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RETHINK LORETO: COSTRUIAMO LA NOSTRA SMART CITY! Un’esperienza di educazione STEM per introdurre i concetti della Smart City con la Robotica Educativa

Apprendere nell’area delle STEM non è solo una necessità per sopravvivere nella società del futuro: può essere anche un’esperienza di apprendimento efficace, divertente e radicata nella realtà civica.

In questo articolo, il racconto di un laboratorio sperimentale con la Robotica Educativa mostra come l’utilizzo di robot didattici possa rappresentare una strategia efficace per affrontare temi scientifico-tecnologici e per riflettere sulle questioni della cittadinanza attiva e della sostenibilità.

Il PNSD apre alla Cittadinanza Digitale con le STEM

In una società sempre più complessa e tecnologizzata una delle grandi sfide della scuola è equipaggiare gli studenti perché siano all’altezza delle grandi questioni che affronteranno da cittadini adulti. Per questo motivo l’educazione STEM (l’approccio interdisciplinare all’insegnamento di Scienze, Tecnologia, Ingegneria e Matematica) sta acquistando sempre maggiore peso, anche nella scuola italiana.
Il MIUR, con la pubblicazione del Piano Nazionale Scuola Digitale, nel 2015 ha dato il via ad un processo di innovazione del sistema scolastico: tra gli obiettivi definiti nelle 35 azioni del documento, emergono l’introduzione degli strumenti ICT nell’attività quotidiana in classe e il rinnovamento delle metodologie didattiche verso una prospettiva sempre più centrata sullo studente.
L’avviso “Promozione alla cittadinanza digitale” (n. 1227 del 16.11.15) aveva lo scopo di stimolare iniziative sperimentali per promuovere lo sviluppo di una cittadinanza e di una cultura digitale aperta all’impiego di ICT.
In questo contesto è nata la sperimentazione realizzata nell’a.s. 2015-2016 in collaborazione tra la start up TALENT, l’Università Politecnica delle Marche e l’I.C. Solari di Loreto (AN).

 

Obiettivi del progetto

Nella sperimentazione sono stati coinvolti gli studenti delle classi 3°, 4° e 5° primaria e del 1° anno della secondaria di primo grado, oltre ai loro docenti.
Gli obiettivi primari del progetto erano:
1. accrescere l’interesse verso l’apprendimento delle discipline scolastiche e la scuola in generale;
2. stimolare gli studenti le competenze di lavoro in team (sviluppo dell’autonomia, attitudine al problem solving, supporto reciproco nel team);
3. incoraggiare un atteggiamento positivo e proattivo verso i temi ICT (robotica, coding e pensiero computazionale).
Inoltre, il progetto mirava a promuovere processi di cittadinanza attiva mediante il coinvolgimento degli studenti nelle questioni affrontate dalla comunità (es. temi energetici, ambientali, di efficienza dei servizi pubblici…). Un altro obiettivo era accrescere la qualità dei processi educativi della scuola attraverso l’innovazione degli strumenti didattici e la formazione dei docenti.

 

La formazione preliminare dei docenti su Robotica e Coding

Dopo una fase di coordinamento e progettazione tra i partner del progetto, la prima fase operativa ha previsto la formazione degli insegnanti sulle competenze tecnologiche e le metodologie didattiche che sarebbero state impiegate in classe. Lo scopo della formazione era metterli nelle condizioni di progettare e condurre laboratori tecnologici in classe, attivando processi di co-progettazione e condivisione tra colleghi.
Gli insegnanti si sono cimentati in attività pratiche con il kit Lego Wedo Education, Makey Makey e il software per il coding Scratch per esplorare le possibilità e le criticità che avrebbero potuto incontrare gli studenti; inoltre sono stati approfonditi gli approcci del project-based learning, il Making, il Tinkering e il Coding come strumenti per attivare competenze trasversali e sviluppare il pensiero computazionale.
Sono stati anche progettati gli strumenti per la raccolta e l’analisi dei dati con cui valutare l’efficacia delle metodologie applicate e la soddisfazione degli studenti alla fine del progetto.

 

La fase di sperimentazione in classe

La fase di sperimentazione in classe ha preso il via dal lancio di una sfida: progettare una versione smart della loro città (Loreto) partendo dal metterne a fuoco caratteristiche e problematiche.
In questo modo è stato loro possibile affrontare questioni di cittadinanza attiva, energetiche (sostenibilità e risorse rinnovabili), ambientali (inquinamento e raccolta dei rifiuti) e di accessibilità (dei servizi e dei trasporti).
Le classi hanno inizialmente immaginato gli elementi della loro città del futuro partendo dal significato di smart city. Attraverso esperienze di project-based learning, hanno esplorato i temi ambientali e civici in rapporto con i contenuti disciplinari.

 

Strumenti di lavoro
Il lavoro è stato poliedrico e i ragazzi hanno potuto spaziare in più direzioni:
- kit di robotica Lego Wedo Education e software di coding Scratch per ricreare nella realtà gli elementi progettati (robot pulitori, cestini intelligenti, pale eoliche, auto elettriche...);
- materiali di recupero per costruire una vera scenografia della loro smart city in cui inserire i robot appositamente programmati.
Il programma delle attività con gli studenti è descritto più in dettaglio nel progetto Rethink Loreto: we build our Smart City!

Il progetto, nella sua ultima fase, è stato divulgato attraverso i social media, i canali istituzionali e un’esposizione pubblica alla cittadinanza con la partecipazione di studenti, insegnanti e autorità per coinvolgere e sensibilizzare la comunità locale.

 

I risultati del progetto
Allo scopo di raccogliere le percezioni degli studenti, è stato somministrato un questionario, formulato in base alla fascia d'età.

 

Il questionario proposto per l'attività di sperimentazione
I quesiti a cui i ragazzi hanno risposto erano:

1. Quanto l’esperienza ha accresciuto il loro interesse verso la scuola?

L’analisi preliminare dei dati ha mostrato risposte generalmente positive e abbastanza simili tra i due gruppi di studenti divisi per età; i livelli più alti erano nella dimensione dell’interesse e del coinvolgimento nelle attività.


2. Com’è andato il lavoro nei team (quanto avevano sviluppato autonomia, erano riusciti a fronteggiare le difficoltà in gruppo, si erano aiutati l’un l’altro)?

Le risposte hanno indicato un alto livello di divertimento e apprezzamento verso i contenuti e le metodologie didattiche improntate al lavoro in team e basate su progetti e sfide: gli studenti si sono percepiti al centro dell’esperienza di progettazione della smart city.

Si sono rilevati, in particolar modo nella secondaria, feedback meno positivi sulla cooperazione nel team e sulla qualità percepita del lavoro.


3. Ci sono stati cambiamenti nell’atteggiamento verso gli strumenti e i temi ICT?

Gli studenti hanno mostrato in alcuni casi, specialmente nei più grandi, difficoltà nell’interagire con il robot e il software con i quali erano chiamati a svolgere dei compiti inediti.

 

Conclusione e ulteriori sviluppi

Gli studenti hanno in ogni caso riportato un alto apprezzamento delle attività, dimostrando la loro soddisfazione per aver raggiunto i risultati finali attraverso sfide complesse.

Dati più approfonditi sull’esperienza, raccolti attraverso domande a risposta aperta e un test di conoscenza, sono stati analizzati in seguito e riportati in un lavoro di prossima pubblicazione.

 

Dal progetto è stata prodotto un articolo presentato alla conferenza 9th annual International Conference of Education, Research and Innovation a Siviglia nel Novembre 2016.

L’abstract della pubblicazione è accessibile al link sotto. Per ricevere la versione integrale contattaci a info@weturtle.org.

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