L’innovativo apprendimento con supporto tecnologico modernizza le discipline STEM
In tutta Europa gli studenti sono sempre meno interessati alla scienza, sebbene la sua importanza nel mercato del lavoro non smetta mai di crescere. Come possiamo quindi invertire questa tendenza? Per il consorzio responsabile del progetto NEWTON (Networked Labs for Training in Sciences and Technologies for Information and Communication), ormai concluso, la risposta è chiara: se c’è qualcosa in grado di riportare gli studenti sulla strada della scienza, è l’apprendimento assistito dalla tecnologia. Dal mese di marzo del 2016 a quello di agosto del 2019, il progetto ha sviluppato una serie di nuovi meccanismi di apprendimento con supporto tecnologico (TEL, Technology-Enhanced Learning) e ha costruito una piattaforma rivolta a tutte le parti interessate nel settore dell’istruzione. Gabriel-Miro Muntean, professore associato presso la School of Electronic Engineering della Dublin City University e coordinatore di NEWTON, discute dei risultati ottenuti dal progetto e dei futuri piani volti ad aumentarne la portata e a potenziare ulteriormente la tecnologia da esso sviluppata.
Che tipo di lacune di apprendimento avete mirato a colmare con questo progetto?
Gabriel-Miro Muntean: Il progetto NEWTON ha progettato, sviluppato e distribuito soluzioni innovative di TEL per l’istruzione delle discipline STEM (science, technology, engineering and maths, ovvero scienze, tecnologia, ingegneria e matematica). Tali soluzioni affrontano il problema globale della diminuzione di interesse nelle materie STEM. Molti studenti tendono a considerare queste materie noiose o molto difficili e, alla fine, perdono interesse, soprattutto se incontrano difficoltà a comprendere specifici concetti di complesso apprendimento o se ricevono voti bassi. Le soluzioni di TEL in generale e gli approcci di NEWTON nello specifico offrono possibilità di migliorare la comprensione delle materie STEM da parte degli studenti, aumentando di conseguenza l’interesse di questi ultimi per tali discipline. Ci auguriamo non solo che le nostre soluzioni svolgano un ruolo di primo piano nell’istruzione diretta degli studenti a livello primario, secondario e terziario, ma che contribuiscano inoltre in modo decisivo alla loro scelta di carriera futura.
Secondo lei, quali sono gli aspetti più innovativi del progetto NEWTON dal punto di vista tecnologico?
Il progetto NEWTON ha concepito diverse soluzioni altamente tecnologiche per l’erogazione di contenuti adattivi multimediali e multisensoriali, per l’apprendimento potenziato dalla realtà virtuale, per l’istruzione basata su laboratori di fabbricazione a distanza e per l’apprendimento e l’insegnamento su misura basati sulla ludicizzazione. Queste tecnologie sono progettate per essere utilizzate autonomamente o in combinazione con diversi approcci pedagogici. Il progetto ha inoltre costruito un innovativo sistema di gestione dell’apprendimento chiamato NEWTELP (NEWTON Technology-Enhanced Learning Platform, ovvero piattaforma di apprendimento con supporto tecnologico di NEWTON) che implementa le tecnologie impiegate da NEWTON e consente a studenti e insegnanti di servirsi dei contenuti e di affrontare i corsi in modo innovativo.
Potrebbe dirci qualcosa di più in merito agli approcci pedagogici su cui vi siete incentrati?
Essi riguardavano un apprendimento di tipo autonomo basato sul gioco e la risoluzione di problemi. La loro attuazione nell’ambito di prove pilota reali in Europa ha dimostrato che tutti questi approcci migliorano il processo di apprendimento. Ciononostante, i migliori risultati in termini di aumento della soddisfazione dei discenti sono stati raggiunti quando è stato impiegato l’apprendimento basato sui giochi di NEWTON, e in particolare nelle prove pilota che hanno coinvolto gli studenti della scuola primaria. L’uso della realtà virtuale e dei laboratori virtuali per introdurre il ciclo naturale dell’acqua, per presentare agli studenti gli animali che vivono nelle foreste o negli oceani o per immergere i discenti in un’esperienza virtuale sulla superficie di diversi pianeti del nostro sistema solare ha riscontrato un particolare successo.
Guardando indietro, quali risultati considera i più importanti ottenuti dal progetto?
NEWTON ha dimostrato che, avvalendosi del TEL e soprattutto delle tecnologie innovative, possiamo incrementare la qualità dell’esperienza degli studenti, aumentarne la soddisfazione, ottimizzare il processo di apprendimento e mantenere, o persino migliorare, i risultati di tale acquisizione di conoscenze.
Può dirci di più sulla convalida reale? Come l’avete effettuata e che risultati avete conseguito?
La convalida è stata condotta in 20 organizzazioni scolastiche di svariato tipo: scuole primarie, secondarie, professionali e istituti di istruzione superiore, comprese scuole frequentate da studenti con bisogni di apprendimento specifici. Essa ha avuto luogo in sei paesi europei, ovvero Repubblica Ceca, Irlanda, Italia, Romania, Slovacchia e Spagna, e ha coinvolto tre prove pilota su larga scala e 34 su piccola scala. Esse hanno compreso diverse materie STEM che spaziavano da scienze della terra, geografia e astronomia alla programmazione e ai sistemi di collegamento in rete. La nostra valutazione dei risultati ha seguito un kit di strumenti concepito appositamente a tal fine. Abbiamo rivolto l’attenzione sulla soddisfazione degli studenti, sui risultati di apprendimento, sulle prestazioni del sistema e sull’utilizzabilità, coinvolgendo più di 1 500 studenti. I risultati sono disponibili in numerose conferenze scientifiche, in varie pubblicazioni di riviste e in un libro.
Avete dato seguito ai risultati del progetto dopo la sua conclusione? Avete in programma di sviluppare ulteriormente i vostri metodi e strumenti?
La piattaforma di NEWTON e i contenuti concernenti l’istruzione superiore sono tuttora utilizzati in Irlanda presso la Dublin City University e il National College e in Slovacchia presso l’Università tecnologica slovacca di Bratislava. Le risorse riguardanti l’istruzione primaria sono state messe a disposizione alla successiva generazione di studenti delle scuole elementari in Irlanda e Romania che hanno preso parte alle prove pilota di NEWTON. Per integrare il loro attuale percorso educativo, essi si avvalgono ora dell’innovativa metodologia TEL e dei contenuti all’avanguardia sviluppati da NEWTON. Infine, alcune soluzioni di NEWTON appositamente selezionate verranno utilizzate in collaborazione con i coordinatori di un corso aziendale che si terrà alla Dublin City University e con qualche scuola secondaria dei Paesi Baschi. Alcuni partner di NEWTON stanno attualmente lavorando a una nuova proposta di progetto per potenziare le soluzioni di NEWTON mediante capacità di sostegno collaborativo agli allievi e di integrazione con i social media.
Quale spera sarà l’impatto del progetto NEWTON nel lungo periodo?
I risultati di NEWTON hanno avuto ripercussioni sulla vita di più di 1 500 studenti e insegnanti che hanno partecipato direttamente alle prove pilota, oltre a molti altri in seguito alla conclusione del progetto. I nostri eccellenti risultati in termini di soddisfazione e risultati degli studenti hanno il potenziale per contribuire a cambiare le erronee impressioni di difficoltà e/o noia provate dai discenti per le materie STEM e ci auguriamo inoltre che aiuteranno ad attrarne un maggior numero verso carriere professionali legate a tali discipline.
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