Incentivare le materie STEM a scuola: idee per gli insegnanti

Progetti e attività interessanti per la promozione delle materie STEM a scuola

I bambini e i ragazzi oggi crescono in un mondo segnato da un rapido progresso tecnologico e da una crescente digitalizzazione. Per prepararli a queste sfide, è fondamentale promuovere le competenze STEM sin dalla prima infanzia, insieme all'educazione ai media. Un adeguato supporto alle materie STEM e adattato all'età permette ai bambini di sviluppare un pensiero critico e analitico, potenziare le capacità di problem-solving e acquisire una comprensione di base dei processi scientifici e tecnologici. In questo articolo diamo alcuni consigli su come strutturare le lezioni STEM a scuola in modo chiaro e pratico. Proporremo inoltre esempi di progetti STEM applicabili in classe e alcune informazioni e risorse per la promozione delle STEM a scuola.

Materie STEM a scuola: come rendere le lezioni interessanti

Una delle maggiori sfide nella progettazione di lezioni STEM è rendere tangibili e comprensibili teorie astratte e concetti complessi. È quindi fondamentale strutturare le lezioni nel modo più coinvolgente possibile per superare questo ostacolo. Così facendo, gli argomenti STEM possono diventare più reali e pratici, stimolando la curiosità degli studenti e accrescendo il loro interesse. Di seguito trovi alcuni suggerimenti utili per le lezioni STEM a scuola:

• Sperimentare in classe: gli esperimenti sono uno dei metodi più efficaci per applicare le conoscenze teoriche in modo pratico. Nelle lezioni di fisica e chimica, esperimenti che vanno dai più semplici ai più complessi sono stati sempre utilizzati per rendere l'apprendimento più interattivo. Partecipando attivamente (ad esempio osservando una reazione chimica o costruendo un semplice circuito elettrico), gli studenti ricordano meglio ciò che imparano e sviluppano una comprensione più profonda dell'argomento.

• Visualizzazione di concetti astratti: grafici, modelli 3D o simulazioni al computer sono strumenti essenziali per illustrare concetti astratti. I modelli 3D consentono di visualizzare strutture come cellule vegetali o animali, migliorando la comprensione visiva e tattile. Le simulazioni, invece, possono rendere più accessibili fenomeni che non possono essere mostrati in laboratorio, come l'effetto di forze fisiche elevate o eventi astrofisici.

• Insegnamento interdisciplinare: l'approccio interdisciplinare è un modo eccellente per evidenziare i collegamenti tra le varie discipline STEM, rendendo la materia più chiara e concreta. Questi collegamenti aiutano gli studenti a riconoscere le interrelazioni tra diverse aree scientifiche, promuovendo una comprensione più profonda della materia.

• Apprendimento con i media digitali: le risorse digitali possono contribuire a rendere le lezioni STEM più dinamiche e interattive. Oltre ai video didattici e alle simulazioni al computer, giochi didattici o quiz possono essere utilizzati per consolidare le conoscenze acquisite.

• Lavoro di gruppo: svolgere esperimenti e progetti in gruppo permette agli alunni di sviluppare le loro abilità sociali. L'apprendimento di questo tipo stimola lo scambio di idee e la cooperazione per risolvere problemi STEM. In gruppo, gli studenti condividono conoscenze, discutono soluzioni e sviluppano insieme idee creative, migliorando non solo le competenze tecniche, ma anche abilità sociali come il lavoro di squadra e la comunicazione. La collaborazione rafforza anche la motivazione, poiché ogni partecipante è responsabile dell’esito finale del gruppo ed è quindi stimolato a partecipare attivamente.

• Attrezzature tecniche: sebbene non sia necessaria una tecnologia avanzata per creare lezioni STEM dinamiche e coinvolgenti, è importante avere accesso ad alcune attrezzature di base. Le aule dovrebbero essere dotate di strumenti moderni, sicuri e aggiornati. Se disponibili, tablet, laptop o lavagne interattive sono dei veri alleati per creare lezioni interattive e stimolanti.

Esperimenti interattivi

Gli insegnanti possono pianificare semplici progetti STEM per rendere le lezioni più stimolanti e illustrative. Molti esperimenti possono essere facilmente svolti in una o due lezioni e spiegano chiaramente diversi processi biologici, fisici o chimici. Tra gli esperimenti più comuni troviamo:

• Utilizzare una batteria al limone per esplorare la conversione dell'energia chimica in energia elettrica.

• Creare un vulcano di bicarbonato di sodio per dimostrare una reazione chimica che rilascia CO2 mescolando bicarbonato di sodio e acido acetico.

• Costruire una meridiana per illustrare i metodi antichi di misurazione del tempo e la rotazione della Terra.

• Versare liquidi con diverse densità in un bicchiere per osservare come si formano strati separati.

• Costruire un semplice filtro per l'acqua con pietre, carbone e sabbia, per spiegare l'importanza degli strati del suolo e delle acque sotterranee.

Questi esperimenti sono perfetti per le classi delle scuole primarie e medie. Gli alunni delle scuole superiori, sotto la guida dell'insegnante, possono realizzare test ed esperimenti più complessi.

Lavori di progetto a lungo termine, attività STEM e gruppi di lavoro

Come compiti a casa o progetti a lungo termine, gli studenti possono dedicarsi a compiti più ampi con un focus sulle materie STEM. Ad esempio, si possono proporre progetti legati alla protezione dell'ambiente e alla conservazione della natura, i cui risultati siano facilmente osservabili. Risultati tangibili possono infatti motivare maggiormente gli studenti a impegnarsi in questi ambiti. Alcune idee potrebbero includere:

• Organizzare un progetto di raccolta dei rifiuti

• Costruire un hotel per insetti

• Tenere un diario meteorologico e analizzarne i dati

• Analizzare campioni di terreno o di acqua

L'entusiasmo degli studenti per le materie STEM può essere incentivato e sostenuto anche attraverso gruppi di lavoro organizzati e supportati dalla scuola. In questo modo, gli alunni interessati hanno l'opportunità di dedicarsi a progetti STEM anche al di fuori dell'orario di lezione. L'offerta dipende naturalmente dalla scuola e dalla disponibilità degli insegnanti che devono supervisionare tali progetti. Ecco alcuni dei possibili progetti STEM a scuola:

• Progetto di giardinaggio: si concentra sulla creazione e cura di un orto scolastico, dalla semina al raccolto. Un insegnante di scienze o biologia dovrebbe idealmente guidare il progetto. In questo ambito, si possono facilmente intrecciare tematiche legate alla tutela ambientale e alla sostenibilità, in linea con l'educazione ecologica promossa nelle scuole.

• Corsi di programmazione: le scuole possono offrire corsi e laboratori di programmazione all'interno di gruppi di lavoro di informatica. L'obiettivo potrebbe essere introdurre gli studenti ai linguaggi di programmazione di base, come Python o Scratch, e sviluppare semplici giochi o applicazioni utili. Questi laboratori sono sempre più diffusi nelle scuole italiane, grazie anche ai progetti PON e agli incentivi all'innovazione digitale.

• Laboratori di robotica: costruire e programmare robot funzionanti è un'attività molto coinvolgente per i ragazzi. I club di robotica, spesso presenti nelle scuole secondarie, permettono agli studenti di partecipare anche a competizioni nazionali e internazionali come la "FIRST LEGO League" o le Olimpiadi di Robotica.

• Club digitali: in questi gruppi, gli studenti possono sviluppare competenze digitali avanzate, approfondendo l'uso sicuro e consapevole di internet, degli smartphone e dei social media. Inoltre, possono trasmettere queste conoscenze agli studenti più giovani, diventando così promotori di buone pratiche digitali, in linea con i programmi di educazione civica digitale sempre più diffusi.

• Club tecnologici: questi gruppi permettono agli studenti di acquisire conoscenze tecniche legate al funzionamento della tecnologia scolastica, come sistemi di illuminazione e audio. Gli studenti possono così svolgere un ruolo attivo durante eventi scolastici come assemblee o feste, assumendo compiti pratici ma anche di grande responsabilità, come la gestione di impianti tecnici.

Partecipazione a concorsi STEM

Partecipare ai concorsi in ambito STEM offre agli alunni l'opportunità di dimostrare il proprio talento e di sviluppare le proprie capacità. Allo stesso tempo, questi concorsi risvegliano l'ambizione e la motivazione a dedicarsi più intensamente a specifici argomenti. Alcuni concorsi STEM a livello nazionale sono, ad esempio:

• Olimpiadi di Matematica: competizione che coinvolge le scuole di tutta Italia, sfidandoli su problemi matematici avanzati, promuovendo il pensiero logico e la risoluzione creativa di problemi.

• Olimpiadi di Informatica: un concorso rivolto agli studenti delle scuole superiori che vogliono mettere alla prova le proprie abilità di programmazione e logica attraverso la risoluzione di sfide algoritmiche.

• Campionati Italiani di Fisica: un'occasione per gli studenti di cimentarsi con problemi di fisica avanzata, approfondendo la comprensione dei fenomeni fisici e testando le loro capacità di pensiero analitico.

• Campionati delle Scienze Naturali: rivolto agli studenti appassionati di biologia, chimica e scienze della Terra, questo concorso permette di confrontarsi su temi scientifici complessi legati alla natura e all’ambiente.

• Campionati di Robotica: dedicata a studenti degli istituti secondari superiori, si pone l’obiettivo di promuovere, incoraggiare e sostenere le potenzialità formative della robotica, presentando un nuovo tema ogni anno.

• FIRST LEGO League: Competizione di robotica in cui gli studenti devono progettare, costruire e programmare robot in grado di svolgere specifiche missioni, stimolando la creatività e l'innovazione tecnologica.

• RomeCup: manifestazione dedicata alla robotica e all'intelligenza artificiale, che include competizioni per studenti e seminari formativi su temi STEM.

Educazione Digitale

• Sito informativo con risorse su varie materie STEM e non (dalle scienze, all’educazione civica fino alla cybersecurity)

• Riconosciuto dal Ministero dell’Istruzione

• Suddivisione delle risorse in base all’ordine e al grado scolastico (Infanzia, Primaria, Secondaria di I e II grado)

• Possibilità di creare lezioni digitali personalizzate e gestire le classi

• Possibilità di usarelezioni già pronte

• https://www.educazionedigitale.it/

Scientix

• Piattaforma europea per la promozione delle STEM con sezione dedicata all’Italia

• Offre risorse didattiche, corsi e progetti collaborativi per insegnanti e studenti

• https://www.scientix.eu/

Code.org

• Piattaforma internazionale che promuove la programmazione attraverso giochi e attività pratiche

• Risorse utili per introdurre il coding ai bambini

• Supporto attivo per gli insegnanti di informatica

• https://code.org/

Percorsi con i bambini

• Sito con una vasta offerta di attività filtrabili per tematica e regione.

• Attraverso fondi e contributi, vengono sostenuti numerosi progetti in tutta Italia.

• Utile per scoprire se la tua scuola o un’associazione vicino a te prende parte a una delle iniziative dedicate anche alle discipline STEM.

• https://percorsiconibambini.it/

Conclusioni: come motivare i ragazzi alle materie STEM a scuola

Organizzando le lezioni in modo interattivo, è possibile stimolare e alimentare l'interesse e l'entusiasmo degli alunni per le materie scientifiche e tecniche. Grazie ad approcci interdisciplinari, metodi didattici innovativi e progetti pratici, i bambini e i ragazzi possono famigliarizzare con le materie STEM divertendosi. Questo approccio aiuta anche a superare alcuni pregiudizi verso discipline altamente teoriche come matematica e fisica.

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Riferimenti bibliografici e approfondimenti

https://www.miur.gov.it/documents/20182/0/Linee+guida+STEM.pdf/2aa0b11f-7609-66ac-3fd8-2c6a03c80f77?version=1.0&t=1698173043586
(consultato in data 20.09.2024)

https://compitidicasa.com/blog/strategie-per-promuovere-leducazione-stem-nelle-scuole
(consultato in data 20.09.2024)

https://www.scuola.net/news/719/discipline-stem-come-insegnarle-anche-agli-studenti-che-non-apprezzano-le-materie-scientifiche
(consultato in data 20.09.2024)

https://www.orizzontescuola.it/discipline-stem-le-metodologie-per-insegnarle-in-maniera-efficace-linee-guida-ministero-per-asili-infanzia-primarie-e-secondarie/
(consultato in data 20.09.2024)

http://olimpiadi.dm.unibo.it/per-le-scuole/come-iscriversi/
(consultato in data 20.09.2024)

https://olimpiadi-informatica.it/
(consultato in data 20.09.2024)

https://www.olifis.it/index.php/gare/gara-nazionale/330-gara-nazionale-2024
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http://olimpiadi.anisn.it/
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https://www.campionatidirobotica.it/
(consultato in data 20.09.2024)

Fonti delle immagini in ordine cronologico nel testo

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