Water footprint e analisi dei dati  

Percorso didattico STEM

Perché STEM? La complessità della realtà e i problemi che oggi l’umanità si trova ad affrontare, difficilmente possono essere risolti con l’applicazione di singole conoscenze.

STEM può essere considerata come la tendenza ad integrare le varie discipline in maniera più o meno profonda.

Davanti a un problema da risolvere o a un argomento da trattare, possiamo adottare uno tra i seguenti tipi di approccio:

• pluridisciplinare, dove il problema, tipico di una disciplina, viene affrontato attraverso gli strumenti di un’altra disciplina;
• multidisciplinare, dove il problema viene affrontato attraverso gli strumenti di più discipline, con un meccanismo puramente additivo;
• interdisciplinare, dove il problema viene affrontato attraverso una sintesi coordinata e armoniosa degli strumenti di più discipline;
• transdiscliplinare, dove il problema viene affrontato senza che vi sia più un confine stabilito tra gli strumenti delle varie discipline.

L’approccio transdisciplinare permette agli studenti di non classificare in singole “materie” ciò che hanno imparato, utilizzando invece tutte le conoscenze che hanno assimilato e le abilità che sono in grado di applicare per risolvere problemi nei più svariati campi (sviluppo delle competenze).

In più, questo particolare approccio educativo è in grado di soddisfare anche le molteplici esigenze degli studenti, favorendo l’amore per l’apprendimento e permettendo di sviluppare le cosiddette 4 C: creatività, collaborazione, pensiero critico e comunicazione.

Una tale integrazione tra le varie discipline necessita di una modalità di apprendimento attiva dello studente e si realizza in un laboratorio, inteso come spazio in cui si progetta, si costruisce, si riflette, si rielaborano le proprie conoscenze in funzione di un obiettivo PBL (Problem Based Learning) apprendimento situato per scoperta in situazioni di vita reale.

Il percorso

Il percorso ha visto coinvolte le classi quinte del plesso Maiuri a.s. 2021/22 nell'ambito del progetto Erasmus+ KA201 B.R.I.D.G.E

GUARDA un VIDEO 👉http://bitly.ws/vqIq oppure in fondo alla pagina

La scienza dei dati comprende la matematica, la statistica, l’informatica, mentre il contenuto d’indagine è prettamente scientifico

Contenuti: stili di vita ecosostenibili
(water footprint)

Attività: lavorare con i dati, comprenderli e utilizzarli per proporre stili di vita ecosostenibili

• Gli studenti misurano la loro impronta idrica personale
• Gli studenti esercitano le loro capacità di ricerca
• Gli studenti comprendono che la scienza implica la verifica delle previsioni raccogliendo dati e utilizzando prove per sviluppare spiegazioni per eventi e fenomeni; la conoscenza scientifica è utilizzata per informare le decisioni personali e comunitarie

Saper indagare un fenomeno attraverso la scienza dei dati e trovare possibili proposte di soluzione
A Formulare domande investigative statistiche

• Gli studenti generano idee e pongono domande, creando e perfezionando domande di indagine statistica

B Raccogliere/considerare i dati

• Gli studenti sviluppano strategie per raccogliere e organizzare dati di vario tipo e da varie fonti
• Gli studenti progettano studi per rispondere a domande di indagine statistica

C Analizzare i dati

• Gli studenti sviluppano modi per rappresentare e interrogare i dati per notare, descrivere e analizzare i modelli

D Interpretare e comunicare

• Gli studenti decidono i risultati chiave da includere in un rapporto sui dati che risponda alla domanda investigativa statistica
• Gli studenti comunicano i loro risultati attraverso, ad esempio, un data visual, un poster, un video, una data story
• Gli studenti esplorano e condividono le spiegazioni prestando particolare attenzione alle conclusioni supportate dai dati

E Capire 

• capire come stili di vita, azioni e gesti quotidiani volti al risparmio idrico messi insieme fanno la differenza.

Per il percorso proposto si è partiti da una domanda iniziale nata dalla necessità di conoscere un problema, di approfondire e di cercare possibili soluzioni: "L'acqua potabile nel mondo è limitata e non possiamo sprecarla. Come possiamo ridurre le occasioni di spreco?"

Una domanda fattibile, significativa, contestualizzata, etica.

Il processo di apprendimento è stato calato nel mondo reale e non ha riguardato solo il piano teorico, ma l’indagine condivisa avente uno scopo comune.

Durante il percorso apprendimento tra pari ed attività collaborative. 

In tutte le fasi del percorso sono state svolte attività di tipo individuale, di gruppo, guidate. Al termine del percorso si è presentato il risultato del lavoro svolto al fine di valorizzare il percorso intrapreso.

L'insegnante ha assunto il ruolo di “facilitatore” nei processi di ragionamento, senza offrire risposte predefinite, ma sorvegliando ed agevolando i procedimenti logici di indagine e la comunicazione interpersonale:

• ha monitorato le attività e supportato i bambini
• non ha trasmesso contenuti attraverso la lezione frontale
• ha condotto i bambini all’acquisizione di conoscenze e allo sviluppo di abilità attraverso attività sperimentali guidate
• ha guidato i bambini al superamento delle difficoltà senza fornire le risposte

Lo studente ha realizzato le fasi di apprendimento: analisi, indagine e scoperta in gruppo e tra pari, secondo i principi del peer tutoring, peer instruction, reciprocal teaching;
in uno spazio privo di cattedra, per lasciare largo spazio, anche nella configurazione, ai processi collaborativi, di brainstorming, ricerca, peer teaching, rielaborazione.

Le tecnologie hanno permesso di:

• presentare un problema
• reperire informazioni e dati
• utilizzare strumenti online
• comunicare collaborare tra studenti e tra gruppi di lavoro

Lesson 1 

Gli studenti hanno seguito il video selezionato dall'insegnante e analizzato una fonte informativa realizzata dalla Maestraadistanza
Video

Cosa è emerso:
obiettivo 6 dell’Agenda2030
l'acqua potabile nel mondo è limitata, differenza tra
spreco e consumo
comprensione dei dati espressi con percentuali, frazioni e grandi numeri

Gli studenti hanno partecipato ad un incontro con la società che gestisce il servizio idrico venendo a conoscenza dei pozzi e delle sorgenti presenti sul proprio territorio

Domanda emersa:
e noi quanta acqua utilizziamo?

Data Talk: gli studenti hanno analizzato il Visual Display proposto dall’insegnante, si sono confrontati sul significato di consumo e spreco, sulle abitudini personali nell’arco della giornata, hanno individuato le personali situazioni di consumo e spreco di acqua.

Realizzazione del Visual Display
Dopo il confronto sono passati a realizzare un Visual Display personale sul consumo d’acqua nelle 24 h

Confronto
Si sono confrontate le diverse rappresentazioni grafiche cogliendo somiglianze e differenze e cosa si può imparare dalle diverse rappresentazioni, hanno colto che, in questo tipo di visualizzazione, sono indicate le abitudini di consumo d’acqua ma non le quantità utilizzate

Attività di esercitazione in classe virtuale 

• Focus attività 1 su domanda statistica
• Focus attività 2 su Rappresentazioni di set di dati
• Attività di interpretazione di grafici a torta

Lesson 2

Gli studenti, in piccoli gruppi, hanno navigato utilizzando i siti selezionati dall’insegnante, ricercando informazioni per conoscere la quantità di acqua consumata. 

• L'acqua e il cambiamento climatico: i nostri piccoli passi quotidiani | Kukula Onlus
• Le statistiche dell'Istat sull'acqua. Anni 2018-2019
• Consumo di acqua giornaliero: l'infografica con le abitudini degli italiani

I bambini sono passati a calcolare l’impronta idrica all’interno della propria famiglia attraverso l’uso di un calcolatore online che ha restituito un risultato finale sintetico che ha reso subito comprensibile a tutti la situazione del consumo delle risorse naturali ed ha comunicato la necessità di un cambio di rotta dando consigli per migliorare la propria impronta idrica. 

Il risultato è stato restituito in galloni permettendo così di confrontarsi sul piano pratico con i concetti di approssimazione e di conversione delle misure

Convertitore online

Attività di esercitazione in classe virtuale

• Rappresentazioni di set di dati
• Leggere semplici grafici a linee, ad esempio per mostrare le variazioni di temperatura nel tempo.

(Link attivo al gioco) Piattaforma Matific

Piattaforma per l'Apprendimento della Matematica Ideata da Esperti della Formazione che utilizza contenuti interattivi e coinvolgenti

Lesson 3

Nella fase successiva l’attività è stata introdotta da lezioni sulla piattaforma Matific 

Aiutando il sindaco di una città ad organizzare un festival per i concittadini, i bambini, in forma ludica, hanno conosciuto e riflettuto sulle fasi tipiche di un'indagine statistica:

• Definizione degli obiettivi della ricerca.
• Rilevazione dei dati.
• Elaborazione.
• Presentazione ed interpretazione dei risultati.
• Utilizzazione dei risultati della ricerca.

(Attività- Gestione dei dati, scelta delle domande adatte sulla base dei bisogni conoscitivi, Interpretazione di tabelle di frequenza, grafici a barre e a torta, calcolo della media)

Interpreta i dati del questionario con dei grafici livello 1
Interpreta i dati del questionario con grafici e calcola la media livello 2

Dopo aver conosciuto le fasi di un’indagine statistica, gli studenti in gruppo hanno preparato l’intervista da sottoporre alle famiglie

Tutti insieme hanno analizzato alcuni modelli di interviste e riflettuto su:
a) definizione dei bisogni conoscitivi, informazioni di cui si vuole venire in possesso
b) definizione di domande e sequenza
c) tipo di domande (chiuse, con scale verbali o numeriche…)
Esempi

INDAGINE SUL CONSUMO DI ACQUA
La risorsa acqua e il comportamento dei cittadini in Emilia-Romagna

Lesson 4

In gruppo, gli alunni hanno realizzato le presentazioni dei dati scaturiti dall’indagine relative al lavoro del gruppo individuando i punti di criticità emersi, e condiviso il lavoro nella classe virtuale 

In gruppo, presa visione delle presentazioni realizzate dagli altri gruppi, sintetizzate le norme per ridurre il consumo d’acqua nelle famiglie, gli alunni hanno realizzato prodotti creativi, basati su modelli visionati: un lapbook, un opuscolo, un decalogo, un poster.

Un gruppo ha optato per la creazione di un fumetto

Water footprint e analisi dei dati di Sonia Gabrielli