Curricoli digitali in area STEM

Riferimenti
Azione #15 del PNSD - “I-Health: Lo STREAM della Health City. La cultura del Design come motore dell'innovazione di sistema nelle STEM con le Arts e la Robotics” - CUP: H83G19000140001

 

Premessa
La recente raccomandazione del consiglio dell'UE del maggio 2018 sottolinea lo stretto rapporto intercorrente tra l'istruzione scientifica (STEM), le arti (Arts nelle STEAM), la creatività e l'innovazione, in specie, digitale. Il nostro progetto ha come obiettivo primario quello di sostenere lo sviluppo delle otto competenze chiave promuovendo l'acquisizione di competenze in scienza, tecnologia, ingegneria e matematica (STEM) e motivare di più i giovani, soprattutto ragazze e giovani donne, a intraprendere carriere STEM nel quadro delle competenze digitali (DigComp).

 

Descrizione Attività

Il “curricolo digitale” si è sviluppato come mappatura dei diversi processi progettuali articolati nel corpo unico della progettazione didattica. La cultura del progetto e del processo hanno funto da riferimento e hanno guidato il percorso pratico degli studenti dall'analisi dei contesti e dal problem setting (data analisi con identificazione di scenari e obiettivi) al problem solving.

Gli studenti sono stati guidati nello sviluppo e nella sperimentazione di come i percorsi progettuali, di prototipazione e verifica possano sfociare, anche a seguito di analisi di sostenibilità in potenziali attività lavorative nell'ambito dell'artigianato 2.0 (ovvero della produzione personalizzata e/o dei servizi di prossimità).

Il progetto si è sviluppato a cavallo delle scuole tra primo e secondo ciclo d'istruzione (dalla prima media alla quinta superiore). Il progetto è stato pensato per diffondere i concetti e le competenze trasversali (le Soft Skill) e per dare ai ragazzi, in funzione dell'età, il giusto apporto di esperienze laboratoriali e conoscenze della Manifattura Digitale insieme ad altre competenze di base.

Il filo conduttore del progetto è la qualità dell'Aria nell'ambiente in generale, strettamente collegata con l'Acqua. Attraverso un acquario, come oggetto comune a tutti e otto gli anni, e che evolve progressivamente, portando diverse analogie degli ecosistemi per arrivare a comprendere come l'acqua possa essere un elemento depurante dell'aria. Fino al primo biennio delle superiori, il progetto è servito per dare quella pratica, quel minimo di padronanza per essere indipendenti nell'utilizzo di utensili (tool hardware o software), per acquisire le basi della programmazione, per comprendere e gestire i dati provenienti da sensori ambientali e per presentarli anche da remoto. È stata aggiunta anche una componente per fornire la basi della modellazione e della stampa 3D.

Dall’Acquario Didattico per gli alunni delle scuole Medie, si è passati alla progettazione e realizzazione, insieme agli alunni delle IV e V superiori, di un Fotobioreattore Depurante.

 

Durante il progetto si sono svolte numerose riunioni da remoto e, quando possibile, anche lezioni in presenza.

Gli alunni, sotto il coordinamento dei docenti e seguendo le linee guida dell’Organismo di Ricerca CRF, hanno partecipato in modo attivo sia alla fase di progettazione che alla fase di realizzazione con numerose attività laboratoriali.

Le scuole coinvolte sono state: l’Istituto Comprensivo “Piazza De Cupis” con la 1°, 2° e 3° Media e l’Istituto Tecnico Industriale Statale GIOVANNI XXIII con il biennio 1° e 2° e il triennio 3°, 4° e 5° Superiori.

Oltre al fine didattico perseguito dalla scuola nell’area tematiche della Biologia, Chimica, Elettronica e Meccanica, gli alunni hanno potuto imparare una manualità tecnica a loro fino ad oggi completamente sconosciuta.

Il risvolto inclusivo del progetto che ha dato più soddisfazione è vedere gli alunni più grandi con alcune capacità tecnico-operative che si sono prestati ad aiutare i propri compagni in difficoltà, diventando a loro volta delle figure in supporto ai docenti stessi. Questo ha fatto nascere in molti di loro un senso di responsabilità e di aiuto verso il compagno in difficoltà.

 

OBIETTIVI DI PROGETTO

Il progetto ha avuto come obiettivo principale la divulgazione scientifica e il trasferimento delle conoscenze STEM in modo tale che gli alunni, in funzione dell'età, potessero avere il giusto apporto di esperienze laboratoriali e conoscenze della Manifattura Digitale, insieme alle altre competenze di base.

Gli obiettivi generali del progetto sono stati funzionali allo sviluppo delle seguenti competenze chiave:

Competenze digitali

Comprendere in che modo le tecnologie digitali possono essere di aiuto alla comunicazione, alla creatività e all'innovazione, pur nella consapevolezza di quanto ne consegue in termini di opportunità, limiti, effetti e rischi.

Obiettivi di abilità: saper usare software, dispositivi, intelligenza artificiale o robot e interagire efficacemente con essi; capacità di utilizzare, accedere a, filtrare, valutare, creare, programmare e condividere contenuti digitali; capacità di gestire e proteggere informazioni, contenuti, dati e identità digitali, oltre a utilizzare le tecnologie digitali come ausilio per la cittadinanza attiva e l'inclusione sociale, la collaborazione con gli altri e la creatività nel raggiungimento di obiettivi personali, sociali o commerciali, incluso l'arte del Design.

Competenze STEM

Science: capacità di spiegare il mondo che ci circonda usando l'insieme delle conoscenze e delle metodologie, comprese l'osservazione e la sperimentazione, per identificare le problematiche e trarre conclusioni che siano basate su fatti empirici; riconoscere gli aspetti essenziali dell'indagine scientifica ed essere capaci di comunicare le conclusioni e i ragionamenti afferenti.

Tecnology - Engineering: utilizzare e maneggiare strumenti e macchinari tecnologici nonché dati scientifici per raggiungere un obiettivo o per formulare una decisione o conclusione sulla base di dati probanti; applicare tali conoscenze e metodologie per dare risposta ai desideri o ai bisogni avvertiti dagli esseri umani.

Mathematics: usare modelli matematici di pensiero e di presentazione (formule, modelli, costrutti, grafici, diagrammi).