Dalle Scuole

Crescere con le Steam: coinvolgere e motivare con le tecnologie digitali e con il problem solving

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a cura di Maria Letizia Belmonte*

Abstract - Affrontare il dibattito dell’educazione nelle discipline SteAM significa parlare di un approccio integrato in cui si parte da situazioni problema per sollecitare la curiosità degli studenti su un argomento specifico. La didattica delle materie SteAm privilegia l’apprendimento per problemi e per investigazione, partendo da situazioni-problema in cui gli alunni sono protagonisti del loro imparare, sviluppando curiosità, piacere e passione.

* Dirigente Scolastico – Gruppo di lavoro: Autori: Stefania Raschi, Fabio Sposato.

La progettazione di un’attività SteAm parte da un innesco iniziale che ha lo scopo di attivare e mantenere sempre viva la curiosità, dalla fase iniziale di impostazione del problema (problem posing) alla fase della costruzione di quanto si è appreso. In un siffatto ambiente di apprendimento viene orientata la ricerca di legami interdisciplinari, offrendo percorsi agli studenti che consentano loro di coltivare interessi e seguire le proprie inclinazioni, proiettando quanto si è appreso su scenari più ampi come quello personale, sociale, ambientale, attraverso l’uso responsabile e consapevole degli strumenti digitali.

Si riescono così a conseguire le competenze del ‘fare’, in una unitarietà metodologica e concettuale che, valorizzando trasversalmente il problem solving e l’approccio critico, favorisce la crescita di una personalità globale capace di esercitare la sua “cittadinanza attiva”.

Molto spesso capita che interesse, curiosità e partecipazione si attivano nel momento in cui entrano anche in gioco le tecnologie digitali: esplorando un ambiente virtuale, eseguendo una simulazione, programmando un robot con lo smartphone, rispondendo ad un quiz interattivo, risolvendo un problema e formalizzandone la rappresentazione, facendo delle riprese, partecipando a un sondaggio attraverso una piattaforma online.

Per esempio, per proporre in una classe lo studio e la costruzione di un circuito elettrico è risultato particolarmente efficace utilizzare la piattaforma https://phet.colorado.edu/it/ che fornisce simulazioni interattive per scienze e matematica. Le simulazioni sono open source, sono scritte in Java, Flash o HTML5 e possono essere eseguite online in un computer o tablet dal docente, mentre gli alunni possono utilizzare anche i loro smartphone. Sono adatte per gli alunni della Scuola Secondaria, in particolar modo per le discipline Matematica, Scienze e Tecnologia ma possono essere usate con flessibilità in diversi contesti disciplinari. 

Questa piattaforma presenta la tipica struttura di un’attività SteAm e pertanto non solo si è rivelata efficace in classe nel coinvolgere tutti gli studenti ma è stata utile per individuare altri modi per incoraggiare il metodo dell'indagine scientifica, aiutando gli studenti a cimentarsi nel campo delle scienze e della matematica, e offrendo un’esperienza interattiva (gli alunni utilizzano i comandi clicca e trascina, i cursori per variare i parametri, misurano le grandezze con righelli, cronometri, termometri). Questo consente, mentre gli alunni utilizzano questi strumenti, di ricevere un riscontro immediato circa gli effetti dei cambiamenti da loro prodotti, permettendo di investigare i rapporti causa-effetto e rispondendo alle domande del docente mentre si esplora la simulazione. Le simulazioni aiutano a rendere visibile l'invisibile, consentono di visualizzare modelli concettuali, includono rappresentazioni multiple e, pur sostituendo l’attività fisica di laboratorio, utilizzano tuttavia collegamenti col mondo reale.

Creare percorsi SteAm significa quindi innanzitutto fornire agli studenti opportunità per sviluppare le competenze necessarie per affrontare e rispondere a diversi tipi di problemi. I percorsi SteAm devono possedere caratteristiche come: basarsi sugli interessi degli studenti, motivare gli studenti a comprendere i concetti a un livello più profondo, richiedere agli studenti di prendere decisioni ragionate e di difenderle, saper collegare gli obiettivi del contenuto alle conoscenze precedenti. I problemi proposti devono avere un livello di complessità tale da garantire che gli studenti debbano inoltre collaborare per risolverlo. I problemi presentati devono partire da presupposti iniziali aperti e coinvolgenti per attirare gli studenti nel problema stesso.

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Il nostro Istituto intende favorire il coinvolgimento degli studenti attraverso percorsi interdisciplinari ben strutturati dai docenti per supportare e incoraggiare gli studenti a sviluppare le necessarie competenze in materia di consapevolezza ed espressione culturali, personali, sociali, capacità di imparare a imparare, competenza in materia di cittadinanza, competenza imprenditoriale, oltrechè le competenze nelle discipline di base. Diversi sono gli ambiti verso i quali la Scuola si sta muovendo per promuovere tra gli studenti coinvolgimento, cooperazione e inclusione. Uno di questi è il progetto di potenziamento delle competenze degli alunni in uscita attraverso percorsi di gare di problem solving, un progetto di informatica che promuove competenze chiave per la soluzione di problemi attraverso modelli, metodi e strumenti informatici.

Le competizioni hanno lo scopo di stimolare la crescita delle competenze di problem solving e favorire lo sviluppo e la diffusione del pensiero computazionale, come strategia generale per affrontare i problemi e favorire la nascita e lo sviluppo delle eccellenze.

Quest’anno gli alunni delle classi terze del plesso di San Lorenzo del Vallo stanno partecipando alle Gare Nazionali di Problem solving “classiche” (risoluzione di problemi) con squadre costituite da quattro componenti, favorendo la parità di genere.

Si intende inoltre potenziare e accrescere le tecnologie esistenti nei vari plessi, attraverso la sostituzione di strumentazioni obsolete con l’acquisto di altre tecnologie in grado di contribuire a potenziare le competenze degli studenti.

Attraverso il Progetto PON FESR “Per la scuola, competenze e ambienti per l’apprendimento” si doteranno tutte le classi di nuovi monitor digitali interattivi, digital board, monitor 65 pollici touch con sistema operativo integrato, che consentiranno una maggiore interazione con gli alunni durante le lezioni.

Si sta sviluppando un laboratorio di robotica finalizzato non solo alla cooperazione ma anche al coinvolgimento di studenti a volte poco interessati alle proposte didattiche offerte. Si parte dal selezionare i componenti di un robot e seguendo scrupolosamente le indicazioni di montaggio due alunni insieme procedono nella costruzione del robot. Ad ogni lezione un alunno cede il posto all’altra/o favorendo una formazione basata sul peer-tutoring. Il passo successivo al montaggio è la manipolazione attraverso software su smartphone o tablet e la programmazione anche allo scopo di realizzare gare tra robot. A questa si affianca la formazione sulla terminologia specifica e sulla comprensione dei meccanismi di funzionamento (circuito elettrico, motore, ingranaggi, sensori).

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Inoltre si sta lavorando ormai da due anni ad un progetto interdisciplinare, la social web tv. Il progetto della social web-tv dell’Istituto Terranova da Sibari nasce due anni fa dalla necessità di creare uno spazio virtuale dove incontrarsi per realizzare gli eventi sociali non realizzabili in presenza a causa della pandemia. Il primo prodotto della social web-tv è stato il Natale digitale 2020, dove si è riusciti ad eseguire un montaggio di tutti i lavori realizzati dalle classi dell’Istituto per poi “mandare in scena” il giorno precedente le vacanze di Natale uno spettacolo dove un ristretto gruppo di alunni in presenza presentava l’evento iniziando a cimentarsi in attività di regia di diversi filmati. Il tutto veniva trasmesso in streaming su You tube e tutte le famiglie riuscivano a partecipare da casa allo spettacolo di Natale. Da qui prende forma a poco a poco l’idea di creare una tv web della Scuola in grado di raccontare non solo eventi legati a giornate particolari, ma uno spazio di redazione in grado di relazionarsi con le famiglie e con le varie agenzie presenti sul territorio.

Il progetto ha preso maggiormente forma, inoltre, grazie al finanziamento ricevuto con il Premio Scuola Digitale, concorso nazionale al quale l’Istituto ha partecipato, collocandosi al primo posto nella fase provinciale e regionale. Con il finanziamento fornito sono stati acquistati un Mac book pro da 13 pollici, un Kit studio fotografico con tre teli per fare green screen con fari, un pannello, un Kit scheda audio focusrite scarlet studio pro con microfono a condensatore per radio web o incisione audio, una Regia mobile black magic atem mini pro per effettuare il cambio di telecamere e per la messa in onda in streaming, microfoni a pulce per ogni giornalista di tipo rodewireless go 2, un ricevitore e due trasmettitori, una fotocamera lumix g100, un hard disk portatile esterno. Inoltre vengono utilizzati due o tre monitor per la regia già in dotazione alla Scuola.

Gli alunni coinvolti in questo progetto sono ogni anno gli alunni di due classi e si dividono in gruppi: una parte svolge il ruolo di giornalisti che in laboratorio scrive articoli e predispone domande per i report esterni, un’altra parte esegue le riprese con smartphone e telecamere e si occupa del montaggio video. Sono programmati incontri con le Forze dell’Ordine su legalità, bullismo e cyberbullismo. Vengono organizzati reportage sulla storia di Terranova, sui prodotti tipici, realizzate interviste al Sindaco e ad altri componenti delle Istituzioni locali.

La web tv è organizzata in diversi “canali” tematici. Il primo è denominato Domanda e risposta: interlocuzioni con le amministrazioni comunali o altri enti del territorio, con interviste, domande, approfondimenti. Il secondo è “Pillole di cultura e ambiente”: progetti di valorizzazione del territorio e dell’ambiente, in particolare la Riserva di Tarsia e del patrimonio storico-architettonico (Castello, Centro Storico ed edifici di pregio di Terranova da Sibari e San Lorenzo del Vallo) con ricerche e riprese sul campo e documentazioni rese attraverso gli strumenti della foto e del disegno artistico e tecnico sia in modo analogico che con tecniche digitali. Un altro spazio è dedicato alla Tecnologia: approfondimenti degli studenti con laboratori di coding, robotica, realtà aumentata. Un canale dedicato alla Moda: disegno di abiti e spiegazione di un outfit attraverso gli strumenti del disegno e la Top Music, una playlist musicale creata dagli alunni. L'idea di formalizzare la redazione con ruoli e incarichi specifici a ciascun componente del gruppo classe consente di migliorare la capacità di lavorare in gruppo e assumere delle responsabilità, favorendo lo sviluppo di competenze personali e sociali e di cittadinanza. La social web-tv coniuga l’utilizzo degli strumenti digitali e tecnologici con l’esigenza di voler diventare parte attiva del territorio in cui si vive per raccontarlo e per connettere gli studenti con gli adulti, con le loro famiglie e con gli enti locali. L’articolazione in differenti aree tematiche consente di mettere in campo le diverse competenze possedute dagli studenti e di potenziarle. Obiettivi dell’intero programma sono: confrontarsi su temi riguardanti l'attualità, ricercare opportunità di valorizzazione delle proprie attitudini, rafforzare le competenze di cooperative learning, quelle digitali e quelle legate allo spirito d’iniziativa, rendere accessibili le informazioni relative al proprio territorio in collaborazione con enti turismo e pro-loco. I contenuti didattici digitali corrispondono con i contenuti delle aree tematiche della social Web-tv. Contenuti della web tv sono: video realizzati dagli studenti per la presentazione degli edifici di pregio e delle aree di Interesse paesaggistico-ambientale video delle dirette realizzate con you-tube streaming e obs, streaming, articoli giornalistici realizzati in presentazioni o documenti di google per facilitare la scrittura collaborativa, foto dei reportage, podcast delle interviste realizzate, contenuti realizzati in scratch per il racconto animato, contenuti di realtà aumentata in mozilla hubs.

Qest’ultimo ambito, ovvero quello della realtà virtuale, costituisce l’ultima delle sfide messe in campo ed è accolta con grande entusiasmo dagli allievi, i quali sono abituati a “giocare” nel mondo virtuale e si sentono sicuri quando si ritrovano a fruire mondi costruiti con finalità didattiche. In particolare Mozilla Hubs consente di realizzare velocemente ambienti virtuali attraverso uno spazio open-source, esplorare ambientazioni, contribuire a realizzarle, partecipare e progettare attività, comunicare con altri utenti.

L’acronimo SteAm non indica soltanto il raggruppamento delle quattro discipline scientifiche (Scienze, Tecnologia, Ingegneria, Matematica) con l’arte ma crea esperienze di apprendimento legate alla vita di tutti i giorni, nel contesto della creatività e dell'innovazione. L'approccio STEAM offre agli studenti qualcosa di più delle competenze digitali. L'integrazione delle arti e delle scienze produce un insieme di abilità unico che ha a che fare con la capacità di scomporre simultaneamente un problema complesso, combinando competenze divergenti e convergenti.

Per formalizzare ulteriormente il processo appena descritto, intendiamo realizzare una repository di buone pratiche liberamente fruibili all’interno del Sito dell’Istituto per fornire “lesson plan” per la realizzazione di percorsi interdisciplinari da parte di tutti i docenti e consultabili dagli alunni e dalle famiglie.

RIFERIMENTI

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Luigi A. Macrì