STEM a scuola: percorsi, attività e competenze per l’orientamento

Come si evita che un’attività STEM a scuola diventi semplicemente un laboratorio di scienze, tecnologia o matematica con un’etichetta nuova?

Per un docente la questione è concreta. Proporre esperimenti, coding, robotica o attività di problem solving può essere utile, ma il valore orientativo emerge quando queste esperienze permettono anche di osservare come gli studenti affrontano un problema, collaborano, formulano ipotesi, reagiscono agli errori e utilizzano conoscenze provenienti da discipline differenti.

La prospettiva cambia quindi quando i percorsi STEM vengono progettati non soltanto per trasmettere contenuti, ma anche per sviluppare e rendere osservabili competenze utili nelle future scelte formative e professionali.

In questo articolo vengono approfonditi il significato delle STEM nella pratica scolastica, il loro rapporto con l’orientamento, le competenze che consentono di osservare e alcune attività che docenti e consigli di classe possono integrare nella programmazione.

Cosa vuol dire STEM a scuola e perché interessa l’orientamento

STEM è l’acronimo di Science, Technology, Engineering and Mathematics, cioè scienze, tecnologia, ingegneria e matematica.

Per la scuola, tuttavia, limitarsi a questa definizione sarebbe riduttivo. Un approccio STEM può mettere in relazione discipline e competenze diverse attraverso problemi, esperimenti, progettazione, ricerca di soluzioni e applicazione delle conoscenze.

La Raccomandazione del Consiglio dell’Unione europea del 22 maggio 2018 sulle competenze chiave per l’apprendimento permanente include la competenza matematica e la competenza in scienze, tecnologie e ingegneria tra le otto competenze chiave. Il documento richiama inoltre metodologie basate sull’indagine, sui progetti e sui metodi scientifici come possibili strumenti per favorire lo sviluppo di competenze.

Nel contesto italiano, le Linee guida per le discipline STEM adottate con il DM 184/2023 hanno rafforzato l’attenzione verso l’integrazione delle STEM nei percorsi scolastici.

Dal punto di vista dell’orientamento, il passaggio importante è un altro: una buona attività STEM non mostra soltanto che cosa uno studente conosce, ma può creare situazioni nelle quali il docente osserva come utilizza quelle conoscenze. Per approfondire il modo in cui esperienze e strumenti differenti possono essere organizzati all’interno di un intervento, può essere utile il contributo dedicato agli strumenti e alle tecniche dell’orientatore.

Di fronte a un problema aperto, per esempio, possono emergere capacità di:

• analizzare informazioni;
• formulare ipotesi;
• individuare strategie;
• verificare una soluzione;
• collaborare;
• argomentare una scelta;
• modificare una strategia dopo un errore;
• utilizzare strumenti digitali in funzione di un obiettivo.

Per il docente, queste evidenze possono diventare materiale utile per accompagnare gli studenti nella progressiva conoscenza delle proprie modalità di apprendimento, dei propri interessi e delle proprie competenze. Se l’obiettivo è capire come trasformare queste osservazioni in attività orientative più strutturate, vuoi provare e saperne di più?

Dalle discipline ai percorsi STEM: cosa cambia nella progettazione del docente

Uno degli equivoci più frequenti consiste nell’identificare automaticamente le STEM con una determinata materia.

Un esercizio di matematica non diventa interdisciplinare semplicemente perché viene svolto al computer. Allo stesso modo, utilizzare un robot educativo non rende automaticamente un’attività orientativa.

Il punto è il tipo di esperienza che viene costruita.

Un percorso STEM efficace può partire da una situazione problematica sufficientemente aperta da richiedere agli studenti di combinare conoscenze, prendere decisioni, verificare ipotesi e motivare le proprie scelte.

Per chi insegna, questo significa progettare partendo da quattro domande:

1. Quale problema devono affrontare gli studenti?
2. Quali conoscenze disciplinari dovranno utilizzare?
3. Quali competenze potranno essere esercitate e osservate?
4. Quale riflessione finale permetterà di collegare l’esperienza alla dimensione orientativa?

Quest’ultima domanda è particolarmente importante. Senza una fase di rielaborazione, il rischio è che gli studenti completino un compito interessante senza riconoscere ciò che hanno messo in gioco per svolgerlo.

Il docente può invece concludere l’esperienza chiedendo alla classe di ricostruire il processo: quali difficoltà sono emerse, quali strategie hanno funzionato, quali ruoli sono stati assunti nel gruppo, quali competenze sono risultate più importanti e quali aspetti hanno generato maggiore interesse. In presenza di classi che faticano a partecipare attivamente a questo tipo di riflessione, può essere utile approfondire anche alcune tecniche di attivazione per studenti poco motivati all’orientamento.

In questo modo l’attività disciplinare produce anche informazioni orientative.

Quali competenze possono sviluppare i percorsi STEM

Nella progettazione di percorsi STEM è utile evitare due estremi: concentrarsi esclusivamente sulle conoscenze disciplinari oppure trasformare qualsiasi attività collaborativa in una generica esercitazione sulle competenze trasversali.

È più utile individuare poche competenze coerenti con il compito e stabilire in anticipo quali comportamenti potranno renderle osservabili.

Problem solving

Il problem solving è centrale in molte attività STEM, ma per il docente non basta registrare se la soluzione finale è corretta.

È possibile osservare, per esempio, se lo studente identifica gli elementi rilevanti del problema, formula ipotesi, confronta strategie alternative, verifica i risultati e modifica il procedimento quando emergono errori.

L’errore, in questo contesto, diventa un’informazione sul processo e non soltanto qualcosa da correggere.

Pensiero critico

Un percorso STEM può richiedere di distinguere dati pertinenti da informazioni secondarie, valutare l’attendibilità di una fonte oppure confrontare spiegazioni differenti.

Per il docente, l’evidenza più interessante non è semplicemente l’opinione espressa, ma la capacità di sostenerla attraverso dati, criteri e ragionamenti.

Collaborazione

Molti percorsi STEM possono essere organizzati in piccoli gruppi. Questo permette di osservare aspetti difficili da cogliere attraverso una prova individuale.

Chi propone una soluzione? Chi riesce a integrarla con le idee degli altri? Chi organizza il lavoro? Chi tende a procedere senza confrontarsi con il gruppo?

La collaborazione può così diventare un oggetto di osservazione e successiva riflessione.

Creatività e progettazione

In un problema aperto possono esistere più soluzioni plausibili. Chiedere agli studenti di progettare un oggetto, un sistema, un esperimento o una soluzione consente di lavorare sulla capacità di generare alternative e valutarne vantaggi, limiti e fattibilità.

Competenza digitale

La presenza di tecnologia non coincide automaticamente con lo sviluppo della competenza digitale.

L’aspetto interessante emerge quando uno strumento viene scelto e utilizzato per raccogliere dati, rappresentare informazioni, simulare fenomeni, collaborare o risolvere un problema. Lo stesso principio vale più in generale per la tecnologia nell’orientamento: il valore non dipende dalla quantità di strumenti utilizzati, ma dalla capacità di inserirli in modo coerente nel percorso.

Per il docente, la domanda utile diventa quindi: lo studente sa utilizzare lo strumento in funzione dell’obiettivo oppure si limita a eseguire una procedura?

Tre attività STEM che possono diventare esperienze orientative

Non è sempre necessario creare un progetto aggiuntivo. Diverse attività possono essere integrate nella normale programmazione disciplinare modificando soprattutto consegna, organizzazione e fase finale di riflessione. Anche attività brevi e ben progettate possono sostenere il coinvolgimento, un principio approfondito nelle strategie basate su gamification e micro-interventi nell’orientamento. Per capire come applicare questo approccio alla didattica orientativa della propria scuola, vuoi provare e saperne di più?

1. Progettare una soluzione per ridurre i consumi della scuola

Obiettivo: applicare matematica, scienze e tecnologia a un problema concreto e osservare problem solving, collaborazione e capacità di argomentazione.

Destinatari: scuola secondaria di primo grado o biennio della secondaria di secondo grado, con adattamenti.

Tempo: circa 2 ore, eventualmente distribuite in più momenti.

Materiali: dati semplificati sui consumi, planimetria o descrizione degli ambienti, foglio di calcolo, materiali forniti dal docente.

Svolgimento: il docente presenta un problema realistico: individuare possibili interventi per ridurre alcuni consumi energetici dell’istituto. I gruppi analizzano le informazioni disponibili, formulano ipotesi e costruiscono una proposta motivata.

Il compito non dovrebbe limitarsi a trovare “la risposta giusta”. Ogni gruppo deve spiegare perché ritiene efficace la propria soluzione e quali dati ha utilizzato.

Ruolo del docente: osservare come vengono distribuiti i compiti, quali strategie vengono utilizzate e come gli studenti motivano le decisioni.

Restituzione orientativa: al termine, il docente può chiedere quali parti del lavoro sono risultate più interessanti: analizzare dati, proporre soluzioni, utilizzare strumenti, presentare il progetto, organizzare il gruppo.

L’obiettivo non è associare immediatamente una preferenza a una professione, ma aiutare gli studenti a riconoscere situazioni nelle quali determinate competenze e interessi diventano visibili.

2. Costruire e verificare un prototipo

Obiettivo: sperimentare il ciclo progettazione, realizzazione, verifica, errore, revisione.

Destinatari: scuola media e superiore.

Tempo: da 90 minuti a più incontri, in funzione della complessità.

Materiali: possono essere sufficienti cartone, carta, elastici e materiali di recupero. Non è necessario disporre sempre di laboratori tecnologicamente avanzati.

Il docente propone una sfida, per esempio costruire una struttura capace di sostenere un determinato peso rispettando alcuni vincoli.

I gruppi progettano, realizzano e testano il prototipo. Dopo la prima prova devono analizzare eventuali problemi e introdurre almeno una modifica motivata.

Dal punto di vista orientativo, il momento più interessante può essere proprio quello successivo al primo tentativo.

Il docente può osservare chi interpreta l’errore come informazione, chi cerca rapidamente una soluzione alternativa, chi propone di ripartire da zero e chi riesce a collegare il risultato a principi studiati durante le lezioni.

3. Prendere una decisione utilizzando dati

Obiettivo: sviluppare capacità di interpretazione, confronto e decisione basata su evidenze.

Destinatari: secondaria di primo e secondo grado.

Tempo: 60-90 minuti.

Materiali: dataset preparato dal docente, foglio di calcolo o rappresentazioni grafiche.

La classe riceve un problema che richiede una decisione. Può trattarsi, per esempio, di scegliere tra differenti soluzioni per organizzare un servizio scolastico sulla base di costi, utilizzo previsto, consumi e altri vincoli.

Ogni gruppo deve analizzare i dati e formulare una proposta.

Il docente può introdurre volutamente informazioni non essenziali. Questo permette di osservare la capacità di distinguere ciò che serve realmente per decidere.

La restituzione finale può concentrarsi sui criteri utilizzati: quali informazioni hanno pesato maggiormente? Gruppi differenti sono arrivati a conclusioni diverse utilizzando gli stessi dati? Perché?

La matematica diventa così uno strumento per prendere decisioni, non soltanto una procedura da applicare.

Come collegare i percorsi STEM all’orientamento senza trasformarli in lezioni sulle professioni

Quando si parla di STEM e orientamento, è facile pensare immediatamente alla presentazione di professioni scientifiche e tecnologiche.

Conoscere possibili percorsi formativi e professionali è utile, ma l’orientamento attraverso le STEM può iniziare molto prima.

Il docente può lavorare su tre livelli:

1. Esperienza. Gli studenti affrontano un compito nel quale devono utilizzare conoscenze e competenze.
2. Osservazione. Il docente raccoglie evidenze su comportamenti, strategie, difficoltà e modalità di collaborazione.
3. Rielaborazione. Gli studenti vengono guidati a riconoscere che cosa hanno fatto, quali attività hanno trovato significative e quali competenze hanno utilizzato.

Solo successivamente può diventare utile collegare quelle esperienze a percorsi di studio, ambiti professionali e contesti di applicazione. Sul rapporto tra accompagnamento, formazione e futuro professionale può essere utile approfondire anche il contributo dedicato a come guidare gli studenti tra formazione e lavoro.

Questa sequenza evita una semplificazione frequente: “sei bravo in matematica, quindi dovresti scegliere un percorso STEM”.

Una singola prestazione scolastica non dovrebbe diventare automaticamente un’indicazione orientativa. È più utile raccogliere evidenze diverse nel tempo e utilizzarle per alimentare una riflessione più ampia.

Come adattare le attività STEM alle diverse età

Nella scuola primaria

Quando pertinente, l’approccio può partire dall’esplorazione di fenomeni, dalla formulazione di domande, dalla costruzione di semplici oggetti e dalla ricerca di soluzioni.

La dimensione orientativa riguarda soprattutto la possibilità di osservare curiosità, perseveranza, collaborazione, capacità di fare domande e atteggiamento verso l’errore.

Nella scuola secondaria di primo grado

Le attività possono diventare più strutturate e interdisciplinari.

Per chi si occupa di orientamento, questa fase è particolarmente interessante perché permette di affiancare alla conoscenza dei percorsi successivi una maggiore consapevolezza delle modalità con cui gli studenti affrontano compiti differenti.

Un laboratorio può quindi produrre evidenze utili anche al consiglio di classe, purché non venga utilizzato per formulare conclusioni rigide sulle scelte future.

Nella scuola secondaria di secondo grado

Nel biennio è possibile consolidare metodo, problem solving e collegamenti interdisciplinari.

Nel triennio i percorsi STEM possono avvicinarsi maggiormente a problemi autentici, casi, progetti e situazioni collegate a università, ITS Academy, ricerca, imprese e professioni. La continuità dell’intervento nel tempo è importante anche per evitare che l’orientamento venga concentrato soltanto nei momenti immediatamente precedenti a una scelta. In questa prospettiva può essere utile approfondire il tema dell’early engagement degli studenti fin dai primi anni.

Il valore orientativo aumenta quando lo studente non riceve soltanto informazioni sui possibili sbocchi, ma sperimenta almeno alcune caratteristiche delle attività che potrebbe incontrare nei successivi contesti formativi e professionali.

Cosa osservare durante un’attività STEM

Una difficoltà concreta per il docente riguarda la valutazione. Se l’obiettivo comprende competenze trasversali e orientative, una verifica tradizionale può non essere sufficiente.

Può essere più utile predisporre una griglia breve con pochi indicatori osservabili.

Competenza	Possibile evidenza osservabile
Problem solving	Formula ipotesi e modifica la strategia quando necessario
Pensiero critico	Motiva le conclusioni utilizzando dati o criteri
Collaborazione	Contribuisce al lavoro e integra i contributi degli altri
Autonomia	Organizza parti del compito senza richiedere indicazioni continue
Creatività	Propone alternative pertinenti al problema
Competenza digitale	Utilizza gli strumenti in funzione dell’obiettivo
Imparare a imparare	Riconosce errori e individua possibili miglioramenti

 

La griglia non deve necessariamente diventare una valutazione numerica. Può servire al docente per raccogliere evidenze, confrontarle nel tempo e costruire una restituzione più precisa. Per chi deve anche documentare l’efficacia delle iniziative può essere utile approfondire il tema di come misurare il successo di un intervento di orientamento.

Un accorgimento importante consiste nel separare, quando possibile, il risultato tecnico dal processo. Un gruppo potrebbe realizzare un prototipo poco efficace ma mostrare ottime capacità di analisi dell’errore e revisione della strategia.

Dal punto di vista orientativo, questa informazione è significativa. Se la scuola vuole strutturare attività che permettano di osservare in modo più sistematico queste competenze, vuoi provare e saperne di più?

Quali errori evitare nei percorsi STEM a scuola

Il primo errore è confondere STEM con tecnologia. Computer, robot e dispositivi possono essere utili, ma non sono il requisito che rende significativa un’attività.

Il secondo è costruire esperienze spettacolari ma difficili da collegare agli obiettivi didattici. Un laboratorio efficace dovrebbe permettere al docente di sapere prima quali conoscenze e competenze vuole attivare.

Il terzo è valutare soltanto il prodotto finale. Se interessa anche la dimensione orientativa, occorre osservare il processo.

Il quarto è assegnare troppo rapidamente etichette agli studenti. Interesse, competenza e prestazione scolastica sono informazioni differenti. Una singola attività non basta per stabilire che uno studente sia o non sia “portato per le STEM”.

Un ulteriore punto riguarda gli stereotipi. La Raccomandazione europea del 2018 richiama esplicitamente la necessità di motivare più giovani, in particolare ragazze e giovani donne, a intraprendere carriere STEM. Nella progettazione scolastica è quindi utile verificare che ruoli, consegne, esempi e dinamiche di gruppo non rafforzino involontariamente associazioni stereotipate tra genere e competenze scientifiche.

Come rendere sostenibile la progettazione dei percorsi STEM

La qualità di un’attività non dipende dal numero di materiali prodotti.

Per una scuola, il problema è spesso rendere le esperienze replicabili senza aumentare in modo eccessivo il carico di progettazione dei docenti.

Una struttura essenziale può prevedere:

1. argomento disciplinare;
2. problema o situazione da affrontare;
3. obiettivo didattico;
4. obiettivo orientativo;
5. competenze da osservare;
6. consegna;
7. materiali;
8. organizzazione individuale o di gruppo;
9. evidenze osservabili;
10. restituzione finale.

Una scheda costruita in questo modo può essere riutilizzata e adattata da più docenti.

È qui che strumenti digitali e intelligenza artificiale possono avere un ruolo concreto: non sostituire la scelta metodologica dell’insegnante, ma ridurre il tempo necessario per trasformare un argomento curricolare in un’attività strutturata, preparare materiali e organizzare criteri di osservazione.

Jobiri mette a disposizione delle scuole strumenti dedicati alla didattica orientativa che aiutano i docenti a partire dalla propria materia e dall’argomento da affrontare per progettare attività utilizzabili in classe. Per una panoramica più ampia sul rapporto tra tecnologia, accompagnamento e progettazione orientativa è disponibile anche l’approfondimento dedicato a come utilizzare meglio la tecnologia nell’orientamento. Se l’esigenza è capire concretamente come applicare questi strumenti alla propria scuola, vuoi provare e saperne di più?

Checklist per progettare un percorso STEM con valore orientativo

• È presente un problema o un compito sufficientemente significativo?
• Le conoscenze disciplinari necessarie sono identificabili?
• Gli studenti devono prendere almeno alcune decisioni?
• Sono state individuate poche competenze da osservare?
• Per ogni competenza esistono comportamenti concretamente osservabili?
• Il docente sa cosa osservare durante il lavoro?
• È previsto un momento di riflessione dopo l’attività?
• L’esperienza permette agli studenti di riconoscere qualcosa sulle proprie modalità di lavoro?
• Eventuali collegamenti con percorsi di studio e professioni vengono presentati senza creare associazioni rigide?
• Materiali e tempi rendono l’attività sostenibile e replicabile?

Se molte risposte sono negative, probabilmente l’attività può ancora essere utile sul piano disciplinare, ma il suo valore orientativo deve essere progettato meglio.

FAQ sulle STEM a scuola

Cosa vuol dire STEM a scuola?

STEM indica scienze, tecnologia, ingegneria e matematica. Nella pratica scolastica, l’approccio può integrare queste aree attraverso problemi, ricerca, progettazione, sperimentazione e applicazione delle conoscenze. Per il docente, il valore aumenta quando l’attività permette anche di osservare competenze e processi di apprendimento.

Cosa sono i percorsi STEM?

I percorsi STEM sono esperienze didattiche che mettono gli studenti di fronte a problemi o compiti nei quali devono applicare conoscenze e competenze provenienti da una o più aree scientifiche, matematiche e tecnologiche. Possono assumere forme molto diverse, dal laboratorio scientifico alla progettazione di un prototipo, fino all’analisi di dati.

Cosa sono i corsi STEM?

L’espressione “corsi STEM” può indicare percorsi formativi dedicati alle discipline scientifiche, tecnologiche, ingegneristiche e matematiche. Nel contesto scolastico è però utile distinguere un corso specifico da un approccio STEM integrato nella didattica ordinaria: quest’ultimo può coinvolgere più discipline e non richiede necessariamente una materia aggiuntiva.

Un’attività STEM deve utilizzare strumenti digitali?

No. La tecnologia può essere utile, ma un percorso STEM può essere costruito anche con materiali semplici. Ciò che conta è la qualità del problema, l’applicazione delle conoscenze, il processo di ricerca o progettazione e la possibilità di osservare le competenze messe in campo.

Come può un docente collegare STEM e orientamento?

Può progettare attività che rendano osservabili strategie, interessi e competenze, raccogliere evidenze durante il lavoro e prevedere una restituzione finale. Il collegamento con percorsi formativi e professionali può essere introdotto successivamente, evitando di trasformare una singola prestazione in un’indicazione rigida sul futuro dello studente.

Quali competenze osservare durante un percorso STEM?

Dipende dall’attività. Problem solving, pensiero critico, collaborazione, autonomia, creatività, competenza digitale e capacità di rivedere le proprie strategie sono alcuni esempi. È preferibile selezionare pochi indicatori chiari invece di tentare di osservare contemporaneamente un numero eccessivo di competenze.

Conclusione

Integrare le STEM a scuola in una prospettiva orientativa non significa aggiungere necessariamente nuovi corsi o moltiplicare i progetti.

Significa progettare esperienze nelle quali le conoscenze disciplinari vengono utilizzate per affrontare problemi, formulare ipotesi, progettare soluzioni e prendere decisioni. Per il docente, queste situazioni rappresentano anche occasioni preziose per osservare competenze che una prova tradizionale potrebbe mostrare solo in parte.

Il passaggio decisivo avviene quando esperienza, osservazione e riflessione vengono collegate. A quel punto un percorso STEM non serve soltanto ad apprendere un contenuto, ma può contribuire a costruire una didattica capace di accompagnare progressivamente gli studenti nella conoscenza delle proprie competenze e delle possibilità formative e professionali future.

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