ogni autore, genitore o chiunque abbia un interesse nell'insegnamento della matematica possa usarlo per sviluppare app come queste sui tablet senza dover programmare. Infine, stiamo creando un ecosistema adattativo che metterà insieme studenti diversi con app diverse a seconda del loro stile di apprendimento in evoluzione.

La forza propulsiva dietro a questo progetto è il mio collega Shmulik London, e come potete vedere, proprio come fece Salman circa 90 anni fa, il trucco è circondarsi di persone brillanti, perché alla fine sono le persone che contano. Qualche anno fa stavo passeggiando per Tel Aviv ho visto questa scritta su un muro, e l'ho trovata talmente stimolante che ora la ripeto sempre ai miei studenti, e vorrei dirla anche a voi oggi. Ora, non so quanti di voi abbiano familiarità con il termine "mensch". In pratica indica l'essere umani e fare la cosa giusta. E ciò che questa scritta dice è: "High-tech... chi se ne frega. La cosa più importante è essere mensch." (Risate) Grazie. (Applausi) (Applausi)