Diario di Bordo dell’Ingegnere del Futuro: Cosa Vogliono Davvero gli Studenti?

Ciao a tutti! Oggi voglio portarvi con me in un viaggio affascinante nel mondo dell’educazione ingegneristica, ma da una prospettiva un po’ diversa: quella degli studenti delle scuole superiori. Vi siete mai chiesti cosa passa per la testa di un adolescente quando deve documentare un progetto di ingegneria? Cosa considera davvero “fatto bene” in un diario di progettazione? Beh, io sì, e quello che abbiamo scoperto è davvero illuminante!

Immaginatevi la scena: futuri ingegneri, designer, innovatori, chini sui loro banchi, alle prese con la creazione di qualcosa di nuovo. Il diario di progettazione ingegneristica (qualcuno lo chiama taccuino dell’ingegnere, logbook, o persino diario dell’inventore) è il loro fedele compagno di avventura. È lì che dovrebbero annotare idee, schizzi, calcoli, fallimenti e successi. Un po’ come il diario di bordo di un esploratore, ma per avventure tecnologiche! Questo strumento non è solo un “compitino”, ma un modo per incoraggiare un approccio sistematico al problem solving, arricchire l’esperienza educativa e, diciamocelo, stimolare il pensiero critico. Pensateci: è un riferimento per sé stessi, per non perdere il filo del ragionamento, ma anche per gli altri, per comunicare il proprio lavoro.

Ma come si impara a fare un BUON diario di progettazione?

Bella domanda! Spesso si danno delle rubriche, delle griglie di valutazione, ma siamo onesti: a volte sono un po’ astruse e non bastano a far capire davvero cosa serve. È come dare la ricetta di un piatto gourmet a chi non ha mai cucinato: gli ingredienti ci sono, ma il “come” e il “perché” rimangono un mistero. Ecco perché nel nostro studio abbiamo voluto provare qualcosa di diverso, un approccio che chiamiamo Learning by Evaluating (LbE), ovvero “Imparare Valutando”.

In pratica, prima che gli studenti iniziassero il loro progetto, li abbiamo messi nei panni dei giudici. Abbiamo utilizzato una tecnica chiamata Adaptive Comparative Judgment (ACJ). Funziona così: mostriamo agli studenti due esempi di diari di progettazione (presi da lavori di studenti degli anni precedenti) e chiediamo loro: “Quale dei due è un esempio migliore di diario?”. E non basta scegliere, devono anche spiegare il perché della loro preferenza. Questo processo di confronto e giustificazione è potentissimo! È un po’ come l’apprendistato cognitivo: osservando, imitando e interagendo con esempi concreti, gli studenti affinano le loro capacità di pensiero e problem solving.

La Lente d’Ingrandimento: Il Modello CER

Per capire a fondo come ragionavano i nostri giovani “giudici”, abbiamo analizzato i loro commenti usando il modello Claim-Evidence-Reasoning (CER). Sembra complicato, ma è più semplice di quanto si pensi:

• Claim (Affermazione): La loro scelta. Ad esempio: “Il diario B è migliore del diario A”.
• Evidence (Prove): Cosa hanno visto nel diario scelto che supporta la loro affermazione. Ad esempio: “Perché il diario B ha schizzi dettagliati e una chiara descrizione del problema”.
• Reasoning (Ragionamento): La spiegazione del perché quelle prove rendono il diario migliore. Ad esempio: “Gli schizzi dettagliati aiutano a capire meglio il processo di progettazione e la descrizione del problema fa capire subito l’obiettivo”.

Questo modello è un pilastro nell’educazione STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) perché ci aiuta a valutare la qualità dell’argomentazione scientifica. E noi volevamo proprio capire quali fossero gli attributi che, secondo gli studenti, rendono un diario di progettazione “superiore”.

Abbiamo coinvolto 35 studenti da quattro scuole superiori, tutte parte di un distretto scolastico molto eterogeneo, con una forte rappresentanza di studenti provenienti da background sottorappresentati nelle discipline STEM. Un dettaglio importante, perché ci dà una visione più ampia e inclusiva.

Cosa Rende un Diario di Progettazione Davvero “Migliore” Secondo gli Studenti?

Analizzando i commenti degli studenti, sono emersi tre modelli di risposta: alcuni fornivano solo Claim ed Evidence (CE), mancando del ragionamento; altri Claim e Reasoning (CR), senza prove concrete; e infine, i più completi, quelli con tutti e tre gli elementi: Claim, Evidence e Reasoning (CER). Ovviamente, questi ultimi erano i più ricchi di informazioni!

Ma veniamo al sodo: quali sono gli ingredienti segreti di un diario di progettazione “top” secondo i ragazzi? Ecco cosa ci hanno detto, forte e chiaro:

• Aiuti Visivi a Go-Go: Schizzi, diagrammi, grafici, tabelle. Gli studenti li adorano! Perché? Semplice: aiutano a visualizzare il prodotto finale, a capire meglio il processo di progettazione e forniscono informazioni immediate. Specialmente all’inizio di un progetto, quando l’idea è ancora un po’ fumosa, un buon disegno vale più di mille parole.
• Dettagli, Dettagli, Dettagli: Un diario che include la definizione chiara del problema, i materiali usati, le linee guida del progetto e le varie fasi del processo ingegneristico è considerato di gran lunga superiore. Questi dettagli, secondo gli studenti, permettono di capire meglio il tutto, fungono da guida per il proprio lavoro e consentono di “rubare” (in senso buono!) idee e applicarle al proprio progetto.
• Viva gli Errori (Documentati!): Sembra un controsenso, ma non lo è. Gli studenti apprezzano moltissimo i diari che mostrano anche le sfide affrontate e gli errori commessi. Perché? Perché forniscono indicazioni su come risolvere problemi simili, aiutano a prepararsi a possibili ostacoli e, soprattutto, fanno capire che il processo di progettazione è fatto anche di tentativi, fallimenti e miglioramenti. È l’essenza stessa dell’ingegneria!
• Ordine e Chiarezza: Un diario ben organizzato, coeso, con una scrittura logica e una presentazione facile da leggere è un altro must. Questo permette di comprendere efficientemente i dettagli del processo e facilita l’applicazione di quanto visto al proprio lavoro.
• Il Processo di Progettazione Nero su Bianco: Gli studenti preferiscono diari che mostrino chiaramente tutte le fasi del processo di progettazione ingegneristica. Questo fornisce le informazioni necessarie per i loro progetti, risponde alla definizione del problema, è più facile da capire e, quindi, più applicabile.

E il ragionamento dietro queste preferenze? Beh, in generale, gli studenti hanno sottolineato che questi elementi rendono il diario una risorsa preziosa perché:

• Aiuta a comprendere meglio il processo di progettazione.
• Fornisce linee guida utili per il proprio progetto.
• Facilita la generazione di idee.
• Offre chiarezza didattica.

Perché Tutto Questo è Importante?

Questa ricerca ci dice tanto! Innanzitutto, conferma che l’approccio LbE è un potente strumento formativo. Mettere gli studenti nella posizione di valutare il lavoro dei pari li spinge a una riflessione più profonda e a una crescita metacognitiva. Non si limitano a identificare differenze superficiali (come “più disegni” o “scrittura più chiara”), ma sono in grado di giustificare le loro preferenze con ragionamenti legati ai componenti chiave del processo di progettazione ingegneristica.

Inoltre, i temi emersi (supporti visivi, dettagli, errori documentati, organizzazione e processo completo) ci offrono una base solida per aiutare gli insegnanti a “scaffolding”, cioè a costruire impalcature di supporto, per guidare gli studenti verso una comprensione più profonda di cosa significhi “lavoro di qualità” e per incoraggiare pratiche riflessive. È come se gli studenti stessi ci dicessero: “Ecco cosa ci serve per imparare meglio!”.

I ragazzi vedono i diari dei loro compagni non solo come oggetti da giudicare, ma come risorse per guidare e ispirare il proprio processo di progettazione. E questo è fantastico! Significa che l’LbE può davvero “preparare il terreno” per le loro future decisioni di progettazione.

Limiti e Prospettive Future

Certo, come ogni studio, anche il nostro ha qualche limite. Ad esempio, dato che abbiamo lavorato con quattro scuole e insegnanti diversi, gli artefatti (i diari) che gli studenti hanno confrontato non erano sempre perfettamente omogenei. A volte si confrontava uno schizzo di brainstorming di una pagina con la panoramica di un progetto finale di tre pagine. Questo potrebbe aver spinto gli studenti a concentrarsi su criteri come la “leggibilità” o gli “aiuti visivi”, dato che i contenuti non erano sempre paragonabili sulla stessa scala. Per studi futuri, potrebbe essere utile restringere il campo degli artefatti, magari concentrandosi su una specifica fase del processo di progettazione (come l’ideazione) o su un compito specifico.

Inoltre, per questioni di consenso alla partecipazione, abbiamo dovuto escludere i dati di alcuni studenti, e questo potrebbe aver dato un peso maggiore alle opinioni di chi ha partecipato pienamente.

Tirando le Somme

Nonostante questi piccoli nei, credo fermamente che questo studio ci dia una pacca sulla spalla e ci dica che siamo sulla strada giusta. L’approccio “Imparare Valutando” (LbE) non è solo una bella idea sulla carta: funziona! Aiuta gli studenti a sviluppare pensiero critico, alfabetizzazione progettuale e apprendimento riflessivo.

Fornendo opportunità di confronto tra pari e riflessione strutturata, l’LbE supporta gli studenti nel diventare apprendisti più intenzionali e metacognitivi, non solo nell’educazione ingegneristica, ma in generale. E chissà, magari il prossimo grande innovatore sta proprio ora imparando a tenere un diario di progettazione “top” grazie a queste intuizioni!

Fonte: Springer