Le tecnologie 4.0 stanno entrando nella pratica didattica degli Istituti tecnici superiori (ITS) non solo come oggetti di analisi e progettazione, ma anche come nuovi strumenti per apprendere, “interfacce” del pensiero. Diversi i percorsi di design thinking e di co-progettazione partecipativa per la sperimentazione di soluzioni legate a Industria 4.0.già avviati in diversi istituti della penisola, grazie anche al progetto “ITS 4.0” promosso da Miur e Università Ca’ Foscari, ma la strada da fare per colmare il gap della formazione al lavoro 4.0 è ancora lunga.
La formazione terziaria professionalizzante in Italia
Negli ultimi anni diversi sono stati gli interventi in Italia mirati alla digitalizzazione delle scuole, in particolare dedicati al segmento delle scuole primarie e secondarie. Meno attenzione è stata data a processi di digitalizzazione che riguardano segmenti specifici della filiera formativa, come, per esempio, la filiera della formazione terziaria professionalizzante, a oggi rappresentata in Italia principalmente dagli Istituti Tecnici Superiori (ITS).
Gli ITS sono un fenomeno relativamente recente in Italia: sono infatti stati istituiti nel 2010 con l’obiettivo di rispondere alle richieste del mercato di tecnici superiori, preparando quadri intermedi specializzati, e si ispirano a modelli consolidati in altri paesi europei come le Fachhocschulen tedesche, le Scuole Universitarie Professionali Svizzere, il Brevet Technicien Supérieur o al Diplome Universitaire de Technologie francesi (Gessler e Moreno 2015).
Nonostante il modello delle scuole terziarie professionalizzanti sia molto diffuso e già da diversi decenni consolidato a livello internazionale (in Germania, per esempio, i percorsi professionalizzanti terziari coinvolgono oltre 700.000 studenti all’anno), in Italia gli ITS costituiscono ancora un fenomeno dai numeri contenuti: nel 2018 sono 101 gli ITS e gli studenti iscritti oggi, secondo il monitoraggio nazionale, sono 10.562 (Indire 2018).
All’interno di questo segmento formativo sono presenti già peculiarità specifiche che lo differenziano da tutti gli altri modelli presenti sia nella formazione secondaria professionalizzante, come gli Istituti Professionali, sia dalle Università.
La didattica degli Istituti Tecnici Superiori
Fin dall’inizio la didattica degli ITS si è connotata, infatti, come un percorso fortemente orientato alla commistione di sapere e pratica, alla connessione di contesti sociali economici e organizzativi diversi, alla sperimentazione di modelli didattici basati sulla laboratorialità. I curricula, per esempio, prevedono almeno il 30% della didattica svolta in stage e almeno il 50% di insegnanti provenienti dalle aziende.
Del resto, la letteratura in merito alla vocational education individua la necessità di proporre, per questi obiettivi formativi, ambienti di apprendimento ibridi (Zitter. e Hoeve 2012), che siano cioè in grado di superare i tradizionali confini dell’aula andando a intercettare modelli e approcci dell’apprendimento informale.
Tali ambienti favoriscono lo sviluppo di forme di apprendistato cognitivo, ovvero pratiche in cui il saper fare è accompagnato e integrato con adeguati modelli di riflessione e analisi della pratica, del proprio ruolo nel processo e dell’insieme di conoscenze, ma anche attitudini e valori identitari che esso richiede (de Bruijn e Leeman 2011).
Il progetto “ITS. 4.0”
In Italia, una prima finestra di sperimentazione e innovazione si è costruita con il progetto “ITS 4.0” promosso dal MIUR con la supervisione scientifica dell’Università Ca’ Foscari: un progetto che ha visto gli ITS italiani coinvolti nella sperimentazione di percorsi di design thinking e di co-progettazione partecipativa per la sperimentazione di soluzioni legate a Industria 4.0.
Con tale sperimentazione, si è inteso costruire un forte ponte fra sistema di formazione e sistema produttivo, conducendo gli studenti a entrare in maniera laboratoriale e partecipativa a comprendere e a costruire le nuove dimensioni tecnologiche del futuro.
Di questa esperienza, e di come è stata costruita e interpretata dagli ITS italiani, si è occupato anche INDIRE, all’interno della linea di ricerca che lavora sull’istruzione terziaria professionalizzante.
La ricerca, condotta nel 2018 e basata sull’analisi di 11 casi italiani con oltre 300 soggetti tra docenti, studenti, professionisti e membri del direttivo delle Fondazioni ITS, ha permesso di analizzare gli aspetti più importanti e innovativi di questo segmento formativo post-diploma, sul piano dei modelli organizzativi e didattici, delle pratiche educative e delle relazioni istituite con il territorio e il mondo del lavoro.
Tecnologie industria 4.0 in chiave educational
Sul piano delle sperimentazioni tecnologiche, la ricerca si è focalizzata sull’impatto delle tecnologie di Industria 4.0 nei contesti formativi professionalizzanti, e su una loro possibile ricaduta in funzione educational.
| La definizione di Industria 4.0 e di tecnologie 4.0 è ancora oggi piuttosto ampia e spesso oscillante a seconda dei diversi contesti non solo economici ma anche geografici nei quali viene applicata. Secondo la ricerca “Industria 4.0 senza slogan” condotta all’Università di Pisa nel 2017 essa comprende una serie di tecnologie abilitanti (risorse, rete, cyber security, big data analytics, simulazione) che incrociano in maniera sempre più pervasiva i diversi settori produttivi. |
Negli ITS, diverse sono state le tecnologie industria 4.0 entrate a far parte delle esperienze didattiche: da sistemi e sensori IOT, a piattaforme ERP (Enterprise resource planning), di diagnostica e di analytics, da modelli di realtà aumentata e realtà virtuale, a prototipi di robotica, droni e wearable devices.
I risultati della ricerca INDIRE rilevano che gli ITS si sono concentrati, nel primo anno della sperimentazione Industria 4.0, prevalentemente nel costruire percorsi che permettessero agli studenti di avvicinare tali tecnologie come oggetto di studio, contenuto di analisi, approfondimento e prototipazione.
Le tecnologie 4.0 come strumenti per apprendere
Tuttavia, in alcuni casi è stato possibile rilevare come le tecnologie 4.0 siano entrate nella pratica didattica non solo come oggetti di analisi e progettazione, ma anche come nuovi strumenti per apprendere, “interfacce” del pensiero.
Per esempio, le tecnologie digitali 4.0 sono state usate per implementare forme nuove di collaborazione a distanza, contenuti didattici immersivi e modelli laboratoriali che integrano dati e variabili “in vitro”, rilevati in classe, con dati provenienti dai contesti fisici esterni, tramite sensori, banche dati o app.
L’internet of thing (IOT), in particolare, ha permesso di creare nuovi setting didattici in cui gli studenti erano continuamente connessi a dati sperimentali provenienti da contesti reali (ad esempio coltivazioni, ma anche sistemi di logistica, alimenti e altri oggetti della catena di produzione), e in tal modo potevano effettuare analisi, elaborazioni e previsioni partendo da situazioni complesse e dinamiche, ben più dei classici casi di studio in vitro o simulati in classe.
I progetti avviati
In tal modo, ad esempio, l’ITS Apulia Digital Maker, a Foggia, ha costruito un percorso didattico in cui gli studenti potevano monitorare giorno per giorno gli andamenti delle coltivazioni, tramite sensori ed apposite interfacce di analytics, costruendo un “laboratorio didattico aumentato” e diffuso, ben oltre le pareti e i limiti esperienziali del lavoro in classe.
Sempre nell’ambito dello smart farm, l’ITS Fondazione Minoprio ha progettato un sistema, basato su tecnologie IOT, per monitorare lo stato del parco botanico che circonda l’Istituto e permettere agli studenti di raccogliere dati in tempo reale sullo stato delle piante, il livello e le tipologie di parassiti, e altre nozioni utili alla diagnostica del territorio.
Tali interfacce, inoltre, hanno permesso agli studenti di connettersi con reti di collaborazione sparse in diverse parti del territorio nazionale, superando il confronto basato sui soli network di prossimità e costruendo, invece, network di apprendimento e collaborazione professionale dislocati nello spazio e nel tempo.
Così, per esempio, l’ITS RED di Padova ha usato il tool Revit per la co-progettazione iterativa degli elementi abitativi, coinvolgendo una rete di professionisti e docenti all’interno di progetti collaborativi e diffondendo un approccio all’apprendimento professionale di tipo collaborativo, iterativo e networked.
Sempre l’ITS Apulia Digital Maker, ha usato la piattaforma Agricolous, sistema di gestione previsionale e decisionale in contesti di smart farm, per allenare gli studenti a pensare in maniera connessa e integrata, anche in ambiti professionali quali quelli apparentemente più conservativi come il settore agricolo.
Dalla didattica “simulata” ai casi reali
A differenza che nella consolidata tradizione delle piattaforme di interazione e collaborazione didattica a distanza, sperimentate già dagli anni Novanta, in questo caso, tali ambienti e sistemi di interazione digitale permettono la gestione e il controllo di casi professionali e artefatti reali, piuttosto che di situazioni didattiche “simulate”: pertanto allenano già i futuri tecnici a lavorare in contesti di interazione dislocati nello spazio e nel tempo, mettendo in campo competenze soft centrali per il lavoro 4.0 del futuro (World Economic Forum 2016) quali quelle relative all’interazione in team di lavoro compositi e multiculturali, all’auto-regolazione dei tempi e delle scadenze di lavoro fuori dai contesti fisici degli ambienti di lavoro, all’iterazione continua e collaborativa del lavoro sul progetto, in base a dati, revisioni e feedback provenienti da uomini e macchine.
In altri casi è stato osservato l’utilizzo delle tecnologie digitali 4.0 per implementare contenuti didattici immersivi e modelli laboratoriali virtuali.
Visite live streaming a contesti di lavoro remoti o poco accessibili, con la possibilità di interagire e navigare gli spazi a 360 gradi, sono per esempio state predisposte dall’ITS Turismo Piemonte, in tal modo allargando, per gli studenti, la geografia dei luoghi e delle esperienze accessibili sul piano professionale, in un contesto di rapida globalizzazione.
Gli esempi osservati nella ricerca INDIRE parlano di nuovi ambienti di apprendimento, in cui le tecnologie, e in particolare le tecnologie 4.0, possono trasformarsi da “oggetti” di conoscenza a “strumenti” di conoscenza.
Tale approccio permette di raggiungere molteplici risultati:
- migliora una didattica esperienziale, nella quale gli studenti vengono a contatto con situazioni sempre più vicine alla vita quotidiana e ai futuri contesti lavorativi, superando i tradizionali confini dell’aula scolastica;
- costruisce nuove forme di didattica laboratoriale, in cui le tecnologie usate per imparare sono le stesse che, un giorno, saranno usate per lavorare;
- infine, costituisce un baluardo ideologico per la creazione e il rafforzamento di un nuovo approccio culturale alle tecnologie abilitanti 4.0, lontano da visioni apologetiche e dall’altra parte, dalle tentazioni distopiche che paiono oggi addensarsi nel dibattito sul tema.
Integrare le tecnologie 4.0 come interfacce di apprendimento, infatti, permette di inquadrarle culturalmente come ulteriori strumenti di pensiero, oggetti e algoritmi da “usare con la testa”: un approccio specifico alla formazione di competenze digitali per il lavoro che permetterà, auspicabilmente, ai lavoratori del futuro di usare e non essere usati dalla tecnologia.
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Riferimenti
de Bruin E. e Y. Leeman, (2011), “Authentic and self-directed learning in vocational education: Challenges to vocational educators”, Teaching and Teacher Education, 27: 694-702.
Gessler M e L.H. Moreno (2015) “Vocational Didactics: Core Assumptions and Approaches from Denmark, Germany, Norway, Spain and Sweden”, International Journal for Research in Vocational Education and Training, 2 (3): 152-160
Monitoraggio nazionale INDIRE sugli ITS, 2018. Accessibile alla pagina: http://www.indire.it/progetto/its-istituti-tecnici-superiori/monitoraggio-nazionale/
World Economic Forum (2016), New Vision for Education: Fostering Social and Emotional Learning through Technology. Accessibile alla pagina: http://www3.weforum.org/docs/WEF_New_Vision_for_Education.pdf
Zitter, I. e A. Hoeve (2012), “Hybrid Learning Environments: Merging Learning and Work Processes to Facilitate Knowledge Integration and Transitions”, OECD Education Working Papers, No. 81, OECD Publishing.
