“Dalla botanica ai Big Data": un’iniziativa didattica di citizen science per le scuole

19 Dicembre, 2022

“Dalla botanica ai Big Data” è un’iniziativa realizzata nell’ambito delle attività del Gruppo di lavoro per la ricerca e l'innovazione sulle competenze digitali nella Scuola dell’ateneo di Genova condivisa e diffusa in sinergia con l’Ufficio Scolastico della Liguria. L’iniziativa, partita a maggio 2022 per supportare le scuole liguri vincitrici del bando PON Edugreen, è oggi estesa a tutti gli interessati sul territorio regionale e nazionale.

Un progetto di Citizen Science e di didattica innovativa

Obiettivo dell’iniziativa è fornire ai docenti – e quindi ai loro studenti – una prospettiva e degli strumenti per rendere l’esperienza green dell’orto scolastico un’occasione per esercitare una pluralità di competenze legate agli ambiti emergenti della transizione ecologica e digitale.

Gli studenti, grazie alle risorse messe a disposizione dagli esperti UniGe, raccolgono dati dai propri orti scolastici, li trasmettono ai server dell’Università che li traduce in una dashboard online su cui visualizzare in modo dinamico e sinottico i big data provenienti dal territorio.

Gli studenti diventano protagonisti di un progetto di ricerca diffusa secondo l’approccio della Citizen Science sempre più partecipato grazie agli strumenti digitali: 1) imparano i fondamenti della botanica ambientale e applicata, 2) acquisiscono un metodo scientifico partecipando ad un progetto di citizen science, 3) imparano a utilizzare dispositivi e applicazioni digitali, 4) imparano a elaborare, interpretare e rappresentare anche in modo grafico i dati delle loro osservazioni.

Sul portale dedicato UniGe (competenzedigitali.aulaweb.unige.it) i docenti trovano tutte le risorse per portare avanti nelle proprie scuole le attività: risorse di approfondimento, video-tutorial, le registrazioni dei seminari che hanno guidato e guideranno fino al termine dell’anno scolastico 2022/2023 le scuole nell’attività di ricerca collaborativa.

Sono inoltre messe a disposizione schede di lavoro a supporto della realizzazione delle attività con gli studenti per supportare i docenti nell’esercitare competenze di uso pedagogico delle tecnologie digitali secondo il syllabus delle Certificazioni EPICT e nel più ampio contesto del framework europeo DigCompEdu.

Dalla botanica…

Enrica Roccotiello (Dipartimento di scienze della terra, dell'ambiente e della vita – DISTAV) ha curato gli aspetti legati alla botanica ambientale e applicata, definendo un approccio metodologico e un disegno sperimentale basato sui temi del biomonitoraggio e della fitobonifica, realizzabile dagli studenti delle scuole che, seguendo il metodo proposto, acquisiscono conoscenze specifiche sul valore dell’osservazione scientifica delle piante come strumento di monitoraggio e miglioramento della qualità ambientale.

Le Scuole trovano sul portale UniGe dedicato: 1) un elenco di piante utili per realizzare un biomonitoraggio di matrici ambientali o la fitobonifica di suoli urbani, 2) indicazioni su come realizzare le colture vegetali a questo scopo, 3) una scheda che riporta gli elementi da osservare nelle piante per monitorarne lo sviluppo: presenza di danni visibili, larghezza e lunghezza delle foglie, lunghezza delle radici, biomassa, ecc.

Daniele Grosso (Dipartimento di fisica – DIFI), fisico e da anni impegnato nella formazione in ambito education sull’uso delle tecnologie digitali, ha individuato gli apparati analogici e digitali da posizionare negli orti per effettuare un monitoraggio automatico dei parametri ambientali come il pH, l’umidità del suolo e la radiazione solare. Oltre a sensori collegati a un’app che raccoglie e visualizza sui tablet scolastici (o sui dispositivi personali degli studenti in ottica BYOD) i dati dell’orto scolastico, sono state fornite indicazioni per programmare una scheda Arduino con sensori dedicati ed è stato messo a disposizione un programma che trasmette tramite internet i dati ai server dell’Università.

… ai big data

Giorgio Delzanno e Giovanna Guerrini (Dipartimento di informatica, bioingegneria, robotica e ingegneria dei sistemi – DIBRIS) hanno messo a disposizione le loro competenze informatiche e di gestione dati declinate per il mondo della scuola, aspetto da loro curato nel corso universitario “Informatica per Creatività, Didattica e Divulgazione” focalizzato sulla formazione degli studenti universitari all’uso dell’informatica per creare percorsi formativi creativi e innovativi. A cura DIBRIS è la realizzazione nell’ambito dell’iniziativa “Dalla Botanica ai Big Data” sia della dashboard online che visualizza in modo automatico e dinamico i dati trasmessi dalle Scuole (quelli inseriti manualmente tramite moduli digitali, quelli trasmessi automaticamente dalle schede Arduino), oltre che memorizzare i dati storici, sia specifiche indicazioni su come elaborare in classe con i propri studenti i dati degli orti scolastici: per sviluppare fino dalla scuola primaria una “educazione al dato” (Data Education), competenza sempre più considerata fondamentale per gli studenti e individuata come tra le fondamentali per il mondo del lavoro.

I partecipanti e il metodo di lavoro

Stanno partecipando all’iniziativa docenti di 70 scuole, la maggior parte liguri, ma con una presenza di docenti provenienti da altre regioni italiane: Friuli, Puglia, Sicilia, Lazio, Emilia Romagna, Veneto. Il metodo di lavoro e il coordinamento delle attività degli esperti sono a cura di Angela Maria Sugliano, collaboratrice del Dipartimento di scienze della formazione – DISFOR ed esperta di formazione docenti sull’uso pedagogico delle tecnologie digitali.

Da maggio 2022 sono stati realizzati 6 incontri in modalità mista: i relatori hanno trasmesso dalle aule UniGe dove erano presenti alcuni docenti e a distanza, sul territorio, i docenti hanno partecipato in modo individuale o collettivo riunendosi nelle proprie scuole. Una capillare e curata attività di comunicazione, condotta da Federico Lebole (Dipartimento di informatica, bioingegneria, robotica e ingegneria dei sistemi – DIBRIS), ha permesso di costruire un modello che supporta fiducia e partecipazione e consente di monitorare l’andamento delle attività.

Le attività del 2023

A gennaio 2023 continueranno gli incontri sia con gli esperti UniGe per il supporto all’uso degli strumenti già a disposizione sia per lo scambio fra le scuole coinvolte.

Secondo un calendario concordato a febbraio ci sarà la prima restituzione da parte della componente botanica dell’iniziativa e verrà fornita una lettura delle caratteristiche dello sviluppo delle piante negli orti scolastici quali indicatori di elementi dell’ambiente (inquinamento atmosferico o del suolo) e li metterà in relazione agli aspetti ambientali rilevati dai sensori negli orti scolastici.

Al termine dell’anno scolastico, saranno messi a disposizione dei docenti specifici questionari per rilevare e valutare le competenze digitali messe in campo dai propri studenti secondo i curricoli digitali per la scuola e in relazione al framework DigComp 2.2.