Innovazione nell’insegnamento delle materie scientifiche

Si terrà a Verona la terza conferenza internazionale del Progetto Europeo Teamwork, Training and Technology Network (TTT Net). L’evento, dal titolo “Innovation in Science Education”, realizzato in collaborazione con il Dipartimento di Scienze Umane, avrà luogo i prossimi 7 e 8 ottobre presso il Polo Didattico “Giorgio Zanotto” e sarà gratuito previa registrazione. Oggetto della conferenza, finanziata dalla Commissione Europea e organizzata dalla Rete di Scuole Permanente Polo Europeo della Conoscenza, sono le strategie educative adottate per le materie scientifiche nella scuola primaria e secondaria, con l’obiettivo di presentare dei metodi di insegnamento che siano non solo innovativi, ma soprattutto efficaci per tutti gli attori coinvolti (studenti, docenti e famiglie) e che possano migliorare la percezione delle materie scientifiche, tecniche, matematiche e informatiche.

Il Teamwork, Training and Technology Network

Il TTT Net è un progetto europeo nato nel 2013 con lo scopo di identificare e organizzare le “buone prassi” educative sull’insegnamento scientifico ai giovani. Al momento vi aderiscono 11 istituzioni in nove paesi (Italia, Spagna, Bulgaria, Turchia, Romania, Grecia, Ungheria., Norvegia e Federazione Russa). A educatori e ricercatori nelle istituzioni partner viene richiesto di effettuare studi comparativi e raccogliere informazioni sulle buone prassi già adottate in Europa e definire metodologie innovative (come l’e-learning) che abbiano il potenziale per essere trasferite nel sistema scolastico.

Nel nome del progetto sono presenti le tre T (Teamwork, Training, Technology) che si ritengono fondamentali per la percezione della matematica e delle materie scientifiche in ambito scolastico. Il lavoro di squadra (Teamwork), organizzato in modo che ognuno abbia il suo spazio di intervento, è una prassi sostenuta nella realtà europea allo scopo non solo di sviluppare il senso di responsabilità, cooperazione e gestione dei rapporti lavorativi, ma anche di migliorare il coinvolgimento e l’interazione tra studenti. Il training inteso come insieme di formazione e applicazione pratica della teoria appresa rende lo studente protagonista del momento formativo. Infine, la tecnologia permette di elaborare dati, verificare le proprie ipotesi in modo efficiente e comunicare e condividere rapidamente procedure, risultati e interpretazioni. Tutto questo è di vitale importanza per quello che riguarda l’empowerment, ossia l’affermazione di sé da parte degli studenti, oltre che da un punto di vista dell’apprendimento.

Uno dei risultati più importanti del progetto è la creazione di una piattaforma liberamente accessibile dove esempi di buone prassi sono raccolte sotto forma di “lesson plans”, schede di pianificazione della lezione strutturate in modo standard, che descrivono le metodologie e le risorse impiegate e che possono essere adattate e implementate da docenti anche in altri paesi.

La necessità dei metodi innovativi di insegnamento: multidisciplinarietà e pratica

Muovendo da una situazione in cui da una parte, soprattutto in Italia, la matematica e le materie scientifiche sono spesso ancora viste come uno scoglio da superare, mentre dall’altra le economie mondiali più forti sono quelle che investono maggiormente nella ricerca e nello sviluppo tecno-scientifico, è necessario riformulare i metodi di insegnamento nei termini della multidisciplinarietà e dell’importanza pratica.

Infatti, nonostante l’istruzione scientifica sia una parte imprescindibile e obbligatoria del curriculum scolastico in tutto il mondo, i suoi collegamenti con la matematica, la tecnologia e l’ingegneria sono esplorati in modo tuttora insoddisfacente. Nell’ultimo secolo, nei paesi dell’Unione Europea, lo studio delle materie scientifiche è stato suddiviso in materie diverse a un punto del percorso scolastico corrispondente a età che vanno dai 12 ai 16 anni, scomponendo generalmente le scienze in chimica, biologia e fisica.  Tuttavia, è chiaro come per il mondo industriale non siano tanto le qualifiche di “chimico”, “fisico” o “biologo” a rappresentare il maggior valore, quanto le competenze in campi multidisciplinari come robotica, biotecnologie e nanotecnologie, sistemi di comunicazione,  sistemi eco-compatibili e via dicendo. Pertanto, il contesto scolastico dovrebbe essere in grado di fornire percorsi di studio che mettano in relazione le “chiavi” messe a disposizione dalle singole materie per elaborare e interpretare la realtà che li circonda nelle sue implicazioni tecno-scientifiche.

Resta anche il problema di come trovare ed evidenziare i collegamenti tra la teoria e le applicazioni concrete. Queste non possono ridursi agli esperimenti stilizzati e iper-controllati di cui si conosce già il risultato svolti nei programmi canonici, ma devono essere in grado di dare una motivazione allo studio delle materie scientifiche in termini del contesto materiale che osserviamo, dato che è proprio dall’osservazione della realtà che nascono i concetti scientifici. Esistono delle partnership internazionali promotrici di progetti che producono dei risultati significativi in questo senso, ma spesso non sono di ampio respiro e comunque terminano alla fine del periodo del progetto in assenza di ulteriori finanziamenti. In entrambi i casi, è difficile che i risultati vengano incorporati nel percorso didattico.

La conferenza

Tra gli scopi del TTT Net vi è quello di dare alle buone prassi educative adeguata visibilità. In questo senso, le conferenze sono un punto d’incontro importante poiché possono fornire l’occasione non solo di discutere le prassi, le risorse e le innovazioni proposte, ma anche di darne dimostrazione pratica.

La conferenza inizierà con un primo giorno di seminari, dove verrà presentato il resoconto di tre anni di ricerche svolte sul campo. Tra gli argomenti trattati troviamo le strategie innovative per l’insegnamento delle scienze in maniera partecipativa (con giochi, robotica, laboratori virtuali, risorse digitali, modelli e stampanti 3D e via dicendo); l’insegnamento delle scienze nella scuola primaria; la valutazione delle competenze nelle materie tecnico-scientifiche; modelli innovativi di insegnamento a supporto di creatività, imprenditorialità; gli aspetti di genere nell’insegnamento delle STEM (scienze, tecnologia, ingegneria e matematica).

Aprirà la conferenza il relatore statunitense Fredi Lajvardi, docente della scuola pubblica americana ed esperto di matematica e robotica. Le esperienze coi suoi studenti, hanno portato le sue classi a vincere una competizione americana sulle macchine a controllo remoto battendo anche il Massachussets Institute of Technology, e sono state narrate nei due film “Spare parts” e “Underwater Dreams”. Segue l’intervento della pedagogista indiana

Swati Popat Vats, presidente della rete scolastica Podar Education Network, che illustrerà come la pianificazione delle lezioni a tema scientifico richieda in genere delle competenze e una struttura logica diverse e rispetto alle altre materie, secondo un approccio guidato di inquiry-based science learning; questo modello pedagogico, promosso dalla Commissione Europea, si basato sull’investigazione e sulla formulazione di domande e operazioni per risolvere problemi e capire fenomeni complessi.

Nella seconda sessione, Eleva Vostorgova e Darya Smirnova, dall’Università di Mosca, metteranno in evidenza la possibilità di impiegare la tecnologia in classe per identificare le potenziali aree di interesse professionale degli studenti, e come questo conferisca maggiori possibilità di raggiungere gratificazioni professionali. A seguire, il ricercatore norvegese John Haavie parlerà di quello che viene definito “maker movement”, ossia la rivoluzione che ha portato sempre più utenti anche non professionisti a fabbricare oggetti in prima persona, grazie all’accessibilità degli strumenti tecnologici (come la stampa 3D e i microcomputer) e di comunicazione, che hanno permesso di condividere risorse e procedure. Haavie illustrerà come questo movimento possa influire positivamente sul contesto educativo, collegando il gioco, l’educazione scientifica e l’innovazione in modo che i ragazzi siano creatori e non solo consumatori di strumenti. Infine la professoressa Leana Maria Greca Du Franc esporrà i risultati dei progetti di didattica implementati dall’Università di Burgos (Spagna) per addestrare i docenti delle materie scientifiche a usare un approccio investigativo, e presenterà un modello per sviluppare l’insegnamento delle materie STEM in modo integrato, insieme ai risultati in termini di percezione di queste materie da parte degli studenti.

Durante il secondo giorno si svolgeranno 25 workshop paralleli che approfondiranno le tematiche di robotica, scienze, giochi in 3D e realtà virtuale tramite attività concrete. Di questi, tre sono stati sviluppati in Italia:

• “Bolle di sapone: così fragili eppur così affascinanti“, presentato dai professori di analisi matematica Sisti e Pernigo. Tramite l’osservazione delle pellicole di acqua e sapone in varie circostanze, verranno discusse la matematica e la fisica sottostanti, andando a scoprire che le pellicole di sapone sono efficaci per risolvere questioni di urbanistica e viabilità.
• “L’uso della robotica educativa nella scuola primaria e media per promuovere l’interesse verso le STEM”. In questo workshop la professoressa di matematica e scienze Tullia Urschitz mostra come utilizzare i robot per potenziare il processo di apprendimento e favorire l’inclusività.
• ProsocialLearn è un progetto finanziato dall’Unione finalizzato alla produzione e distribuzione di giochi digitali pro-social costruttivi e al trasferimento di tecnologie dal settore dei giochi  da intrattenimento ai giochi per il settore educativo.

Per maggiori informazioni su iscrizione e programma: http://europole.org/conferenza-europea-tttnet.html