Guida Insegnante STEAM LAB • Ingegneria: Che divertimento

STAEBAM

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STE AM

Il piacere di apprendere 001_059_GUIDA ingegneria.indd 1 cover Steam ingegneria GUIDA.indd 7

Gruppo Editoriale ELi 07/06/21 17:20 07/06/21 14:26

Introduzione 4 5 6 6 7 10

Che cos’è la didattica ST EAM? Le caratteristiche di una didattica ST EAM Che cos’è il Tinkering?

Che cos’è l’ingegneria?

Dalla realizzazione manuale all’invenzione I documenti ministeriali

Il metodo ingegneristico 14 Gli ingegneri e il processo di progettazione ingegneristica 18 SCHEDA N. 1 • Chi sono gli ingegneri 19 SCHEDA N. 2 • Scopri gli ingegneri 20 SCHEDA N. 3 • Tanti tipi di ingegneri 21 SCHEDA N. 4 • Il processo di progettazione ingegneristica, passo dopo passo 22 SCHEDA N. 5 • Il processo di progettazione ingegneristica 23 SCHEDA N. 6 • Gli ingegneri hanno metodo!

24 SCHEDA N. 7 • La squadra 25 SCHEDA N. 8 • Le schiappe non esistono!

26 SCHEDA N. 9 • Il mio gruppo ideale 27 SCHEDA N. 10 • Gruppo sì, gruppo no 28 SCHEDA N. 11 • Autovalutazione

L e fasi del processo di progettazione ingegneristica 29 Identificare il problema 30 31 32 33 34 35

36 Raccogliere informazioni 37 SCHEDA N. 1 • Come e dove raccogliere informazioni 38 SCHEDA N. 2 • I 5 trucchi per una buona ricerca in rete 39 SCHEDA N. 3 • Che invenzione!

40 SCHEDA N. 4 • Osservare un oggetto 41 SCHEDA N. 5 • Uguali o diversi?

42 SCHEDA N. 6 • Scoprire analogie 43 SCHEDA N. 7 • Autovalutazione 44 Immaginare 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59

SCHEDA N. 1 • Creatività a tutto tondo SCHEDA N. 2 • Dai cerchietti all’immagine SCHEDA N. 3 • Dal segno all’immagine SCHEDA N. 4 • Creare con le parole SCHEDA N. 5 • Presentare un’idea SCHEDA N. 6 • Valutazione delle idee del gruppo SCHEDA N. 7 • Regole per un buon brainstorming SCHEDA N. 8 • Capacità di relazioni interpersonali SCHEDA N. 9 • Parlare e agire in un gruppo SCHEDA N. 10 • Saper ascoltare SCHEDA N. 11 • Scegliere un’idea SCHEDA N. 12 • L’impazienza fa brutti scherzi!

SCHEDA N. 13 • Da soli o in gruppo?

SCHEDA N. 14 • Autovalutazione

SCHEDA N. 1 • La causa originaria SCHEDA N. 2a • Che problemi!

SCHEDA N. 2b • Che problemi!

SCHEDA N. 3a • Sarebbe meglio...

SCHEDA N. 3b • Sarebbe meglio...

SCHEDA N. 4 • Autovalutazione

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60 Pianificare 61 B adge fotocopiabili per i membri della squadra 64 SCHEDA N. 1 • Come si fa?

65 SCHEDA N. 2 • Da dove comincio?

66 SCHEDA N. 3 • Sorriso abbagliante 67 SCHEDA N. 4 • Autovalutazione 68 Creare 70 G iochi e attività per lo sviluppo della capacità di concentrazione 71 SCHEDA N. 1 • Io e le istruzioni 72 SCHEDA N. 2 • Allenarsi alla precisione 73 SCHEDA N. 3 • Allenarsi alla pazienza e alla precisione 74 SCHEDA N. 4 • Diventare imbattibili in pazienza e precisione 75 SCHEDA N. 5 • Organizzazione!

76 SCHEDA N. 6 • Party time!

77 SCHEDA N. 7 • Autovalutazione 78 Verificare sul campo 79 SCHEDA N. 1 • Leggere un ideogramma 80 SCHEDA N. 2 • Realizzare un ideogramma 81 SCHEDA N. 3 • Leggere un istogramma 82 SCHEDA N. 4 • Realizzare un istogramma 83 SCHEDA N. 5 • Leggere un diagramma cartesiano 84 SCHEDA N. 6 • Realizzare un diagramma cartesiano 85 SCHEDA N. 7 • Gli areogrammi 86 SCHEDA N. 8 • Autovalutazione

99 Condividere 100 Giochi per la voce 102 Giochi per il viso 103 Giochi per il corpo 104 SCHEDA N. 1 • Prima, durante e dopo 105 SCHEDA N. 2 • Consigli 106 SCHEDA N. 3 • La mappa salva-tutto!

107 SCHEDA N. 4 • I 10 trucchi per sentirsi a proprio agio davanti alla classe 108 SCHEDA N. 5a • Slide perfette 109 SCHEDA N. 5b • Slide perfette 110 SCHEDA N. 6 • Osservo chi presenta 111 SCHEDA N. 7 • Autovalutazione

Griglia di valutazione 112 Griglia per la valutazione del processo di progettazione ingegneristica

Griglia di valutazione 114 Scheda di valutazione del gruppo 115 Scheda di valutazione individuale 116 Materiale per poster di classe

125 CARD da fotocopiare e consegnare alla classe 126 Diplomi

87 Migliorare 88 SCHEDA N. 1 • Chi sbaglia, impara!

89 SCHEDA N. 2 • Quando capita di sbagliare 90 SCHEDA N. 3 • La chiave degli errori 91 SCHEDA N. 4 • Caccia agli errori!

92 SCHEDA N. 5 • Mitici super errori 93 SCHEDA N. 6 • Chi si ferma... non arriva da nessuna parte!

94 SCHEDA N. 7 • Campioni si diventa 95 SCHEDA N. 8 • Il mio motto 96 SCHEDA N. 9 • Consigli 97 SCHEDA N. 10 • La mia vita come un “film dell’errore” 98 SCHEDA N. 11 • Autovalutazione

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Introduzione

CHE COS'È LA DIDAT T ICA ST EAM?  Science  Technology

 Engineering  Art

 Math

Scienze, lo studio del mondo e dei fenomeni della natura.

Tecnologia, non solo digitale, che comprende qualsiasi artefatto o opera che derivi da un processo trasformativo intenzionale da parte dell’uomo.

Per questo motivo, ogni prodotto creato dai ragazzi per la risoluzione di un problema è tecnologia.

Ingegneria, il processo di progettazione che i ragazzi mettono in atto per risolvere un problema.

Arte, intesa sia come espressione della creatività presente in qualsiasi processo di invenzione e innovazione, tecnica, scientifica o letteraria, sia come estetica della produzione.

Matematica, il linguaggio dei numeri, delle forme, dei grafici, delle quantità e delle formule.

Le discipline ST EAM comprendono Scienze, Tecnologia, Ingegneria, Arte e Matematica; tuttavia, queste non sono considerate materie di studio indipendenti e l’approccio ST EAM non è la somma delle loro parti, bensì è una meta-disciplina che consente la risoluzione di problemi contestualizzati.

La didattica ST EAM si basa sull’integrazione e sull’applicazione di conoscenze matematiche e scientifiche con lo scopo di creare, attraverso le fasi del metodo scientifico, del processo ingegneristico di invenzione e costruzione o della programmazione informatica, soluzioni a problemi reali. Per raggiungere questo obiettivo vengono chiamate in gioco competenze globali – o life skills – tra cui pensiero critico, problem solving, creatività e innovazione, collaborazione e imprenditorialità.

Negli ultimi tempi alcune scuole di pensiero hanno aggiunto una R (per reading) all’acronimo ST EAM, trasformandolo in ST EAM. A questa stregua, tuttavia, si dovrebbe inserire anche una W per writing, in modo che sia coinvolta anche la scrittura. Ma se si riflette sull’immagine di scienziati intenti a fare esperimenti o di matematici davanti a una lavagna piena di numeri e formule, ci si accorge facilmente che sono stereotipi molto più affascinanti dell’immaginare uno studioso con una scrivania sommersa di libri e davanti a un computer impegnato a scrivere un saggio.

Lettura e scrittura, però, sono competenze di base che appartengono a ogni disciplina.

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Introduzione

LE CARAT T ERIST ICHE DI UNA DIDAT T ICA ST EAM 1 La base di una didattica ST EAM è il sul pensiero computazionale ovvero un’attitudine mentale che permette di risolvere problemi di varia natura seguendo metodi specifici. Il pensiero computazionale è un processo logico-creativo che consente di scomporre un problema complesso in problemi più semplici, quindi più gestibili se affrontati uno dopo l’altro. Trovando una soluzione a ciascuno di essi è possibile risolvere il problema originario.

2 Il contesto è motivante, coinvolgente e apre le porte della scuola al mondo reale. Esplicitando il senso e lo scopo di ciò che si fa in classe, aiuta ad abbattere la barriera del drop out scolastico di cui ogni insegnante è tenuto a occuparsi fin dai primi anni di scuola.

3 Il lavoro di gruppo, la comunicazione efficace e le abilità interpersonali hanno un’importanza fondamentale e preludono a quella che sarà la vita sociale e lavorativa dei ragazzi del ventunesimo secolo, nel quale la quantità e diversità di informazioni rende poco plausibile, se non impossibile, lo svolgimento di qualsiasi lavoro in totale autonomia.

4 Il programma è fortemente inclusivo, per l’importanza che ogni membro riveste all’interno del gruppo, in dipendenza dalle proprie peculiari abilità.

5 Il pensiero critico, il problem solving, la capacità di prendere decisioni, di essere creativi e innovativi, sono una palestra significante che allena i ragazzi all’approccio con qualsiasi branca del sapere, sia essa umanistica o scientifica, e alla vita sociale.

6 L’errore assume il significato positivo di crescita personale. Sbagliare è considerata come possibilità sia di nuove scoperte sia di rimettersi in gioco in un ambiente sicuro e protetto, per allenarsi alla resilienza.

7 In un percorso ST EAM non esiste la soluzione giusta o corretta, perché innovazione e creatività sono sempre al primo posto.

8 La classe lavora in gruppi e l’insegnante assume il ruolo di guida applicando la metodologia dell’Inquired Based Learning, ovvero una metodologia didattica basata sull’investigazione, volta a stimolare nello studente la formulazione di domande e azioni per risolvere problemi e capire fenomeni.

9 Il nucleo della didattica ST EAM consiste nell’applicazione del metodo scientifico, del Tinkering, della progettazione ingegneristica e del Coding.

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Introduzione

CHE COS'È IL T INKERING? Il Tinkering, che in lingua originale vuol dire armeggiare, trafficare con, darsi da fare, nasce più di dieci anni fa negli Stati Uniti e precisamente nel Museo delle Scienze di San Francisco, dove un gruppo di educatori apre il Tinkering Studio. In questo spazio creativo i bambini hanno la possibilità di investigare fenomeni scientifici e creare, con i più disparati materiali messi a disposizione, invenzioni completamente originali. Nato inizialmente con lo scopo di appassionare i bambini alla scienza, alla tecnologia e alla matematica, il Tinkering si è sviluppato rapidamente in moltissimi Paesi del mondo ed è menzionato nel Piano Nazionale Scuola Digitale come uno strumento importante per lo sviluppo delle competenze del XXI secolo e per l’educazione alle discipline ST EAM. Lo scopo del Tinkering è costruire oggetti di vario genere e meccanismi funzionanti, utilizzando materiali di recupero, facilmente reperibili anche in casa, e lavorando in gruppo. Vasetti, scatole, tappi, bicchieri, carta, pezzi di legno, fili metallici sono solo alcuni esempi di ciò che serve per iniziare a creare e costruire di tutto e di più: circuiti elettrici, giochi meccanici, semplici robot…

CHE COS'È L'INGEGNERIA? Nell’Enciclopedia Treccani leggiamo che l’ingegneria è l’insieme di studi e tecniche che utilizzano le conoscenze delle varie branche delle scienze (fisica, chimica ecc.), unite a quelle tecnologiche (per es. materiali), per risolvere problemi applicativi e per progettare e realizzare opere di diversa natura come quelle edili o meccaniche.

I campi di applicazione dell’ingegneria si sono allargati da quelli tradizionali della costruzione di manufatti e di trasformazione della materia alla soluzione di problemi aventi per oggetto sia la materia organica e inorganica sia processi di carattere più teorico e astratto, per cui ingegneria economica, ingegneria finanziaria, ingegneria costituzionale, ingegneria della gestione aziendale sono solo alcune delle nuove discipline.

Parlare di bambini e ingegneria può quindi sembrare un azzardo. Tuttavia, in ambiente didattico il Tinkering è associato a una didattica appropriata a bambini piccoli ed è considerato un approccio informale alle discipline ST EAM, mentre l’ingegneria propone una procedura precisa e delineata che dà ai ragazzi la possibilità di agire in modo più ponderato e permette soprattutto di sistematizzare le fasi di creazione e di intraprendere un percorso metacognitivo. Il processo che è alla base della progettazione ingegneristica porta, infatti, non solo all’applicazione del pensiero critico, del problem solving e delle competenze globali o trasversali, ma anche a un’analisi e un’appropriazione di tali concetti.

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Introduzione

DALLA REALIZZAZIONE MANUALE ALL'INVENZIONE Se l’applicazione del processo di progettazione ingegneristica è uno dei nuclei dell’approccio ST EAM, il punto di inizio è la risoluzione di un problema e la creazione di qualcosa che soddisfi lo scopo. Ma quali sono le differenze tra la metodologia ST EAM e la realizzazione di un artefatto, attività normalmente svolta nella maggior parte delle aule scolastiche? E quali sono i vantaggi dell’applicare questo metodo?

Gli scaffali dei negozi di giocattoli e dei supermercati, le librerie, Internet e perfino i testi scolastici offrono tantissime idee dettagliate di bricolage o di costruzione; tuttavia, non danno altrettanti spunti per mettere in atto il pensiero critico o creativo. Al contrario, impegnano i ragazzi nella comprensione di un testo regolativo e a seguire passo passo un set di istruzioni.

Certo, tradizionalmente questi tipi di attività sono definiti creativi, ma non c’è molto spazio perché il ragazzo possa mettere in pratica l’immaginazione. Al contrario, se non seguirà le istruzioni pedissequamente, il lavoro (o lavoretto, termine detestabile) non avrà il risultato atteso, illustrato o fotografato e quindi non soddisferà chi lo ha realizzato.

La metodologia ST EAM non dà istruzioni, non prescrive che cosa realizzare e come, ma propone una sfida che la classe, divisa in gruppi, deve risolvere.

Solitamente in riviste, libri o anche in programmi televisivi troviamo testi quali: Come costruire una catapulta, seguiti dai materiali e dalle fasi per la costruzione.

In un approccio ST EAM, al contrario, leggeremo: In un orto circondato da un alto steccato, la fata madrina e Cenerentola sono perplesse. Il ballo al castello sta per iniziare, ma perché la fata riesca a fare la super magia ci vuole una zucca. Ma, accipicchia... non ce n’è nemmeno una! Fortunatamente, tu hai una zucchetta e puoi aiutare Cenerentola. Veramente hai una pallina di carta arancione, ma con tutta questa fretta non è il caso di fare gli schizzinosi...

SF IDA La tua sfida è lanciare la zucchetta al di là dello steccato, in modo che la fata possa trasformarla e Cenerentola possa andare al ballo.

VINCOLI Non puoi lanciare la zucchetta né con le mani né con i piedi.

La zucchetta deve superare un ostacolo (lo steccato) alto almeno 50 cm per almeno 3 volte.

MAT ERIALI Puoi usare qualsiasi materiale, ma ti potrebbe servire un pezzo di cartone per realizzare lo steccato e un metro per misurarne l’altezza.

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Introduzione Ai ragazzi non viene quindi suggerito che cosa costruire e, per quanto sia naturale pensare a una catapulta, nel momento in cui ne abbiamo parlato qualche riga sopra, saranno liberi di realizzare qualsiasi marchingegno, dalla catapulta all’elevatore al razzo o chissà che cos’altro, e saranno liberi di farlo con i materiali che preferiscono.

In        

questo modo, ogni partecipante del gruppo dovrà: identificare il problema attivando il pensiero logico e il pensiero critico; raccogliere informazioni su come un problema simile può essere stato risolto; immaginare, attivando tutta la propria creatività, che cosa può risolvere il problema; pianificare le fasi di costruzione mettendo in moto processi logici e metacognitivi; predisporre una lista di strumenti e materiali necessari; decidere e distribuire i ruoli all’interno del gruppo; realizzare l’invenzione, seguendo le fasi e mettendo in gioco la propria abilità manuale; verificare sul campo l’efficacia e l’efficienza della realizzazione e, se necessario, produrre un grafico;  accettare l’errore come input di miglioramento;  condividere il proprio risultato con gli altri gruppi;  autovalutare le proprie azioni e il proprio comportamento.

Per fare tutto questo, il gruppo seguirà una procedura che non è altro che l’esemplificazione del processo di progettazione ingegneristica.

La Bella Addormentata nel bosco

IL MIO PROGET T O PER IL SIST EMA D'ALLARME

La Bella Addormentata nel bosco

Immagino e disegno le mie idee

Identifico il problema 1 Quale problema deve essere risolto?

2 Chi ha il problema che deve essere risolto?

3 Perché è importante risolvere questo problema?

4 Quali sono i vincoli?

Raccolgo informazioni

Scelgo l’idea numero

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Introduzione

La Bella Addormentata nel bosco

Pianifico

Strumenti e materiali

La Bella Addormentata nel bosco

Verifico sul campo Faccio almeno 3 test per verificare se l’allarme entra in funzione ogni volta che la pallina passa attraverso la porta.

Lancio della palla

L’allarme suona

L’allarme NON suona

1° lancio 2° lancio 3° lancio Fasi di realizzazione

Rifletto NON F UNZIONA: RIF LET T O E CI RIPROVO!  Voglio cambiare

Creo

Condivido

Realizzo l’idea seguendo la mia pianificazione.

Presento il mio sistema d’allarme alla classe.

F UNZIONA: RIF LET T O E MIGLIORO!  Vorrei migliorare

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Il nostro ruolo di insegnanti assume quindi una valenza molto diversa, poiché presuppone la disponibilità ad assistere all’autoapprendimento senza interferire nelle scelte logiche o illogiche della classe. Dovremo porci come chi allenerà i ragazzi nel prendere sempre più familiarità con una procedura che darà loro la possibilità di scoprire i propri talenti.

Ciascuna fase del processo sottende ad abilità di pensiero e di relazione con gli altri che esemplificheremo man mano attraverso numerose schede e riflessioni.

All’interno di questo volume l’insegnante troverà poi delle griglie di valutazione e, al termine, una serie di “diplomi” che potranno essere fotocopiati e distribuiti agli alunni o appesi in classe.

I migliori maestri sono quelli che ti indicano dove guardare, ma non ti dicono che cosa vedere.

Alexandra K. Trenfor

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Introduzione

I DOCUMENT I MINIST ERIALI Nel testo delle Indicazioni Nazionali e Nuovi scenari presentato dal M.I.U.R. il 22 febbraio del 2018 ovvero il documento a cura del Comitato Scientifico Nazionale per il curricolo della Scuola dell’Infanzia e del Primo Ciclo di Istruzione in cui si parla di pensiero computazionale, metodo scientifico e tecnologia come argomenti fondamentali nella didattica attuale, viene esplicitato che cosa si intende per pensiero computazionale e scientifico e quali sono le competenze sociali, digitali, metacognitive e metodologiche messe in atto.

5.4 IL PENSIERO COMPUTAZIONALE Lingua e matematica, apparentate, sono alla base del pensiero computazionale, altro aspetto di apprendimento che le recenti normative, la legge 107/2015 e il decreto legislativo n. 62/2017 chiedono di sviluppare. Attività legate al pensiero computazionale sono previste nei Traguardi delle Indicazioni in particolare nell’ambito della Tecnologia, tuttavia se ne possono prevedere in ogni ambito del sapere.

Per pensiero computazionale si intende un processo mentale che consente di risolvere problemi di varia natura seguendo metodi e strumenti specifici pianificando una strategia. È un processo logico creativo che, più o meno consapevolmente, viene messo in atto nella vita quotidiana per affrontare e risolvere problemi. L’educazione ad agire consapevolmente consente di apprendere ad affrontare le situazioni in modo analitico, scomponendole nei vari aspetti che le caratterizzano e pianificando per ognuno le soluzioni più idonee. Tali strategie sono indispensabili nella programmazione dei computer, dei robot, ecc. che hanno bisogno di istruzioni precise e strutturate per svolgere i compiti richiesti. Tuttavia, nella didattica si possono proficuamente mettere a punto attività legate al pensiero computazionale anche senza le macchine. Ogni situazione che presupponga una procedura da costruire, un problema da risolvere attraverso una sequenza di operazioni, una rete di connessioni da stabilire, si colloca in tale ambito, a patto che le procedure e gli algoritmi siano accompagnati da riflessione, ricostruzione metacognitiva, esplicitazione e giustificazione delle scelte operate.

Sostanzialmente, si tratta di un’educazione al pensiero logico e analitico diretto alla soluzione di problemi. Impiegandolo in contesti di gioco educativo, dispiega al meglio le proprie potenzialità, perché l’alunno ne constata immediatamente le molteplici e concrete applicazioni. Ciò contribuisce alla costruzione delle competenze matematiche, scientifiche e tecnologiche, ma anche allo spirito di iniziativa, nonché all’affinamento delle competenze linguistiche.

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Introduzione

5.5 IL PENSIERO SCIENT IF ICO In ambito scientifico, è fondamentale dotare gli allievi delle abilità di rilevare fenomeni, porre domande, costruire ipotesi, osservare, sperimentare e raccogliere dati, formulare ipotesi conclusive e verificarle. Ciò è indispensabile per la costruzione del pensiero logico e critico e per la capacità di leggere la realtà in modo razionale, senza pregiudizi, dogmatismi e false credenze.

Per il conseguimento di questi obiettivi è indispensabile una didattica delle scienze basata sulla sperimentazione, l’indagine, la riflessione, la contestualizzazione nell’esperienza, l’utilizzo costante della discussione e dell’argomentazione. […] “La ricerca sperimentale, individuale e di gruppo, rafforza nei ragazzi la fiducia nelle proprie capacità di pensiero, la disponibilità a dare e ricevere aiuto, l’imparare dagli errori propri e altrui, l’apertura opinioni diverse e la capacità di argomentare le proprie”. […] “È necessario favorire l’esplorazione e la scoperta, al fine di promuovere il gusto per la ricerca di nuove conoscenze. […] Realizzare attività didattiche in forma di laboratorio, per favorire l’operatività e allo stesso tempo il dialogo e la riflessione su quello che si fa […]”.

6. LE COMPET ENZE SOCIALI, DIGITALI, METACOGNIT IVE E MET ODOLOGICHE […] Tutti gli apprendimenti devono contribuire a costruire gli strumenti di Cittadinanza e ad alimentare le competenze sociali e civiche. Un ambiente di apprendimento centrato sulla discussione, sulla comunicazione, sul lavoro cooperativo, sulla contestualizzazione dei saperi nella realtà, al fine di migliorarla, sull’empatia, sulla responsabilità offrono modelli virtuosi di convivenza e di esercizio della prosocialità.

Le regole che verranno definite e condivise da insegnanti e alunni all’interno delle comunità scolastiche, così come le riflessioni sulle norme che regolano le relazioni nella comunità più ampia, devono sempre trovare riferimento nella Costituzione. In questo modo, la Legge fondamentale dispiegherà, agli occhi dei ragazzi, la concretezza, la vitalità, la profondità che le sono proprie e che non sempre possono essere colte limitandosi a una lettura e a un commento asettico degli articoli che la compongono.

La nostra Costituzione, le Raccomandazioni dell’Unione Europea, i documenti del Consiglio d’Europa e dell’ONU richiamano tutti a un comportamento etico verso le persone, verso l’ambiente e il pianeta da praticare nei comportamenti e nelle relazioni quotidiane. Lo studio delle scienze, della storia, della geografia, delle arti, deve contribuire a costruire questa responsabilità globale.

Le pratiche di Cittadinanza attiva non riguardano, però, solo la declinazione del curricolo nei diversi aspetti disciplinari. L’insegnante, in quanto educatore di futuri cittadini, ha una specifica responsabilità rispetto ai destinatari della sua azione educativa: le sue modalità comunicative e di gestione delle relazioni in classe, le sue scelte didattiche potranno costitu-

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Introduzione

ire un esempio di coerenza rispetto all’esercizio della Cittadinanza, oppure creare una discrasia fra ciò che viene chiesto agli allievi e quello che viene agito nei comportamenti degli adulti. Il curriculum implicito che informa le scelte didattiche può, per esempio, andare nella direzione della promozione dell’autonomia, della costruzione di rapporti sociali solidali nel gruppo classe oppure può concorrere a stimolare passività e competizione; sviluppare pensiero critico, oppure appiattire gli allievi su un apprendimento esecutivo/ inconsapevole/acritico.

La responsabilità è l’atteggiamento che connota la competenza digitale. Solo in minima parte essa è alimentata dalle conoscenze e dalle abilità tecniche, che pure bisogna insegnare. I nostri ragazzi, anche se definiti nativi digitali, spesso non sanno usare le macchine, utilizzare i software fondamentali, fogli di calcolo, elaboratori di testo, navigare in rete per cercare informazioni in modo consapevole. Sono tutte abilità che vanno insegnate.

Tuttavia, come suggeriscono anche i documenti europei sull’educazione digitale, le abilità tecniche non bastano. La maggior parte della competenza è costituita dal sapere cercare, scegliere, valutare le informazioni in rete e nella responsabilità nell’uso dei mezzi, per non nuocere a se stessi e agli altri.

Imparare a imparare, nella società delle informazioni, è la capacità di accedere a esse sapendole adeguatamente selezionare, organizzare, mettere in relazione, utilizzare per gestire situazioni e risolvere problemi. In particolare, per quanto riguarda le possibilità offerte dal web, ma non solo, è necessario che i giovani imparino a ricercare le informazioni nei siti affidabili e autorevoli, che confrontino fonti diverse – non solo reperite in rete, ma anche sui libri, sui documenti e mediante testimonianze – da interpretare criticamente.

Rientrano in questa competenza le abilità di studio e ricerca, che debbono essere insegnate fin dai primi anni di scuola in modo sistematico da tutti i docenti. Ne fanno parte l’autoregolazione, la capacità di governare i tempi del proprio lavoro, le priorità, l’organizzazione degli spazi e degli strumenti, l’autovalutazione rispetto ai propri limiti, risorse e possibilità e modalità di pensiero.

Individuare e risolvere problemi, prendere decisioni, stabilire priorità, assumere iniziative, pianificare e progettare, agire in modo flessibile e creativo, fanno parte dello spirito di iniziativa e di imprenditorialità. È evidente che tali competenze non possono essere sviluppate che in un contesto in cui si collabora, si ricerca, si sperimenta, si progetta e si lavora.

Le competenze chiave di cui si è parlato in questo paragrafo si perseguono in ogni ambito del sapere e del momento del lavoro scolastico: tutti ne sono responsabili.

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o d o t e Il m o c i t s i r e n g e g n i esso c o r p l e d i s a f Le istica r e n g e g n i e n o i di progettaz

GIOCHI

SCHEDE OPERATIVE MATERIALI FOTOCOPIABILI

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Il metodo ingegneristico

GLI INGEGNERI E IL PROCESSO DI PROGET TAZIONE INGEGNERIST ICA Gli ingegneri sono uomini e donne che utilizzano le conoscenze e le scoperte fatte dagli scienziati per inventare ciò che può migliorare la vita e il mondo intorno a noi.

Per svolgere il loro lavoro, gli ingegneri:  si fanno molte domande;  pensano a ciò che può servire per migliorare la vita degli esseri umani (e non solo);  si informano sulle continue scoperte scientifiche;  studiano come funzionano le cose per migliorarle;  immaginano macchine e tecniche che ancora non esistono per migliorare il futuro;  lavorano in gruppo.

Gli ingegneri lavorano in gruppi/squadre/team/equipe perché esistono molti tipi di ingegneri e tutti molto specializzati, quindi alla costruzione di una macchina o di un edificio partecipano più ingegneri esperti in materie specifiche.

Il termine “ingegnere“ risale all’alto medioevo, deriva dal latino ingenium, che significa “congegno, creatore e capacità mentale“.

Il più antico documento italiano in cui appaia il termine “ingegnere“ è datato 19 aprile 1195.

Da allora la parola diventò di uso frequente in Italia e, in forme simili, anche in Francia. Generalmente il termine “ingegneria“ era applicato a macchine, fortificazioni e simili.

Leonardo da Vinci è ricordato come il più grande ingegnere, architetto e visionario di tutti i tempi. Ha previsto cose come l’elicottero, il serbatoio e il sottomarino.

Parlando di ingegneria, i grandi enigmi scientifici da lui posti e risolti attraverso grandi opere, hanno dato spunti significativi al processo di avanzamento tecnologico dell’uomo.

La prima donna ingegnere italiana fu Emma Strada, laureata nel 1908 al Politecnico di Torino con il massimo dei voti. Nel 1957 fondò l'AIDIA (Associazione Italiana Donne Ingegnere e Architetto) con l’intento di promuovere e tutelare il lavoro delle donne nel campo della scienza e delle tecniche, favorire l’assistenza reciproca nel campo della professione, coltivare legami culturali e professionali con analoghe associazioni italiane ed estere. Morì nel 1970, pochi mesi prima di presiedere, a Torino, la III Conferenza internazionale di donne ingegneri e scienziate.

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Il metodo ingegneristico

Sempre parlando di ingegneria non possiamo non citare Jules Verne.

Se fosse vivo avrebbe più di 180 anni e potrebbe vedere realizzate molte delle sue fantastiche invenzioni.

Esempi ne sono il Nautilus, il grande sottomarino elettrico protagonista di “Ventimila leghe sotto i mari”, pubblicato nel 1870 e scritto quando l’elettricità era considerata poco più di una magia.

Da grande visionario qual era, in “Dalla Terra alla Luna”, scritto nel 1865, Verne descrive navicelle spaziali alimentate dalla luce solare. Oggi questa tecnologia esiste: sono vele solari come la sonda orbitante Nanosail-D della NASA. Nello stesso romanzo, lo scrittore racconta di proiettili sparati da un grosso cannone con tale forza da vincere la gravità terrestre e usati per trasportare passeggeri fino alla Luna, quelli che oggi chiamiamo moduli lunari, inoltre immagina un’astronave che atterra e galleggia nell’oceano.

In “La giornata di un giornalista americano nel 2889”, scritto nel 1889, Verne descrive quotidiani impensabili: giornali che vengono ‘detti’ ogni mattina agli abbonati; in pratica, parla del giornale radio che, però, iniziò a essere trasmesso circa 30 anni più tardi. Nello stesso libro, descrive il “fonotelefoto”, ovvero, l’apparecchio e la tecnologia che è alla base delle teleconferenze di oggi.

Tuttavia, come spiega Rosalind Williams, storica della tecnologia al Massachusetts Institute of Technology, “Jules Verne predisse molte cose che poi si sono avverate, ma non per magia, solo perché leggeva molto, parlava con gli esperti e sapeva quel che stava succedendo nel mondo”.

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