In una società della conoscenza e dello sviluppo tecnologico

Il progresso scientifico e tecnologico di un paese contribuisce al benessere dei suoi cittadini e alla ricchezza della nazione. In questa società della conoscenza e dello sviluppo tecnologico, l’educazione scientifica aiuta anche ad orientarsi in un mondo sempre più rapido e connesso. E va da sé che i bisogni di sapere scientifico e tecnologico aumentano sempre più, sia a livello di formazione di base che professionale, tanto che si parla di cittadinanza scientifica. I giovani, però, ritengono la scienza distante da loro, non interessante e né alla moda, anche nutrendo una smisurata passione per tutti gli apparecchi di piccole dimensioni ma ad alto contenuto tecnologico come smartphone e tablet. Per questi motivi diventano indispensansabili programmi educativi e approcci all’insegnamento delle materie STEM (Science Technology Engineering Mathematics) che siano al passo coi tempi.

Approcci all’insegnamento delle STEAM oggi

Alle attività educative si richiedono, quindi, modalità di insegnamento-apprendimento che stabiliscano legami fra fenomeni reali e discipline, costruiscano conoscenze coerenti e durature, superino difficoltà di apprendimento, creino interesse per la scienza e per le tecnologie. Approcci all’insegnamento come:

• Real-Word Learning – RWL | studenti che utilizzano insiemi di dati dal mondo reale che raccolgono, analizzano, rappresentano, interpretano;
• Project-Based Learning – PBL | studenti che lavorano a compiti complessi coordinandosi in una progettazione collaborativa, compiendo attività di ricerca, partecipando al processo decisionale;
• Inquire-Based Learning – IBL | studenti che pongono domande, avanzano ipotesi, svolgono verifiche, effettuano esperimenti, costruiscono modelli;
• Bring Your Own Device – BYOD | studenti che utilizzano dispositivi elettronici personali per accedere a informazioni sul web, utilizzare app, rispondere a quiz, far parte di comunità social;
• Responsible Research and Innovation – RRI | studenti che lavorano a progetti che siano di facile accesso a tutti allineando il processo e i risultati ai valori, bisogni e aspettative della società.

Il programma educativo ESERO

Il programma educativo ESERO (European Space Education Resouce Office) fa uso dello Spazio come contesto straordinario per promuovere una didattica innovativa nell’insegnamento e nell’apprendimento delle materie STEM. Il programma nazionale ESERO Italia coinvolge musei, come Città della Scienza, realtà scientifiche e scuole che affiancano l’ESA (European Space Agency) e l’ASI (Agenzia Spaziale Italiana) nella diffusione e conoscenza delle materie tecnico-scientifiche (www.esero.it). Tra gennaio e dicembre 2023, il team di ESERO Italia ha organizzato e realizzato eventi di formazione per insegnanti delle scuole primarie e secondarie, sia online che in presenza, raggiungendo 725 insegnanti provenienti da 20 regioni. ESERO promuove anche le nuove competenze richieste nel mondo del lavoro fornendo chiavi di lettura per affrontare sfide contemporanee e future come il cambiamento climatico.

La Terra sotto il coperchio, le risorse didattiche del programma ESERO

Le emissioni di gas serra derivanti dalle attività umane, che hanno amplificato l’effetto serra naturale, sono in larga parte causa del recente cambiamento climatico. In particolare, il riscaldamento globale sta causando molte variazioni in tutte le componenti del sistema climatico terrestre: dai ghiacci alle vegetazioni, dall’atmosfera agli oceani. È possibile indagare in classe l’effetto serra con “La terra sotto il coperchio” (https://www.esero.it/risorse-didattiche/leffetto-serra-e-le-sue-conseguenze), una delle risorse didattiche che ESERO Italia mette a disposizione. Le risorse didattiche ESERO sono risorse multimediali, per scuole primarie e secondarie, che si possono svolgere in classe in autonomia. Le attività proposte da “La terra sotto il coperchio” sono esperimenti in laboratorio e interpretazioni di immagini satellitari che permettono una migliore comprensione degli effetti complessivi del riscaldamento globale, integrando e arricchendo il programma scolastico.

Smartphone e albedo delle nostre città

Anche l’albedo influenza la temperatura superficiale della Terra: le superfici che hanno un’albedo più alta, assorbono meno radiazione, tendono a riscaldarsi meno rispetto a quelle che hanno bassi valori di riflettività. L’albedo è una grandezza fisica che indica la frazione di radiazione incidente che viene riflessa. Il valore dell’albedo dipende dalla superficie su cui incide la radiazione, oltre che dalla lunghezza d’onda della radiazione. I valori dell’albedo oscillano tra un valore massimo pari a 1 (idealmente, totale riflessione da una superficie bianca) a un minimo che è 0 (idealmente, totale assorbimento da una superficie nera).

Albedo è il nome di un’app gratuita che misura la grandezza fisica albedo utilizzando il sensore di luminosità del dispositivo digitale (tablet o smartphone). Con l’app Albedo, è possibile misurare della luce incidente sia la frazione totale di radiazione riflessa sia le frazioni rosso, verde e blu riflesse.  L’app è semplice da utilizzare, richiede una carta grigia da fotografia per la calibrazione, e conserva tutte le misure salvate nella “Library”.

Utilizzando, quindi, smartphone o tablet, dispositivi digitali assai amati dai nostri giovani, gli studenti possono misurare l’albedo di parti della struttura scolastica come il cortile, le aiuole, le pareti degli edifici, il terrazzo, il tetto. Questi valori possono essere molto diversi in rapporto ai diversi materiali e colori utilizzati nella costruzione degli spazi esterni e interni della scuola. Con dati alla mano, gli studenti possono presentare al dirigente scolastico una proposta di piano di ristrutturazione edilizia dell’istituto con aggiusti, indicazioni che tengano conto anche dei valori dell’albedo misurati.

I nostri giovani di fronte al futuro

Le nostre città, pullulando di attività di ogni tipo, sono una fonte importante e continua di emissioni di gas serra e sono responsabili di circa il 70% del consumo di energia. In tutta l’Unione Europea, città e paesi stanno provando a ridurre le emissioni e ad adattarsi ai cambiamenti climatici attraverso una pianificazione intelligente e partecipata di attività mirate.

In questo articolo abbiamo individuato alcuni approcci metodologici all’insegnamento delle materie STEM e, soprattutto, abbiamo scelto di parlare di una risorsa ESERO e di un’app, entrambe gratuite, che permettono di indagare anche sul nostro agire e sugli aggiusti possibili, su piccola e media scala. Questo perché i nostri studenti siano formati a un atteggiamento proattivo che li richiami sì al senso di responsabilità ma soprattutto al credere che sia possibile costruire insieme un futuro sostenibile.

Referenze

– Pasini A., I cambiamenti climatici, Paravia Bruno Mondadori Editori, 2020

– Jiménez Iglesias M., Pinzi V., European Schoolnet, RRI in practice for School. Handbook for teachers, https://www.fosteropenscience.eu/content/rri-practice-schools-handbook-teachers, 2016

– ESERO Czech Republic and ESERO Netherlands, Earth under the lid, PR15 Educational resource,https://esero.ie/wp-content/uploads/2018/12/PR15_Earth_under_the_lid.pdf, 2018

– Science on Stage Germany, Smartphone in Science teaching. iStage2, Science on Stage Detsschland, https://www.science-on-stage.de/sites/default/files/material/smartphones_in_science_teaching.pdf , 2014

-Tibone F., Aula di Scienze, Che cosa è il clima e cosa lo influenza?, Zanichelli editore, https://aulascienze.scuola.zanichelli.it/speciali-scienze/conferenza-di-glasgow-cop-26/clima-e-fenomeni, 2021

-Albedo, a reflectance app by Thomas Leeuw, https://play.google.com/store/apps/details?id=com.h2optics.albedo&hl=it&gl=US