L’azoto tra noi. Laboratori e progetti sostenibili per una didattica innovativa

Innovare la didattica è tra le maggiori sfide della relazione educativa di ogni tempo. Una scuola in grado di sviluppare competenze e conoscenze in modo naturale rappresenta una sfida ardua ma stimolante per docenti ed educatori.

Come giornalista e formatrice, mi ha profondamente colpito la pratica del Prof. Giovanni Organtini di Sapienza Università di Roma, Dipartimento di Fisica. Al netto di ogni personalizzazione,  la Scuola di Fisica Arduino rappresenta un esempio di buona pratica, sostenibile e trasferibile nei più diversi contesti socio-culturali.

Ne ho parlato con lo stesso Organtini presso il Dipartimento di Fisica G. Marconi dell’ateneo romano, rassicurata da un ambiente in cui si respira la felice commistione tra sapere e pratica, tra scienza e coscienza, tra il sapere e il saper fare.

La scuola di Fisica Arduino (si è appena conclusa la seconda edizione ed è in preparazione il bando per la terza edizione) consiste in un laboratorio per docenti della scuola secondaria con l’obiettivo di formarli verso una didattica laboratoriale.

“Inizialmente, spiega Organtini, avevamo pensato a un laboratorio rivolto agli studenti e alle studentesse, ma poi ragionando sul numero limitato di discenti che avremmo raggiunto, ci siamo indirizzati verso l’effetto moltiplicatore che genera la formazione agli insegnanti”. Avevamo già iniziato ad usare la piattaforma gratuita Arduino per ricerche a livello universitario, il costo irrisorio della scheda Arduino, dotata di un microcontrollore e, la sua facilità di uso, rendono suddetta piattaforma, ideale per la realizzazione di un laboratorio “made Home” ma di livello professionale.

Mentre parliamo mi mostra una tipologia di scheda, a me, umile umanista, ma accanita divulgatrice scientifica forse proprio perché conscia delle mie incolmabili lacune in questo campo.

“Uno strumento didattico dunque, continua Organtini, estremamente valido per innovare la didattica della fisica in quanto permette la precisione delle misure attraverso l’uso degli strumenti digitali. Ecco, con poche decine di euro, un laboratorio avanzato di fisica; basta collegare la scheda Arduino ad un pc (ogni scuola è dotata di un laboratorio informatico e di una rete wifi). Così si possono sviluppare concetti di elettronica e introdurre anche il coding, ossia la programmazione informatica, senza costi aggiuntivi. Inoltre la piattaforma Arduino può essere collegata agli smartphone”.

Ma come reagiscono i docenti che si trovano ad affrontare “compiti” nuovi quali per esempio la programmazione? La scuola è allestita presso il FabLab Fondazione Mondo digitale. “In tre giorni, afferma  Organtini con genuina soddisfazione e leggerezza di spirito, si trasformano in autentici maker, capace di ideare, progettare e realizzare strumenti di misurazione e altri dispositivi, Fiduciosi al di là delle loro possibilità fino ad allora inesplorate. L’apprendimento è veloce ed intensivo: tre giorni dalle 10.00 alle 18.00 con una pausa pranzo che rafforza lo spirito di condivisione e di cooperazione; oltre alla scuola si creano rapporti di collaborazione che oltrepassano il seminario così da creare nuove reti di conoscenza e di apprendimento. Lo scambio si svolge sia a livello professionale che personale.”

La partecipazione è intensa e già a partire dal pomeriggio della prima giornata, i docenti iniziano ad essere completamente assorbiti dalle attività di “maker”. Improvvisamente il clima in aula cambia e si dà avvio ad una vera fucina 3.0. E, già perché gli insegnanti-allievi non solo progettano, ma costruiscono letteralmente i dispositivi concepiti.

Un concetto fondamentale dello studio della fisica, mi spiega il professore, è che gli studenti e le studentesse non “visualizzano” i fenomeni fisici”, li studiano, ma non li vedono. Gli strumenti “domestici” che si realizzano nel laboratorio Arduino permettono con risorse molto esigue, di poter vedere i fenomeni, come per esempio la rappresentazione sinusoidale del moto circolare uniforme; si tratta di fenomeni che circondano la nostra quotidianità ma che di solito “non tocchiamo con mano”.

Ideatori-costruttori che hanno bisogno della materia prima; ecco dunque che si organizzano le shopping session: i docenti vengono accompagnati in negozi a buon mercato, dove il budget massimo singolo a disposizione è di 20,00 euro.

Le lezioni sono tenute  da insegnati universitari, tra cui Organtini, e studenti universitari del Dipartimento di Fisica supportano i docenti nell’apprendimento del coding. La voce sugli ottimi risultati raggiunti durante il corso si sta espandendo oltre i confini regionali e, alla seconda edizione, hanno partecipato due docenti “oltre regione”, provenienti dalla Sardegna e dall’Emilia.

Emerge con forza il concetto di competenza e di apprendimento esperienziale, e soprattutto di ri-motivazione professionale degli stessi docenti. Si illuminano gli occhi ad Organtini nel raccontare l’entusiasmo coinvolgente dei docenti che in veste di maker, si fanno fabbricanti di “strumenti-facilitatori” di conoscenza.

Il principio di competenze è strettamente collegato al concetto di orientamento, in termini di conoscenza del sé; nozione che mi porta a chiedere ad Organinti del progetto Piano Lauree Scientifiche di cui è responsabile.

Piano lauree scientifiche – Dipartimento di Fisica

Nell’ambito del Piano Lauree Scientifiche (Progetto di orientamento per le materie scientifiche) della Sapienza, il Dipartimento di Fisica in collaborazione con l’Infn (Istituto nazionale Fisica nucleare) ha ideato Lab2Go. Gli studenti della scuola secondaria di II grado sono invitati il primo anno a svolgere un inventario nel proprio laboratorio di scuola, poi procedono alla documentazione di ogni oggetto e alla sua catalogazione; supportati dall’Infn inseriscono i dati in un sito web in modalità wiki; l’accesso alla consultazione è pubblico e le ricerche per conoscere che cosa contengono i singoli laboratori possono essere condotte per: nome della scuola, nome dello strumento, nome dell’esperimento, nome per argomento. Il prof. Riccardo Faccini del Dipartimento di Fisica, coordina il lavoro.

Gli universitari e le universitarie del Dipartimento di Fisica si recano nelle scuole e guidano gli studenti e le studentesse nel loro lavoro di ricognizione e catalogazione, guidandoli in un autentico viaggio di conoscenza tra gli  strumenti.
Nel secondo anno invece, gli studenti e le studentesse delle scuola, ormai “senior” nella gestione del laboratorio della scuola, diventano tecnici di laboratorio per i loro docenti.

Durante questo percorso, nascono e muoiono aspirazioni nel campo della fisica, ribaltando i pre-giudizi dei discenti nel loro approccio allo studio della fisica. Comprendono effettivamente che cosa significhi studiare la fisica, di quanto sia fondamentale l’aspetto “ del saper fare”, delle misurazioni, dei calcoli; a volte una parte di loro è spinta dal fascino speculativo della materia, senza considera l’aspetto “fisico”.

Una “fisicità” che irrompe nello studio, a fine intervista; bussano alla porta due studenti, annunciando che hanno portato l’azoto; il simpatico contenitore contenente il gas, rimane per il momento, davanti alla libreria del docente.. Non sono in grado di capire per quali esperimenti sarà utilizzato.

Prima di congedarmi non riesco a trattenermi dal porre il quesito di genere: “perché ancora il settore “Stem” (Scienze, Tecnologia, Ingegneria e Matematica).” risente di una prevalenza professionale maschile? A parere di Organtini, il divario di genere non si riscontra durante gli studi universitari, ma dopo la laurea; le donne sembrano più restie a svolgere esperienze all’estero, abbandonando, seppur momentaneamente, affetti patri. Forse, non sono supportate dai loro compagni? Ma questa è un’altra storia, un altro articolo.

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