Scratch e intelligenza artificiale: la fotosintesi

Nel precedente articolo abbiamo visto che con l’IA è possibile utilizzare Scratch anche se non si è esperti di coding. Questa volta ci faremo aiutare a creare un’attività sulla fotosintesi clorofilliana.

Il nostro secondo viaggio con Scratch e l’intelligenza artificiale parte da un sistema di IA generativa come ChatGPT e un prompt come questo:

Sono un docente di scuola primaria. Vorrei realizzare un’attività sulla fotosintesi clorofilliana utilizzando Scratch.

ChatGPT ci fornisce, passo passo, un progetto che comprende:

• obiettivo dell’attività;
• concetti chiave da includere;
• strumenti necessari;
• sprite (oggetti animati) da usare;
• struttura;
• …

In effetti il nostro prompt era molto generico, pertanto l’IA ha impostato l’attività basandosi sui pochi elementi forniti. Avremmo potuto specificare l’età degli alunni, gli obiettivi di apprendimento ecc.

Il concatenamento del prompt

Ad ogni modo, nulla ci vieta di prendere spunto dall’output di ChatGPT per riscrivere un prompt più dettagliato, oppure di utilizzare la tecnica del prompt chaining (concatenamento del prompt).

Il concatenamento del prompt, come ben spiegato in questo articolo di IBM, è un approccio che consiste nel convertire un prompt complesso in una serie di prompt semplici, per ridurre il rischio di errori o incomprensioni.

All’atto pratico va creata una sequenza di richieste dove ogni nuova domanda “costruisce” un pezzo in più rispetto alla precedente, guidando l’IA a un risultato complesso ma passo passo, non tutto in una volta.

Ecco un esempio di concatenamento del prompt che potrebbe sostituire la precedente richiesta:

• 1° prompt: “Suggeriscimi un’attività per spiegare la fotosintesi clorofilliana a bambine e bambini di scuola primaria (età di riferimento: 10 anni)”;
• 2° prompt (dopo la risposta): “Ora vorrei realizzare questa attività usando Scratch. Puoi darmi un’idea generale di come impostarla?”;
• 3° prompt: “Mi aiuti a dettagliare i personaggi, lo sfondo e i movimenti da programmare in Scratch?”;
• 4° prompt: “Mi puoi anche suggerire brevi dialoghi dei personaggi durante l’animazione?”.

Dopo il primo prompt avremo dei suggerimenti per un’attività totalmente unplugged, mentre dopo il secondo otterremo una lista di sprite (oggetti animati), un’idea di base del funzionamento Scratch del progetto e molto altro.

Possiamo anche dare un’occhiata ai numerosi video presenti in YouTube sull’argomento (per esempio questo: https://www.youtube.com/watch?v=V_btIUw5MG8).

La fotosintesi con Scratch, il codice lo crea l’IA

Sintetizziamo le fasi della fotosintesi, per esempio così:

1. Le radici assorbono l’acqua e i sali minerali che formano la linfa grezza che passa attraverso il tronco e raggiunge le foglie.
2. Le foglie assorbono l’anidride carbonica presente nell’aria.
3. La clorofilla presente nelle foglie cattura la luce solare.
4. La fotosintesi vera e propria avviene all’interno delle foglie, dove la linfa grezza reagisce con l’anidride carbonica e grazie all’energia fornita dalla luce solare produce il glucosio (qui stiamo ovviamente semplificando il concetto di linfa elaborata).
5. Durante la fotosintesi viene prodotto anche ossigeno, che viene rilasciato nell’aria.

Per partire, naturalmente ci serve l’immagine di un albero, completo di tronco e radici.

Mi serve l’immagine di un albero, completo di radici, da usare in Scratch per spiegare la fotosintesi clorofilliana. Formato orizzontale.

Il risultato ottenuto può andare bene ed è facile da importare in Scratch (Figura 1).

Ci serve anche il Sole.

Ho caricato l’immagine dell’albero come sfondo in Scratch. Ora vorrei aggiungere il Sole.

Le istruzioni sono molto semplici da seguire (Figura 2).

Ora vediamo gli altri prompt che servono per visualizzare in Scratch le varie fasi della fotosintesi.

Animazione di...

1° fase

Una scritta in basso (sopra le radici), «Acqua + sali minerali». Poi la scritta diventa una goccia (di linfa grezza) che sale verso l’alto.

2° fase

Una scritta «CO2» (oppure «anidride carbonica») che viene assorbita dalle foglie.

3° fase

La luce del Sole che va verso le foglie e viene “catturata”.

4° fase

Nelle foglie, la linfa grezza e l’anidride carbonica, grazie all’energia fornita dalla luce solare, producono il glucosio.

5° fase

Le foglie rilasciano ossigeno (va bene la scritta «ossigeno») nell’aria.

Un po’ alla volta siamo quindi in grado di costruire la nostra attività. Dovremmo essere sempre pronti a chiedere chiarimenti all’IA quando ci “blocchiamo” magari perché non sappiamo bene come realizzare una nostra idea in Scratch.

Per esempio: abbiamo bisogno di almeno sei sprite (Figura 3)…

…e l’IA deve spiegarci come sincronizzare gli sprite tra loro.

Come faccio a sincronizzare l’animazione di ciascun singolo sprite rispetto a quella degli altri?

Riportiamo solo una parte dell’esauriente spiegazione (Figura 4).

Con un po’ di pazienza riusciamo ad ottenere un programma completamente funzionante (Figura 5), comunque migliorabile, magari aggiungendo una voce narrante!

Il risultato finale