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Metodologie per le STEM. L’IBL e le 5E

STEM, dall’inglese “Science, Technology, Engineering e Mathematics”, si riferisce alle discipline accademiche della scienza, della tecnologia, dell’ingegneria e della matematica: l’acronimo le riunisce tutte insieme perché non si tratta di 4 discipline a sé stanti ma di 4 discipline integrate in un nuovo paradigma educativo, basato su applicazioni reali ed autentiche.

Non a caso l’Unione Europea (nelle vesti del Parlamento Europeo nel 2006 e in quelle del Consiglio d’Europa nel 2018), parlando di “competenze chiave” per la scuola moderna e del futuro, ha ribadito con forza l’importanza di rafforzare le competenze dei giovani in ambito imprenditoriale; in particolare, nell’ambito delle STEM, poiché esse rappresentano la direzione in cui sta andando l’innovazione e verso cui stanno puntando aziende e start-up moderne.

Le STEM sono differenti

Il termine STEM ha iniziato ad acquisire una propria identità proprio nel 2006, appunto quando il Parlamento Europeo si è accorto che serviva una nuova norma per migliorare la poca preparazione degli studenti ai nuovi lavori ad alto contenuto tecnologico che si iniziavano a intravedere.

L’ambito delle STEM, perciò, è differente dal punto di vista didattico, perché gli alunni che desiderino imparare queste discipline hanno una forma mentis particolare, e di conseguenza necessitano di un diverso approccio mentale.

In quest’ultimo, la lezione frontale non è lo strumento migliore da adottare: è meglio puntare sul metodo empirico e sull’apprendimento per scoperta in situazioni di vita reale.

Gli studenti che si avvicinano a queste discipline devono infatti imparare a sviluppare il pensiero computazionale, che aiuti loro a districarsi e concentrarsi nelle situazioni della vita reale, in un’ottica di problem solving.

È per questo che si sono sviluppate delle metodologie appositamente pensate per l’insegnamento delle STEM – tra cui l’IBL (Inquiry-Based Learning).

IBL e classificazione delle indagini

L’IBL è un apprendimento basato sull’indagine: nient’altro che il metodo adottato dai ricercatori.

Nelle loro “inquiry”, ovvero ricerche, gli alunni possono scegliere e delimitare il loro campo d’indagine e la loro domanda di ricerca, a seconda della situazione (es. se si tratta di un problema più o meno noto, o se si cercano conferme quantitative all’indagine anziché qualitative ecc..).

In generale, tuttavia, si distinguono quattro tipi di indagine che possono essere condotte in classe (alcune delle quali anche in autonomia, senza la supervisione dell’insegnante):

1. inquiry confermativa: l’oggetto dell’indagine è già stato esplorato in ogni sua caratteristica e quindi si cerca una conferma su un aspetto indagato ulteriormente;

2. inquiry strutturata: indagine su un problema conosciuto parzialmente dagli studenti. Qui l’insegnante dovrà dunque suggerire un procedimento adatto per arrivare alle conclusioni corrette;

3. inquiry aperta: dove gli studenti scelgono sia il problema che il metodo di indagine – a prescindere dai dettami della tradizione;

4. inquiry guidato e/o esplorativo: si tratta di un’indagine su un problema totalmente nuovo per gli studenti, che dunque devono partire ex-novo sia nella strutturazione dell’indagine che nella metodologia da adottare. C’è bisogno però del docente che svolga un ruolo di tutor.

5E: un metodo per le inquiry

L’insegnante che adotta il metodo IBL può avvalersi anche del rigore metodologico di una teoria didattica chiamata “Learning cycle delle 5E”.

Le 5E sono le fasi in cui si scandisce l’indagine, e cioè:

1.Engage

2.Explore

3.Explain

4.Elaborate

5.Evaluate

L’idea è che ad ogni fase corrisponda il raggiungimento di una competenza necessaria per andare avanti.

Nella prima, l’alunno deve sentirsi coinvolto in quello che andrà a fare e informarsi per bene su quali siano i suoi compiti (tramite domande, ecc) presso il tutor o l’insegnante.

Dopo di che potrà esplorare l’oggetto del proprio lavoro con esperienze il più possibile concrete (raccogliendo i dati, appuntando le informazioni ed osservazioni).

A casa, deve fare il punto della situazione dei dati raccolti, e spiegare a sé stesso come possano essere inquadrati per raggiungere i propri obiettivi di ricerca.

Solo così potrà produrre un elaborato – da presentare all’insegnante ed alla classe – contenente le proprie conclusioni e scoperte.

Infine, c’è una fase di auto-valutazione del proprio operato– che può essere anche concordata con gli altri alunni, magari in una discussione di gruppo in classe.

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