Evidenze scientifiche e raccomandazioni pratiche - NELL'EDUCAZIONE STEM QUADERNI DELL'OSSERVATORIO Approfondimento
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TECNOLOGIE DIGITALI E DIDATTICA LABORATORIALE NELL’EDUCAZIONE STEM Evidenze scientifiche e raccomandazioni pratiche QUADERNI DELL’OSSERVATORIO ▪ Approfondimento 37
TECNOLOGIE DIGITALI E DIDATTICA LABORATORIALE NELL’EDUCAZIONE STEM Evidenze scientifiche e raccomandazioni pratiche Daniela Fadda, Dottore di ricerca, Dipartimento di Pedagogia, Psicologia, Filosofia, Università di Cagliari Giuliano Vivanet, Professore associato di Pedagogia sperimentale, Università di Cagliari Collana “Quaderni dell’Osservatorio” n. 37 ▪ Anno 2021 In copertina: Laboratorio presso l’Istituto Tecnico Tecnologico “E. Mattei” di Sondrio: visori per la realtà aumentata, maggio 2019 – Foto di Masa R. Ringraziamenti Gli autori desiderano rivolgere un sincero ringraziamento a Camilla Andreazza, Gian Paolo Barbetta, Paolo Canino, Stefano Cima e Diana Pozzoli di Fondazione Cariplo, con cui hanno avuto il piacere di condividere riflessioni critiche essenziali per lo sviluppo e l’arricchimento di questo lavoro. Sono da imputarsi ai soli autori tutti i limiti di esso. Fondazione Cariplo Via Daniele Manin 23 ▪ 20121 Milano ▪ www.fondazionecariplo.it
INDICE
Inaugurazione del nuovo laboratorio all’Istituto Tecnico Tecnologico “E. Mattei” di Sondrio: visori per la realtà aumentata,
maggio 2019 – Foto di Masa R.
ABSTRACT 4
INTRODUZIONE 5
EXECUTIVE SUMMARY 7
1. QUADRO GENERALE 13
1.1. Istruzione, tecnologie e apprendimenti 13
1.2. La didattica laboratoriale nell’era digitale 21
2. TECNOLOGIE E APPRENDIMENTI NELL’EDUCAZIONE STEM 25
2.1. I risultati della ricerca 25
2.2. Sintesi delle evidenze 39
3. LABORATORI ONLINE NELL’EDUCAZIONE STEM 43
3.1. I risultati della ricerca 43
3.2. Sintesi delle evidenze 57
4. RACCOMANDAZIONI PRATICHE 61
4.1. Il livello macro: le policy 62
4.2. Il livello micro: la didattica quotidiana 64
BIBLIOGRAFIA 67
NOTA METODOLOGICA 73
ABSTRACT
L’educazione STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) gioca un ruolo strategico per lo svi-
luppo delle conoscenze e l’innovazione tecnologica. Considerata la rilevanza che assume l’istruzione scolastica
per la formazione dei futuri professionisti in tale ambito, in questo lavoro, si presenta un quadro delle migliori
evidenze scientifiche che la ricerca educativa ha elaborato sull’efficacia delle tecnologie e della didattica labo-
ratoriale digitale per il miglioramento degli apprendimenti nell’educazione STEM. Sulla base di esse, si suggeri-
scono, inoltre, alcune raccomandazioni pratiche per la policy e la didattica quotidiana.
INTRODUZIONE
Meetme@school: tre giorni di incontri tra scuole e aziende, in preparazione al concorso SI Fabbrica. Testimonial d’eccezio-
ne: Luca Abete, ottobre 2019
L’educazione STEM (Science, Technology, Engineering, Circoscrivendo la nostra analisi a tale ambito e ai con-
and Mathematics; Gonzalez, Kuenzi, 2012), basata testi scolastici, in questo lavoro cercheremo di fare un
sull’idea di un curriculum interdisciplinare che coniuga quadro delle migliori evidenze che la ricerca educativa
competenze proprie delle discipline scientifico-tec- ha prodotto sull’efficacia delle tecnologie e della didat-
nologiche, gioca un ruolo strategico per lo sviluppo tica laboratoriale digitale per il miglioramento degli
delle conoscenze e l’innovazione tecnologica; fattori in apprendimenti e delle indicazioni che ne derivano per
grado di generare, a loro volta, la creazione di posti di le pratiche di insegnamento e apprendimento quoti-
lavoro e la crescita economica nazionale (National Aca- diane. Il termine apprendimento può essere impiegato
demies of Sciences, Engineering, and Medicine, 2018). con riferimento a dimensioni diverse (es. cognitiva,
5
TECNOLOGIE DIGITALI E DIDATTICA LABORATORIALE NELL’EDUCAZIONE STEM
socio-emotiva, comportamentale). Qui focalizzeremo virtuali e remoti) (Paragrafo 3.1) e le evidenze che in
l’attenzione prevalentemente su quella cognitiva, nel sintesi se ne possono trarre (Paragrafo 3.2).
contesto della scuola secondaria di secondo grado. A
Infine, nell’ultimo (Raccomandazioni pratiche), si
tal fine, il testo è organizzato in quattro capitoli.
forniranno alcune indicazioni per la policy e la proget-
Nel primo (Quadro generale), si fornirà una “cornice” tazione didattica che derivano dall’insieme di evidenze
(non circoscritta all’educazione STEM) di conoscenze presentate nei capitoli precedenti..
più generali sui principi che dovrebbero guidare ogni
Guida per la lettura
buona progettazione didattica e sull’efficacia delle
tecnologie per il miglioramento degli apprendimenti Il testo si presta a più percorsi di lettura. La divisione
(Paragrafo 1.1); e una introduzione alla didattica labo- in quattro capitoli consente al lettore di focalizzarsi
ratoriale nell’era digitale (Paragrafo 1.2). direttamente sul tema per sé più interessante. Inoltre,
Nel secondo (Tecnologie e apprendimenti nell’educa- la divisione dei capitoli sui risultati di ricerca da quelli
zione STEM), si presenteranno i risultati della ricerca sulle evidenze che ne emergono permette, a quanti non
condotta sull’efficacia delle tecnologie digitali (simula- interessati al dettaglio dei risultati e delle fonti consul-
zioni e giochi digitali; applicazioni mobili; applicazioni tate, di leggerne direttamente le conclusioni. Tuttavia,
della realtà aumentata e della realtà virtuale; appli- ci sentiamo di suggerire anche a questi ultimi la lettura
cazioni della robotica e coding) nell’educazione STEM dei capitoli in cui sono presentati i risultati di ricerca per
(Paragrafo 2.1) e le principali evidenze che in sintesi comprendere su quali fondamenta le conclusioni sono
emergono da questi (Paragrafo 2.2). basate, oltre che per la ricchezza di elementi di inte-
resse per la pratica didattica quotidiana. Le raccoman-
Nel terzo (Laboratori online nell’educazione STEM), si
dazioni pratiche riportate in conclusione, infine, per-
presenteranno invece i risultati relativi più specifica-
mettono di “tirare le somme” dall’insieme di indicazioni
mente alla didattica laboratoriale digitale (laboratori
che riteniamo più rilevanti, emergenti in questo report.
6
EXECUTIVE SUMMARY 1
Stand di Progetto SI alla Fiera SPS IPC Drives, Parma, 28-30 maggio 2019
Introduzione1 l’istruzione scolastica per la formazione dei futuri
professionisti in tale ambito (National Academies of
L’educazione STEM (Science, Technology, Enginee-
Sciences, Engineering, and Medicine, 2018).
ring, and Mathematics), che coniuga in un curriculum
interdisciplinare le competenze delle discipline scien- In questo lavoro, sarà pertanto presentato un quadro
tifico-tecnologiche, gioca un ruolo strategico per lo delle migliori evidenze scientifiche che la ricerca edu-
sviluppo delle conoscenze e l’innovazione tecnologica; cativa rende disponibili sull’efficacia delle tecnologie
da ciò è facilmente intuibile la rilevanza che assume e della didattica laboratoriale digitale per il miglio-
ramento degli apprendimenti nell’educazione STEM.
1 Giuliano Vivanet. Queste saranno quindi sintetizzate in un breve insieme
7
TECNOLOGIE DIGITALI E DIDATTICA LABORATORIALE NELL’EDUCAZIONE STEM
di raccomandazioni pratiche per la policy (interventi ■ promuovere un continuo feedback insegnante-al-
sul sistema di istruzione nazionale o regionale-locale) lievo, utile all’insegnante per monitorare il pro-
e per la didattica quotidiana. gresso degli studenti e a questi ultimi per acquisire
consapevolezza del proprio stato di avanzamento
Tali raccomandazioni sono il frutto di un lavoro di
nel percorso di apprendimento e delle strategie
integrazione, comparazione e sintesi compiuto su
migliori per raggiungere l’obiettivo successivo (es.
un vastissimo corpus di dati tratti dalla letteratura
strategie per l’autoregolazione);
internazionale relativa (i) ai principi dell’istruzione
efficace e agli effetti delle applicazioni tecnologiche ■ stimolare la riflessione sulle procedure seguite (es.
sugli apprendimenti (indipendentemente da specifici strategie meta-cognitive);
ambiti disciplinari); (ii) ai risultati della ricerca sull’im-
■ variare forme e modi di applicazione e richiamare
patto delle tecnologie sul miglioramento dei risultati
le conoscenze a distanza di tempo (es. strategie di
scolastici nell’educazione STEM; e (iii) a quelli relativi
rinforzo).
ai laboratori online nelle medesime discipline scientifi-
co-tecnologiche. Questo primo insieme di indicazioni può essere inte-
grato con quanto emerge dalle numerose indagini su
Quadro generale larga scala e sperimentazioni che hanno indagato gli
effetti delle tecnologie sugli apprendimenti (techno-
Una discussione sull’efficacia delle applicazioni tecnolo-
logy enhanced learning). Il dato “macro” emergente è
giche e della didattica laboratoriale digitale nell’educa-
che, a fronte della retorica che accompagna il dibattito
zione STEM non può prescindere dalle conoscenze che
sull’innovazione tecnologica nella scuola, vi è una con-
la ricerca educativa ha capitalizzato nel corso della sua
sistente e autorevole letteratura che mostra come le
storia sui principi che dovrebbero guidare ogni buona
tecnologie abbiano in media un effetto moderato, non
progettazione e azione didattica, indipendentemente
particolarmente significativo, sul miglioramento degli
da specifici ambiti disciplinari. Al riguardo, sono riscon-
apprendimenti degli studenti. I dati mostrano che non
trabili ampie convergenze sulle conclusioni cui perven-
sono le tecnologie il fattore principale a incidere su
gono i contributi derivanti da più settori di ricerca, quali
questi ultimi; quanto piuttosto le strategie e i metodi
l’Instructional Design; l’Evidence-based Education; e le
dell’insegnamento. E questo ci permette di eviden-
scienze cognitive. Queste ci portano ad affermare che
ziare un elemento che ritroveremo poi sottolineato
oggi è possibile individuare alcuni principi fondamen-
continuamente nella letteratura analizzata, ossia
tali, a cui possiamo attribuire una sufficiente affidabi-
il ruolo centrale della formazione degli insegnanti
lità, che ogni buon insegnante e/o progettista didattico
all’uso, non solo strumentale, ma didatticamente effi-
dovrebbe conoscere e saper contestualizzare nella
cace delle tecnologie nella scuola.
propria pratica (adattate da Calvani, Marzano, 2020):
Andando al di là del dato medio, tuttavia, ricono-
■ partire da un problema rilevante per l’allievo, in
sciamo anche che determinate applicazioni tecnolo-
modo da stimolarne l’interesse e la motivazione;
giche risultano essere più promettenti, in termini di
■ esplicitare e rendere ben chiaro l’obiettivo di effetto sugli apprendimenti, rispetto ad altre, tra cui
apprendimento da conseguire e la direzione da (Paragrafo 1.1): certi utilizzi delle tecnologie come sup-
percorrere a tal fine; porto intensivo a studenti svantaggiati e/o con bisogni
■ agganciare le nuove conoscenze a quelle già in pos- educativi speciali; alcune applicazioni del tipo Compu-
sesso degli allievi; ter Assisted Instruction e Intelligent Tutoring Systems;
determinate tecniche di utilizzo dei video.
■ procedere gradualmente e in ordine di complessità
nella presentazione delle nuove informazioni, favo- Oltre a queste, sono diverse le condizioni didattiche che
rendone una chiara strutturazione e alternando con possono favorire l’efficacia dell’insegnamento, quali
frequenza la pratica; in primis l’utilizzo delle tecnologie come supporto alla
8
Executive summary
didattica tradizionale (e non con funzione sostitutiva); il modello di un sistema fisico reale o ipotetico, si
l’integrazione tra approcci tipici dell’istruzione diretta e prestano alla creazione di ambienti educativi, anche
quelli caratteristici dell’istruzione collaborativa (special- nella forma di giochi didattici (Paragrafo 2.1.1). Questi
mente se fondata su strategie meta-cognitive struttu- ultimi possono essere sviluppati inoltre nella forma di
rate e basate su lavoro di coppia o in piccoli gruppi); la applicazioni mobili educative che, sfruttando supporti
valorizzazione del feedback insegnante-allievo con fun- quali tablet e smarthphone, hanno il vantaggio di una
zione formativa; e il controllo dei rischi associati all’uso grande flessibilità (Paragrafo 2.1.2). Simulazioni e
delle tecnologie, quali gli effetti sulla memorizzazione, giochi digitali sono strumenti educativi che possono
la distrazione del focus dell’attenzione, il sovraccarico essere utilizzati anche in abbinamento alle applicazioni
cognitivo, la dipendenza e le negative conseguenze della realtà aumentata e virtuale, generando nello stu-
fisiche (es. affaticamento, disturbi del sonno). dente un senso di immersione nell’esperienza digitale
di apprendimento (Paragrafo 2.1.3). Infine, l’impiego
In questo quadro più generale, emergono infine le
dei robot e le attività di programmazione o coding
prospettive più peculiari della didattica laboratoriale
(utilizzate spesso in ambito educativo nella forma del
nell’era digitale, il cui ruolo strategico è stato sottoline-
gioco digitale) hanno un’ampia gamma di applicazioni,
ato anche nei recenti documenti di indirizzo del MIUR
adattabili agli interessi degli studenti secondo una
sull’innovazione scolastica. Al riguardo, sono due le
prospettiva interdisciplinare, tipica dell’educazione
principali opzioni di laboratori online per la scuola: i
STEM (Paragrafo 2.1.4).
laboratori remoti e quelli virtuali (Paragrafo 1.2). I primi
possono essere definiti dei sistemi misti virtuale-reale Dalla letteratura esaminata, emergono in sintesi alcuni
che permettono agli studenti di condurre a distanza elementi verso cui si registra maggiore convergenza e
attività laboratoriali, interagendo con strumenti e/o che assumono particolare rilevanza per la decisione in
componenti di un laboratorio fisico. I secondi possono educazione (Paragrafo 2.2):
invece essere definiti dei sistemi interamente virtuali
■ le nuove tecnologie hanno un impatto mediamente
(software) che consentono allo studente di interagire
più positivo nell’educazione STEM, rispetto a quello
con un ambiente digitale per condurre attività laborato-
registrato in altri ambiti disciplinari;
riali simulate e/o manipolare le rappresentazioni digitali
di strumenti e/o componenti di un laboratorio fisico. ■ i giochi digitali appaiono i più promettenti in termini
di efficacia sugli apprendimenti, rispetto alle altre
Tecnologie e apprendimenti nell’educazione STEM tecnologie indagate;
Sono stati analizzati, integrati e sintetizzati i risultati ■ la tecnologia è bene che abbia una funzione sup-
di dieci revisioni sistematiche e meta-analisi2 relative plementare più che sostitutiva dell’insegnamento
all’impatto di differenti tecnologie digitali, tra loro forte- tradizionale;
mente collegate (simulazioni e giochi digitali, applicazioni
■ l’insegnante ha un ruolo centrale per il migliora-
mobili, realtà aumentata e virtuale, robotica e coding)
mento degli apprendimenti, è importante garan-
sui risultati di apprendimento nell’educazione STEM.
tirne a tal fine un’adeguata formazione tecnologica
Ciascuna di tali tecnologie e i risultati raccolti sono e pedagogico-didattica;
presentati nel capitolo 2. Più specificamente, le
■ l’apprendimento collaborativo mediamente ha
simulazioni sono ambienti digitali che, riproducendo
un effetto positivo sugli apprendimenti (pur nella
2 La revisione sistematica (RS, systematic review) )(Chal- ampia variabilità dei dati);
mers, Altman, 1995) è un metodo di sintesi di tutti i
■ l’acquisizione di conoscenze è il risultato di appren-
risultati empirici disponibili su un dato problema al fine
di pervenire a una loro generalizzazione. La meta-analisi dimento maggiormente indagato;
(MA, meta-analysis) è un metodo per la sintesi statistica
■ gli interventi hanno solitamente una durata breve e
dei risultati quantitativi degli studi empirici su un dato
problema (Glass, 1976). risentono dell’effetto novità.
9
TECNOLOGIE DIGITALI E DIDATTICA LABORATORIALE NELL’EDUCAZIONE STEM Laboratorio presso l’Istituto Tecnico Industriale “G. Feltrinelli” Milano, maggio 2018 10
Executive summary
Laboratori online nell’educazione STEM più consapevoli. In questa prospettiva, sulla base delle
evidenze introdotte nei punti precedenti, sono state
Sono stati analizzati, integrati e sintetizzati i risultati
definite alcune raccomandazioni pratiche per l’uso
di dieci revisioni sistematiche e meta-analisi sull’im-
delle tecnologie e della didattica laboratoriale digitale
patto dei laboratori online nell’educazione STEM. Nel
nell’educazione STEM in ambito scolastico. Consapevoli
paragrafo 3.1 sono presentati i risultati più interes-
che nella scuola non possono esserci ricette facili di
santi dei singoli studi relativi ai laboratori remoti (in
sicuro successo e che sempre le indicazioni della ricerca
cui la realtà è mediata dalla distanza) e virtuali (basati
devono trovare adeguata contestualizzazione negli
su una realtà simulata) per il miglioramento degli
specifici setting di istruzione, queste sono da inten-
apprendimenti in ambito scolastico, con riferimento
dersi come orientamenti volti a due differenti livelli
alla loro efficacia comparata ai laboratori tradizionali;
di decisione: un primo livello macro, identificato nelle
ai principi che ne guidano la progettazione didattica;
scelte di policy (quelle del decisore politico, dei soggetti
e alla natura degli obiettivi di apprendimento indagati
pubblici e/o privati che hanno un ruolo nella definizione
(es. conoscenza, atteggiamento, abilità pratiche e
degli indirizzi del sistema istruzione a livello nazionale
ragionamento scientifico).
o locale, ma anche dei dirigenti scolastici per la gover-
Dall’insieme di dati tratti da tali studi, emergono i nance del proprio istituto); e un livello micro, che si
seguenti punti verso cui si registra maggiore accordo colloca nella pratica didattica quotidiana (quella degli
in letteratura e che assumono particolare significati- insegnanti, degli educatori e dei progettisti didattici).
vità per la decisione in educazione (Paragrafo 3.2):
Raccomandazioni per la policy (Paragrafo 4.1)
■ i laboratori online permettono di raggiungere risul-
1. Indirizzare l’innovazione tecnologica verso obiettivi
tati comparabili a quelli tradizionali;
prioritari del sistema di istruzione.
■ il feedback dell’insegnante è un fattore importante
2. Privilegiare le strategie di innovazione tecnologica
per una pratica laboratoriale efficace;
basate su evidenze.
■ i laboratori online sono spesso integrati nella pro-
3. Garantire un’adeguata formazione degli insegnanti
gettazione didattica alle attività pratiche;
all’uso didatticamente efficace delle tecnologie.
■ la formazione pedagogico-didattica dell’insegnante
4. Accompagnare l’innovazione tecnologica con un
è importante per l’efficacia dei laboratori;
sistema rigoroso di valutazione dell’efficacia degli
■ negli studi viene data più importanza al sapere interventi.
che al saper fare e pochi studi si concentrano sullo
Raccomandazioni per la pratica didattica (Paragrafo 4.2)
sviluppo del ragionamento scientifico;
1. Chiarire agli studenti l’obiettivo di apprendimento
■ emergono alcune indicazioni riguardo i principi che
e allineare scrupolosamente obiettivo > strategia
dovrebbero guidare la progettazione dei laboratori
didattica > valutazione.
online (es. favorire l’indagine attiva dello studente;
stimolarne il processo decisionale; svilupparne la 2. Partire da un problema rilevante per lo studente
capacità argomentativa); per stimolarne la motivazione.
■ gli studenti vivono positivamente l’esperienza labo- 3. Agganciare le nuove conoscenze a quelle già in
ratoriale. possesso degli studenti, gradualmente e struttu-
rando le conoscenze.
Raccomandazioni pratiche
4. Alternare frequentemente la pratica, integrando
Compito della ricerca educativa è, da un lato, contribu- didattica in presenza e didattica digitale.
ire allo sviluppo delle conoscenze e, dall’altro, fornire
5. Integrare attività collaborative ben strutturate (in
ai professionisti informazioni utili a prendere decisioni
coppia o a piccoli gruppi) e didattica istruttiva.
11TECNOLOGIE DIGITALI E DIDATTICA LABORATORIALE NELL’EDUCAZIONE STEM
6. Valorizzare il feedback, favorendo l’autoregolazione 9. Utilizzare le tecnologie digitali con interventi bilan-
degli apprendimenti nello studente. ciati nel tempo, tenendone sotto controllo i rischi
di effetti collaterali.
7. Stimolare la riflessione sulle procedure (meta-co-
gnizione). 10. Progettare didattiche laboratoriali integrate tradi-
zionali-digitali per il raggiungimento di obiettivi che
8. Variare forme e modi di applicazione e richiamare
vanno oltre la mera conoscenza.
le conoscenze a distanza di tempo (rinforzo).
121. QUADRO GENERALE 1
Stampa 3D, Istituto Tecnico Professionale “Ponti” di Gallarate (VA), giugno 2018
1.1. Istruzione, tecnologie e apprendimenti1 Pertanto, in questo capitolo, pur nella consapevolezza
che i limiti di questo contributo ci costringeranno a
Il focus di questo lavoro è centrato sull’educazione
inevitabili e talvolta estreme semplificazioni, dapprima
STEM. Tuttavia, una discussione su quest’ultima non
forniremo alcuni riferimenti essenziali utili alla defini-
può prescindere dal più generale quadro di cono-
zione di quei principi, fondati teoricamente ed emer-
scenze di cui disponiamo sull’efficacia dell’istruzione,
genti dalle migliori evidenze scientifiche disponibili, che
delle tecnologie digitali e delle loro applicazioni nella
dovrebbero orientare ogni buona progettazione didat-
didattica laboratoriale.
tica; per poi entrare nel merito della relazione tra usi
delle tecnologie digitali e apprendimenti degli studenti.
1 Giuliano Vivanet.
13TECNOLOGIE DIGITALI E DIDATTICA LABORATORIALE NELL’EDUCAZIONE STEM
Con riferimento al primo punto, il modesto fine che alcuni principi fondamentali, a cui possiamo attribuire
ci poniamo è quello di richiamare alcuni riferimenti una sufficiente affidabilità, che ogni buon insegnante
fondamentali che nella ricerca didattica hanno avuto (o progettista didattico) dovrebbe conoscere e saper
particolare rilievo e su cui si è registrata un’ampia con- contestualizzare nella propria pratica. Riprendendo
vergenza di voci, tra le più autorevoli del settore. Al alcuni lavori classici delle teorie dell’istruzione, rife-
riguardo, come già messo in luce da più autori (Rosen- rendoci ai contributi di Gagné e Briggs (1974), Merrill
shine, 2010; Calvani, 2011; 2012; Bell, 2020), abbiamo (2002) e Rosenshine (2010), notiamo nella tabella 1.1
assistito nel corso degli ultimi decenni a un impor- (ripresa da Calvani, Marzano, 2020) alcuni di tali punti
tante processo di capitalizzazione delle conoscenze, di convergenza; si rimanda ai riferimenti bibliografici
grazie soprattutto ai contributi avanzati in tre ambiti: citati per gli opportuni approfondimenti.
■ l’Instructional Design (ID): campo di studio, avente In sostanza, come emerge dalla sintesi proposta da Cal-
origine nella psicologia comportamentale e in vani (2010; 2011; Calvani, Marzano, 2020), si registra
quella cognitiva, con importanti contributi più un sostanziale accordo sul fatto che nel predisporre e
recenti del costruttivismo, che si occupa di ana- attuare le condizioni ottimali per favorire gli apprendi-
lizzare le condizioni per favorire l’apprendimento menti degli allievi4, un insegnante dovrebbe: (i) partire
(Reigeluth, 2013); da un problema rilevante per l’allievo, in modo da
stimolarne da subito l’interesse e la motivazione; (ii)
■ l’Evidence-based Education* (EBE): orientamento
esplicitare e rendere ben chiaro a sé stesso e agli allievi
volto, da un lato, a produrre e diffondere cono-
l’obiettivo di apprendimento da conseguire e la dire-
scenze fondate scientificamente sugli interventi
zione da percorrere a tal fine; (iii) agganciare le nuove
educativi al fine di supportare quanti operano in
conoscenze e/o acquisizioni al bagaglio di quelle già in
tali contesti nella presa di decisioni più informate
possesso degli allievi; (iv) procedere gradualmente e in
e consapevoli e, dall’altro, a diffondere una cultura
ordine di complessità nella presentazione delle nuove
metodologica più rigorosa nella ricerca educativa
informazioni, favorendone una chiara strutturazione
(Davies, 1999)2;
e alternando con frequenza la pratica; (v) promuovere
■ le scienze cognitive: ambito di studio fortemente un continuo feedback insegnante-allievo, utile all’inse-
interdisciplinare che si occupa della mente umana, gnante per monitorare il progresso degli studenti e a
della natura della conoscenza, nelle sue forme e questi ultimi per acquisire consapevolezza del proprio
contenuti, e di come questa è usata, elaborata stato di avanzamento nel percorso di apprendimento
e acquisita; all’interno di esso, si sta costituendo e delle strategie migliori per raggiungere l’obiettivo
un importante settore che integra neuroscienze successivo (es. strategie per l’autoregolazione); (vi)
ed educazione, a cui si fa talvolta riferimento con stimolare la riflessione sulle procedure seguite (es.
l’espressione educational neuroscience (Howard-Jo- strategie meta-cognitive); (vii) variare forme e modi di
nes, 2009)3. applicazione e richiamare le conoscenze a distanza di
Sono riscontrabili, infatti, ampie convergenze sulle tempo (es. strategie di rinforzo).
conclusioni cui pervengono i contributi derivanti da Se tali principi valgono per ogni progettazione didat-
tali settori, così da poter affermare che, allo stato tica, essi rappresentano un primo set di “raccoman-
delle conoscenze attuali, sia possibile individuare dazioni” da tenere presenti anche quando l’attività di
insegnamento prevede la mediazione delle tecnologie
2 Tale ambito si caratterizza, sul piano metodologico per
l’adozione di metodi di indagine più rigorosi che consen-
tono la triangolazione di dati su larga scala, quali revisioni 4 Si noti che si riscontra pieno accordo tra quanto qui
sistematiche e meta-analisi (Pellegrini, Vivanet, 2018). esposto e l’infografica predisposta e resa disponibile dal
3 Per una visione più complessiva dei rapporti tra tali Dipartimento dell’istruzione statunitense sulle pratiche
ambiti, a fondamento di una Scienza dell’istruzione e di insegnamento basate su evidenza, disponibile a que-
dell’apprendimento, si rimanda al Manifesto S.Ap.I.E. sto link: ies.ed.gov/ncee/edlabs/infographics/pdf.
141. Quadro generale
Tabella 1.1 – Punti di convergenza nelle teorie dell’istruzione
Gagné & Briggs (1974) Merrill (2002) Rosenshine (2010)
Guadagnare l’attenzione Problem: impegnare gli allievi nella
soluzione di problemi di significato
reale
Stimolare il recupero delle cono- Activation: indurre gli allievi a ricor- Iniziare la lezione con una breve
scenze precedenti dare conoscenze o esperienze pre- revisione degli apprendimenti pre-
cedenti, tali da fare da fondamento cedenti
alla nuova conoscenza
Informare sugli obiettivi; presen- Demonstration: mostrare in modo Presentare le nuove conoscenze in
tare le informazioni; fornire una concreto cosa l’allievo dovrà impa- piccoli passi con pratica dopo ogni
guida rare passo; fare numerose domande e
controllare le risposte di ciascuno;
presentare modelli
Far fare pratica; fornire un fee- Application: chiedere di risol- Guidare la pratica dell’allievo;
dback; valutare la prestazione vere una sequenza di problemi controllare la sua comprensione;
variati; riusare conoscenze o ottenere un alto tasso di successo;
abilità in contesti differenti offrire sostegno per compiti difficili
Potenziare la conservazione in Integration: rendere le conoscenze Richiedere e monitorare la pratica
memoria e il transfert o abilità oggetto di riflessione e indipendente; impegnare allievi in
riuso a distanza di tempo revisioni settimanali e mensili
digitali. Anche in quest’ultimo campo, a cui spesso nella che i dati disponibili mostrino un effetto non partico-
letteratura internazionale si fa riferimento con l’espres- larmente significativo delle tecnologie sugli apprendi-
sione technology enhanced learning, peraltro, pos- menti non giustifica, a nostro parere, che non si debba
siamo affermare si sia pervenuti negli ultimi trent’anni investire nell’innovazione tecnologia nella scuola, e
a un ampio corpus di conoscenze ben fondate. questo per differenti ragioni. La prima, più immediata,
nasce dalla semplice constatazione che i media digitali
Ciò che emerge come prima indicazione è che, a
sono parte costitutiva della società odierna; per que-
fronte della retorica che accompagna il dibattito
sto motivo, una scuola che non voglia creare una frat-
sull’innovazione tecnologica nella scuola (Ranieri,
tura rispetto alla realtà circostante non può tenere le
2011), vi è una consistente e autorevole letteratura
tecnologie al di fuori delle sue pareti e dei curriculum
che mostra come le tecnologie abbiano in media un
di istruzione. Secondo, la letteratura mostra che, in
effetto moderato, non particolarmente significativo,
misura minore o maggiore, tutti gli interventi didattici
sul miglioramento degli apprendimenti degli studenti
comportano un certo effetto di miglioramento degli
(Vivanet, 2017)5. I dati mostrano che non sono le
apprendimenti (Hattie, 2009; 2016). A fronte di ciò,
tecnologie il fattore principale a incidere sul miglio-
compito della ricerca dovrebbe essere fornire indica-
ramento degli apprendimenti; quanto piuttosto le
zioni utili a individuare – tra questi – quelli che hanno
strategie e i metodi dell’insegnamento.
le più alte probabilità di produrre un significativo
Si tratta di un’affermazione che merita tuttavia qual- miglioramento delle conoscenze e competenze degli
che precisazione per evitare fraintendimenti. Il fatto studenti. Terzo, dev’essere chiaro che quando par-
liamo di un “effetto moderato” ci riferiamo a un dato
5 Per un approfondimento del tema e una discussione medio; questo, come tutte le medie, può “nascon-
critica sulle potenzialità e i rischi connessi all’uso delle
tecnologie digitali, che va anche al di là delle eviden- dere” condizioni più favorevoli e/o sfavorevoli in grado
ze scientifiche disponibili, si rimanda all’opera citata di influenzare gli esiti dell’insegnamento. Cercheremo
(Vivanet, 2017).
15TECNOLOGIE DIGITALI E DIDATTICA LABORATORIALE NELL’EDUCAZIONE STEM
Istituto “E. Majorana” di Seriate (BG) presenta il proprio progetto “ABB VR Room” durante i Pitch days del concorso SI
Fabbrica, 4-6 febbraio, 2019.
pertanto qui di fornire elementi utili a mettere in luce misurati sui test PISA. Acronimo di Programme for
tali condizioni. International Student Assessment, il test PISA è un’in-
dagine internazionale condotta dall’OECD che ha come
Nello studio della relazione tra tecnologie e appren-
soggetti di indagine gli studenti quindicenni, di cui
dimenti, sono state sviluppate principalmente due
rileva le competenze in matematica, scienze, lettura,
prospettive di analisi:
oltre che quelle in ambito finanziario, mettendo queste
1. quella della relazione tra investimenti sull’innova- in correlazione con informazioni di contesto sulle prati-
zione tecnologica e risultati scolastici; che educative nei paesi partecipanti. Il report prodotto
2. quella della relazione tra interventi didattici mediati è assai ricco di dati e spunti di riflessione; rimandiamo
da tecnologie digitali e risultati scolastici. al riferimento bibliografico per tutti gli approfondi-
menti che merita (OECD, 2012). Tuttavia, il principale
Con riferimento alla prima, la più vasta indagine con-
macro-dato che emerge è che nei sistemi di istruzione
dotta a livello internazionale negli ultimi anni è quella
in cui si sono investite più risorse economiche per le
pubblicata dall’Organization for Economic Cooperation
tecnologie nella scuola non si sono registrati apprezza-
and Development (OECD, 2015), in cui si indagano le
bili miglioramenti sul piano degli apprendimenti nella
relazioni tra, da una parte, (i) investimento di risorse
lettura, nella matematica e nelle scienze.
per le tecnologie nella scuola; (ii) dotazioni tecnologi-
che; (iii) utilizzo del computer per i compiti in classe e Risulta, ad esempio, che un uso limitato del computer
a casa; e, dall’altra, i risultati di profitto degli studenti per i compiti può essere più vantaggioso di un suo
161. Quadro generale
totale inutilizzo, ma che livelli di utilizzo sopra la media dispositivi digitali, quali computer desktop e portatili,
OECD sono associati significativamente con risultati nelle scuole rispetto alla rilevazione precedente, tale
peggiori. Inoltre, nei paesi in cui è meno comune l’uso incremento non risulta essere in media associato con
del computer per lo svolgimento dei compiti (sia a le performance degli studenti. I risultati mostrano
scuola sia a casa), i risultati degli studenti nella lettura infatti che l’impatto di tali tecnologie sull’apprendi-
migliorano più rapidamente di quanto non accada nei mento rimane limitato, proprio perché non accompa-
paesi in cui l’utilizzo è più frequente. gnato da un adeguato sviluppo della professionalità
docente.
L’utilizzo del computer da parte degli studenti a scuola
varia in modo significativo a seconda dei paesi e degli Le indicazioni cui abbiamo fatto riferimento sono
istituti scolastici stessi, e questa variabilità è spiegata coerenti con quanto emerge dalla seconda prospettiva
in massima misura dalla reale condizione di dotazioni di analisi, quella sulla relazione tra interventi didattici
tecnologiche e di connessione internet nelle classi. Al mediati da tecnologie digitali e profitto scolastico.
di là di ciò, tuttavia, l’apertura degli insegnanti verso
Secondo la rassegna prodotta (e continuamente
l’integrazione delle tecnologie nella propria attività
aggiornata) dall’Education Endowment Foundation
didattica risulta dipendente anche (i) dall’effettiva
(EEF)6, vi è ormai una consistente letteratura che con-
accessibilità dei dispositivi in classe o in aule specifica-
ferma come le applicazioni tecnologiche nella scuola
mente dedicate; (ii) dalla definizione di un curriculum
abbiano un effetto moderato sui risultati di apprendi-
dedicato allo sviluppo delle competenze digitali; e
mento (pur anche in questo caso con un’ampia varia-
(iii) dalla preparazione professionale degli insegnanti
bilità dei dati), a confronto di altri fattori con effetti
all’uso didatticamente efficace delle tecnologie.
più rilevanti e minori costi di implementazione, quali
Infine, risulta che tra gli insegnanti, coloro che sono
l’uso del feedback e le strategie meta-cognitive e per
più inclini all’uso e meglio preparati per pratiche come
l’autoregolazione (Higgins et al., 2012; EEF, 2019)7. Dai
lavori collaborativi e cooperativi, l’apprendimento
dati disponibili, appare improbabile che le prime pos-
individualizzato e il lavoro basato su progetti, risultano
sano produrre un effetto diretto sui secondi; piuttosto
essere anche meglio predisposti all’uso delle risorse
esse potenzialmente possono favorire il cambiamento
digitali.
nelle interazioni insegnamento-apprendimento,
Per quanto riguarda l’Italia, gli studenti che dichiarano ad esempio supportando gli insegnanti nel fornire
di utilizzare il computer per lo svolgimento dei compiti feedback più efficaci; utilizzare forme di rappresenta-
a casa non ottengono risultati migliori nei test di let- zione più utili didatticamente o motivare gli studenti a
tura rispetto a coloro che non lo utilizzano mai (questo fare più pratica.
si ipotizza essere dovuto alla mancanza di competenze
6 Si tratta di una fondazione indipendente (istituita dal
critiche digitali relative, ad esempio, a come effettuare Department for Education del Regno Unito) impegnata
una ricerca su Internet e come valutare la rilevanza di nel miglioramento dei risultati scolastici degli studenti
una informazione o la credibilità di una fonte). svantaggiati in Inghilterra. È oggi il principale istituto
europeo impegnato nella produzione ed elaborazione
Questi dati generali trovano conferma sostanziale di dati di sintesi secondo un orientamento evidence-ba-
nella rilevazione più recente OECD PISA 2018, in cui si sed. Il sito web dell’EEF è ricco di risorse rivolte agli
riscontra che la disponibilità e la qualità delle risorse insegnanti e se ne raccomanda la consultazione (edu-
cationendowmentfoundation.org.uk). L’analisi citata si
educative in generale, e delle Tecnologie dell’Infor- basa principalmente sul report di Higgins et al. (2012),
mazione e della Comunicazione (TIC) in particolare, in cui sono state sintetizzati i risultati di 48 meta-analisi
non garantiscano di per sé migliori apprendimenti, se relative all’impatto della tecnologia digitale sui risultati
non “potenziate” dalla competenza dell’insegnante di apprendimento degli studenti di scuola primaria e
secondaria.
nell’uso di queste in modo didatticamente effi-
7 I dati aggiornati sono disponibili all’indirizzo seguente:
cace (OECD, 2020). Sebbene infatti i dati più recenti https://educationendowmentfoundation.org.uk/eviden-
mostrino che vi è un aumento della disponibilità di ce-summaries/teaching-learning-toolkit/
17TECNOLOGIE DIGITALI E DIDATTICA LABORATORIALE NELL’EDUCAZIONE STEM
In generale, le evidenze emergenti dall’analisi dell’EEF hanno avuto, in media, risultati di poco superiori
suggeriscono che le tecnologie digitali dovrebbero rispetto a chi ha partecipato a corsi in presenza (ES =
essere usate preferibilmente per integrare/supportare 0,05), mentre valori più elevati di efficacia sono stati
le attività didattiche, piuttosto che rimpiazzare quelle registrati nelle ricerche in cui sono messi a confronto
tradizionali. Inoltre, emergono indicazioni a favore di interventi ibridi o blended (ES = 0,35) che prevedono
attività in piccolo gruppo e dell’uso collaborativo delle l’integrazione di attività didattiche a distanza e in pre-
tecnologie, che risultano essere più utili di quelle volte senza. Dallo stesso studio, emergono indicazioni circa
all’individualizzazione dell’apprendimento (sebbene l’importanza del ruolo-guida del docente e la maggiore
alcuni alunni, in particolare i bambini più piccoli, pos- efficacia delle strategie collaborative rispetto a quelle
sano aver bisogno di una guida su come collaborare di studio individuale. In aggiunta, si nota che la varia-
in modo efficace e responsabile). I dispositivi digitali bile “tempo impegnato nello svolgimento delle atti-
si dimostrano più efficaci se utilizzati in programmi vità” è l’unica altra variabile, oltre alla citata condizione
limitati nel tempo in cui sia previsto un uso regolare e blended, in grado di influenzare positivamente l’effetto
costante (circa tre volte a settimana nel corso di 5-10 sugli apprendimenti nei corsi online.
settimane), e soprattutto ben allineati rispetto ai risul-
Al riguardo della didattica a distanza, tuttavia, preme
tati di apprendimento. Chiare sono le evidenze inoltre
sottolineare come il fatto che non ci sia un apprezza-
a favore dell’uso delle tecnologie per il miglioramento
bile differenza tra condizioni a distanza e condizioni in
delle competenze di lettura e di quelle matemati-
presenza possa essere interpretato già di per sé come
co-scientifiche, mentre minori sono i benefici per le
un dato positivo, sulla base del fatto che, a fronte di
competenze di scrittura e il problem solving. Elemento
un livello di apprendimento che si mantiene sostan-
che preme sottolineare è infine come la formazione
zialmente simile, si ottengono dei vantaggi su altri
professionale dell’insegnante all’uso delle tecnolo-
piani, quali: (i) il risparmio di tempo e costi sul lungo
gie in chiave formativa si confermi essere un fattore
periodo (il medesimo corso può essere riproposto
rilevante per aumentare le probabilità di efficacia di
successivamente e fruito on demand dallo studente
queste ultime8.
ogni volta che lo desidera); (ii) l’accesso al percorso,
Con riferimento specifico alla didattica a distanza in indipendente dalla sede e dai vincoli di tempo dello
ambito scolastico, verso cui è stata particolarmente studente; (iii) le possibilità di personalizzazione.
alta l’attenzione nel periodo emergenziale determinato
Proseguendo nella nostra analisi, se queste tendenze
dalla diffusione del virus Covid-19, tra le meta-analisi
generali trovano riscontri empirici sufficientemente
volte a indagarne l’efficacia, si ricorda quella del Dipar-
convergenti in letteratura, come anticipato, dietro ai
timento dell’Educazione statunitense (U.S. Department
valori medi finora richiamati, appare importante inda-
of Education, 2009). Da essa, risulta che gli studenti
gare le condizioni più favorevoli che possono determi-
che hanno frequentato corsi a distanza (ES = 0,209)
nare migliori esiti sugli apprendimenti.
8 L’insieme di questi dati è in linea con un’ampia e conso- Oltre a quelle già esposte finora nella discussione, la
lidata letteratura pregressa che si esprime nei termini di già citata meta-analisi condotta da Hattie (2009) per-
una no significant difference (“nessuna differenza signifi- mette di evidenziare come vi siano alcune applicazioni
cativa”; Russell, 1999) nel confronto sui risultati scolasti- tecnologiche che tendenzialmente registrano maggiori
ci tra attività didattiche tradizionali e attività didattiche
mediate da tecnologie. A simili conclusioni pervengono
anche le ampie rassegne della letteratura condotte da al., 2018). Per avere un primo parametro di riferimento,
Hattie (2009) e da Tamim et al. (2011). Hattie (2009) stima un valore soglia di 0,40 per indivi-
9 Il valore qui riportato è espresso in termini di effect size duare gli interventi con effetto più significativo. Un altro
(ES, “dimensione dell’effetto” o “ampiezza dell’effetto”; studio più recente rilevante per la letteratura educativa,
Coe, 2012), un indice statistico utilizzato tipicamente per condotto da Kraft (2020), propone la seguente scala
quantificare l’effetto di dato intervento. Sull’interpreta- di valori: < 0,05 piccolo; tra 0,05 e 0,20 medio; > 0,20
zione dei valori di ES il dibattito è aperto (Pellegrini et grande.
181. Quadro generale
effetti sugli apprendimenti10. In particolare, l’ambito I sistemi CAI rappresentano una famiglia molto ampia
che risulta essere più di beneficio è quello delle tec- di applicazioni, quali software tutoriali e di drill and
nologie impiegate con studenti con bisogni educativi practice (entrambe caratterizzati per una forte strut-
speciali (BES) (ES = 0,57)11. Evidenze positive in tal turazione degli obiettivi, contenuti e attività), oltre
senso emergono anche dalla sintesi dell’EEF preceden- che simulazioni15. Le loro applicazioni sono più fre-
temente citata, da cui risulta un trend sostanzialmente quenti nelle discipline matematiche e scientifiche ed
positivo nei risultati registrati negli studi che hanno è interessante notare come, studiando i loro effetti
indagato l’uso delle tecnologie con funzioni correttive sul rendimento, questi risultino potenziati quando
e tutoriali con studenti a basso rendimento, con BES combinati con approcci didattici di tipo costruttivista
e, più in generale, provenienti da background svantag- (anche se questo è più evidente nella scuola primaria),
giati (soprattutto come strumenti in grado di fornire facendo intravedere una felice integrazione tra l’ap-
un supporto intensivo e favorire il recupero del gap di proccio più tipico dell’istruzione diretta e quello più
tali studenti rispetto ai coetanei). caratteristico dei metodi collaborativi (Li, Ma, 2010).
Ulteriori interessanti dati sull’efficacia dei sistemi CAI
La letteratura specifica sui BES, in confronto al qua-
nell’ambito dell’educazione speciale derivano dalla
dro generale finora dipinto, invita dunque a un – per
sintesi di Mitchell (2014). Da sottolineare che i dati di
quanto cauto – maggiore ottimismo relativamente ai
Hattie cui facciamo qui riferimento mostrano evi-
benefici delle tecnologie12. In particolare, le applica-
denze di efficacia per i sistemi CAI, anche in contesti
zioni rispetto alle quali possiamo formulare un’ipo-
educativi non caratterizzati da BES, oltre che in ambiti
tesi più solida di efficacia sono i sistemi di Computer
disciplinari differenti dalle materie scientifiche.
Assisted Instruction (CAI) (nella meta-analisi di Hattie,
sotto le voci Technology in other subjects ES = 0,55 e Le tecniche di CAA consentono di esprimersi a coloro
Information and Computer Technology ES = 0,51)13; le che vedono compromessa la propria capacità comuni-
tecniche di Comunicazione Aumentativa Alternativa cativa attraverso l’uso di immagini che possono essere
(CAA); il video modeling e il video prompting14. cliccate ad esempio su un tablet, con in aggiunta la
funzionalità della sintesi vocale. Esse tipicamente sono
impiegate al fine di incrementare le capacità comuni-
10 Hattie (2009) ha sintetizzato i risultati statistici di oltre
800 meta-analisi (in pratica, si tratta di una meta-ana- cative naturali degli allievi o per fornire loro modi di
lisi di meta-analisi), al fine di quantificare l’effetto di comunicazione alternativi.
centinaia di fattori in grado di influenzare i risultati di
apprendimento degli studenti in età scolastica. Succes- Infine, evidenze di efficacia abbastanza solide sono
sivamente lo stesso studioso ha aggiornato continua- disponibili anche in riferimento ad alcune tecniche
mente la sua analisi, includendo sempre maggiori fonti istruttive basate su video, quali il video modeling e
e analizzando nuovi fattori. Questi sono consultabili il video prompting; che prevedono che lo studente
attraverso un database interattivo all’indirizzo seguen-
te: visiblelearningmetax.com. I dati qui presentati sono apprenda determinate abilità attraverso l’imitazione
tratti dai dati disponibili in tale database alla data del ripetuta di comportamenti-modello a video. Si tratta
10/12/2020. di strategie strutturate, sequenzializzate, program-
11 Fonte: visiblelearningmetax.com/technology_with_lear- mate e interattive, basate sulle teorie dell’apprendi-
ning_needs_students. mento per imitazione (Bandura, 1977) e usate spesso
12 La cautela in questo caso è dovuta principalmente al con soggetti affetti da disturbo dello spettro autistico.
fatto che si tratta di una letteratura scientifica meno
matura, come già discusso in precedenti pubblicazioni
(Vivanet, 2020).
15 Tra gli archivi gratuiti di simulazioni digitali per l’istruzio-
13 Fonti: visiblelearningmetax.com/technology_in_other_ ne si ricordano PHET (Physics Education Technology) In-
subjects e visiblelearningmetax.com/information_and_ teractive Simulations (versione originale: phet.colorado.
computer_technology. edu; versione italiana curata da Vito Garganese: phet.
14 Per un approfondimento della letteratura di settore si colorado.edu/it) e go-Lab (Global Online Science Labs
rimanda a Vivanet (2020). for Inquiry Learning at School; golabz.eu).
19TECNOLOGIE DIGITALI E DIDATTICA LABORATORIALE NELL’EDUCAZIONE STEM
Laboratorio presso l’Istituto Tecnico Industriale “G. Feltrinelli” Milano, maggio 2018
Tra le applicazioni tecnologiche per le quali i dati di l’uso di dispositivi mobili, quali smartphones, e-rea-
Hattie registrano valori di efficacia rilevanti vi sono ders, tablet e iPads (ES = 0,48)19. Al riguardo di questi
inoltre i video interattivi (ES = 0,54)16 che consentono ultimi, tuttavia, i dati non sono sempre concordanti, in
agli studenti di riprodurre più volte segmenti di video quanto secondo alcuni studi, tali strumenti sarebbero
in modo non lineare e che, in aggiunta, appaiono col- meno efficaci per la presa di appunti, in confronto al
legati a una riduzione del carico cognitivo, a un incre- tradizionale “carta e penna” e al loro uso sarebbero
mento dell’attenzione e a una maggiore riflessione17. connessi anche importanti rischi sul piano della distra-
zione degli studenti (OECD, 2020).
Infine, dati più favorevoli si riscontrano per gli Intel-
ligent Tutoring Systems (ITS), sistemi intelligenti Più in generale, richiamando le indicazioni che Hattie
di tutoraggio volti a fornire un supporto didattico (2009) trae dai suoi studi, ricordiamo che l’efficacia
individuale e a sviluppare e testare modelli sui pro- risulta maggiore quando: (i) l’insegnante è in grado di
cessi cognitivi attivati nell’istruzione (ES = 0,51)18 e per impiegare più strategie di insegnamento, adattandole
alle diverse situazioni didattiche e offrendo così agli
16 Fonte: The Visible LearningTM-interactive_video.
studenti opportunità multiple di apprendimento (pur
17 Sull’uso didatticamente efficace dei video nell’istruzione
si suggerisce la consultazione della guida del Center for tenendo sotto controllo il rischio di sovraccarico cogni-
teaching della Vanderbilt University – Vanderbilt.edu/
effective-educational-videos. 19 Fonti: The Visible LearningTM-mobile~touch_devic-
18 Fonti: The Visible LearningTM-intelligent-tutoring-systems. es~tablets.
201. Quadro generale
tivo); (ii) l’insegnante è stato precedentemente formato mento, ponendo al centro non tanto le tecnologie in
all’uso delle tecnologie a scopo didattico (e non pura- sé, quanto i nuovi modelli di interazione didattica che
mente strumentale); (iii) lo studente, e non l’insegnante utilizzano queste ultime.
(né il computer), ha il controllo del processo di appren-
All’interno di tale prospettiva, vi è un richiamo espli-
dimento; (iv) si ottimizza l’apprendimento tra pari (in
cito al ruolo strategico della didattica laboratoriale: “si
coppia, piuttosto che da soli o in grandi gruppi) e il
deve accompagnare un’idea nuova di potenziamento
feedback (bidirezionale insegnante-studenti).
e rivisitazione dei laboratori scolastici, con l’obiettivo
Tra questi, ci sembra particolarmente rilevante il di renderli ambienti associati all’innovazione e alla
punto relativo alla formazione degli insegnanti: in pro- creatività digitale nella scuola primaria e nella scuola
posito, infatti, più studi convergono nel sottolinearne secondaria di primo grado, e che aggiornino la dimen-
la centralità. Tra essi, Bernard, Borokhovski e Schimd sione professionalizzante e caratterizzante delle scuole
(2018) hanno condotto una ricerca di tipo quantita- superiori in chiave digitale” (MIUR, 2015, p.28).
tivo all’interno della letteratura relativa all’uso delle
Al riguardo, sebbene la didattica laboratoriale sia una
tecnologie in educazione, selezionando le meta-analisi
strategia di insegnamento con una lunga tradizione e
di qualità più alta dal 1982 al 2015, pervenendo alla
forti radici (si pensi all’eredità lasciata da studiosi dell’e-
conclusione, tra le altre, che si evidenzia un gap tra
ducazione quali Pestalozzi, Dewey, Decroly, Montessori e
l’evoluzione molto rapida delle tecnologie educative e
Vygotskij), dobbiamo riconoscere che il concetto di labo-
la preparazione pedagogica e didattica dei docenti al
ratorio scolastico sia spesso usato in letteratura senza
loro uso. Questo conduce a un utilizzo spesso dettato
che sia possibile rintracciarne una definizione sufficien-
da un eccessivo entusiasmo al quale però non corri-
temente condivisa (Hofstein, Mamlok-Naaman, 2007).
sponde un’adeguata competenza e capacità di lettura
dello strumento tecnologico scelto20. Esso è usato genericamente per fare riferimento a
esperienze in ambienti scolastici in cui gli studenti inte-
Terminato questo excursus più generale sull’efficacia
ragiscono con dei materiali per osservare e compren-
dell’istruzione mediata dalle tecnologie, di seguito ci
dere il mondo naturale (seguendo l’approccio dell’at-
concentreremo sul tema della didattica laboratoriale
tivismo pedagogico di origine deweyana). Tuttavia, tali
nell’era digitale.
esperienze possono differenziarsi ampiamente nelle
loro modalità: individuale, in piccoli o grandi gruppi;
1.2. La didattica laboratoriale nell’era digitale con una guida e grado di strutturazione delle attività
I più recenti documenti di indirizzo del MIUR per da parte dell’insegnante molto variabile; includendo
l’istruzione scolastica rilanciano una strategia com- sperimentazioni e progetti portati avanti per settimane
plessiva per l’innovazione tecnologica della scuola o attività della durata di pochi minuti; sfruttando una
italiana (MIUR, 2015). Lo stesso concetto di scuola ricca strumentazione o eliminando del tutto il supporto
viene ripensato come spazio aperto per l’apprendi- di quest’ultima. Da ciò ne deriva che appare più cor-
retto parlare di strategie didattiche laboratoriali piutto-
20 Peraltro, quella delle competenze nelle tecnologie
digitali è, insieme a quella dei BES, l’area in cui, secondo sto che di una unica forma di didattica laboratoriale.
le indagini internazionali più recenti sulla professionalità In ogni caso, indipendentemente dalla variabilità di
docente, è maggiormente avvertita l’esigenza formati-
va degli insegnanti (OECD, 2019). Un utile riferimento queste, si tratta di strategie che assumono un ruolo
in tal senso è rappresentato dal European Framework fondamentale per l’apprendimento scientifico (Hof-
for the Digital Competence of Educators: DigCompEdu stein, Mamlok-Naaman, 2007), potenzialmente in
(Redecker, Punie, 2017; ed. it. Bocconi et al., 2018) che grado di supportare gli studenti, se ben progettate,
fornisce un quadro di riferimento a coloro che opera-
no in ambito educativo per la definizione di modelli di nel raggiungimento di differenti obiettivi, come
competenza digitale e della formazione; per la verifica definiti dal National Research Council (NRC, 2006) e
del proprio livello di “competenza pedagogica digitale”; riportati nella tabella 1.2.
e per lo sviluppo ulteriore di quest’ultima.
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