Formazione in tecnologia e scienze naturali

Nel progetto «Contesti tratti dalla ricerca tecnologica» gli insegnanti in formazione del livello secondario I analizzano i progetti di ricerca della Scuola Universitaria Professionale di Lucerna – Ingegneria, fanno esperienza dei concetti fisici soggiacenti e ne derivano ambienti di apprendimento con un programma d’insegnamento per gli allevi del livello secondario I. Dal punto di vista specialistico beneficiano del supporto del personale scientifico della scuola universitaria professionale. I contesti tematici si riferiscono alle competenze del programma d’insegnamento 21, 3° ciclo, ambito Natura e tecnologia.

Finalità: promuovere l’interesse attraverso concetti fisico-tecnici per mezzo di contesti quotidiani dalla ricerca.

Il progetto mira a sviluppare, realizzare e sottoporre a ricerca un evento didattico interdisciplinare in tutte le scuole universitarie per studenti ASP (livello primario) e studenti delle scuole universitarie tecniche coinvolte. La cooperazione tra studenti di diverse scuole universitarie vuole portare al trasferimento delle conoscenze e, in ultima analisi, tener conto del fatto che in un mondo sempre più plasmato dalle scienze naturali e dalla tecnologia i contenuti della formazione tecnica sono elementi irrinunciabili di un’istruzione generale moderna e formano la base della partecipazione sociale. Dal punto di vista dei contenuti l’attenzione si concentra sul tema La tecnologia prendendo come esempio l’abitazione: si studia il ciclo di vita dell’edificio considerando gli aspetti Costruire e realizzare, Spostare e trasportare e Flussi di materiali, sempre concentrandosi sull’Energia. La comprensione della tecnologia sottesa all’evento didattico comprende il processo e il prodotto e riprende le dimensioni tecniche Sviluppare, Produrre e Applicare come elementi di un’unità. In un’ottica di technikos (termine greco significante artistico, a regola d’arte) l’evento didattico conduce i partecipanti, attraverso l’osservazione e l’utilizzo di artefatti tecnici, a un processo tecnico partecipativo di sviluppo e progettazione.

Il progetto si prefigge tre obiettivi principali. Da un lato, rafforza il dialogo interdisciplinare della formazione tecnica individuando e tematizzando le esigenze dei diversi soggetti coinvolti. Da questa attività deriva una sistematizzazione delle discipline a tutti i livelli scolastici, dalla scuola materna fino al livello secondario I. In secondo luogo, si sviluppano per mezzo di una cooperazione interdisciplinare unità didattiche e di apprendimento esemplari per il livello secondario I, con particolare attenzione alle materie relative a natura e tecnologia, nonché alla progettazione tecnica e tessile. Docenti e ricercatori delle alte scuole pedagogiche e tecniche apportano diversi background e prospettive specialistiche alla «tecnologia» e alla «formazione tecnica» e li analizzano con gli insegnanti attuali e futuri. Infine, si rileva l’efficacia delle unità didattiche e di apprendimento con un test delle competenze e un’approfondita valutazione di follow-up. I risultati vengono raccolti e presentati in occasione di conferenze e per mezzo di pubblicazioni specializzate.

Il progetto si prefigge lo scopo di esaminare il tipo di compiti nell’ambito della progettazione tecnica per rilevare la motivazione degli allievi. In particolare, viene analizzato l’influsso della natura del compito sul concetto di sé dell’alunno in relazione alla materia. Lo studio si traduce in compiti concreti e raccomandazioni per una didattica capace di salvaguardare le pari opportunità della progettazione tecnica e per la didattica specialistica. I risultati e le raccomandazioni vengono messi a disposizione degli studenti della PHBern, degli insegnanti praticanti e dei docenti della PHBern e della Berner Fachhochschule (BFH) sotto forma di pubblicazioni e conferenze, trasferendo così i risultati al contesto formativo delle due istituzioni. I lavori di ricerca vengono pianificati e realizzati dalla PHBern sotto la supervisione tecnica della BFH.

Con questo progetto si sviluppano quesiti e istruzioni per l’applicazione di metodi analitici come la «spettronomia UV» nei corsi di studi della PHBern e per gli alunni del livello secondario I (e II). Ci si pone altresì l’obiettivo di elaborare un piano per l’acquisto in comune di strumentazione analitica e uno schema d’uso condiviso. Ciò include l’elaborazione didattica dei relativi contenuti delle lezioni sia per l’insegnamento presso la PHBern (ed eventualmente la BFH) sia per la scuola dell’obbligo (ed eventualmente i licei). Infine, si valuta l’uso di tali dispositivi per ulteriori temi (p. es. l’invecchiamento del materiale ecc.).

Nell’ambito di questo progetto, il personale della PHBern e della Berner Fachhochschule concepisce basi, metodi, strumenti e materiali che consentono agli insegnanti di affrontare il tema del «suolo» insieme agli allievi. Gli scopi da raggiungere sono i seguenti risultati parziali:

1. analisi della situazione attuale e delle esigenze degli insegnanti e ricerca sulle basi dal punto di vista specialistico e della didattica specialistica;
2. schemi per gli insegnanti, approcci esemplari, autoesperimenti didattici (compresi strumenti/materiali nel luogo di formazione «suolo»);
3. documentazione/analisi/valutazione degli esperimenti con gli studenti;
4. realizzazione di corsi in diversi moduli di formazione iniziale e continua degli insegnanti presso la PHBern, in collaborazione con studenti e docenti della Berner Fachhochschule.

La PHBern e la BFH lavorano congiuntamente allo sviluppo di un’offerta didattica per la formazione di base al livello secondario I che sia in grado di veicolare i concetti fisici di base dell’elettronica. A questo proposito vengono sviluppati e sperimentati dei materiali didattici idonei. Inoltre viene elaborata un’offerta di formazione continua per gli insegnanti del livello target. I materiali didattici sono testati, valutati e migliorati nel contesto della formazione di base della PHBern Sec I, nel corso di studi Tecnologia della corrente continua della BFH, nella formazione continua e al livello target Sec I.

Il saper gestire in modo sostenibile le risorse naturali e riconoscere le interrelazioni ambientali riveste una grande importanza nella società attuale. Un aspetto di cui tiene conto anche il piano d’insegnamento 21 (cfr. i campi di competenza NT 1, 8 e 9 e le idee guida ESS). Studenti della PHBern elaborano insieme con esperti della BFH materiale didattico e dispositivi di misura tramite i quali gli alunni documentano presso scuole diverse, durante sei mesi, processi biotici e abiotici su una superficie test di 20m². Le osservazioni e i dati rilevati costituiscono un riferimento pragmatico al MINT. Vengono inoltre effettuate le prime esperienze con lavori scientifici. A medio termine l’offerta d’insegnamento e di apprendimento per gli insegnanti verrà ampliata.