Europa unita per la didattica delle scienze
Con i progetti Scientix e Spice la Commissione europea sviluppa e promuove nuove pratiche didattiche basate sull’indagine e le nuove tecnologie, mettendole online a disposizione di tutti.
di Barbara Schwarzenbacher e Maria Guida
Il sensibile decremento del numero di laureati in discipline scientifiche in tutta Europa tra il 2005 e il 2010 ha fatto parlare di crisi delle “vocazioni scientifiche” e di disinteresse dei giovani nei confronti della scienza: fenomeni preoccupanti perché lo sviluppo di conoscenze e competenze scientifiche viene generalmente ritenuto il fondamento dello sviluppo economico e tecnologico di un paese. Uno studio condotto nel 2009 ha mostrato che, in quell’anno, gli studenti universitari europei iscritti a discipline di matematica, scienza o tecnologia (Mst), erano solo il 22% del totale. E particolarmente ristretto è il numero di donne e ragazze che seguono questo tipo di studi [1]. È una situazione preoccupante, anche in considerazione del fatto che rende difficile mantenere un numero adeguato di specialisti nelle scienze in Europa.
Per questo motivo la Commissione europea ha sentito la necessità di sviluppare progetti in grado di motivare i giovani a intraprendere lo studio di matematica, scienza e tecnologia; progetti che tengono nel giusto conto anche l’uso didattico delle nuove tecnologie informatiche e di comunicazione. Da un lato, infatti, si è registrato negli ultimi anni un grande sviluppo di questo settore, che ha portato al rilascio di numerose nuove applicazioni educative; dall’altro, si sta assistendo a un progressivo miglioramento delle attrezzature disponibili nella maggior parte delle scuole europee, cosa che rende possibile un utilizzo più esteso e generalizzato di queste tecnologie.
Insegnare con le nuove tecnologie di comunicazione
L’applicazione in classe delle nuove tecnologie informatiche e di comunicazione può rendere la lezione di scienze più interattiva e interessante, soprattutto se inquadrata in una metodologia di osservazione e di Inquiry-based learning. Purtroppo, però, un gran numero di insegnanti non è ancora pienamente convinto dell’utilità di queste nuove metodologie, soprattutto perché, non avendo una specifica formazione in merito, incontra particolari difficoltà nel loro utilizzo quotidiano e ancor più in attività didattiche complesse, riuscendo di rado a realizzarne l’inquadramento in un adeguato quadro pedagogico.
Con queste premesse e con l’obiettivo di creare un centro per l’innovazione della didattica scientifica in Europa, è nato nel dicembre 2009 il progetto Spice (Science pedagogy innovation centre for europe), una partnership tra European Schoolnet, il Centro per servizi internazionali (Dum zahranicnich sluzeb) della Repubblica Ceca e la Direzione generale per l’innovazione e lo sviluppo del Ministero dell’educazione portoghese.
Senza condivisione l’informazione è persa
Un altro problema particolarmente sentito a livello di Commissione europea è il fatto che molti progetti didattici esistenti non riescono ad avere un grande impatto su scuole, istituzioni e singoli operatori del mondo della didattica, perché la loro presentazione è dispersa in vari siti e pubblicazioni, e non è dunque facilmente accessibile. Con il risultato che molta informazione già raccolta ed elaborata viene di fatto persa. Manca un coordinamento dei progetti, dunque, come manca (o non è abbastanza consolidata) la collaborazione tra scuole e altri partner che lavorano per il miglioramento dell’educazione scientifica in Europa (per esempio musei della scienza). È in questo contesto che, sempre nel 2009, è nato un altro rilevante progetto europeo, il progetto Scientix, attuato da European Schoolnet, in rappresentanza della Direzione generale per la ricerca della Commissione europea. È un progetto della durata di 3 anni che prevede l’istituzione di una piattaforma per la condivisione di informazioni e risorse didattiche disponibile su Internet. Lo scopo è quello di creare una comunità aperta a docenti, ricercatori, decisori politici, genitori e a chiunque sia interessato all’educazione scientifica.
Un pieno di risorse
Obiettivo di Scientix (www.scientix.eu) è l’installazione e la manutenzione di una piattaforma informativa pubblica su Internet per garantire la diffusione e la condivisione di buone pratiche nel campo dell’insegnamento delle scienze. Il sito è liberamente accessibile a chiunque, previa registrazione, ma ospita solo risorse derivanti da progetti di ricerca che fanno parte del settimo Programma quadro dell’Unione europea. Si rivolge in particolare a docenti di scienze, ma anche a ricercatori e a tutti coloro che sono coinvolti a vario titolo nell’insegnamento delle scienze, proponendo una ricca offerta di materiale didattico per le lezioni di fisica, chimica, matematica, biologia, meteorologia, geologia, astronomia, nanotecnologie ecc. Un esempio di risorsa che si può trovare su Scientix è il manuale eTwinning per docenti che offre sia esempi pratici di lezioni sia guide su come utilizzare al meglio, in classe, le nuove tecnologie di comunicazione. Le risorse sono disponibili in sei lingue (inglese, italiano, tedesco, spagnolo, francese e polacco), ma Scientix offre un servizio di traduzione su richiesta di qualsiasi materiale didattico per ognuna delle 23 lingue dell’Unione europea: ai membri registrati basta un clic per richiedere la traduzione desiderata.
Apprendere indagando
Tutte le risorse proposte sono basate sulla metodologia dell’Inquiry-based learning, l’apprendimento basato sull’indagine, una strategia didattica di derivazione costruttivista che si basa su tre “pilastri” fondamentali [2]: è lo studente a controllare il processo di apprendimento, egli progetta e realizza esperimenti come uno scienziato e in questo modo costruisce da solo la propria conoscenza. L’apprendimento basato sull’indagine prevede alcune modalità operative caratteristiche, che sono l’esplorazione, la proposizione continua di domande e la scoperta autonoma. Si prevede che nel corso dei tre anni di durata del progetto si renderanno disponibili sulla piattaforma 200 attività e circa 600 materiali didattici e buone pratiche, tutti sperimentati varie volte in diversi paesi e infine validati da insegnanti ed esperti nell’educazione di materie scientifiche.
Non è tutto, perché sulla piattaforma si trovano anche i risultati di studi condotti da European Schoolnet e dai partner, come per esempio il White paper Women and ICT [3], che si concentra sulla motivazione dei ragazzi e specialmente delle ragazze nei confronti della tecnologia e delle materie scientifiche. Lo studio esamina quali fattori determinano la motivazione e quanto quest’ ultima determina la scelta di studio. Scientix, inoltre, ospita relazioni di orientamento per le politiche educative, come quella conclusiva del progetto Inspire [4], che mette in luce l’importanza dell’uso delle nuove tecnologie per accrescere la motivazione degli studenti, pur tenendo conto del costo elevato degli strumenti innovativi. Infine: sul sito gli utenti registrati possono trovare segnalazioni di iniziative o eventi (e segnalarne essi stessi) e comunicare con colleghi di tutta Europa attraverso un forum e le chat room dedicate.
Non solo online
Non solo risorse online per Scientix: il progetto prevede infatti l’organizzazione di numerosi workshop ed eventi in diversi paesi europei, finalizzati principalmente a informare gli insegnanti su come utilizzare in modo efficace la piattaforma e le sue risorse in classe. L’evento principale in programma è la conferenza Scientix che avrà luogo a Bruxelles dal 6 all’8 maggio 2011. Essa mira a promuovere il portale della scienza, a facilitare la creazione di una rete tra insegnanti e ricercatori d’Europa e a ricevere commenti e consigli sui servizi offerti online. La partecipazione è gratuita, basta soltanto registrarsi sul sito.
Buone pratiche per il progetto Spice
Spice è un progetto biennale finanziato dalla Commissione europea nell’ambito del Lifelong Learning Program (Direzione generale istruzione e cultura). Obiettivo fondamentale di questo progetto è raccogliere, analizzare, validare e diffondere pratiche pedagogiche innovative per l’insegnamento scientifico, specialmente quelle basate su Inquiry-based learning e con forte uso delle nuove tecnologie informatiche e di comunicazione. Queste pratiche dovrebbero promuovere la motivazione degli studenti verso gli studi scientifici. Dopo essere state testate in diversi paesi europei le buone pratiche (in inglese good practice o GP) saranno soggette a una valutazione finale, perché ne sia certificata la validità. In particolare, si valuterà comparativamente il raggiungimento di determinati obiettivi di apprendimento da parte di studenti inseriti in classi in cui siano state applicate queste pratiche e di studenti inseriti in classi in cui invece non siano state applicate. Alla fine del processo, le buone pratiche di insegnamento saranno messe a disposizione di tutti i docenti europei, rendendone possibile l’attuazione nei loro paesi di origine.
Un lavoro di gruppo
Il progetto Spice vede la partecipazione di 16 paesi, in ognuno dei quali è stato selezionato un docente di matematica e/o di scienze che, insieme a un gruppo di esperti scientifici, ha aiutato i tre partner del progetto nella definizione delle buone pratiche da testare nelle scuole. I docenti sono stati scelti in base ad alcuni criteri, come la conoscenza di base della lingua inglese, la possibilità di partecipare alle riunioni in programma per il coordinamento, il fatto di insegnare a studenti tra i 12 e i 15 anni di età ai quali proporre le pratiche selezionate, l’interesse per le modalità di apprendimento e l’applicazione delle buone pratiche.
Ciascuno dei 16 docenti ha proposto tre pratiche che sono state presentate a tutto il gruppo in una riunione tenutasi a Bruxelles nel maggio 2010. In tutto ne sono state selezionate 24, ritenute le migliori tra quelle proposte, che sono state standardizzate per poter essere applicate a diversi paesi europei. Ogni pratica sarà testata tra gennaio e maggio 2011 in vari paesi, con ogni insegnante partecipante che dovrà attuare nel proprio paese tre differenti attività. I docenti che applicheranno la stessa pratica dovranno comunicare tra loro il più spesso possibile e tutti avranno il particolare sostegno del docente che ha ideato l’attività con cui stanno lavorando in classe in un certo momento. Durante l’attuazione di ogni buona pratica dovrà essere elaborata una relazione per l’analisi e la valutazione della pratica stessa. Le relazioni saranno condivise in una scuola estiva organizzata dal Centro per servizi internazionali della Repubblica Ceca e poi pubblicate su Scientix.
Per concludere
La promozione della formazione con le nuove tecnologie informatiche e di comunicazione nelle discipline matematiche, scientifiche e tecnologiche in Europa pone diverse sfide. La prima è convincere coloro che hanno un ruolo fondamentale nella formazione (ministeri dell’istruzione, enti pubblici ecc.) che l’educazione a queste discipline è necessaria, e che l’uso di nuove metodologie didattiche ha un impatto positivo sia sull’attività dei docenti sia sull’apprendimento degli studenti. D’altra parte è necessario promuovere presso quanti più docenti possibile la metodologia Inquiry-based learning, ritenuta dagli esperti la migliore per ottenere un significativo apprendimento in matematica, scienza e tecnologia. Riteniamo che una forte sinergia tra diversi progetti europei renda possibile vincere queste sfide. Così, mentre Scientix rende accessibili e facili da trovare le risorse che soddisfano i criteri di buona pratica, il progetto Spice si impegna a trovare una definizione efficace di buona pratica che potrebbe servire da riferimento per nuovi progetti.
Ministeri in rete
European Schoolnet (EUN) è una rete di 31 ministeri dell’Istruzione europei e non solo. Si occupa di progetti di vario tipo per le scuole, rivolgendosi a dirigenti scolastici, insegnanti, alunni, esperti in ambito educativo e decisori politici. Tra gli scopi principali di EUN vi sono incentivare l’apprendimento e l’utilizzo delle tecnologie della comunicazione e dell’informazione e proporre approcci didattici innovativi. EUN, inoltre, effettua studi su argomenti come l’utilizzo didattico dei videogiochi, la sicurezza in Internet, l’uso di oggetti di apprendimento e molto altro ancora.
Misurare il raggio della Terra con Geogebra
Tra le buone pratiche proposte nell’ambito del progetto Spice figura un’attività volta alla misurazione del raggio della Terra con il metodo di Eratostene utilizzando il software Geogebra. Si tratta di un approccio di tipo Inquiry-based, che fa inoltre largo uso delle nuove tecnologie informatiche e di comunicazione. Obiettivo dell’attività è l’acquisizione da parte degli studenti della capacità di risolvere problemi mediante costruzione geometrica.
A partire dall’osservazione dell’ombra di un bastoncino piantato dagli studenti perpendicolarmente al suolo, e di come la sua lunghezza vari nel corso della giornata, il docente propone una discussione sulle cause del fenomeno, stimolando negli studenti la capacità di formulare ipotesi e di argomentare. Prendendo spunto dalle osservazioni degli studenti, il docente racconta la storia di Eratostene e della sua misura del raggio terrestre, facendo ricorso a immagini, grafici, video, animazioni su lavagna interattiva multimediale (Lim). La fase successiva del percorso consiste nella rappresentazione geometrica della situazione problematica mediante l’utilizzo di un programma di geometria dinamica, Geogebra (liberamente scaricabile da Internet), su lavagna interattiva multimediale. La presenza della Lim consente agli studenti di svolgere questa fase di lavoro in gruppo, apprendendo in modalità collaborativa come un problema concreto possa essere modellizzato e rappresentato geometricamente. Gli studenti, a coppie, cercano in rete il valore trovato da Eratostene e quello attualmente accettato per la lunghezza del raggio della Terra. Dal confronto dei due valori valutano l’incertezza della misura e ne argomentano i possibili motivi.
Durante tutta l’attività gli studenti devono essere guidati dal docente con indicazioni precise su metodi e consegne. L’insegnante che utilizzi il metodo dell’Inquiry-based learning nell’insegnamento sa infatti che gli studenti, pur svolgendo il ruolo di piccoli scienziati, necessitano di un inquadramento costante poiché non sono in grado di imparare in maniera totalmente autonoma. Si verifica, specialmente nelle attività più complesse, che essi non riescono a formulare correttamente le ipotesi, dimostrano scarsa progettazione nell’allestimento degli esperimenti o delle attività di ricerca, non dimostrano sufficiente consapevolezza del processo di ricerca durante la sua realizzazione e spesso non hanno competenze sufficienti per la manipolazione dei dati.
Risorse
1. M. Durando, P. Wastiau & A. Joyce, Women in IT: The European situation and the role of public private partnerships in promoting greater participation of young women in technology, 2009, www.xplora.org/ww/en/pub/insight/misc/specialreports/women_in_it.htm
3. À. Gras-Velázquez, A. Joyce, & M. Debry, Women and ICT, Why Are Girls Still not Attracted to ICT Studies and Careers? Cisco White paper, 2009, http://blog.eun.org/insightblog/upload/Women_and_ICT_FINAL.pdf
4. À. Gras-Velázquez, A. Joyce, & M. Kirsch, Inspire: Motivating Students for Maths, Science & Technology using Learning Resources, 2009, http://inspire.eun.org/images/2/22/Inspire_Report_final-insight-report.pdf
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Le autrici
Barbara Schwarzenbacher nata e cresciuta a Vienna da madre italiana e padre austriaco, ha concluso gli studi di anglistica e romanistica finalizzati all’insegnamento. Dopo una prima esperienza professionale come docente, lavora da un anno per European Schoolnet come consulente pedagogico.
Maria Guida è docente di matematica e fisica in un liceo scientifico e si occupa da anni di formazione tecnologica dei docenti e di didattica nei mondi virtuali 3D. Le sue esperienze sono documentate in diversi articoli e nel suo blog http://marinugausman.blogspot.com. È stata coordinatore Comenius e ambasciatore eTwinning. Attualmente lavora per Ansas a progetti per il rinnovamento della didattica scientifica.
