L’apprendimento basato sulle sfide per una didattica STEAM efficace

Durante le riunioni scolastiche, gli insegnanti si preoccupano principalmente del completamento del programma, e dedicano uno spazio marginale alla definizione di strategie per lo sviluppo delle competenze chiave di apprendimento degli studenti, le uniche in grado di preparare i nostri giovani alle sfide di un mondo in continuo cambiamento, caratterizzato da professioni emergenti, tecnologie inesplorate e problemi, ad oggi, imprevedibili. Una realtà tanto complessa, inoltre, non può essere affrontata da una scuola che da anni fonda le proprie basi organizzative sulla suddivisione delle discipline di insegnamento; dovremmo piuttosto cogliere le opportunità provenienti dalla didattica STEAM, capace di integrare e contaminare abilità provenienti da discipline diverse - non solo di area scientifica - intrecciando teoria e pratica per lo sviluppo di nuove competenze, anche trasversali (Linee guida STEM, nota MIM 4588 del 24/10/23).

L’approccio STEAM consente di coinvolgere attivamente gli studenti in esperienze autentiche, fornendo loro un modo diverso di interrogare il mondo, basato sulle connessioni tra le discipline di studio, sull’investigazione dei fenomeni, sulla risoluzione di problemi reali.

Come introdurre in modo pratico ed efficace l’approccio STEAM nelle nostre scuole? Un valido quadro di riferimento ci viene offerto dal Challenge-Based-Learning (CBL), l’apprendimento basato sulle sfide, uno strumento didattico che integra l'apprendimento attivo, il lavoro di squadra e sfide autentiche, al fine di sviluppare negli studenti le competenze per il 21° secolo, necessarie a risolvere i problemi che affronteranno nel corso della vita. A differenza di quanto abitualmente viene richiesto agli studenti con i tradizionali esercizi - in cui applicare conoscenze già note per un loro consolidamento- il CBL sfida lo studente con la proposta di problemi autentici, in cui le nuove conoscenze sono il risultato di un processo personale di indagine e scoperta sostenuto dal docente e dal gruppo di lavoro.

In vista dell’avvio delle azioni didattiche e formative finanziate con le risorse dell’investimento ‘Nuove competenze e nuovi linguaggi’, la scuola italiana non dovrebbe promuovere modelli di apprendimento che rimandano al futuro lavorativo la verifica della conoscenza nella risoluzione dei problemi, ma modelli in cui è il problema stesso a diventare strumento di apprendimento.

IL CBL, grazie alla proposta di problemi sfidanti, rappresenta uno dei framework che meglio risponde alle attuali esigenze di sviluppare e rafforzare le competenze degli studenti nell’ambito della didattica STEAM.

Come applicare concretamente il CBL nei nostri contesti scolastici? L’apprendimento basato sulle sfide comprende tre fasi interconnesse fra loro: coinvolgimento, indagine e azione.

Fase 1: COINVOLGIMENTO

Per il docente la prima fase rappresenta il momento più difficile della progettazione, perché dovrà concentrare la propria attenzione sulla definizione di una sfida che sia realmente significativa per gli studenti, ovvero in grado di mobilitare quella motivazione intrinseca che risulta essere il volano più efficace per l’apprendimento.

Si parte dalla presentazione di una Grande Idea, ovvero di un tema di ampio respiro, un problema a livello globale che offre diverse opportunità di indagine come, ad esempio, uno dei 17 obiettivi dell’Agenda 2030.

La Grande Idea stimola nel gruppo classe una serie di interrogativi riferiti al contesto territoriale, agli interessi personali e della comunità. Sono le cosiddette domande essenziali, che agganciano il macro tema al mondo dello studente e lo coinvolgono in prima persona in una situazione avvertita come problematica.

La fase di coinvolgimento si conclude con l’identificazione di una sfida, definita sapientemente dal docente in modo da trasformare le domande essenziali emerse in un concreto invito all’azione.

A titolo esemplificativo, si riporta il testo di una sfida utilizzata con una classe in un CBL avente come macro tema l’obiettivo 14 dell’Agenda 2030, riguardante la vita sulla Terra:

Il Sindaco di [...] conferisce al vostro studio associato di esperti il compito di monitorare le variazioni di temperatura in diverse aree della città e di ideare un dispositivo destinato a garantire il benessere delle piante, particolarmente minacciate dalle attuali condizioni climatiche. Purtroppo, le risorse finanziarie disponibili sono limitate, considerando l'ampia estensione del territorio comunale, e il vostro team dovrà formulare una soluzione con costi contenuti, utilizzando anche materiali di riciclo.

Da sottolineare il carattere inclusivo del CBL nel momento in cui la sfida viene rivolta ad uno “studio associato di esperti “, richiamo evidente alla possibilità di coinvolgere nei gruppi di lavoro in cui verrà suddivisa la classe, un team di studenti con diversi talenti, personalità e punti di forza, trasformando così ogni alunno in un attore protagonista dell’intero processo di apprendimento.

Fase 2: INDAGINE

Nella fase di indagine lo studente intraprende un viaggio verso la conoscenza a partire da una serie di domande guida formulate dall’insegnante. Queste domande sono ordinate in base alle priorità del percorso conoscitivo progettato dal docente per il gruppo classe, ma ciascun alunno, seppur guidato da questo essenziale strumento di indagine, potrà godere di una certa libertà d’azione nel personale processo di apprendimento. Potrà infatti sfruttare una serie di risorse (libri di testo, video, pagine web) e attività guida (esperimenti, simulazioni, giochi) messe a disposizione dal docente per giungere alle prime conclusioni condivise con il proprio gruppo.

A titolo esemplificativo, riprendendo la sfida lanciata nella fase precedente, alcune possibili domande guida potrebbero essere: come funziona un sensore di temperatura? Come si effettua la registrazione di dati in un archivio elettronico? Sai usare un foglio di calcolo per trasformare i dati in grafici? Come creare un sistema di segnalazione di allarme a distanza?

Come risorsa per rispondere a questi interrogativi suggeriamo il libro “Laboratorio sperimentale STEAM” edito dalla Raffaello e le attività guida 4 e 5 della sezione 4 dedicata alla robotica educativa.

Scopri il Laboratorio Sperimentale STEAM, del corso Techno-logics per la SS1, con l'intervista a Gianni Monti!

Fase 3: AZIONE

Dopo aver completato la fase di indagine, ogni gruppo identifica e implementa una singola soluzione per la sfida, che dovrà essere prima sperimentata e poi condivisa con un pubblico autentico sotto forma di brochure informativa, pagina web, progetto di miglioramento, app mobile, dispositivo elettronico etc.

Si può facilmente ipotizzare che durante la fase di sperimentazione possano emergere nuovi interrogativi, che potrebbero richiedere ulteriori ricerche e riportare gli studenti alla fase di indagine.

La fase di azione rappresenta un momento fondamentale per riflettere sul proprio operato, perché il gruppo riceve una serie di feedback, sia dalla sperimentazione del proprio artefatto cognitivo che dalla presentazione al pubblico. Queste risposte possono fornire ottimi spunti per l’autovalutazione e, in particolare, per determinare il proprio impatto sulla sfida.

Dall’analisi delle tre fasi è evidente che il docente dovrà adoperarsi per creare contesti di apprendimento in cui lo studente si senta libero di osare e di fallire con la creatività. Nel CBL il come arrivare alla soluzione, ha valore tanto quanto la soluzione stessa. L'obiettivo della sfida non è raggiungere ad una verità assoluta, bensì sviluppare un'opinione personale e individuare possibili soluzioni a problemi reali.

Durante il percorso, ogni fase può essere documentata attraverso relazioni e presentazioni che rappresentano evidenze nel personale viaggio nella conoscenza. La documentazione prodotta può fornire importanti elementi di valutazione per il docente.

Il CBL si configura come un efficace strumento didattico per promuovere l’indagine dei fenomeni da vari punti di vista, consentendo agli studenti di identificare le naturali connessioni tra le diverse aree del sapere, caratteristiche dell’approccio STEAM.