Da STEM a STEAM

Le STEM offrono la possibilità di scoprire il mondo delle scienze in maniera completa, concreta e sperimentale, permettono infatti di cercare soluzioni mettendo insieme le discipline che hanno un ruolo fondamentale nell’ambito dell’innovazione e del progresso. Nelle attività STEM si assiste a una contaminazione tra teoria e pratica, infatti la scienza e la matematica, espressioni di un ambito principalmente teorico, si fondono con gli strumenti e le abilità della tecnologia e dell’ingegneria, che agiscono viceversa in una dimensione più applicativa.

Le attività STEM, quali ad esempio coding e robotica, sono utilizzate all’interno di spazi e laboratori basati sull’apprendimento tramite esperienza e collegamento con la realtà, tali attività permettono infatti di sviluppare, esercitare e potenziare il pensiero computazionale, ovvero la capacità di analisi logica tramite la quale affrontare e risolvere qualsiasi tipo di problema: un’equazione di matematica, un problema di resistenza di un ponte, un tema di italiano o anche, semplicemente la lista della spesa.

Cosa significa STEM? [indice]

STEM è un acronimo e sta per Science, Technology, Engineering and Mathematics, ovvero Scienze, Tecnologia, Ingegneria e Matematica. Queste discipline, mescolate insieme all’interno di attività di laboratorio, hanno come obiettivo la realizzazione di un manufatto, di un prodotto di qualsiasi genere: un’opera pittorica, un racconto, un gioco o un oggetto qualsiasi. Da alcuni anni sentiamo parlare sempre più spesso dell’importanza delle competenze STEM e rappresentano certamente la “moda” del momento, ma possono davvero diventare un modo diverso di insegnare e una innovativa metodologia didattica all’interno della scuola.

Arti e scienze sono complementari [indice]

Con il passare del tempo ci si è però resi conto che nel concetto di STEM, mancava qualcosa, un ulteriore ingrediente: la creatività. Dall’acronimo STEM si è dunque passati a STEAM, con l’aggiunta di una “A” che sta per “Arte” e che rappresenta la necessità di coltivare creatività e fantasia per far sì che le altre componenti prendano vita.

Le arti e le scienze infatti non competono fra loro, ma rappresentano due modi diversi e complementari di rappresentare tutto ciò che ci circonda. Le arti creano una visione soggettiva del mondo, mentre la scienza crea una visione oggettiva. Il cervello di una persona ha bisogno di entrambi i punti di vista per poter prendere decisioni adeguate e infatti molti scienziati, matematici e ingegneri utilizzano come “strumenti scientifici” le seguenti competenze prese in prestito dal mondo dell’arte:

• Attingere alla curiosità
• Osservare accuratamente
• Immaginare un oggetto in una forma diversa
• Costruire significato ed esprimere le proprie osservazioni in modo accurato
• Lavorare efficacemente con gli altri
• Pensare spazialmente: come funziona o appare un oggetto quando lo ruoto nella mia mente?
• Percepire in maniera cinestetica: come si muove nello spazio?

Le attività cognitive, fisiche ed emotive rappresentate dalle arti, quali ad esempio la danza, la musica, il teatro etc., sono fondamentali e necessarie per l’esperienza umana, e sono infatti presenti in ogni civiltà, dai cavernicoli di 35.000 anni ad oggi: ad oggi non è stata ancora svelata nessuna cultura, passata o presente, completamente sprovvista di una qualche forma di arte, nonostante siano esistite, e alcune esistono ancora oggi, culture prive delle attività di lettura e scrittura.

La scienza, il metodo scientifico e la matematica si sono sviluppate più di recente: circa 4.000 anni fa i Babilonesi registrarono i movimenti della luna, dei pianeti e delle stelle su tavolette di argilla, gli antichi egizi e i cinesi fecero grandi progressi in astronomia e matematica e il metodo scientifico come lo conosciamo oggi, nasce e si evolve soltanto a partire dal Medioevo.

Come organizzare le attività [indice]

All’interno dell’aula disponiamo i banchi a gruppi in modo che possano lavorarci intorno, quattro o 5 allievi. Ogni gruppo riceve il materiale necessario per la realizzazione dell’attività. È molto importante che l’insegnante prepari in anticipo delle consegne chiare e ben dettagliate relative all’attività da svolgere, inoltre è necessario che le regole per il lavoro a gruppi siano definite prima dell’attività, cioè che i ragazzini sappiano qual è all’interno del gruppo il loro compito: cosa devono fare e come lo devono fare.

Cosa fanno gli allievi?

Gli allievi realizzano un prodotto concreto. Questo è un aspetto molto importante, poiché nella realizzazione di un prodotto è necessario mettere in gioco un po’ tutte le proprie conoscenze, è necessario inventare, creare, prendere oggetti, mettere insieme materiali e cose di questo genere, così facendo gli allievi sviluppano le loro capacità di pensare e di riflettere e mettono in gioco tutte le proprie conoscenze per raggiungere un obiettivo. Al termine dell’attività di laboratorio avranno certamente imparato qualcosa in più di ogni disciplina.

Che cosa fa l’insegnante?

Il ruolo dell’insegnante è essenzialmente quello di tutoraggio e monitoraggio, infatti se il lavoro è stato predisposto in maniera corretta, è sufficiente che segua i lavori dei gruppi e vada a dare supporto ai gruppi in difficoltà. È molto importante che l’insegnante ponga domande durante l’attività, cioè chieda ai bambini di spiegare cosa stanno facendo, come lo stanno facendo e li inviti a riflettere su ciò che stanno elaborando all’interno del proprio gruppo.

Tentativi ed errori [indice]

L’attività procede per tentativi ed errori sapendo che si può sbagliare e che se si sbaglia si può rifare tutto da capo, poiché quello che conta è il raggiungimento dell’obiettivo finale. Alcuni gruppi creeranno cose molto elaborate, altri cose molto più semplici, ciò che conta è che l’insegnate si abitui a non dire “hai sbagliato”, ma piuttosto a invitare gli allievi a riflettere sul perché qualcosa non abbia funzionato, in altre parole è importante non dare un senso valutativo al proprio intervento durante le attività, cercando di valorizzare comunque tutte le idee anche quelle che sembrano meno produttive.

I bambini devono provare e capire se una cosa funziona oppure no, e molto spesso sono gli allievi stessi, quelli un po’ più abili, che assumono il ruolo dell’insegnante all’interno dei gruppi, mostrando agli altri cosa fare. Certamente, soprattutto le prime volte, si creerà un po’ di confusione, e sarà necessaria un po’ di organizzazione, però anche nella confusione ci sarà comunque l’idea di qualcosa da produrre e costruire tutti insieme.

Metodo e disciplina [indice]

Lo svolgimento di un lavoro pratico richiede impegno e coinvolgimento e per non perdere il controllo è necessario avere un metodo di lavoro, un esempio potrebbe essere il seguente basato su quattro fasi:

Attivazione

Mettere gli allievi nelle condizioni di esprimere quello che già conoscono, collegando questa fase ad attività e lezioni precedenti. Partendo da quello che si sa già gli allievi sono invitati a formulare delle ipotesi rispetto alle cose che si costruiranno successivamente. In questa fase di attivazione è molto importante che si sviluppi l’interesse degli alunni e si creino delle motivazioni. Le modalità sono tante, si possono fare domande in generale creando un primo brainstorming con gli allievi che li focalizzi sulla situazione o argomento scelto. Una volta che abbiamo attivato conoscenze, abilità e soprattutto interesse degli allievi si può iniziare la fase di costruzione.

Costruzione

Prima di iniziare la fase manipolativa o di costruzione vera e propria, gli allievi potrebbero creare delle progettazioni immaginando il prodotto finale e facendo disegni e proposte concrete su come realizzarlo, attivando capacità espressive ed artistiche da un lato e il corretto uso della lingua italiana dall’altro.

Riflessione.

Una volta costruito qualcosa arriva il momento più importante, la fase in cui si riflette e si ragiona su quello che è stato appena fatto. È il momento della presa di coscienza in cui i ragazzini si rendono conto anche di che cosa hanno imparato e di cosa possono ancora imparare. Questo momento è sempre guidato da domande che invitano gli allievi a esprimere, a condividere quello che è stato fatto e soprattutto quello che hanno pensato mentre facevano: fare e pensare dunque. Se la riflessione finale diventa qualcosa di scritto, stimola molto di più la presa di coscienza, mettere nero su bianco quanto si è appreso durante il laboratorio assume un’altra rilevanza. Inoltre è importante che questo momento di riflessione contribuisca a creare all’interno della classe un clima collaborativo, produttivo e operoso in cui i bambini si sentono responsabili e si danno da fare tutti insieme per raggiungere gli obiettivi.

Continuazione

Una volta concluso il lavoro e successivamente ragionato e riflettuto su ciò che è stato realizzato, potrebbe essere il momento del “passo in più”, di andare oltre, espandendo le idee verso nuove visioni dello stesso problema, uscendo anche dal contesto scolastico magari. Probabilmente nuove soluzioni e nuove idee erano venute fuori già durante le fasi precedenti di costruzione e riflessione, adesso in questa fase, è il momento di metterle in pratica continuando ed espandendo il lavoro fatto in precedenza.

Strumenti STEAM [indice]

Quali strumenti è possibile inserire all’interno dei laboratori o degli spazi dedicati alle STEAM? La scelta è vastissima e una classificazione di tali strumenti può essere effettuata sulla base delle indicazioni contenute nel decreto del Ministro dell’istruzione n. 147 del 30 aprile 2021 relativo alla promozione e realizzazione di spazi laboratoriali e alla dotazione di strumenti digitali idonei a sostenere l’apprendimento curricolare e l’insegnamento delle discipline STEM da parte delle scuole.

• Attrezzature per l’insegnamento del coding e della robotica educativa: robot didattici di ogni dimensione, set integrati e modulari programmabili con app, anche con motori e sensori, droni educativi programmabili
• Schede programmabili e kit di elettronica educativa: schede programmabili e set di espansione, kit e moduli elettronici intelligenti e relativi accessori
• Strumenti per l’osservazione, l’elaborazione scientifica e l’esplorazione tridimensionale in realtà aumentata: kit didattici per le discipline STEM, kit di sensori modulari, calcolatrici grafico-simboliche, visori per la realtà virtuale, fotocamere 360°, scanner 3D
• Dispositivi per il making e per la creazione e stampa in 3D: stampanti 3D, plotter, laser cutter, invention kit, tavoli e relativi accessori
• Software e app innovativi per la didattica digitale delle STEM