Introduzione

Con il termine software libero si identificano tipicamente tutte le risorse informatiche che vengono rilasciate in Internet con codice sorgente aperto, accompagnate da un copyright che ne sancisce la proprietà  intellettuale e con licenza GPL o derivata, in modo da renderle liberamente copiabili, utilizzabili e modificabili da parte di tutti, impedendo allo stesso tempo che su di esse vengano aggiunte restrizioni che ne limitano l'uso libero. Alla luce di questa definizione si comprende come il termine libero non debba essere scambiato, come spesso accade riduttivamente, a gratuito. Limitarsi al solo aspetto della gratuità , che in alcuni casi riguarda anche il software a codice sorgente chiuso o quello proprietario, tralasciando aspetti cruciali come l'apertura del codice sorgente e la natura della licenza GPL, non permette di cogliere pienamente quel modo originale di pensare lo sviluppo dell'informatica, tipico dell'approccio libero, che fa della collaborazione e della cooperazione internazionale il perno essenziale del suo stesso sviluppo. 

L'impiego di software libero nella scuola italiana è, nel complesso, molto limitato ed episodico anche se in costante aumento, soprattutto nelle scuole superiori ad indirizzo tecnologico. Anche i recenti progetti Monfortic A e B, volti rispettivamente ad alfabetizzare gli insegnanti e a formare all'interno della scuola figure di counselor, non hanno tenuto sostanzialmente conto delle risorse libere il cui uso garantirebbe alla scuola sia un totale risparmio a livello di spese per le licenze software sia, come abbiamo visto sopra, l'apertura ad un modo di pensare l'informatica cha ha come polo propulsivo la collaborazione. Questo aspetto ci pare di particolare interesse per il mondo della scuola. Infatti attraverso la partecipazione a progetti di sviluppo del software libero docenti e studenti, oltre ad accrescere il bagaglio delle loro conoscenze, potrebbero diventare, in misura più o meno ampia, artefici degli strumenti informatici di cui si servono nel loro lavoro quotidiano. Allo stesso tempo, anche il solo semplice uso di programmi liberi, permetterebbe di arginare un malcostume diffuso, non da ultimo nella scuola, di pirateria del software.

L'alto grado di sviluppo raggiunto dal software libero permette attualmente di avere a disposizione una piattaforma - sistema operativo e programmi - che, almeno a chi scrive, garantisce ormai da lungo tempo lo svolgimento di tutte le attività  informatiche legate alla professione di insegnante. In realtà  possiamo anche spingerci oltre affermando che l'offerta di programmi liberi disponibili in rete è talmente vasta da garantire la soddisfazione delle esigenze didattiche di ogni ordine di scuola. Un chiaro messaggio che sancisce la maturità  raggiunta dal software libero è giunto recentemente da AICA, l'associazione che da anni gestisce la certificazione nota come Patente Europea del Computer (ECDL), che dall'ottobre del 2003 ha permesso di conseguire l'ECDL ricorrendo esclusivamente a software libero. Il lettore interessato ad approfondire questo aspetto è rinviato all'appendice A.

Lo scopo di questo documento è di formulare, prendendo come testo normativo di riferimento le Indicazioni Nazionali per i Piani di studio personalizzati nella Scuola Secondaria di 1° grado apparso nel Luglio del 2003 nel sito del MIUR ed ora parte integrante del testo di legge della Riforma Moratti, una proposta di piattaforma software libera, completa di sistema operativo, che si adatti nel modo migliore possibile ai dettami delle indicazioni ministeriali. Precisiamo che non rientra in alcun modo tra gli scopi di questo lavoro prendere una posizione a favore o contro la Riforma della scuola. Una parte delle pagine che seguono sono inoltre dedicate ad illustrare possibili forme di collaborazione ai progetti per lo sviluppo di software libero.

1 Sistemi operativi

Nel testo delle Indicazioni nazionali per i Piani di Studio non viene fatto alcun riferimento esplicito ai sistemi operativi su cui installare il software necessario per il raggiungimento dei diversi obiettivi didattici che fanno capo all'informatica. Tuttavia la scelta di un sistema operativo è qualche cosa di estremamente orientante per la scelta delle risorse software da adoperare successivamente.

La situazione della scuola media italiana relativamente ai sistemi operativi è caratterizzata, salvo rare eccezioni, da una fossilizzazione nell'uso di sistemi operativi proprietari ed, in particolare, del sistema operativo ad interfaccia grafica windows.

Fino a pochi anni fa sarebbe stato difficile pensare ad un sistema operativo di uso semplice, comparabile a windows, da impiegare in un ambiente nel complesso refrattario ad un uso raffinato dell'informatica come la scuola media. Tuttavia oggi le cose sono radicalmente cambiate, soprattutto grazie alla crescita del sistema operativo GNU/Linux. Questo sistema operativo a codice sorgente aperto ottenuto aggregando il kernel Linux, ideato da Linus Torvalds nel 1991, con i programmi elaborati a partire dal 1984 dal progetto GNU di Richard Stallmann, è divenuto maturo per essere utilizzato da chiunque per il desktop.

Una delle ragioni che rendono oggi Linux adatto anche ad utenti non molto esperti di informatica è legata agli enormi progressi che si sono registrati nello sviluppo di alcune interfacce grafiche come, ad esempio, quella che prende il nome KDE. Questa interfaccia a finestre oltre ad essere simile, nelle sue funzionalità, a quelle comunemente utilizzate da sistemi operativi proprietari a larga diffusione, come windows e macos, è talmente intuitiva da essere adatta per un apprendimento base dell'uso di un sistema operativo. Per questa ragione l'interfaccia KDE è stata scelta come riferimento per redarre i quesiti del Modulo 2 dell'esame per la Patente Europea del Compuer con software libero.

Tralasciando le questioni relative alla semplicità  dell'interfaccia grafica ci sono altre ragioni che rendono l'utilizzo di Linux adatto al mondo scuola. La prima è legata al fatto che questo sistema operativo è nato come clone del sistema Unix, utilizzato per la gestione di reti, per cui la sua architettura è particolarmente efficace nella gestione di ambienti multiutente come quello scolastico. La seconda è strettamente legata al fatto che Linux viene rilasciato con il codice sorgente aperto il che facilita notevolmente il processo di correzione di errori nei programmi in esso contenuti, con un conseguente aumento della sicurezza e dell'affidabilità  del sistema nel suo complesso. I due fatti insieme si traducono concretamente in una notevole robustezza dei computer che montano questo sistema operativo rispetto ai virus.

Di GNU/Linux esistono diverse distribuzioni, tra cui molte dedicate al mondo della scuola, in quanto comprensive di molti programmi didattici rilevanti. Sarebbe difficile farne un elenco completo tuttavia, per la scuola media, potrebbero essere utilizzate le seguenti che si trova localizzate in italiano:

• EduKnoppix 1.2.1: caratterizzata da un'interfaccia grafica KDE questa distribuzione, realizzata dal prof. Maurizio Paolini e dal lug di Brescia, è particolarmente ricca di applicativi riguardanti la matematica.
• Freeduc 1.4.1 Unesco: se si è disposti a rinunciare all'interfaccia KDE e si desidera una selezione di software didattico ampia questa distribuzione è l'ideale. Inoltre è accompagnata da una vasta documentazione introduttiva all'uso dei diversi software proposti.

Tra le due il nostro consiglio è di ricorrere alla distribuzione EduKnoppix. Partendo dal presupposto che non esiste la distribuzione ideale per le esigenze di tutti, ci sono diversi vantaggi nell'usare questa distribuzione che consta di un solo cdrom:

1. si può utilizzare "live" senza alterare il contenuto di un disco rigido che eventualmente ospita windows ;
2. contiene, come vedremo, tutti i programmi necessari per la didattica nella scuola secondaria di I grado della Riforma e per il conseguimento dell' ecdl con software libero;
3. se si decide di installare la distribuzione in modo stabile sul disco rigido bastano solo una ventina di minuti.

Le modalità  di uso "live" e la procedura di installazione di EduKnoppix su disco rigido sono trattate in modo completo nell'appendice B.

Gli svantaggi nell'uso di EduKnoppix su disco rigido sono legati a due aspetti: il primo è legato alla sua natura di distribuzione "live", il secondo nel fatto che la distribuzione Debian, da cui esso proviene, non rappresenta l'ambiente più semplice da gestire per un principiante. Sicuramente, soprattutto per lo studente, si tratta comunque di un ambiente molto stimolante e istruttivo, nell'ottica di un apprendimento serio dell'informatica.

L'alternativa a EduKnoppix consiste nel ricorrere ad altre distribuzioni di Linux più adatte all'installazione su disco fisso. Tra queste spiccano per estrema semplicità  di uso e per completezza di aggiornamenti le distribuzioni Mandrake e Fedora. In Internet il lettore desideroso troverà  facilmente tutte le informazioni necessarie su queste e moltissime altre distribuzioni attualmente prodotte in tutto il mondo.

2 Editori di testo

Ci sono diversi passi delle Indicazioni nazionali in cui, trasversalmente alle discipline, si fa riferimento, più o meno esplicitamente, all'uso di editori di testo. Negli obiettivi riguardanti l'Informatica nel primo biennio, dove si legge:

Utilizzare programmi specifici per ... comunicazione di idee, contenuti ...

crediamo si possa includere tra i programmi specifici un editore di testi. L'uso di un editore di testi può essere fruttuosamente utilizzato anche per l'obiettivo:

Svolgere progetti tematici (relazioni di ricerca, monografie frutto di lavoro di gruppo, ecc.) e produrre testi adeguati sulla base di un progetto prestabilito (pianificazione, revisione, manipolazione)

che troviamo formulato esplicitamente per l'Italiano nel primo biennio, ma che potrebbe valere per molti altri ambiti disciplinari. Oltre a questo ricordiamo che l'editor di testo è uno degli strumenti maggiormente utilizzati dagli insegnanti per la redazione di diversi tipi di documenti scolastici. EduKnoppix mette a disposizione moltissimi tipi di editor di testo adatti a soddisfare ogni genere di esigenza:

• Writer: questo programma, che appartiene alla suite per l'ufficio OpenOffice.org, è molto simile nell'uso e nelle funzionalità  a MS-Word e quindi può essere utilizzato al posto di quest'ultimo da tutti coloro che sono abituati al suo uso. Tutte le attività  didattiche realizzabili con MS-Word possono essere direttamente esportate in Writer. Oltre a questo Writer garantisce una buona compatibilità  con i formati di MS-Word nel senso che è possibile sia produrre documenti in Writer e salvarli in formato leggibile da MS-Word che importare con successo documenti Word in Writer. Sul funzionamento di Writer sono centrati i quesiti del Modulo 3 per il conseguimento della Patente Europea con software libero.
• Abiword: per gli insegnanti che fanno un uso modesto dell'informatica, magari si limitano a scrivere programmazione, relazione di fine anno e qualche testo di compito non c'è bisogno di scomodare un editore di testo complesso come Writer. Abiword, un editore di testo leggero e sufficientemente ricco di funzionalità, rappresenta una valida alternativa a Writer in quanto permette di realizzare documenti compatibili con MS-Word usufruendo di un'interfaccia molto intuitiva e semplice.
• TeXmacs: per i docenti di matematica il software libero TeXmacs può essere utilizzato come editore di testi per ottenere documenti con un'impaginazione professionale. Dopo aver selezionato uno stile TeXmacs si occupa dei problemi specifici di impaginazione, come la numerazione delle sezioni, delle pagine, degli esercizi, dei problemi e via di seguito. Attualmente, sono stati implementati sei stili standard per i documenti: lettera, articolo, libro, esame, generico e seminario. Lo stile esame è ottimo per realizzare rapidamente e con resa estetica altissima delle prove scritte di matematica. Lo stile articolo è particolarmente adatto alla realizzazione di brevi dispense o relazioni.

3 Fogli di calcolo

L'uso del foglio di calcolo coinvolge, all'interno della Riforma, tre discipline: l'Informatica, la Matematica e, in misura minore, le Scienze. Per l'insegnamento della Matematica le Indicazioni nazionali sembrano alludere chiaramente all'uso del foglio di calcolo laddove si legge:

Utilizzare strumenti informatici per organizzare e rappresentare dati.

Un ulteriore riferimento, ancora più chiaro, si trova negli obiettivi per il terzo anno relativi all'Informatica:

Utilizzare in modo approfondito ed estensivo i programmi applicativi per ... presentazione ed archiviazione dei dati (foglio elettronico)

Altri utilizzi del foglio di calcolo potrebbero rientrare anche in alcuni obiettivi riguardanti le Scienze come, ad esempio, al terzo anno di corso:

Raccogliere dati da prove sperimentali (misure di tempi, spazi, velocità); rappresentare graficamente e interpretare i dati raccolti.

oppure al primo biennio, in applicazioni statistiche orientate alla medicina:

Raccogliere dati relativi alla frequenza cardiaca e respiratoria.

In EduKnoppix sono disponibili diversi fogli di calcolo le cui funzionalità  si spingono ben oltre le richieste della Riforma che, come abbiamo visto, è comunque abbastanza esigente circa l'uso di questo genere di software. Tra essi ve ne sono due che possiamo menzionare:

• Calc: questo foglio di calcolo, contenuto nella suite OpenOffice.org , offre potenzialità  per alcuni aspetti superiori a quelle già  ampie di MS-Excel. Tutte le attività  didattiche realizzabili con MS-Excel, che abbondano anche in rete, possono essere direttamente esportate in Calc. Oltre a questo Calc garantisce una buona compatibilità  con i formati di MS-Excel nel senso che è possibile sia produrre documenti in Calc e salvarli in formato leggibile da MS-Excel che importare con successo documenti Excel in Calc. Sul funzionamento di Calc sono centrati i quesiti del Modulo 4 per il conseguimento della Patente Europea con software libero.
• Gnumeric: se non ci si scontra con esigenze di conseguimento della Patente Europea, in cui è previsto l'uso di Calc, EduKnoppix mette a disposizione un foglio di calcolo più sobrio di quest'ultimo come ad esempio Gnumeric . Le ultime versioni di questo software si armonizzano in modo esemplare con le esigenze di leggerezza, compatibilità  verso altri formati e completezza sul piano delle funzionalità. Inoltre è finalmente disponibile l'export dei grafici in formato PNG, il che permette il riutilizzo dei grafici in ambienti diversi dal foglio di calcolo, come all'interno di editor di testi o di strumenti di presentazione.

4 Strumenti di Presentazione e Publishing

L'uso di strumenti di presentazione è raccomandato dalle Indicazioni nazionali all'interno degli obiettivi relativi all'Informatica dove, per il primo biennio, si legge:

Utilizzare programmi specifici per presentazioni e comunicazioni di idee, contenuti, immagini, ecc...

Altre indicazioni, relative all'uso di strumenti di presentazione, si leggono implicitamente nei punti del documento ministeriale dove si parla di produzione ipertestuale. Per l'insegnamento di Italiano al primo biennio le Indicazioni nazionali presentano come obiettivo:

Costruire semplici ipertesti

Premesso che semplici ipertesti, magari da pubblicare in uno spazio web, potrebbero essere implementati con l'editor html di Mozilla, in EduKnoppix sono disponibili diversi strumenti adatti alla presentazione in forma ipertestuale di contenuti. Tra questi ci limitiamo, per brevità , a citare:

• Impress: questo software, che fa parte della suite OpenOffice.org, è un clone di MS-PowerPoint e per esso possono essere ripetuti i discorsi di compatibilità  dei formati e di equivalenza d'uso fatti per Writer e Calc in precedenza. Naturalmente, anche in questo caso, i materiali didattici disponibili in rete per MS-PowerPoint, possono essere esportati direttamente in Impress. Sul funzionamento di Impress sono centrati i quesiti del Modulo 6 per il conseguimento della Patente Europea con software libero.

L'uso di strumenti per il publishing si può collocare nell'obiettivo delle Indicazioni nazionali, citato in precedenza, previsto per l'Informatica nel primo biennio:

Utilizzare programmi specifici per presentazioni e comunicazioni di idee, contenuti, immagini, ecc...

In EduKnoppix troviamo un ottimo strumento per il publishing:

• Scribus: è un software per il publishing molto completo e, come ci mostrano alcuni tutorial disponibili in rete, permette di realizzare interessanti giornalini scolastici mettendo a disposizione diversi strumenti per l'impaginazione. Oltre a questo Scribus permette di esportare documenti in diversi formati tra cui il pdf .

Questo strumento potrebbe essere utilmente impiegato anche dagli insegnanti di Italiano per la progettazione di pagine di quotidiano da realizzare con gli studenti.

5 Internet

L'uso di Internet come luogo per reperire informazioni e come strumento di collaborazione in rete si ritrova da più parti nelle Indicazioni nazionali. L'uso di questo strumento vedrà  nel futuro una sicura crescita legata principalmente allo sviluppo dell'e-learning. Per rimanere al nostro tema, negli obiettivi del primo biennio di Informatica si legge un preciso riferimento all'uso di Internet:

Utilizzare le risorse reperibili sia in Internet sia negli archivi locali.

Anche per lo studio degli argomenti di Biologia e Medicina previsti dalla Riforma, in cui compaiono molti argomenti di estrema attualità  (droghe, malattie sessuali, problemi dell'alimentazione, ecc.), la navigazione Internet per l'accesso a risorse aggiornate sembra il consiglio migliore da offrire al docente. Lo stesso vale per altre discipline come ad esempio per l'Italiano o le Lingue nel momento in cui si desideri accedere, per citare solo un esempio, alle prime pagine di quotidiani nazionali o stranieri. Anche se nel testo ministeriale il ricorso a risorse reperibili in rete sembra delegato, in modo forse discutibile, alla sola disciplina Informatica è pensabile che tutti gli insegnanti che sono abituati ad usare Internet come strumento didattico continueranno a farlo.

Da questo punto di vista il sistema operativo GNU/Linux offre dei vantaggi speciali, legati alla sua architettura di tipo Unix e all'essere a codice sorgente aperto, sia dal punto di vista della sicurezza e che della protezione dai virus. In EduKnoppix compaiono moltissime applicazioni per il web tra cui:

• Mozilla: la suite Mozilla offre, oltre ad un ottimo navigatore, un lettore di posta elettronica e un semplice compositore di documenti html, che possono ritornare molto utili nella prassi didattica e allo studente. Il navigatore può servire a studenti ed insegnanti per l'esplorazione delle risorse in Internet. Se poi un insegnante utilizza dei Webquest, per guidare gli studenti nella navigazione, avere a disposizione un agile ed efficiente editor html è certamente qualche cosa di auspicabile per preparare rapidamente i percorsi. Per gli studenti che intendono ottenere l'ECDL il browser Mozilla si rivela adeguato per la preparazione all'esame relativo al Modulo 7 della Patente Europea con software libero.
• Konqueror: questo navigatore molto veloce e versatile può essere usato in alternativa a Mozilla. Esso costituisce lo strumento principale per la gestione dei documenti quando si utilizza l'interfaccia grafica KDE.
• Kmail: se si usa Konqueror e si prediligono gli strumenti messi a disposizione da KDE non si mancherà  di ricorrere al programma per la lettura della posta elettronica Kmail. La completezza e le funzionalità  rendono questo lettore adatto allo studente che intende prepararsi all'esame relativo al Modulo 7 della Patente Europea con software libero.

6 Geometria Interattiva

Il riferimento all'uso di software per lo studio interattivo della geometria euclidea all'interno delle Indicazioni Nazionali è piuttosto tiepido e in ogni caso connesso all'attività  di soluzione di problemi in Matematica. A questo proposito, per l'intero triennio, si legge la seguente indicazione:

Risolvere problemi usando proprietà  geometriche delle figure ricorrendo a modelli materiali e a semplici deduzioni e ad opportuni strumenti di rappresentazione (riga, squadra, compasso e, eventualmente, software di geometria)

Eduknoppix mette a disposizione per questo scopo software di alta qualità:

• Dr. Geo: questo software libero utile per lo studio dinamico della geometria euclidea (con approccio sintetico e analitico) e per la programmazione è particolarmente adatto come supporto alla didattica nella scuola media. Infatti attraverso le sue funzionalità  base di è possibile eseguire tutte le costruzioni classiche della geometria e, in particolar modo, eseguirne lo studio da un punto di vista dinamico, in termini di trasformazioni geometriche. In esso sono infatti implementate tutte le principali trasformazioni del piano (isometrie e omotetie). In Dr. Geo ritroviamo anche gli strumenti di misura utili per calcolare lunghezze e ampiezze di angoli. Tutte le costruzioni che il programma esegue vengono riassunte in un albero logico che all'occorrenza può essere visualizzato dall'insegnante o dallo studente. Possiamo memorizzare in esso le diverse costruzioni geometriche per evitare di dover ripetere ogni volta tutto il percorso che conduce alla loro costruzione. Questa funzionalità avanzata prende il nome di macrocostruzione. La costruzione di macro in Dr. Geo è completamente guidata. Tipicamente devono essere individuati dei parametri di ingresso e di uscita e quindi, per concludere la costruzione, si deve scegliere un nome e una breve descrizione della macro.

  Un ulteriore aspetto importante e innovativo a livello didattico è che in Dr. Geo è possibile implementare molto facilmente degli script in linguaggio Guile, attraverso i quali interagire con gli oggetti geometrici disegnati. Guile è un interprete del linguaggio Scheme, molto diffuso in diversi ambienti informatici, e la sua sintassi è sufficientemente intuitiva da permettere di introdurre in modo graduale gli studenti alla programmazione.

  L'ambiente di programmazione presente in Dr. Geo è stato recentemente ampliato includendo le Figure Scheme. Una Figura Scheme è un file scritto in linguaggio Scheme, che una volta valutato da Dr. Geo, viene tradotto in una figura geometrica. Il linguaggio Scheme permette di interagire con il motore geometrico di Dr. Geo più profondamente di Guile, mettendo a disposizione, ad esempio, le strutture iterative tipiche dei linguaggi di alto livello.

  Le risorse presenti per la programmazione in Dr. Geo permettono di pensare percorsi didattici in un'articolazione verticale che prevede come momento iniziale l'uso del Logo nella scuola primaria e come momento apicale l'uso degli script Python nel software di geometria interattiva Kig. Oltre a questo l'interazione tra ambiente di programmazione e ambiente geometrico rende pedagogicamente significative attività  come la verifica pratica di congetture, la soluzione completa di problemi, lo studio di costruzioni geometriche iterative.

  Alcune funzionalità  di Dr. Geo sono particolarmente dedicate agli insegnanti. Ad esempio è possibile bloccare temporaneamente, attraverso password, alcune funzionalità  dell'interfaccia. In questo modo è possibile creare sessioni di lavoro in cui gli studenti operano in un ambiente a funzionalità  ridotte. Se inoltre si ha l'abitudine di utilizzare un proiettore in classe, si può sfruttare la presenza di un piccolo editore di testo, disponibile all'interno del programma, per mostrare appunti o annotazioni che si ritengono importanti. Lo stesso editore di testo può essere utilizzato dagli studenti per redarre tracce di soluzione di problemi o di dimostrazioni da eseguire interattivamente. Infine per scrivere esercitazioni o dispense contenenti figure si possono utilizzare le funzionalità  di export delle figure in LaTeX (pacchetto Pstrick), in PostScript e in png.

• Kig: nonostante sia nostra opinione che questo software per lo studio interattivo della geometria, orientato ad un approccio analitico, sia maggiormente efficace in ambito liceale esso potrebbe essere proficuamente utilizzato anche nella scuola media dagli insegnanti che introducono molto presto nella didattica le coordinate cartesiane. Le funzionalità  di Kig sono complessivamente molto simili a quelle di Dr. Geo e quindi non è il caso di ripeterne la lunga sequenza. Osserviamo solo che Kig, a differenza di Dr. Geo che utilizza l'ambiente di programmazione Guile/Scheme, mette a disposizione un ambiente di programmazione che fa leva sul potente linguaggio Python.

7 Calcolatrice e Grafici

Il primo nucleo tematico riguardante la Matematica che incontriamo scorrendo le Indicazioni Nazionali riguarda il numero. Nell'unico punto che potenzialmente allude all'utilizzo di strumenti informatici si legge testualmente:

Eseguire semplici calcoli con numeri razionali usando metodi e strumenti diversi.

Non essendo specificato altro possiamo interpretare il suggerimento in due modi. Il primo modo rimanda sicuramente all'uso critico della calcolatrice tascabile. Questo obiettivo didattico, già  presente nei programmi ministeriali precedenti, rimane di estrema attualità  dal momento che molti studenti della scuola media continuano gli studi solo fino al completamento dell'obbligo e molti di loro, nel mondo del lavoro, si trovano spesso a dover maneggiare la calcolatrice senza avere le necessarie cognizioni di base. EduKnoppix mette a disposizione alcune calcolatrici tra cui:

• Kalc: se si ha l'abitudine di impartire alcune lezioni con l'uso del videoproiettore potrebbe essere comodo utilizzare la calcolatrice Kalc per illustrare alcune problematiche che evidenziano la criticità  di certi usi della calcolatrice o per esercitare, in sessioni di laboratorio, gli studenti al suo uso.

Un secondo modo di interpretare il suggerimento normativo consiste nell'impiegare il foglio di calcolo ma di questo software abbiamo già  parlato in precedenza.

Lo studio delle relazioni, previsto per la Matematica all'interno delle Indicazioni nazionali, prevede uno spazio dedicato alle funzioni del tipo y=a x, y=a/x e y=a x². Per questa ragione potrebbe tornare utile all'insegnante e allo studente l'utilizzo di qualche editore di grafici di uso immediato che aiuti i processi di visualizzazione delle funzioni elementari oggetto di studio che si possono leggere implicitamente nelle Indicazioni nazionali dove si legge:

Usare coordinate cartesiane, diagrammi, tabelle per rappresentare relazioni e funzioni.

In EduKnoppix è disponibile un semplice programma adatto a questo scopo:

• Kmplot: questo programma fa parte del progetto KDEedu per la realizzazione di software per l'educazione in ambiente KDE.

8 Software per le scienze

Le Indicazioni Nazionali non prevedono esplicitamente l'uso di strumenti informatici per lo studio delle Scienze. Tuttavia molti insegnanti, nella pratica di insegnamento, ricorrono a queste risorse a diverso titolo. Vogliamo allora segnalare alcuni software specifici per lo studio della Chimica e dell'Astronomia contenuti in EduKnoppix e dare qualche consiglio che possa ritornare utile per l'insegnamento della Fisica. Altri suggerimenti possono provenire dall'esplorazione in Internet di siti ad alto contenuto pedagogico o dall'esperienza professionale del singolo docente. Ricordiamo inoltre che l'offerta di programmi scientifici per GNU/Linux è molto vasta e che quindi molti programmi non disponibili in EduKnoppix, una volta installata la distribuzione sul disco rigido, possono essere eventualmente aggiunti come pacchetti Debian attraverso un semplice procedimento che coinvolge l'uso di Internet.

Chimica

Per lo studio della chimica, previsto dalla Riforma nel primo biennio della scuola secondaria di I grado, EduKnoppix mette a disposizione un software molto curato:

• Kalzium: questo software permette di studiare il Sistema Periodico degli Elementi. Per ogni elemento chimico vengono prodotte informazioni di tre tipi: Generale, Stati e Energie. Il software può mostrare quali elementi sono solidi, liquidi o aeriformi ad una data temperatura. Per ottenere ulteriori informazioni su un elemento chimico Kalzium permette di interagire con il web azionando la ricerca Ricerca Web Kalzium. In esso è anche possibile effettuare il calcolo del peso molecolare e somministare dei quiz interattivi per la verifica delle conoscenze.

Astronomia

Per lo studio dell'Astronomia e del Sistema Solare, previsti dalla Riforma al terzo anno di corso della scuola secondaria di I grado, EduKnoppix mette a disposizione:

• Kstars: è un ottimo planetario grafico che mostra la posizione di stelle, costellazioni, ammassi stellari, nebulose, galassie e pianeti nel cielo notturno in qualsiasi data e in ogni luogo della Terra. La visualizzazione si può spostare, ingrandire e rimpicciolire, ed è anche possibile identificare e inseguire gli oggetti nel loro movimento attraverso il cielo. KStars è estremamente configurabile: si possono controllare quali oggetti sono mostrati e con quali colori. Immagini di ogni parte del cielo possono essere scaricate da un database on-line. Da questo punto di vista KStars è uno strumento interattivo per apprendere l'astronomia e imparare a conoscere il cielo notturno. La documentazione italiana è estremamente ricca e corposa e permette la realizzazione di approfondimenti di vario genere.

Fisica

Per lo studio della cinematica, previsto dalla Riforma al primo biennio, e della Meccanica, previsto al terzo anno, EduKnoppix non mette a disposizione strumenti specifici. Tuttavia, dato il taglio sperimentale, previsto dalle Indicazioni il docente troverà  valido supporto informatico nel foglio di calcolo. Oltre a questo alcuni argomenti di Fisica, come ad esempio quelli correlati all'obiettivo:

Rappresentare diagrammi spazio/tempo di diversi tipi di movimento: interpretare i diagrammi.

possono essere studiati utilizzando il software di geometria interattiva Dr. Geo.

9 Compilatori

Una delle novità  contenute nelle Indicazioni nazionali è l'introduzione della programmazione a partire dal primo biennio. Negli obiettivi riguardanti l'informatica leggiamo:

Tradurre in programmi algoritmi (ordinamento, calcolo, ragionamento logico-matematico) utilizzando un semplice linguaggio di programmazione.

Utilizzare un semplice linguaggio di programmazione per risolvere problemi concreti o attinenti le altre discipline (organizzazione di una bibliografia, ecc.)

Che cosa significhi l'aggettivo semplice in questo contesto è un pò difficile da decifrare in quanto forse non è tanto il linguaggio di programmazione a presentare delle difficoltà, quanto piuttosto gli algoritmi e il concetto di implementazione. In ogni caso EduKnoppix mette a disposizione diversi compilatori adatti a soddisfare le richieste ministeriali tra cui:

• Pascal: il compilatore Pascal nella versione free Pascal;
• C/C++: il compilatore gcc per il C/C++.

10 Musica e Arte

L'utilizzo di risorse informatiche per lo studio della Musica non è centrale per gli obiettivi formulati all'interno delle Indicazioni nazionali. Tuttavia in un punto si accenna esplicitamente all'uso di software, quando negli obiettivi del terzo anno si legge:

Elaborare semplici materiali sonori mediante l'analisi, la sperimentazione e la manipolazione di oggetti sonori, utilizzando semplici software appropriati.

In EduKnoppix troviamo diversi programmi per la musica. Tra questi, specificamente per la manipolazione dei suoni, possiamo citare:

• Audacity: questo software permette di realizzare interi progetti relativi alla costruzione di sequenze musicali, mettendo a disposizione un buon numero di effetti e di possibilità  di manipolazione dei suoni. Oltre a questo esso permette di esportare le sequenze sonore elaborate in diversi formati tra cui il formato libero Ogg Vorbis.
• Rosegarden: questo suite mette a disposizione un top box da cui si può accedere and un sequencer e ad un editor. Attraverso l'uso del top box è possibile coordinare le attività  da svolgere con l'editor e con il sequencer. L'editor permette di trascrivere, visualizzare ed editare musica utilizzando la notazione musicale tradizionale. Il sequencer permette invece di registrare, manipolare e eseguire musica in formato midi .

Anche per quanto concerne la disciplina Arte e Immagine, come per la Musica, l'utilizzo di risorse informatiche per il suo studio non è centrale per gli obiettivi formulati all'interno delle Indicazioni nazionali. Tuttavia si accenna esplicitamente all'uso di software quando negli obiettivi si legge:

Utilizzare l'immagine fotografica, multimediale ed elettronica (rielaborazione con software interattivi di opere, ...)

In EduKnoppix troviamo diversi programmi per la manipolazione e la visualizzazione di immagini. Tra questi possiamo citare:

• Gimp: questo programma per la manipolazione e la creazione di immagini è molto potente ed è difficile immaginare che l'insegnante della scuola media possa pensare ad un uso completo delle centinaia di funzionalità  che esso mette a disposizione.
• Sketch: questo programma può essere utilizzato per l'elaborazione di immagini vettoriali.

11 Software libero per Windows

Parte dei programmi descritti in precedenza possono essere utilizzati anche in ambiente windows in quanto per essi esiste il porting verso questo sistema operativo. Nonostante, per le ragioni esposte in precedenza, sia consigliabile utilizzare i programmi descritti sopra direttamente nel sistema operativo Linux, l'utilizzatore preoccupato nell'affrontare la sfida di questo nuovo ambiente può iniziare a sperimentare i seguenti in windows:

Altri programmi che hanno il porting in windows possono essere ritrovati Internet. Molti di essi fanno capo al progetto GnuWin al sito http://gnuwin.epfl.ch.

12 Collaborare ai progetti Linux

Come abbiamo evidenziato nell'introduzione a questo lavoro, una caratteristica essenziale che contraddistingue il software libero da altri tipi di software è che esso nasce dalla collaborazione e dalla cooperazione in Internet di molte persone. Essendo i processi collaborativi condizione necessaria per lo sviluppo del software libero è d'obbligo descrivere le possibili forme di collaborazione che insegnanti e studenti possono praticare per offrire un loro contributo e le infrastrutture disponibili in Internet per fare questo.

Il modo più semplice per contribuire ad un progetto per lo sviluppo di software libero consiste nell'aggregarsi ad uno già  esistente, prendendo visione di quali sono le richieste di contributo o suggerendone di nuove. Tipicamente per questo basta visitare il sito Internet ufficiale del progetto e seguire la mailing list dove si discute dello sviluppo dello stesso. Una volta presa visione del progetto e in relazione alle proprie competenze si aprono diverse strade collaborative:

1. contribuire al codice sorgente: come abbiamo visto, rispetto ad altro genere di software, il software libero mette a disposizione il suo codice sorgente in Internet. Questo permette, a chiunque abbia competenze di programmazione, di modificare un programma libero per adeguarlo alle proprie esigenze o di offrire aggiunte di parti codice (patch) che implementino nuove funzionalità. Il meccanismo di contribuzione di una patch può avvenire inviandola al capo progetto il quale la integra nel codice e quindi la commette nel cvs, ossia nel server che contiene il progetto, oppure, se si fa parte del team di sviluppo del progetto, inserendo direttamente la patch nel cvs. Il sistema cvs (concurrent version system) è in grado poi di gestire i contributi dei diversi programmatori che lavorano ad uno stesso codice;
2. contribuire alla localizzazione: i programmi nascono sempre con un'interfaccia in cui tutti i comandi sono in lingua inglese. Ciò per garantire la massima diffusione del programma. Tuttavia, soprattutto per i programmi educativi, che si rivolgono a studenti con modeste competenze linguistiche, è auspicabile che i comandi dell'interfaccia siano localizzati nelle diverse lingue native degli utilizzatori. Tipicamente i comandi e la loro traduzione sono contenuti in un file con estensione .po che si ottiene aggiungendo al file .pot, che contiene i comandi del programma, la traduzione degli stessi nella lingua desiderata. Editare file di localizzazione richiede competenze linguistiche e sul funzionamento del programma. Oltre a questo è necessario conoscere le regole per editare i file di localizzazione che non sono assimilabili a normali file di testo. L'apprendimento delle regole non è difficile e l'editing dei file .po è agevolato dall'esistenza di editor specifici per questo genere di attività  come, ad esempio, Kbabel o Emacs;
3. contribuire alla documentazione: un buon programma deve essere accompagnato da documentazione adeguata a far comprendere all'utente le funzionalità  che esso mette a disposizione, possibilmente fornendo anche esempi di uso concreto. Nel mondo del software libero capita spesso di imbattersi in due situazioni: un programma è documentato ma la documentazione non è disponibile in lingua italiana oppure la documentazione è scarsa. Per il software educativo entrambe le situazioni non sono auspicabili in quanto gli studenti, soprattutto se giovani, non hanno sufficienti competenze linguistiche per comprendere manuali in lingue straniere; allo stesso tempo, e ciò può valere anche per l'insegnante, potrebbe essere difficile comprendere le potenzialità  didattiche di un programma poco documentato. La traduzione della documentazione è un tipo di contributo che gli insegnanti potrebbero offrire senza incontrare grosse difficoltà. Anche in questo caso saranno richieste competenze minime sull'uso di un cvs o di qualche editor di testo che si presta facilmente a conversioni di formati, in modo da provvedere in un solo documento almeno la versione cartacea e quella html per la consultazione della documentazione on-line;
4. progettare percorsi ed elaborare materiali didattici: un altro tipo di contributo che gli insegnanti potrebbero offrire allo sviluppo del software libero consiste nella produzione di materiali didattici e di percorsi che facciano uso di questo genere di risorse. Ciò favorirebbe tra gli insegnanti l'idea che anche il software libero e non solo quello proprietario ha grosse potenzialità  didattiche;
5. suggerire modifiche e correggere bachi: studenti e insegnanti potrebbero interagire con gli sviluppatori di software libero tracciando i malfunzionamenti dei programmi e suggerendo modifiche al software per renderlo più adatto alle esigenze didattiche. Entrambe le attività, per essere condotte nel modo corretto, richiedono l'utilizzo di procedure sistematiche che non sono complesse e che allo stesso tempo abituano ad uno stile di lavoro collaborativo. Per essere più chiari il tracciamento di un malfunzionamento non consiste semplicemente nel mandare una mail al capo progetto dicendo che il programma non funziona. Di solito si allega il file che produce il malfunzionamento e/o si trascrive il messaggio che il computer invia nel momento in cui il programma fallisce. Se poi il progetto è ben organizzato si ricorrerà alla compilazione di un apposito modulo di malfunzionamento. Lo stesso vale per i suggerimenti di miglioramenti che di solito vanno indirizzati nello spazio appositamente predisposto per questo scopo;
6. pubblicizzare le risorse: molte persone non conoscono i programmi disponibili in Linux e quindi è importante che chi ne fa uso, se lo ritiene, li pubblicizzi. Ciò si può fare semplicemente parlando di essi o diffondendone la conoscenza in Internet creando spazi Internet ad essi dedicati o mantenendo siti già  esistenti. Anche questo tipo di attività, che potrebbe coinvolgere i siti delle diverse istituzioni scolastiche, è certamente alla portata di insegnanti e studenti.

Un secondo modo di diffondere il software libero consiste nello sviluppare un proprio progetto personale. Le persone che dispongono delle capacità  per dirigere un progetto non hanno sicuramente bisogno di questo scritto per avere indicazioni in merito. Tuttavia potrebbe essere di interesse per chiunque sapere che esistono diversi siti che offrono gratuitamente le risorse per lo sviluppo di software libero. Tra questi ricordiamo per importanza:

• SourceForge: questa piattaforma ospita numerosissimi progetti di sviluppo di software libero di tutto il mondo. Il sito di riferimento è http://www.sourceforge.net .
• Savannah: questa piattaforma alternativa a SourceForge ospita a sua volta moltissimi progetti di sviluppo di software libero . Il sito di riferimento è http://savannah.gnu.org .
• Gnome: questa piattaforma ospita lo sviluppo di moltissimi prestigiosi programmi che utilizzano le librerie del progetto Gnome. Il sito di riferimento è http://www.gnome.org .
• KDE: questa piattaforma ospita lo sviluppo di moltissimi programmi che utilizzano le librerie del progetto kde . Il sito di riferimento è http://www.kde.org .

Appendice A. ECDL

In questa appendice vengono richiamate alcune informazioni riguardanti la certificazione ecdl che, nel bene e nel male, rappresenta una delle certificazioni informatiche maggiormente diffuse nel mondo della scuola. Il termine ecdl, acronimo di European Computer Driving License, è spesso sostituito dal termine più conosciuto di Patente Europea del Computer. Il conseguimento di ecdl avviene previo superamento di sette esami relativi ai seguenti moduli:

1. concetti di base
2. uso del computer e gestione dei file
3. editor di testo
4. foglio di calcolo
5. database
6. presentazioni

7. informazione e comunicazione

I contenuti e le competenze necessarie per poter superare i diversi esami sono spiegati dettagliatamente in un Sillabo disponibile al sito ufficiale della ecdl Foundation. I contenuti del Sillabo non fanno riferimento diretto ad una piattaforma informatica precisa ma nell'immaginario collettivo il riferimento rimane il sistema operativo windows con la suite ms-office.

L'associazione aica, che da anni gestisce la rete di infrastrutture che provvedono la certificazione ecdl, offre, a partire dall'ottobre del 2003, la possibilità di conseguire questa certificazione ricorrendo esclusivamente a software libero in ambiente Linux. Si tratta di un passo iniziale importante per far comprendere alle persone che il mondo dell'informatica è vasto e che il sistema operativo Linux ha raggiunto un grado di maturità  tale da poter essere utilizzato senza problemi per la formazione informatica di base. Gli abbinamenti tra moduli e software Linux sono i seguenti:

1. concetti di base
2. uso del computer e gestione dei file: ambiente KDE
3. editor di testo: OpenOffice.org Writer
4. foglio di calcolo: OpenOffice.org Calc
5. database: interfaccia OpenOffice.org verso un database
6. presentazioni: OpenOffice.org Impress

7. informazione e comunicazione: il navigatore Mozilla e il lettore di posta Kmail.

Tutti questi software sono contenuti in EduKnoppix. Maggiori dettagli sulle modalità  del conseguimento della Patente Europea si possono ottenere al sito di AICA, mentre gli aspetti relativi a ecdl ottenuta attraverso software libero sono approfonditi al sito LINFE. Altri particolari sono discussi al sito dedicato allo sviluppo del software libero SourceForge. Molti materiali per prepararsi agli esami si possono reperire al sito Linux Didattica.

Sitografia e Bibliografia

1. Al sito ufficiale di EduKnoppix, curato dall'autore di EduKnoppix Maurizio Paolini, si trovano tutte le indicazioni necessarie per procurarsi EduKnoppix e si può scaricare la documentazione che lo riguarda. Tra la documentazione segnaliamo il manualetto Usare EduKnoppix, redatto da Andrea Centomo, in cui si trovano ulteriori informazioni sul software per la Matematica contenuto in EduKnoppix, sul suo uso live e sulla sua installazione su disco rigido.
2. Al sito KDE si trovano tutte le informazioni riguardanti il progetto di sviluppo dell'interfaccia grafica KDE e i progetti ad essa connessi tra cui segnaliamo quello relativo alla scuola KDEedu.
3. Al sito italiano di Open Office si trovano tutte le informazioni sui programmi contenuti nella suite OpenOffice.org.
4. Al sito Ofset-Drgeo, localizzato anche in italiano, si trovano tutte le risorse relative al progetto Dr. Geo.
5. Al sito di Linux Didattica si trovano molti materiali per la didattica in ambiente GNU/Linux e molti link a siti interessanti.

Ringraziamenti e Licenza d'uso

Ringrazio Maurizio Paolini e Antonio Bernardi per aver avuto la pazienza di leggere il manoscritto e di fornirmi molti utili suggerimenti. Il presente documento è rilasciato con licenza gnu fdl.

Indice

1 Sistemi operativi 2

2 Editori di testo 3

3 Fogli di calcolo 4

4 Strumenti di Presentazione e Publishing 5

5 Internet 6

6 Geometria Interattiva 7

7 Calcolatrice e Grafici 8

8 Software per le scienze 9

9 Compilatori 10

10 Musica e Arte 10

11 Software libero per Windows 11

12 Collaborare ai progetti Linux 12

Appendice A. ECDL 13

Appendice B. Uso e Installazione di EduKnoppix 14

Appendice C. Licenza GNU GPL 17