L’esperienza del settore spaziale nel perfezionare costantemente la sua proposta di PCTO per orientare i giovani verso studi tecnico-scientifici
di Rosa Tagliamonte1
L’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) si adopera per supportare la formazione dei giovani attraverso iniziative che si pongono l’obiettivo di innalzare il livello di alfabetizzazione scientifica degli studenti, attirandoli verso studi e carriere tecnico-scientifiche e accrescendo il loro interesse verso le attività spaziali. Dall’anno scolastico 2015/2016, l’ASI promuove percorsi di alternanza scuola-lavoro su tematiche spaziali per accelerare la diffusione di un modello di successo, rappresentato dal settore spaziale italiano ed europeo, tra le giovani generazioni. Attraverso percorsi educativi tecnico-scientifici calibrati sulle esigenze scolastiche, l’ASI intende creare un’interazione reale tra scuola e lavoro, promuovendo anche la creazione di un contesto scolastico più informato sulle opportunità che le materie STEM (Scienze, Tecnologia, Ingegneria, Matematica) possono offrire ai giovani (Tagliamonte, 2017).
Condividendo l’importanza che il Legislatore italiano attribuisce ai PCTO, ASI nell’anno scolastico 2018/2019, ha ampliato la propria offerta formativa offrendo due percorsi di alternanza scuola-lavoro che hanno posto al centro ‘il saper fare’ e ‘l’esperienza pratica’ come necessari elementi di una proposta educativa più ampia che mira ad attuare una modalità di apprendimento flessibile per collegare la formazione in aula con l’esperienza pratica, favorendo sia l’orientamento dello studente sia collegamenti organici tra mondo della scuola e quello articolato della ricerca in ambito tecnico-scientifico.
I PCTO proposti da ASI
I due percorsi messi a punto da ASI sono il Percorso ad-hoc ‘Analisi mineralogica di superfici planetarie mediante l’utilizzo del tool online MATISSE’ e il Percorso standard di Alternanza Scuola Lavoro.
Il Percorso standard di Alternanza scuola-lavororappresenta una proposta consolidata che ASI propone a partire dall’anno scolastico 2015/2016 e i cui contenuti vengono riadattati ogni anno per meglio rispondere alle esigenze degli studenti e offrire un percorso formativo sempre più basato sulle reali attività svolte dall’Ente. Nell’anno scolastico 2018/2019, sulla base degli stimoli ricevuti dagli studenti nelle edizioni precedenti, il Percorso standard è stato aggiornato mediante l’inserimento di nuovi moduli didattici e ampliando il tempo dedicato all’analisi dei dati: l’obiettivo è stato quello di valorizzare le principali attività tecnologiche, programmatiche e manageriali, offrendo ai partecipanti la possibilità di conoscere una realtà, quella della comunità spaziale italiana, basata sull’eccellenza. Anche in questo caso il percorso didattico è stato articolato in tre distinte fasi: le prime due fasi si sono svolte nel mese di maggio 2019 e hanno visto protagonisti gli esperti ASI che hanno incontrato gli studenti del Liceo Scientifico Statale ‘Talete’ di Roma e del Liceo Scientifico Statale ‘Vito Volterra’ di Ciampino2 per presentare l’Ente e per offrire informazioni generali sull’organizzazione e sul settore. Nella seconda fase (stage breve), quaranta studenti hanno svolto una preventiva visita presso ASI per una fase osservativa utile a orientare la scelta degli stessi, rendendoli consapevoli che l’attività presso l’organizzazione esige un comportamento responsabile, cosciente delle regole che la ispirano, delle norme di igiene, salute e sicurezza3. Nel corso della terza e ultima fase (stage lungo) gli studenti sono stati inseriti nell’organizzazione: questa esperienza ha coinvolto venti studenti che per una settimana, dal 10 al 14 giugno 2019, hanno partecipato con grande interesse a seminari e ad attività di natura pratica e laboratoriale, animate da esperti ASI e SSDC, su quattro tematiche principali ‘Relazioni internazionali in ASI’; ‘Project Management’; ‘Salute e Sicurezza nei luoghi di lavoro in ASI’; ‘Le attività dello Space Science Data Center – Alte energie’; ‘Le attività dello Space Science Data Center – Sistema Solare’.
Il Percorso ad-hoc ‘Analisi mineralogica di superfici planetarie mediante l’utilizzo del tool online MATISSE’ è stato proposto per la prima volta nell’anno scolastico 2018/2019 con l’obiettivo di diffondere la conoscenza delle attività spaziali dello Space Science Data Center di ASI (SSDC) tra gli studenti. Negli ultimi anni la possibilità di analizzare i dati acquisiti dagli strumenti a bordo delle sonde di esplorazione del Sistema Solare è aumentata enormemente grazie a diversi fattori: innanzitutto queste osservazioni sono state rese pubbliche in maniera più trasparente, così da poter utilizzare algoritmi predeterminati per la loro apertura e lettura. Lo sviluppo di personal computer sempre più potenti e di una rete internet più veloce ha, infine, permesso l’analisi dati direttamente online senza la necessità di scaricare un intero archivio dati per l’analisi di una sua porzione. In quest’ambito, il tool online MATISSE (Multi-purpose Advanced tool for the Instruments for the Solar System Exploration – Zinzi et al., 2016), sviluppato da SSDC, ha reso di facile fruizione i dati sopratutto degli strumenti a partecipazione italiana. Tramite MATISSE, selezionando il corpo celeste desiderato e le missioni che lo hanno esplorato, è possibile ricercare le osservazioni di interesse compilando i campi appositi, come quelli geografici (latitudine/longitudine), temporali e geometrici (angoli di osservazione). La lista delle osservazioni rispondenti alle richieste dell’utente verrà quindi mostrata al termine della ricerca così da permettere la selezione di una o più osservazioni da analizzare. Il prodotto finale sarà una serie di visualizzazioni bidimensionali e tridimensionali visualizzabili direttamente nel browser e in software desktop. MATISSE è raggiungibile all’indirizzo https://tools.ssdc.asi.it/Matisse/ ed è utilizzabile con i più comuni sistemi operativi utilizzando i browser Firefox e Chrome.
Il Percorso ad-hoc è stato articolato in tre distinte fasi: le prime due fasi sono state svolte in aula presso il Liceo Scientifico Statale ‘E. Fermi’ di Aversa4, dove un tecnologo ASI si è recato per svolgere quattro lezioni frontali nelle quali gli studenti, nella prima fase di orientamento, sono stati introdotti allo sfruttamento scientifico dei dati di missioni di esplorazione planetaria e all’utilizzo del tool MATISSE, mentre, nella seconda, suddivisi in gruppi, hanno svolto un lavoro scientifico di natura pratica con l’uso del tool sulla base di una proposta originale formulata dalla classe. Nel corso della terza fase, infine, gli studenti hanno presentato i risultati del loro progetto presso la sede ASI di Roma il 4 giugno 20195.
Confrontarsi con gli studenti per migliorare costantemente la proposta rivolta alla scuola
Al fine di monitorare il gradimento del percorso didattico proposto e raccogliere spunti e suggerimenti, è stato sviluppato un questionario che è stato sottoposto agli studenti nel corso dell’ultima giornata del percorso.
Dall’analisi dei questionari emerge che i contenuti del percorso didattico hanno corrisposto alle aspettative degli studenti, che hanno apprezzato la scelta degli argomenti proposti nei vari moduli e la loro durata. Per quanto riguarda la metodologia didattica impiegata, i partecipanti hanno gradito la preparazione e la disponibilità degli esperti ASI e SSDC, nonché l’esaustività e la chiarezza nella trattazione degli argomenti. Molto apprezzati sono stati i moduli ‘Relazioni internazionali in ASI’e ‘Salute e Sicurezza nei luoghi di lavoro in ASI’; quest’ultimo, in particolare, ha suscitato l’interesse dei ragazzi che in taluni casi hanno affermato di aver acquisito conoscenze utili nel quotidiano e di volerne sapere di più sui rischi e i pericoli connessi alle missioni e alla vita nello spazio. Per quanto attiene alla scelte dei contenuti, è da segnalare che in alcuni casi gli studenti hanno considerato discretamente esaustivi i contenuti dei moduli ‘Le attività dello Space Science Data Center’ e poco o abbastanza sufficiente la durata del modulo didattico ‘Project Management’: queste evidenze possono essere correlate all’interesse che tali attività hanno suscitato negli studenti che, come segnalato più avanti, ritengono opportuno dedicare più spazio alle esercitazioni connesse all’utilizzo dei tools di SSDC e svolgere più attività legate al Project Management.
I partecipanti hanno ritenuto di aver arricchito le proprie conoscenze sul funzionamento e sulle attività istituzionali svolte da ASI e, più in generale, su nozioni di carattere scientifico: i ragazzi hanno imparato come si svolge una giornata lavorativa in Agenzia, come si interfacciano le diverse competenze, in cosa consiste il lavoro di un ricercatore o di un tecnologo e quali sono le attività in cui l’Ente è impegnato, così come hanno avuto modo di «imparare molto» nella giornata dedicata alla sicurezza e ai tools Matisse e Agile. Gli studenti sono venuti a conoscenza del fatto che alcuni dati scientifici sono aperti al pubblico e facilmente reperibili e che quindi è semplice creare una relazione tra ‘comune cittadino’ e i ‘dati sullo spazio’; allo stesso tempo i ragazzi hanno imparato a utilizzare i tools e compreso come si effettua l’analisi delle superfici dei corpi celesti, cosa sono i buchi neri e la materia oscura, come si svolgono le missioni spaziali portate avanti dalle agenzie spaziali di tutto il mondo e le relazioni internazionali nel settore. Gli studenti hanno acquisito nozioni generali dell’astronomia e dell’astrofisica, arricchito le conoscenze sulle telecomunicazioni, sul funzionamento dei satelliti e cu Cosmo Sky-Med, scoprendo come si programmano le missioni spaziali e in cosa consiste il ruolo di Project Manager che è «stato spiegato nella sua interezza fornendo nozioni molto interessanti».
La metodologia didattica impiegata nelle lezioni è stata considerata efficace in quanto ha consentito di assimilare le informazioni e di «intrattenere gli studenti nel modo giusto». Anche le esercitazioni abbinate ai seminari sono state valutate positivamente in quanto hanno consentito di comprendere gli argomenti tratti poco prima, nonché di sviluppare e praticare i concetti esposti nella parte teorica. Ad ogni modo, rispetto alla metodologia, si evidenzia che in un caso è stato sostenuto che «troppe cose complicate» sono state date per scontato. In base a quest’ultimo punto, tra i suggerimenti avanzati dagli studenti vi sono quelli di rendere disponibile, prima dell’inizio dei moduli didattici, un glossario dei termini tecnici utilizzati durante i seminari; di evitare spiegazioni troppo complesse per questa fascia d’età; di illustrare in modo più semplice le attività di SSDC e di procedere più lentamente nella spiegazione dei diversi tools. In generale, si richiede di aumentare il tempo dedicato alle esercitazioni pratiche e, in particolare, a quelle svolte nei moduli di SSDC che hanno suscitato molto interesse. Secondo alcuni studenti più spazio andrebbe destinato ai temi della sicurezza nello spazio e, in particolare, ai pericoli che si possono incontrare in ambiente spaziale; secondo altri bisognerebbe ampliare il tempo dedicato al Project Management e alle telecomunicazioni; uno studente suggerisce di approfondire gli esperimenti che gli astronauti svolgono a bordo della Stazione Spaziale Internazionale.
Il percorso didattico ha consentito agli studenti di scoprire nuove esigenze, interessi e passioni, in particolare per il mondo della ricerca, ampliando in alcuni casi l’interesse per il settore spaziale e le sue professioni, per le missioni spaziali e il campo satellitare. Uno studente ha segnalato che ha apprezzato il modulo dedicato alla sicurezza perché gli ha consentito di capire che è necessario impegnarsi di più per tutelare la sicurezza delle persone care.
Gli studenti, infine, hanno giudicato pienamente raggiunti i principali obiettivi che il percorso si proponeva. Tuttavia bisogna segnalare che circa il 50% degli studenti ha evidenziato di non essere stato informato preliminarmente dei motivi della partecipazione della propria scuola al percorso didattico e degli obiettivi del progetto. Alcuni, inoltre, hanno ritenuto discretamente coerenti i contenuti trattati con l’attività didattica abitualmente svolta in aula.
Nel questionario si è avuto modo di chiedere agli studenti se avessero intenzione di frequentare l’Università e quale corso. Tra i percorsi di studi segnalati vi sono: Giurisprudenza (1); Ingegneria aerospaziale (3); Ingegneria informatica o Statistica (1); Medicina (2); Economia (2); Fisica (1); Fisica o Matematica (1); Ingegneria informatica o robotica (1); Ingegneria meccanica (1); Ingegneria aerospaziale o elettronica o informatica (1); Ingegneria gestionale o Astronomia/Astrofisica (1); Ingegneria informatica (2); Indeciso (2). Come nelle passate edizioni, dall’analisi delle risposte si evince una preferenza degli studenti per l’area di studi tecnico-scientifica, in cui prevalgono i percorsi connessi a ingegneria, ma anche un’indecisione legata alla scelta del percorso di studi universitario da intraprendere e quindi alla professione da svolgere nel corso della vita.
I PCTO 2019/2020 e l’opportunità/necessità della didattica on line
Nella progettazione dei Percorsi per le Competenze Trasversali e per l’Orientamento 2019/2020 sono stati tenuti in debito conto le evidenze dell’indagine svolta nell’anno scolastico 2018/2019: il piano didattico del percorso standard, infatti, ha previsto 24 ore dedicate esclusivamente all’elaborazione dei dati di missioni spaziali dello Space Science Data Center di ASI. Purtroppo, l’emergenza sanitaria dovuta al Covid19 non ha consentito di attivare i PCTO, né tantomeno di rimodulare l’offerta formativa prevedendo l’erogazione di didattica online. L’incertezza che ancora caratterizza la scuola all’avvio dell’anno scolastico 2020/2021 e la decisione del Ministero dell’Istruzione di prevedere, per le scuole secondarie di secondo grado, l’erogazione di didattica a distanza sin dalla ripartenza fungono da stimolo all’ASI per ripensare la propria offerta educativa connessa ai PCTO, investendo maggiormente sulla didattica online che, nel caso dei dati spaziali, è agevolata dalla disponibilità di numerosi tools liberamente accessibili in rete (come il tool MATISSE nel caso del PCTO presentato).
Nell’ottica dell’orientamento degli studenti, i PCTO si configurano come un’opportunità da cogliere per un ente come ASI che ha tra i propri fini istituzionali la promozione della diffusione della cultura e delle conoscenze scientifiche all’interno del Paese. Gli enti di ricerca possono svolgere un ruolo importante per avvicinare le giovani generazioni alle tematiche della ricerca tecnico-scientifica, nell’ottica di favorire il più possibile la diffusione della cultura scientifica nella nostra società e di offrire un sostegno strutturato nel tempo alle scuole per diversificare le proprie attività al fine di stimolare l’interesse e l’entusiasmo degli studenti. Il proseguimento, infatti, del percorso di studio dei giovani diplomati costituisce il risultato di una scelta complessa che riflette sia decisioni a livello individuale si interventi attivati a livello scolastico, attraverso attività di orientamento tese a rendere lo studente più cosciente e consapevole delle alternative (MIUR – Ufficio di Statistica 2012). La creazione di un legame tra il mondo della ricerca e delle applicazioni tecnico-scientifiche e la scuola secondaria di secondo grado è uno dei fini che ASI intende perseguire con i propri PCTO al fine di far conoscere maggiormente le facoltà scientifiche, di offrire agli studenti un’attività di orientamento attraverso la possibilità di fare esperienza pratica in una realtà scientifica di eccellenza e di conoscere le opportunità lavorative date dalle lauree scientifiche (Tagliamonte 2016-2017).
Riferimenti bibliografici
Legge 30 dicembre 2018, n. 145, Bilancio di previsione dello Stato per l’anno finanziario 2019 e bilancio pluriennale per il triennio 2019-2021. (18G00172) (GU Serie Generale n.302 del 31-12-2018 – Suppl. Ordinario n. 62) https://www.gazzettaufficiale.it/eli/id/2018/12/31/18G00172/sg
Legge 13 luglio 2015, n. 107, Riforma del sistema nazionale di istruzione e formazione e delega per il riordino delle disposizioni legislative vigenti. (15G00122) (GU Serie Generale n.162 del 15-07-2015)https://www.gazzettaufficiale.it/eli/id/2015/07/15/15G00122/sg
MIUR – Ufficio di Statistica, 2012, Focus «Il passaggio dalla scuola secondaria di secondo grado all’Università», Notiziario 1/2012, febbraio 2012. http://statistica.miur.it/Data/notiziario_1_2012.pdf.
Tagliamonte, R, (2017), «L’educazione scientifica in Italia: il divario tra Nord e Sud e la bassa propensione dei giovani a intraprendere corsi di laurea nelle scienze di base. Dal settore spaziale una proposta per invertire la tendenza», Rivista Nuovo Meridionalismo Studi, Anno III – n. 5/Ottobre 2017, pp. 64-89. http://nuovomeridionalismostudi.altervista.org/wp-content/uploads/2018/06/11.-TAGLIAMONTE.pdf
Tagliamonte, R., (2016-2017), Tesi dottorato «L’educazione scientifica: formare, innovare, comunicare la cultura scientifica nella società della conoscenza. Il caso dello Spazio».
NOTE:
