RELAZIONE DI OLAF HALLAN GRAVEN
Introduzione
Buongiorno a tutti, sono molto lieto di essere stato invitato a questo convegno.
Mi presento. Sono un ingegnere informatico e mi occupo di sviluppo di software. Sono il Direttore del Dipartimento di Scienze e Sistemi Industriali, all’Università norvegese di Kongsberg. Lavoro pertanto in un luogo un po’ diverso dalla scuola, anche se, in ultima analisi, le problematiche nei confronti dell’apprendimento sono le stesse, così come le sfide che dobbiamo affrontare.
Vorrei condividere con voi alcune riflessioni su ciò che veramente mi sta a cuore, ossia come mantenere impegnati gli studenti perché continuino a imparare, a studiare e a provare piacere studiando. Ecco, questa credo sia la chiave dell’apprendimento: far sì che gli studenti siano attivi, impegnati e appassionati.
Ciò che sappiamo dalla teoria dell’apprendimento è che se esponiamo ripetutamente gli studenti ai contenuti.
essi sono più propensi a mantenere in memoria le informazioni e quindi migliorano sia l’apprendimento sia la comprensione, ma bisogna anche facilitare e sostenere l’apprendimento dando agli studenti un ruolo attivo e consentendo loro di esplorare gli argomenti in prima persona.
Generalmente agli studenti non piace affrontare compiti difficili e soprattutto cercano di evitare argomenti e ambiti in cui hanno incontrato fallimenti e/o problemi.
Come si fa allora a convincere studenti che fanno, ad esempio, fatica in matematica ad impegnarsi di più in questa disciplina rispetto alle altre, quando il loro desiderio è fare esattamente il contrario, ossia spendere più tempo sulle cose che a loro piacciono e tralasciare quelle che non piacciono? Come cambiare questo circolo vizioso?
Questa è una delle sfide che abbiamo voluto affrontare.
Ben presto ci siamo accorti che questo non è un problema che riguarda soltanto il settore dell’istruzione, riguarda anche altri ambienti in tutto il mondo. Ed è stato in questo contesto che abbiamo immaginato e realizzato il nostro progetto, o meglio una serie di progetti collegati.
Il nostro progetto per migliorare l’apprendimento
Gli obiettivi che ci siamo dati per rafforzare e ampliare la capacità e l’efficacia della nostra università e metterla in prima linea nel settore dell’istruzione superiore norvegese sono stati:
- aumentare la copertura dei contenuti educativi online, sia interni che esterni;
- potenziare le competenze tecnologiche educative del personale accademico, la conoscenza degli strumenti e la volontà di usarli;
- aumentare la soddisfazione degli studenti in relazione ai metodi di insegnamento e apprendimento utilizzati, ridurre al minimo i tassi di abbandono e massimizzare il rendimento.
Abbiamo così sviluppato vari corsi standard, di cui una parte basati sulla formazione a distanza.
Abbiamo creato molti video.
Abbiamo usato anche dei format molto tradizionali, che abbiamo mantenuto attivi per vedere cosa funzionava e cosa no.
Coinvolgimento delle aziende
La distribuzione dei contenuti del corso tramite piattaforme MOOC semplifica e promuove le collaborazioni con le aziende.
La partecipazione dello staff tecnico aziendale a lezioni selezionate diventa molto più facile e meno costosa, poiché l’interazione con gli studenti è per lo più eseguita in forma asincrona. Tuttavia, e per sfruttare appieno questa possibilità, prima deve essere sviluppato un modello appropriato basato su dati reali sull’uso dell’apprendimento blended da parte degli studenti.
Computer games
Una delle cose su cui abbiamo riflettuto nella nostra ricerca riguarda i giochi al computer. So che a molti la sola idea fa storcere il naso, perché si pensa che distragga gli studenti e porti via tempo allo studio.
Io ho un atteggiamento diverso, perché i giochi al computer possono far sì che gli studenti si impegnino di più. Si tratta molte volte di studenti che non amano l’apprendimento di routine, perché non tutti hanno la fortuna di andare in una scuola come quella indiana che è stata descritta nella relazione che mi ha preceduto.
La maggior parte degli studenti non vede l’ora di tornarsene a casa per mettersi davanti al computer, magari saltando il pranzo, semplicemente per portarsi avanti di livello nel videogame che sta giocando e soprattutto su quel livello dove ha fallito molte volte. I ragazzi sono tanto presi che, se non ce l’hanno fatta, continuano a provarci e riprovarci. Questo è ciò che capita con i videogames a differenza di quanto avviene con lo studio scolastico.
Ora, se teniamo conto che l’industria dei videogames non può fare giochi troppo facili, o il divertimento se ne va (i giocatori non vogliono l’opzione breve e facile) e che le persone non possono essere costrette né a giocare nè a comprare i giochi, dobbiamo chiederci:
“Come fanno gli sviluppatori di videogames a reclutare nuovi giocatori disposti ad apprendere i loro giochi, spesso lunghi, complessi e difficili, e addirittura convincerli a pagare per farlo?”.
E’ una domanda importante, perché nell’istruzione avviene il contrario; la tendenza, cioè, è quella di “costringere” gli studenti a studiare: devi studiare altrimenti non potrai andare in vacanza, devi fare questo altrimenti non farai quello, ecc…. Tutto il sistema è basato su una sorta di costrizione. Eppure noi in Norvegia abbiamo tantissimi incentivi per promuovere l’apprendimento, abbiamo un sistema di finanziamento importante, ma nonostante gli incentivi abbiamo difficoltà a far apprendere tutti gli studenti, al punto che il sistema si difende e se bocciamo troppi studenti ci tolgono i fondi.
L’industria dei computer games non si fonda su incentivi, perché ovviamente fallirebbe, né può costringere la gente a comprare i giochi. Allora che cosa fanno? 
Come si comportano per convincere le persone a giocare e a pagare per farlo?
Ecco la risposta: “Gameplay”. Andate su Wikipedia, la traduzione è “fare il gioco”, “giocare al gioco”: questo è il punto! Una o più sfide consequenziali in un ambiente simulato. Gameplay è quello che tiene attaccati i giocatori al computer, una storia che si ripete e questa storia sicuramente potrebbe essere ugualmente interessante se si aggiungesse del contenuto didattico.
Il punto è che è molto difficile creare buoni giochi al computer. A volte si producono un centinaio di giochi per arrivare a quello che ha successo e con esso coprire i costi di quelli che invece hanno fallito. Ma non esiste nessuna scuola o università al mondo che abbia i soldi per produrre 100 videogames educativi per realizzarne uno che vada bene, perché occorrono circa 10 – 20 milioni di euro per sviluppare un videogame.
Allora che cosa abbiamo fatto? Abbiamo avviato una serie di esperimenti, cercando di rispondere a queste domande:
- E’ più efficace e conveniente inserire contenuti di apprendimento in un gioco esistente o progettare un gioco specifico finalizzato all’ apprendimento?
- Quali sono i costi correlati per noi che lavoriamo nel campo dell’educazione?
- Qual è la soglia minima di motivazione a giocare?
- Che cosa funziona e cosa non funziona?
Alla fine siamo giunti alla conclusione che se si vuole arrivare a una soluzione relativamente poco costosa bisogna prendere un gioco che già funziona e aggiungervi il contenuto didattico.
Rispetto poi all’”obiezione tempo” (l’utilizzo dei videogame nell’apprendimento farebbe impiegare più tempo) non neghiamo che vi sia del vero, ma il punto è che con le modalità tradizionali, molti studenti non si impegnano neanche per una sola ora. Questo vale soprattutto per gli studenti che hanno difficoltà, quindi perché non utilizzare metodi che riescono ad impegnarli? Se il videogioco appassiona e induce i ragazzi a tornare continuamente a giocare, perché questo principio non deve essere utilizzato per lo studio? Noi riteniamo che siano strategie che debbano essere analizzate e sviluppate.
Laboratori tradizionali e laboratori a distanza
Nella nostra ricerca per il miglioramento dell’apprendimento abbiamo fatto molti altri esperimenti. Lavoriamo moltissimo sui laboratori, sia tradizionali, sia a distanza sia attraverso simulazioni. Il laboratorio è estremamente utile sia per sviluppare abilità pratiche sia come aiuto alla comprensione teorica
Il laboratorio tradizionale
Il laboratorio tradizionale, come il tipico laboratorio di elettronica che si vede nella figura accanto (basetta sperimentale, fili, componenti… e lo schema), è sicuramente utile ed importante, ma dà non pochi problemi, che richiedono tempo e risorse, rallentando gli esperimenti.
Per tutto questo lavoriamo moltissimo anche con laboratori in remoto
Esercitazioni con laboratorio a distanza
Il laboratorio a distanza è utilizzato per esercitarsi nella comprensione di circuiti più avanzati. L’esperimento è stato fatto su un circuito fisico reale, configurabile tramite interfaccia web.
Il laboratorio a distanza offre molti vantaggi. Per esempio in un laboratorio elettronico:
- non si verifica nessuna perdita di tempo a risolvere problemi,
- non si dà nessun errato collegamento delle sorgenti di segnale,
- non si presentano nè errate unità di misura nè componenti difettosi
- può essere utilizzato quando e dove vogliono gli studenti
- lo sforzo richiesto al personale è davvero piccolo
Siamo collegati ad un’ università in Indonesia che utilizza i risultati della nostra ricerca. Tutto è infatti open source e i materiali e gli esperimenti sono disponibili e fruibili da chiunque lo desideri
Ovviamente la cosa ideale sarebbe fare queste stesse cose in laboratorio, ma costerebbe tutto di più e la gestione sarebbe molto più complessa, e non riusciremmo ad avere altrettanti risultati di successo. Con il laboratorio a distanza possiamo, invece, raggiungere tutti i nostri studenti, permettere a tutti di fare esperimenti reali in remoto, veri e non simulati, e sui circuiti più avanzati.
Una volta che i laboratori a distanza sono stati allestiti, l’utilizzo è maggiore di due terzi rispetto a quando si facevano esercitazioni solo nei laboratori tradizionali. In conclusione: con il remoto sono molti di più gli studenti che fanno gli esperimenti e i risultati sono sicuramente migliori rispetto al passato.
Guardate la figura sopra per capire che esperimenti facciamo. Qui si tratta di una pagina web con più componenti.
Si realizza un circuito, si selezionano tutti i componenti e poi lo si fa funzionare, quindi si raccolgono i dati. Questo funziona con un laptop oppure anche con un cellulare. Così, grazie alla telefonia mobile, ci vuole un tempo minimo per realizzare un esperimento di questo tipo, il che vuol dire che possono esserci 120 studenti al minuto che fanno questo tipo di esperimento. Quindi, il professore indonesiano, a cui abbiamo dato il permesso di registrarsi, può far fare questo esperimento anche a 400 studenti. Questa è una cosa ottima perché non costa niente agli utenti.
Il laboratorio tascabile
Abbiamo creato anche un “Pocket Lab”, un laboratorio tascabile, da portarsi a spasso, volendo. La nostra scuola internazionale locale ha adottato lo stesso nostro kit.
Per farlo abbiamo contattato dei fornitori cinesi, chiedendo loro di fornirci i componenti a prezzi molto bassi per poter equipaggiare tutti gli studenti.
Ogni kit costa circa 30 – 35 dollari. Certo è un costo, ma è accessibile a tutti, inoltre è utilizzabile con molte diverse materie.
Il kit contiene:
- Arduino
- Basetta sperimentale, cavi, Batteria, Resistori
- LED, matrice LED, LCD,
- Motore Servo, Motore passo-passo, Interruttori, Pulsante,
- IR-LED, Ricevitore IR, Controllo remoto(IR)
- Tecnologia RFID,
Agli studenti piace perché qualsiasi tavolo può essere trasformato in un laboratorio, anche il tavolo della cucina, e ci possono lavorare quando vogliono. Ci lavorano da soli, spontaneamente, facendo tanti esperimenti interessanti.
Estensione del laboratorio tascabile
Un’altra cosa interessante è stata l’estensione del laboratorio tascabile, collegando dispositivi analogici con solo 10 dollari in più. In questo caso serve avere un laptop, che ovviamente costa ben di più rispetto al resto, ma la maggioranza degli studenti ne possiede uno, quindi rimane solo da acquistare il kit.
E’ una soluzione che agli studenti piace molto, molto di più di quando il laboratorio appartiene alla scuola. Quando qualcosa appartiene a loro la curano e la usano di più. Se la perdono ci rimettono di tasca loro. Sono gli studenti i titolari di questo kit, se ne occupano e vi prestano attenzione.
Da parte nostra prepariamo la descrizione del laboratorio con un video e una dispensa per gli studenti del primo anno che sono al primo semestre. Si tratta generalmente di studenti che sono appena entrati nella scuola secondaria superiore.
Progetto realizzato da studenti del 1° anno di ingegneria
A fianco un’altra immagine che voglio mostrarvi. Si tratta di un progetto realizzato dagli studenti del primo anno di ingegneria elettrotecnica, che hanno creato dei propri dispositivi utilizzando questo kit. Vi hanno poi aggiunto altre cose come la stampa 3D, il taglio laser del materiale per la lavorazione del legno, degli orologi, tutto fatto dagli studenti.
Addirittura uno dei più bravi è partito da questo kit per realizzare un telefonino con cui è possibile chiamare e mandare messaggi, certo non è uno smartphone, ma è un telefonino a tutti gli effetti. Lo studente che lo ha progettato è di ingegneria elettrotecnica, ma anche uno studente della scuola superiore lo potrebbe fare con una guida.
Si tratta di un lavoro a progetto, abbiamo sentito parlare molto, in questo seminario, dell’apprendimento basato sui progetti. Personalmente mi piace molto questo tipo di apprendimento ed è un format che applichiamo spessissimo nell’ambito del curriculum nelle nostre scuole, perché quando ci si sente titolari del proprio lavoro si è più spronati a colmare le proprie lacune, si scopre ciò che non si conosce, e si è in grado di progredire. E’ un metodo stimolante, servono anche in questo caso delle lezioni ma molto meno rispetto all’insegnamento tradizionale.
Conclusioni
Vorrei concludere con una domanda: “ Come fare perché tutto questo funzioni in contesti diversi ?”
La maggioranza di voi, o forse nessuno di voi, si occupa di ingegneria elettronica o elettrotecnica nell’ambito della scuola secondaria, allora il punto è come ispirarsi a quanto vi ho illustrato per applicarlo nel vostro contesto.
Le questioni da affrontare rimangono, per tutti, le stesse e cioè:
- come migliorare la conoscenza che gli studenti hanno di sé;
- come migliorare le abilità degli studenti nella “gestione delle prestazioni”;
- come migliorare le possibilità di interazione tra supervisore e studente, nonostante la distanza nel tempo e nello spazio;
- come rendere la valutazione automatica.
Spero che i suggerimenti dati riescano ad aiutarvi a trovare alcune risposte a questi interrogativi e a queste sfide.
Grazie, questo è quanto volevo dire.