L'Importanza delle materie STEM nell'istruzione

Le materie STEM sono un acronimo che indica le discipline di Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica. Queste aree di studio costituiscono le fondamenta del progresso scientifico e tecnologico, contribuendo a plasmare il nostro mondo moderno. Le materie STEM sono fondamentali per affrontare sfide globali e per promuovere l'innovazione in vari settori, dall'energia alla medicina, dall'informatica alla sostenibilità ambientale, dall’esplorazione spaziale agli usi dell’intelligenza artificiale. Inoltre, permettono alle studentesse e agli studenti di acquisire le competenze necessarie per vivere in maniera consapevole la propria cittadinanza digitale.

Le Linee Guida emanate ai sensi dell'articolo 1, comma 552, lett. a) della legge 197 del 29 dicembre 2022, hanno lo scopo di integrare azioni mirate alle discipline STEM nei curricoli scolastici. Queste linee guida rappresentano una risposta alle sfide della società moderna e si basano sul Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza, mirando a sviluppare competenze matematiche, scientifiche, tecnologiche e digitali in tutti i cicli di istruzione. In particolare, hanno l’obiettivo di incoraggiare un maggior coinvolgimento delle donne nelle carriere STEM e favorire il coinvolgimento di studentesse e studenti delle scuole di ogni ordine e grado.

L'approccio STEM sottolinea l'importanza dell'interdisciplinarietà e dell'integrazione tra scienza, tecnologia, ingegneria e matematica. Questo approccio promuove quattro competenze chiave, conosciute come le "4C":

• Critical thinking (pensiero critico): Abilità di analizzare, valutare e risolvere problemi in modo logico e razionale.
• Communication (comunicazione): Capacità di comunicare in modo efficace idee e soluzioni.
• Collaboration (collaborazione): Capacità di lavorare in gruppo in modo efficace.
• Creativity (creatività): Capacità di pensare in modo innovativo e sviluppare soluzioni creative ai problemi.

A livello europeo, c'è un sostegno crescente allo sviluppo delle metodologie STEM. La Commissione europea promuove l'approccio STEAM, che aggiunge le discipline umanistiche (Arte) alle STEM, promuovendo un approccio multidisciplinare all'istruzione. Inoltre, il Parlamento europeo promuove la parità di genere nelle carriere STEM e la Risoluzione del 2021 sottolinea l'importanza di incoraggiare donne e uomini a seguire carriere STEM.

In Italia, i curricoli scolastici non fanno riferimento esplicito alle discipline STEM nel loro insieme. Tuttavia, ci sono misure volte a rafforzare l'insegnamento delle materie scientifiche e matematiche. Le prove standardizzate nazionali, come quelle Invalsi, valutano le competenze in matematica. Tuttavia, emergono chiaramente differenze territoriali, socioeconomiche e di genere nell'apprendimento delle discipline STEM.

Il PNRR prevede investimenti significativi per potenziare l'insegnamento e l'apprendimento delle discipline STEM. Questi investimenti si concentrano sull'interdisciplinarietà, sul superamento dei divari di genere e sull'uso di metodologie didattiche STEM innovative. Vengono fornite risorse per la formazione degli insegnanti e la creazione di ambienti di apprendimento innovativi.

La piattaforma "Scuola Futura" contiene un catalogo di offerte formative per docenti e studenti, inclusi percorsi specifici per le STEM e le STEAM.

Al fine di promuovere l’integrazione all’interno di tutti i cicli scolastici, di metodologie e contenuti STEM, digitali e di innovazione, e di potenziare le competenze multilinguistiche di studenti e insegnanti, è stata prevista, tramite il DM 65, una linea di investimenti all’interno del PNRR, chiamata “Nuove competenze e nuovi linguaggi”.

Abbiamo esplorato i contenuti del DM 65 in un webinar gratuito, puoi recuperarlo qui.

All’interno delle linee guida sono riportate alcune indicazioni rispetto alle metodologie da utilizzare per lo sviluppo delle STEM. In particolare:

• Laboratorialità e learning by doing: promuovere l'apprendimento esperienziale attraverso attività pratiche e laboratoriali. Coinvolgere gli studenti in progetti e attività che li mettano al centro del processo di apprendimento, incoraggiando un approccio collaborativo alla risoluzione di problemi concreti. Questo aiuta gli studenti a riflettere sul proprio processo di apprendimento e a sviluppare competenze autonome.
• Problem solving e metodo induttivo: sviluppare le competenze di problem solving attraverso attività che mettono gli studenti di fronte a problemi reali e li sfidano a trovare soluzioni innovative. Il metodo induttivo, basato sull'osservazione dei fatti e sulla formulazione di ipotesi e teorie, è un approccio efficace per il pensiero critico e creativo.
• Attivazione dell'intelligenza sintetica e creativa: promuovere l'osservazione dei fenomeni, la proposta di ipotesi e la verifica sperimentale. Consentire agli studenti di diventare autonomi nell'apprendimento e sviluppare competenze trasversali come la gestione del tempo e la ricerca indipendente. Questo stimola il ragionamento critico e il pensiero divergente.
• Organizzazione di gruppi di lavoro per l'apprendimento cooperativo: il lavoro di gruppo, in cui ciascun studente assume ruoli e responsabilità specifici, favorisce la capacità di comunicare, prendere decisioni e risolvere problemi insieme. L'apprendimento tra pari, in cui gli studenti si insegnano reciprocamente, è un'efficace strategia didattica.
• Promozione del pensiero critico nella società digitale: utilizzare risorse digitali interattive per arricchire l'esperienza di apprendimento. Incentivare il pensiero critico affinché gli studenti diventino cittadini digitali consapevoli. Le risorse digitali possono essere utilizzate per la raccolta, l'interpretazione e la valutazione dei dati, nonché per la formulazione di argomentazioni basate su prove scientifiche.
• Adozione di metodologie didattiche innovative: superare i modelli trasmissivi ricorrendo alle tecnologie e adottando una didattica attiva che metta gli studenti in situazioni reali. Alcune metodologie innovative includono project based learning, Design Thinking, Tinkering, Hackathon, Inquiry based science education e Debate.

In conclusione, le discipline STEM svolgono un ruolo fondamentale nella società moderna e nelle politiche educative italiane. Il rafforzamento delle competenze STEM è essenziale per affrontare le sfide contemporanee e promuovere una società più consapevole e innovativa. L'Italia ha adottato misure significative per promuovere l'apprendimento e l'insegnamento delle STEM, con un'enfasi speciale sull'interdisciplinarietà e sulla parità di genere. L'obiettivo è preparare le nuove generazioni a essere cittadini consapevoli e competenti in un mondo sempre più basato sulla scienza e sulla tecnologia.

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