La settimana delle STEM offre l’occasione per riflettere sulla didattica delle discipline scientifiche come punto di partenza per una più ampia riflessione sulla dimensione metodologica e progettuale dell’insegnamento.
Che cosa si intende per didattica STEM
La didattica STEM, acronimo che sta per Science, Technology, Engineering e Mathematics, si riferisce, in senso stretto, all’insegnamento e all’apprendimento di contenuti e materie appartenenti all’area scientifico-tecnologica. È definita dalla Commissione Europea come un approccio specificamente rivolto alla promozione di competenze quali “problem-solving, pensiero critico, abilità di collaborazione, ponendo le fondamenta di un’educazione innovativa per le materie menzionate”.
Questa descrizione basata sulle competenze permette di spostare il focus sulla funzione metodologica e pedagogicamente orientata dell’approccio STEM, che mette in luce una specifica forma di pensiero logico, creativo e strategico allo stesso tempo.
A partire da questa definizione, in occasione della settimana delle STEM, diventa allora interessante proporre una reinterpretazione del termine in chiave primariamente metodologica, che non si limiti alla sola valorizzazione delle discipline scientifiche in quanto tali, ma che inviti a interrogarsi sui processi di apprendimento che esse attivano e sulle modalità con cui gli studenti affrontano problemi complessi, collaborano, formulano ipotesi, sperimentano soluzioni e riflettono sui propri errori.
L’approccio STEM come forma di pensiero
Le STEM, infatti, promuovono un modo di affrontare i problemi sistematico, strutturato e orientato alla soluzione, capace di analizzare situazioni complesse, scomporle, individuare strategie e migliorare progressivamente i risultati.
Questo tipo di lavoro attiva processi cognitivi complessi, favorendo lo sviluppo della capacità di astrarre e generalizzare, del pensiero logico e deduttivo, del ragionamento condizionale (“se… allora…”), della pianificazione delle azioni e della verifica dei risultati.
L’approccio STEM richiede pertanto di valorizzare l’errore come parte integrante del processo, giacché stimola gli studenti a trovare soluzioni ai problemi proposti attraverso cicli di prova, errore, correzione e miglioramento. In questo quadro l’errore diviene una leva per l’apprendimento, il confronto tra pari diventa risorsa e il pensiero viene reso visibile e condivisibile.
STEM e metodologie didattiche attive
È qui che le STEM incontrano le metodologie didattiche attive e ne rafforzano il senso. Molte metodologie oggi diffuse nella scuola sono infatti pienamente coerenti con l’approccio STEM, perché condividono la stessa attenzione alla costruzione attiva della conoscenza e allo sviluppo di competenze:
• l’apprendimento basato sui problemi, ad esempio, propone agli studenti problemi autentici o sfide complesse che richiedono l’integrazione di conoscenze e strumenti disciplinari per arrivare a una soluzione, sollecitando al contempo la capacità di analisi, la presa di decisione e il lavoro collaborativo;
• l’apprendimento inquiry-based pone al centro il processo di indagine, invitando gli studenti a formulare domande, ipotesi e strategie di verifica;
• la didattica laboratoriale, anche attraverso l’uso delle tecnologie, consente di sperimentare, raccogliere e analizzare dati, costruire modelli e comunicare i risultati in modo efficace;
• l’apprendimento cooperativo e le attività di coding, anche in forma unplugged, favoriscono l’organizzazione del pensiero in sequenze, la gestione di vincoli e condizioni, il monitoraggio delle azioni intraprese e la collaborazione orientata a un obiettivo comune.
Dalle discipline al metodo: come si insegna conta quanto cosa si insegna
Sotto questa lente interpretativa, parlare di STEM non riguarda solo che cosa si insegna bensì anche come si insegna: significa, cioè, parlare di scelte metodologiche intenzionali che attivano situazioni di apprendimento in cui i problemi sono autentici e aperti, non esiste un’unica soluzione corretta, e l’attenzione è posta sul processo più che sul risultato finale, con il fine di stimolare le competenze trasversali sopra menzionate.
Metodologie meno diffuse ma coerenti con il paradigma STEM
Accanto agli approcci più conosciuti, qui brevemente accennati, esistono metodologie meno diffuse ma estremamente coerenti con il paradigma STEM e che a partire da problemi complessi chiedono agli studenti di arrivare a una soluzione e, allo stesso tempo, di giustificare le scelte e documentare il proprio ragionamento, coinvolgendoli attivamente nel processo di apprendimento e costruzione condivisa di significati.
È il caso, ad esempio, delle Model Eliciting Activities, che chiedono agli studenti di costruire modelli per interpretare e risolvere problemi complessi, rendendo esplicito il proprio ragionamento e confrontandolo con quello degli altri, e che pongono il focus non sulla correttezza formale della risposta, ma sulla qualità del modello elaborato, sulla sua capacità di spiegare il problema e di essere comunicato e migliorato.
Anche i modelli di problem-solving strutturato, come il Design Thinking o IDeAL, rientrano tra queste metodologie: sono degli approcci in cui la soluzione del problema viene progettata, testata, rivista e migliorata in modo iterativo, valorizzando la comprensione profonda anziché la semplice applicazione di procedure. In questi contesti, il pensiero viene costantemente messo alla prova, riorganizzato e migliorato, rafforzando la consapevolezza dei processi cognitivi e decisionali messi in atto.
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Il ruolo del docente nelle metodologie STEM
L’adozione di metodologie coerenti con l’approccio STEM comporta inevitabilmente un ripensamento del ruolo del docente, perché, se si sposta l’attenzione dalla trasmissione del contenuto al processo di insegnamento e apprendimento, il docente diventa un facilitatore di tale processo.
Di nuovo, dunque, centralità della dimensione metodologico-progettuale: sviluppare contesti significativi, ideare compiti autentici, porre domande che guidino l’analisi, osservare le strategie degli studenti e sostenerli nella pianificazione e nel monitoraggio delle azioni intraprese. Le lezioni diventano meno lineari e prevedibili, ma più dense dal punto di vista cognitivo, perché lasciano spazio all’esplorazione e al confronto.
Il docente accompagna i processi, aiuta a individuare errori e a trasformarli in occasioni di apprendimento, mantenendo un’attenzione costante sia agli aspetti cognitivi sia alle dimensioni socio-emotive coinvolte, come la perseveranza, la gestione della frustrazione, la curiosità e la fiducia nelle proprie capacità.
STEM, inclusione e partecipazione
In questa prospettiva, le metodologie ispirate alle STEM mostrano anche un forte potenziale inclusivo, perché offrono molteplici modalità di accesso all’apprendimento e valorizzano punti di forza differenti. Lavorare su problemi aperti, modelli, analisi e progettazione consente agli studenti di partecipare secondo modalità diverse e assumendo ruoli, all’interno del gruppo, che rispecchiano le proprie potenzialità, risultando particolarmente utile per chi presenta bisogni educativi speciali, disturbi specifici dell’apprendimento o difficoltà nella didattica tradizionale, ma anche per chi manifesta una bassa motivazione o fatica a trovare senso nello studio.
Le STEM come leva educativa trasversale
Le STEM oltre a rappresentare una risposta alle esigenze dell’innovazione scientifica e tecnologica, possono diventare una leva educativa capace di promuovere equità e partecipazione, quando ci si sofferma sull’aspetto metodologico e progettuale della didattica, ovvero sulle scelte quotidiane che orientano l’insegnamento.
La domanda che invitiamo a porci, in occasione di questa settimana specificamente dedicata alle STEM, è dunque quanto delle STEM sia già presente nelle pratiche didattiche quotidiane, anche quando non viene esplicitamente nominata, poiché parlare di STEM significa riconoscere e valorizzare una forma di pensiero che attraversa tutte le discipline, un pensiero che analizza, struttura, verifica, corregge e migliora, aiutando gli studenti a diventare progressivamente più consapevoli dei propri processi cognitivi e delle strategie con cui affrontano la complessità.