(English follows)
Repository dedicato alla sperimentazione dell'insegnamento della Ricerca Operativa nelle scuole secondarie di secondo grado italiane. ROAR è un project work triennale, composto di tre unità didattiche:
- Terza superiore: Modellizzazione matematica e Programmazione Lineare
- Quarta superiore: Teoria dei Grafi e applicazioni su reti
- Quinta superiore: Implementazione di alcuni problemi e metodi di Ricerca Operativa
Gruppo di ricerca:
- Gabriella Colajanni (gabriella.colajanni@unict.it – Università degli Studi di Catania)
- Alessandro Gobbi (alessandro.gobbi@unibs.it – Università degli Studi di Brescia)
- Alice Raffaele (araffaele@dei.unipd.it – Università della Calabria & Università degli Studi di Padova)
- Eugenia Taranto (eugenia.taranto@unikore.it – Università degli Studi di Enna Kore)
Mappa delle iniziative in Italia legate a ROAR Potete dare un'occhiata alle varie iniziative che abbiamo sviluppato (o che sono ancora in corso) in questa mappa realizzata con Google.
Nella cartella material, nelle sottocartelle problems e group-projects, sono stati aggiunti i testi dei problemi e del progetto finale di ROAR III.
In particolare, problems ora contiene cinque esercizi completamente nuovi con la loro implementazione in Python+PuLP e anche per altri cinque precedenti esercizi è stato caricato lo script corrispondente.
Per quanto riguarda group-projects, è stata aggiunta la sottocartella project3-filtrec, con il testo del problema aziendale assegnato dall'azienda Filtrec S.p.A. e i modelli della versione preliminare e definitiva. La metodologia didattica adottata in questo caso è stata quella del cooperative learning.
Nella cartella material, nelle sottocartelle problems e group-projects, sono stati aggiunti i testi dei problemi e del progetto finale di ROAR II.
In particolare, problems ora contiene tredici nuovi esercizi (aventi il prefisso “graphs”), così suddivisi in base al livello di difficoltà: sette nella cartella beginner, quattro nella cartella intermediate e due nella cartella advanced.
Per quanto riguarda group-projects, è stata aggiunta la sottocartella project2-vrp-challenge, con il testo della challenge assegnata a tutti i gruppi su un Vehicle Routing Problem, le relative istanze e il tabellone usato dai gruppi per confrontarsi con gli altri. La metodologia didattica adottata in questo caso è quella del competitive learning.
Nella cartella project-work-iseo\anno2 sono state caricate tutte le slides in PDF del secondo anno del Project Work presso l'Istituto Antonietti di Iseo (BS). Presto saranno caricati i testi di tutti i problemi, sia in italiano sia in inglese.
Seconda parte del Project Work triennale, in una classe quarta del Liceo Scientifico indirizzo scienze applicate dell'Istituto di Istruzione Superiore Antonietti di Iseo (BS).
In questo secondo anno terremo sette incontri, per un totale di circa 30 ore stimate. Ci dedicheremo alla Teoria dei Grafi, introducendo i concetti di grafi indiretti e diretti, le loro nozioni fondamentali, gli algoritmi di Kruskal e Dijkstra, e problemi classici come il TSP e il VRP.
Le lezioni sono svolte in classe, con la modalità della didattica digitale integrata attraverso Microsoft Teams. Durante ogni lezione, la maggior parte degli studenti è in presenza, mentre alcuni sono collegati in remoto per questioni di quarantena o isolamento per la COVID-19.
Nella cartella project-work-iseo\anno2 verranno man mano caricate tutte le slides in PDF di questo secondo anno di ROAR.
In seguito saranno caricati i testi di tutti i problemi, sia in italiano sia in inglese.
A fine ottobre è cominciato un corso di formazione per insegnanti tenuto da Gabriella Colajanni ed Eugenia Taranto, basato sui materiali della prima unità didattica di ROAR. Il corso, composto da quattro incontri, ha visto la partecipazione di una decina di insegnanti di scuole secondarie di secondo grado nelle province di Catania ed Enna.
Il 23 novembre è inoltre cominciato un altro ciclo di quattro incontri, rivolto a una classe quinta dell'IIS Majorana-Cascino a Piazza Armerina (Enna), tenuto sempre da Gabriella Colajanni ed Eugenia Taranto.
Entrambe le iniziative fanno parte del progetto Liceo Matematico dell'Università degli Studi di Catania:
Nella cartella material sono state aggiunte due sottocartelle: problems e group-projects.
La prima contiene i testi (in italiano e in inglese) di tutti i problemi utilizzati durante le attività di ROAR, suddivisi in base al livello di difficoltà (i.e., beginner, intermediate e advanced).
La seconda contiene i testi (in italiano e in inglese) dei progetti di gruppo assegnati agli studenti. Al momento è presente solo project1-super-amazing-market, pensato per al massimo cinque gruppi di studenti che hanno seguito la prima unità didattica di ROAR.
Nella cartella project-work-iseo\anno1 sono state caricate tutte le slides in PDF del primo anno del Project Work presso l'Istituto Antonietti di Iseo (BS), assieme alla risoluzione di alcuni esercizi proposti attraverso Excel Solver.
Presto saranno caricati i testi di tutti i problemi, sia in italiano sia in inglese.
Avvio di un Project Work triennale in una classe terza del Liceo Scientifico indirizzo scienze applicate dell'Istituto di Istruzione Superiore Antonietti di Iseo (BS).
In questo primo anno, sono stati tenuti sei incontri in compresenza con la Prof.ssa Marinella Picchi (marinella.picchi@posta.istruzione.it), l'insegnante di Matematica e Fisica, per un totale di 23 ore. Ci si è dedicati alla Programmazione Lineare, alla formulazione di modelli matematici e alla loro risoluzione su carta o tramite l’utilizzo di strumenti informatici quali GeoGebra ed Excel Solver.
Buona parte delle lezioni sono state svolte con la modalità della didattica a distanza attraverso Microsoft Teams, con il 50% o anche il 100% degli studenti collegati in remoto. Soltanto l’ultima lezione si è tenuta totalmente in presenza, quando gli studenti hanno esposto dei lavori di gruppo.
Nel 2022, durante il secondo anno del progetto, saranno introdotti argomenti inerenti la Teoria dei Grafi.
Permette di distribuire, modificare, creare opere derivate dall'originale, anche a scopi commerciali, a condizione che venga riconosciuta una menzione di paternità adeguata, fornito un link alla licenza e indicato se sono state effettuate delle modifiche; e che alla nuova opera venga attribuita la stessa licenza dell'originale (quindi a ogni opera derivata verrà consentito l'uso commerciale). Questa licenza, per certi versi, può essere ricondotta alle licenze "copyleft" del software libero e open source.
Ci auguriamo che le slides e gli esercizi proposti vengano usati anche da altri ricercatori e/o docenti di scuola secondaria di secondo grado.
ENGLISH VERSION
Repository about an experimentation of teaching Operations Research in Grades 10-12. ROAR is a three-year project work, composed of three teaching units:
- Grade 10: Mathematical modelling and Linear Programming
- Grade 11: Graph Theory and Networks Applications
- Grade 12: Implementation of OR problems and methods
Research group:
- Gabriella Colajanni (gabriella.colajanni@unict.it – University of Catania)
- Alessandro Gobbi (alessandro.gobbi@unibs.it – University of Brescia)
- Alice Raffaele (araffaele@dei.unipd.it – University of Calabria & University of Padova)
- Eugenia Taranto (eugenia.taranto@unikore.it – Kore University of Enna)
Map of ROAR initiatives in Italy You can look at the several initiatives we have done (or are still ongoing) in this Google map.
In the material folder, more precisely in the problems and group-projects subfolders, we added the texts of the problems and the final project of ROAR III.
In particular, problems now contains five completely new exercises with their implementation in Python+PuLP and also, for other five previous exercises, their corresponding script has been loaded.
Concerning group-projects, we added the project3-filtrec subfolder, containing the text of the problem assigned to the students by the company Filtrec S.p.A. and the mathematical models of the preliminary and final version of the problem. The teaching methodology adopted in this case was that of cooperative learning.
In the material folder, more precisely in the problems and group-projects subfolders, we added the texts of the problems and the group project used in the activities of ROAR II.
In particolar, problems now contains thirteen new exercises (with the “graphs” prefix), divided as follows according to their difficulty level: seven exercises in the beginner folder, four in the intermediate folder, and two in the advanced folder.
About group-projects, we added the project2-vrp-challenge subfolder, offering the text of challenge assigned to all the groups about a Vehicle Routing Problem, the related instances, and the scoreboard used by the groups to compare with the others. In this case, the teaching methodology adopted is competitive learning.
In the project-work-iseo\anno2 folder, we uploaded the material of the second year of ROAR at the IIS Antonietti in Iseo (BS).
The material (in Italian) includes all the slides used during the lectures. In the next update, we will upload the texts of all problems, in both Italian and English versions.
Second part of the three-year project work, in a Grade-11 class in the scientific high school IIS Antonietti in Iseo (BS).
In this second year, we are going to hold seven meetings, for a total of about 30 estimated hours. We focus on Graph Theory, by introducing the concepts of indirected and directed graphs, their fundamental notions, Kruskal's and Dijkstra's algorithms, and classical problems such as TSP and VRP.
Lectures are held in the classroom, by exploiting digital teaching methods integrated through Microsoft Teams. During each lecture, most of the students are present, whereas some are connected remotely due to COVID-19 quarantine or isolation.
In the project-work-iseo\anno2 folder, we are going to upload the material of this second year of ROAR. The material (in Italian) includes all the slides. In the next update, we will upload the texts of all problems, in both Italian and English versions.
At the end of October, Gabriella Colajanni and Eugenia Taranto started a training course addressed to higher-secondary school teachers, based on the material developed for the first teaching unit of ROAR. The course, composed of four meetings, is being attended by about ten teachers of institutes in the provinces of Catania and Enna.
Also, on November 23rd, Gabriella Colajanni and Eugenia Taranto started another course of four meetings, addressed to a Grade-12 class of the IIS Majorana-Cascino in Piazza Armerina (Enna).
Both the initiatives are part of the project Liceo Matematico (i.e., in English, Mathematics High School) by University of Catania.
In the material folder, we added the following two subfolders: problems and group-projects.
The former contains the texts (in Italian and in English) of all the problems presented and used during the activities of ROAR. The problems are divided into categories according to their difficulty level (i.e., beginner, intermediate, and advanced).
The latter contains the texts (in Italian and in English) of all the group projects assigned to students. For now, there is only project1-super-amazing-market, designed for at most five groups of students who attended the first teaching unit of ROAR.
In the project-work-iseo\anno1 folder, we uploaded the material of the first year of ROAR at the IIS Antonietti in Iseo (BS).
The material (in Italian) includes all the slides and the spreadsheets containing some exercises solved by using Excel Solver.
In the next update, we will upload the texts of all problems, in both Italian and English versions.
Start of the project work in a Grade-10 class of the scientific high school IIS Antonietti in Iseo (BS). Implementation of the first teaching unit of ROAR. In this first year, we held six lectures (23 hours in total) together with the classroom mathematics and physics teacher Marinella Picchi (marinella.picchi@posta.istruzione.it). The main focus was put on Mathematical Modelling and Linear Programming, but also on using digital technologies such as GeoGebra and Excel Solver. Most of the lectures were held in distance-learning mode, by means of the Microsoft Teams platform, with 50% or 100% of the students remotely connected. Only the last lecture, when students presented their works, was held on-site with all the students. In 2022, in the second teaching unit of ROAR, we will concentrate on Graph Theory and some networks applications.
This license lets others remix, adapt, and build upon our work even for commercial purposes, as long as they credit us and license their new creations under the identical terms. This license is often compared to “copyleft” free and open source software licenses. All new works based on ours will carry the same license, so any derivatives will also allow commercial use.
We hope that our material will be used by other researchers and/or secondary-school teachers.