I problemi che aiutano a imparare
Un intenso lavoro di gruppo, anche con gli strumenti del Web 2.0; un’attenta analisi della realtà circostante; un percorso che parte dai problemi per arrivare alla conoscenza: sono gli ingredienti di un innovativo metodo didattico, preso in prestito dalla medicina.
di Fabrizio Boldrini
Euclide, uno dei più noti e influenti matematici della Grecia classica, non ha bisogno di molte presentazioni: basti pensare che la geometria euclidea è stata la sola conosciuta fino al XIX secolo. Qui, tuttavia, intendiamo parlare di un altro Euclide, o meglio Euclides: un progetto europeo di insegnamento delle scienze nelle scuole superiori, direttamente ispirato al matematico greco, che fu anche promotore di un metodo critico nei processi di apprendimento, basato principalmente sul procedere “per problemi”. A Euclide, inoltre, si devono un nuovo approccio alla multidimensionalità del sapere, intesa come relazione tra l’elemento cognitivo e il contesto in cui esso si colloca, e la convinzione che il progresso nelle scienze sia sempre frutto di un sapere interdisciplinare, inteso come risultato sintetico di più esperienze.
Partendo da queste considerazioni, un consorzio europeo guidato dal Centro studi Villa Montesca di Città di Castello e composto da scuole e istituti di ricerca italiani, bulgari, ciprioti, spagnoli, rumeni, turchi e greci ha deciso di raccogliere lo stimolo e la provocazione del programma Apprendere durante tutto l’arco della vita, lanciato nel 2007 dalla Commissione europea. Obiettivo principale del programma, indirizzato in modo specifico allo sviluppo di progetti per la scuola, era quello di promuovere metodi più stimolanti per l’insegnamento delle scienze. La proposta del progetto Euclides è stata dunque quella di sperimentare l’applicazione di un metodo interattivo già utilizzato in medicina per la soluzione di problemi complessi e per la definizione del percorso diagnostico. Si tratta del cosiddetto apprendimento basato sull’approccio problematico o, come definito negli studi, Problem Based Learning (PBL).
Scopo della sperimentazione era promuovere l’interesse e la partecipazione degli studenti e favorire la crescita delle loro competenze di tipo analitico. Nell’ambito del progetto, il metodo è stato testato in 22 scuole europee, per un totale di 27 classi e più di 600 soggetti coinvolti (studenti e docenti). La metodologia PBL è stata sperimentata in due curricula: scienze ambientali e scienze naturali.
Ragionare come un medico
Il PBL è un approccio totale alla formazione che chiede agli studenti di accettare la sfida di imparare attraverso un impegno attivo rispetto a problematiche della vita reale. Il metodo venne utilizzato per la prima volta come approccio pedagogico vero e proprio nel 1960 alla McMaster University Medical School (Ontario, Canada), nel tentativo di ristrutturare l’istruzione scolastica medica e consentire agli studenti di applicare le loro conoscenze scientifiche ai problemi clinici.
È con l’approccio proposto nel 1980 dal medico americano Howard Barrows (uno dei primi sperimentatori del metodo) che il problema assume una natura prettamente didattica; anzi, si potrebbe dire che diventa parte essenziale della prassi didattica stessa. Per tale ragione, come risulta dalle esperienze condotte nella facoltà di medicina di Adelaide (Australia) nei primi anni del XXI secolo, occorre che al facilitatore a capo di un gruppo di studenti siano attribuiti compiti di “maieutica”. A gli studenti partecipanti a queste esperienze è stato presentato un caso clinico (problema) ed è stato chiesto loro di trovare una soluzione (diagnosi) attraverso un processo critico-investigativo rigoroso e scientifico.
Punto primo: definire il problema
La caratteristica principale del PBL è quella di prevedere un lavoro di squadra volto a creare e accrescere le capacità di comunicazione. Partendo da un problema reale, il più possibile vicino agli studenti, si sviluppa una ricerca individuale e di gruppo che, in modo critico, analitico e creativo, porta alla definizione della possibile soluzione e alla comunicazione efficace delle conclusioni. In ambito didattico, di solito l’identificazione del problema è una scelta del docente e gli studenti non devono venirne a conoscenza fino al momento della presentazione. Questo perché in termini critici e argomentativi lo scienziato deve poter utilizzare gli elementi di contesto a prescindere dalla personale relazione con esso. Cioè, per tornare alla medicina, il medico non sceglie le malattie con le quali confrontarsi. Una volta presentato, il problema diventa “proprietà” del gruppo. Con tale termine tradotto dall’inglese ownership si identifica la relazione forte tra il sapere e il detentore del sapere, che non è più esclusivo del docente ma diventa proprietà della classe. Nelle sperimentazioni didattiche del progetto Euclides, invece, il problema di partenza è stato in un certo senso “negoziato” a seguito di una discussione fra studenti e docenti. Questo perché una delle finalità del progetto era richiedere alle classi di compiere un lavoro relativo alla conoscenza del proprio territorio, per cui era opportuno individuare insieme il contesto di partenza.
A caccia di informazioni
È emerso con chiarezza che gli studenti hanno considerato di grande interesse confrontarsi con le scienze della vita e in particolare con i problemi legati all’ambiente e alle conseguenze delle attività antropiche sugli ecosistemi locali. Tuttavia, non è mancato l’interesse anche per temi di respiro globale, come la minaccia di estinzione degli anfibi a causa del mutamento climatico, o la difficoltà di accesso alle fonti idriche, vissuta da una grande percentuale dell’umanità. Una volta definito il problema, gli obiettivi sono concretizzati d’accordo con gli studenti sulla base della loro analisi del problema stesso. E raggiungerli è un obbligo formale: fa parte del patto di “coproprietà”.
Una sessione di formazione di gruppo non è considerata completa finché a ogni studente non è stata data l’opportunità di riflettere sulle sue opinioni iniziali per quanto riguarda la “diagnosi” e di assumersi la responsabilità degli obiettivi di apprendimento che sono stati stabiliti. Dopo la sessione di formazione, i ragazzi si impegnano in una sessione individuale di studio. Non ci sono di solito libri di testo o documenti suggeriti e gli studenti sono completamente autonomi e liberi di scegliere le informazioni che stanno cercando per conto proprio. Questa ricerca di fonti e di risorse individuali può stimolare un utilizzo critico delle informazioni “scoperte” su Internet.
Apprendimento in sette mosse
Nella definizione di un quadro di apprendimento basato sui problemi, particolare importanza viene data al lavoro di gruppo dei docenti, intesi come tutti coloro che assumono un ruolo di guida e riferimento nel raggiungimento degli obiettivi. A i docenti spetta il compito di individuare non solo un ambito tematico, ma anche un luogo dell’apprendere, nel senso espresso dallo psicologo sovietico L ev Vygotskij, che ha definito l’importanza dell’ambiente di apprendimento considerato elemento centrale della crescita cognitiva. Questo risultato è ottenuto dividendo gli studenti in piccoli gruppi e offrendo loro elementi di discussione che fungano da stimolo. I n particolare, il processo didattico prevede alcuni passi fondamentali, per cui viene di solito definito metodo a 7 step. Eccoli:
1. Definire i termini organizzativi della discussione del problema e i ruoli degli studenti (setting);
2. analizzare i contenuti del problema (scenario);
3. stabilire quali sono gli elementi conosciuti dai singoli che vengono messi a disposizione del gruppo (ciò che si sa già);
4. individuare gli obiettivi di apprendimento, al fine di elaborare le strategie necessarie per arrivare alla soluzione;
5. definire un’ipotesi di soluzione e verificarne la consistenza;
6. definire la soluzione in termini argomentativi (la difesa del sapere);
7. consentire la valutazione singola e di gruppo dell’effettiva crescita delle conoscenza.
In quest’ultima fase della procedura, molta importanza è data alla discussione di gruppo e alla capacità di negoziare e condividere con gli altri membri le soluzioni ipotetiche che sono state individuate. Deve inoltre essere sviluppata e messa in evidenza la capacità di ciascun membro del gruppo di eseguire quello che viene definito “backup” e cioè lo sviluppo documentato e argomentato di un proprio punto di vista specifico. Oltre ad accrescere la relazione fra conoscenza e argomentazione critica, questo passaggio permette a tutti i membri del gruppo di beneficiare dei risultati degli altri.
Piattaforma sul Web
Tra le novità proposte dal progetto E uclides c’è anche quella di una piattaforma online per l’apprendimento a distanza (Open Distance Learning), progettata e ingegnerizzata ad hoc sia per supportare la collaborazione dei ragazzi con la propria comunità educativa, anche attraverso l’utilizzo di social network, sia per favorire la dimensione europea dello scambio di idee e di saperi, attraverso la comunicazione di risultati e prodotti fra classi.
L’uso della piattaforma migliora la comunicazione tra gli studenti, nonché la loro dimensione sociale e lo scambio di conoscenze; attraverso questo strumento, inoltre, i ragazzi possono analizzare problemi, sviluppare idee e condividerle, provare ipotesi e cercare soluzioni efficaci. Grazie agli strumenti del Web 2.0, piegati a un utilizzo didattico, gli studenti si sono impegnanti a condividere un processo di problem solving con un forte accento esperienziale. Abbiamo verificato che l’ambiente di e-learning ha consentito di esplicitare anche visivamente le varie fasi del progetto, accompagnandole con lo specifico supporto di un tutor a distanza, anche con lo scopo di verificare la solidità e veridicità delle informazioni individuate. La piattaforma utilizzata dal progetto E uclides è a disposizione di tutte le scuole che vogliano realizzare questa esperienza e partecipare alla comunità delle classi europee. Per richiedere copia del metodo e la password per accedere alla piattaforma si può consultare il sito web www.montesca.it oppure inviare un’email all’indirizzo info@montesca.it.
Agire in piena autonomia
Grazie all’approccio proposto dal progetto Euclides, gli studenti diventano “risolutori di problemi” e come tali sono in grado di individuare la radice del problema e le condizioni necessarie al fine di trovare una buona soluzione. La trasmissione del sapere cambia il suo ambiente tipico e sviluppa un terreno di scelta cooperativa all’interno del quale anche il docente deve accettare di mettersi in gioco. In una dinamica “sapida”, come avrebbe detto il matematico medievale Kirik, il maestro accetta di non sapere e si mette alla guida dei ragazzi per aiutarli (come guida) nella ricerca delle soluzioni possibili. È importante sottolineare come in questo processo lo studente acquisisca conoscenze consentendo a un dato problema di agire come uno stimolo. In questo modo, è guidato dal problema stesso a scoprire le informazioni di cui ha bisogno per capire e affrontare tutti i nessi esistenti fra il problema scelto, le sue cause e concause e le possibili soluzioni. L’intero metodo abbraccia l’idea che l’apprendimento sia un processo in cui lo studente non è più un soggetto passivo, ma esercita invece un ruolo attivo nel costruire la propria conoscenza, come fulcro dell’azione educativa che opera in piena autonomia.
Spazio al docente
Perché gli anfibi stanno scomparendo? A partire da questa domanda gli studenti di una terza classe del liceo scientifico Galileo Galilei di Perugia si sono interrogati, nell’ambito del progetto Euclides, sul tema della biodiversità. “Linx Magazine” ne ha parlato con la loro docente di scienze, Daniela Ambrosi.
Professoressa Ambrosi, come si è svolto il lavoro in classe? Prima di tutto il docente deve stabilire come strutturare l’approccio del Problem Based Learning nell’ambito del programma. Nel caso specifico, con la collaborazione del Centro studi Villa Montesca ho elaborato un percorso sul tema della biodiversità, che ho introdotto in classe con un articolo pubblicato dalla rivista “Nature” a proposito della sesta estinzione di massa che sarebbe in corso sul nostro pianeta e che interesserebbe soprattutto gli anfibi. Poi ho suddiviso la classe in gruppi, affidando a ciascuno il compito di indagare su un aspetto particolare del problema (perché gli anfibi sono i primi organismi a dare l’allarme in caso di crisi ambientale? Che relazioni ci sono tra gli animali e l’ambiente in cui vivono?). Periodicamente, ciascun gruppo riportava al resto della classe le risposte a queste domande o ad altre sorte in itinere.
L’approfondimento didattico si è limitato alla biodiversità?
No. A partire da questo tema ne abbiamo sviluppati altri, dalla scienza del clima all’anatomia. La pelle è l’organo sensibile degli anfibi e abbiamo studiato come è fatta e come funziona in questi e in altri animali.
Ci sono state anche esperienze pratiche? Sì, abbiamo osservato la metamorfosi dei girini sia in classe (dove abbiamo realizzato un piccolo acquario) sia all’aperto. Ci siamo anche imbattuti in un nuovo problema: in acquario non siamo mai riusciti a far completare la metamorfosi ai girini.
Qual è il giudizio complessivo sul progetto? Decisamente positivo. Gli studenti partecipanti erano più motivati del solito, riuscivano a esprimere al meglio le proprie capacità, si sentivano protagonisti e si sono divertiti. Per essere una metodica davvero efficiente, tuttavia, richiederebbe molto più tempo. Forse la situazione migliorerà con la riforma, almeno nei licei. V.M.
La parola ai ragazzi
Vladislav (Bulgaria, Vassil Levski School): ho appreso che le scienze sono materia di vita. Cioè attraverso le scienze si può capire ciò che ci circonda. Nella nostra scuola siamo partiti da un disastro ecologico avvenuto nei pressi di Sofia e abbiamo scoperto che a causarlo erano stati i lavori di un canale voluti da Todor Živkov, il primo ministro dell’epoca comunista.
Margarita (Grecia, Peramaitiko School): nella nostra isola di Creta in questi ultimi anni c’è stato un notevole aumento della presenza di mosche. Abbiamo cercato di analizzare e verificare le cause. Analizzare i problemi e cercare di tirare fuori quello che già sapevo mi ha aiutato a vedere le scienze come qualcosa di molto entusiasmante.
Filippo (Italia, liceo scientifico): abbiamo lavorato molto sugli anfibi, ricercando le cause della loro estinzione e proponendo soluzioni per la salvaguardia dell’ambiente. È stato particolarmente motivante il lavoro online con la piattaforma e interessante il confronto con scuole di altri paesi.
Alessio (Italia, istituto tecnico): bella esperienza, soprattutto l’approccio problematico alle materie scientifiche e il lavoro di gruppo. Mi hanno stimolato molto l’utilizzo delle tecnologie informatiche e il dialogo con studenti di scuole europee.
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L’autore
Fabrizio Boldrini è direttore del Centro studi Villa Montesca e coordinatore del progetto Euclides e di altri progetti europei di ricerca su temi di didattica, educazione e prassi pedagogiche. È autore di varie pubblicazioni sull’educazione degli adulti e le sperimentazioni educative nella scuola secondaria. È in prossima uscita per Franco Angeli un suo libro sulle modalità di apprendimento a scuola attraverso l’intelligenza emotiva.
