Discipline STEM: come insegnarle anche agli studenti che non apprezzano le materie scientifiche

Le discipline STEM (o STIM, in italiano) hanno sempre più importanza all'interno delle scuole, in vista di una carriera universitaria come dell'ingresso nel mondo del lavoro. Nell'ultimo quarto di secolo, infatti, le scuole stanno cercando di valorizzare sempre di più le materie tecnico-scientifiche, al fine di formare i giovani in vista dei radicali cambiamenti in atto. A questo punto, vi starete chiedendo come rendere interessanti e accessibili gli argomenti inerenti all'area scientifica, tecnologica e logico-matematica, a bambini e ragazzi.

Discipline STEM, cosa sono

STEM è un acronimo che sta per Scienze, Tecnologie, Ingegneria e Matematica: indica un approccio interdisciplinare finalizzato all'ingresso nel mondo del lavoro, che affianca alla preparazione di base lo sviluppo di competenze in ambito tecnico-scientifico. Oltre alla crescita personale, l'introduzione delle materie STEM nelle scuole va considerata in relazione ai progressi e ai cambiamenti su vasta scala degli ultimi decenni, in campo professionale come in quello della ricerca, specialmente all'interno delle università.

Inserimento delle disipline STEM in un'ottica trasversale

Al giorno d'oggi, l'insegnamento delle materie scientifiche non si limita alla parte puramente teorica, ma si estende a quella pratica. Pertanto, per voi insegnanti diventa più facile integrare le discipline STEM alle altre, magari con esempi tratti dalla vita di ogni giorno o dal passato. Tanto per citare qualche esempio, un'idea può essere quella di fare dei riferimenti tecnologici e scientifici per un determinato periodo storico, oppure fare delle esercitazioni su un argomento, includendo tutte le materie curricolari. Come ricorda il Decreto Ministeriale 254 del 16/11/2026, le attività di laboratorio promuovono "l'operatività... il dialogo e la riflessione su quello che si fa". Tutto ciò aiuterà voi e i vostri studenti non solo a trovare correlazioni interdisciplinari, ma anche a sentire un maggiore interesse per scienze, matematica, fisica, tecnologia dei materiali, disegno tecnico e settori affini. Il motivo non è difficile da comprendere: collocare le materie STEM nella quotidianità significa familiarizzare con esse.

Puntare sulle STEM aiuta a risolvere i problemi della quotidianità?

La risposta è affermativa, a patto che voi insegnanti diate ai vostri alunni la possibilità di scegliere, sviluppare e portare a termine una determinata attività, quindi di agire in autonomia e di richiedere il supporto del docente quando è strettamente necessario. A differenza di quanto accade durante le lezioni teoriche, nelle ore dedicate alle discipline STEM gli studenti sono molto più attivi e concentrati nella risoluzione di problemi, elaborano ipotesi, si prefigurano conseguenze e, soprattutto, si confrontano con i compagni di classe, per ampliare il ventaglio di conoscenze e competenze.

Il percorso dello studente nelle discipline STEM

In questo tipo di esercitazioni e laboratori, l'allievo dovrà applicare il metodo scientifico. Ecco le varie fasi, per le quali è previsto un controllo da parte vostra:

• osservazione dell'evento
• domande su di esso
• formulazione di un'ipotesi (cioè di una possibile spiegazione)
• esperimento di verifica dell'ipotesi
• analisi dei risultati
• fare più esperimenti e contro-prove
• conclusione e tesi.

Il tutto deve avvenire in un ambiente confortevole, spazioso, dove lo studente possa muoversi in modo agevole e trovare altrettanto facilmente ciò che gli serve.

Il metodo delle 5 E nelle STEM

Durante le attività STEM avviene qualcosa di molto particolare: i ruoli tra insegnanti e studenti sembrano, in qualche modo, capovolgersi. Nell'apprendimento IBL (ossia basato sull'indagine), uno dei modi per insegnare al meglio le discipline tecnico-scientifiche è l'applicazione del cosiddetto metodo delle 5 E. Di seguito indichiamo i passaggi fondamentali:

• lancio di una sfida
• fare ricerca (explore)
• fornire spiegazioni (explain)
• elaborare (elaborate)
• effettuare una valutazione conclusiva (evaluate).
   

Engage

In questa prima fase, avrete il compito di presentare il tema sul quale i vostri alunni lavoreranno per un po' di tempo. Potete fare delle domande per ricordare loro alcuni argomenti trattati in precedenza, cercando di incuriosirli. Se anche i ragazzi vi porranno dei quesiti e si mostrano interessati ad approfondire, siete sulla strada giusta.

Explore

Durante l'esplorazione, i vostri alunni possono agire da soli o in gruppo, con i compagni di classe. Tale passaggio può avvenire in un ambiente chiuso o aperto, all'interno di un'aula, un laboratorio, un cortile o altro, purché i ragazzi si muovano agevolmente e in assenza di pericoli. Il vostro ruolo è supervisionare il lavoro svolto, dal momento che gli studenti si occuperanno di osservare la realtà circostante, prendere appunti e fare le prime considerazioni su quanto percepiscono. In casi di emergenza, tuttavia, siete tenuti a garantire il vostro intervento.

Explain

Tale fase ha luogo, generalmente, a casa, dove si ha l'opportunità di fare ricerca e di sviluppare l'argomento quasi come durante una lezione frontale in aula. Possiamo parlare a pieno titolo di flipped classroom, vale a dire classe rovesciata o capovolta: il tempo in aula, infatti, è dedicato al confronto, alle esperienze e alle attività collaborative. In questo terzo step avviene una prima rielaborazione dei dati raccolti, collegialmente o da soli; voi insegnanti potrete fornire delle linee guida da seguire o dei riferimenti (anche sul web) per indirizzare meglio le ricerche. Vale la pena ricordare che, in presenza di più studenti, occorre dare uno o al massimo due PC per gruppo di lavoro.

Elaborate

Il quarto passaggio si svolge in classe, dove avviene il confronto tra i vari gruppi: gli alunni approfondiscono il tema e producono un elaborato (multimediale, cartaceo, audio-visico o di altro tipo) da consegnare ai docenti, corredato di tesi e nuove scoperte. Voi insegnanti potete intervenire nel caso in cui notiate inesattezze e aspetti trascurati sull'argomento.

Evaluate

Anche questa fase viene gestita in aula: può svolgersi come discussione tra studenti e docenti oppure prendere la piega dell'autovalutazione. I gruppi possono, ad esempio, dare una valutazione sul lavoro portato a termine dagli altri, così come i singoli allievi nel caso di attività individuali.

Attività STEM e la possibilità di sbagliare

Trattandosi di un approccio interdisciplinare e sperimentale, gli insegnanti hanno il ruolo di supervisori e di mediatori, ma non di valutatori. Eventuali errori, quindi, non sono da vedere come delle penalizzazioni, ma come delle opportunità da cui imparare. A tale scopo, voi docenti avete il compito di fare le domande giuste e di non fornire subito delle risposte, ma di far riflettere i ragazzi su quali possano essere le strade alternative per arrivare alla meta. In altre parole, voi fate maieutica e loro trovano la soluzione. Attenzione, però: quando parliamo di risposte, non intendiamo quelle che dareste voi, ma soluzioni elaborate dallo studente in base a quanto sa e a quanto ha appreso. Lo stesso dicasi per il percorso attraverso il quale l'alunno arriva alle sue conclusioni, in quanto molti docenti commettono l'errore di imporre il proprio.