Il progetto di ricerca sull’introduzione delle serre idroponiche nelle scuole italiane rappresenta un esempio di eccellenza nell’innovazione didattica. Promosso da INDIRE in collaborazione con scuole e università italiane e internazionali, il progetto ha combinato metodologie innovative e tecnologie all’avanguardia per trasformare l’insegnamento delle scienze.

Tra gli elementi centrali vi è l’adozione della metodologia Bifocal Modeling, un approccio che integra esperimenti fisici e modellizzazione digitale, stimolando la curiosità, il pensiero critico e la partecipazione attiva degli studenti.

Origine e sviluppo del progetto

L’iniziativa, avviata nel 2017, si colloca all’interno del programma Maker@Scuola, un progetto di ricerca di INDIRE mirato a rinnovare la didattica laboratoriale nelle materie STEM. In collaborazione con il Transformative Learning Technologies Lab della Columbia University, la metodologia Bifocal Modeling è stata adattata al contesto scolastico italiano. Questo approccio consente agli studenti di osservare fenomeni reali, ad esempio la crescita delle piante in una serra idroponica, e di confrontare i dati raccolti con modelli teorici o digitali​​.

Le serre idroponiche, oltre a rappresentare un contesto pratico per l’indagine scientifica, sono state integrate con strumenti digitali come il sistema dSerra, sviluppato da INDIRE. Questo dispositivo, basato su una piattaforma Raspberry Pi, permette di monitorare in tempo reale parametri come temperatura, umidità e pH, rendendo l’esperienza di apprendimento estremamente interattiva e basata su dati​​.

Risultati e impatti

Il progetto ha coinvolto oltre 30 scuole italiane, con un impatto significativo sia sugli studenti sia sul sistema educativo. I risultati principali includono:

• Competenze scientifiche e digitali
  – Oltre il 40% di miglioramento nelle competenze legate alla modellizzazione matematica e all’analisi dei dati, misurato attraverso test pre e post-attività su un campione di 400 studenti​​;
  – Maggiore consapevolezza sull’importanza delle variabili ambientali nella crescita delle piante e capacità di tradurre queste conoscenze in modelli grafici e digitali​​.

• Sostenibilità e sensibilizzazione ambientale
  Un aspetto innovativo del progetto è stato l’effetto sulle abitudini alimentari e sulla consapevolezza ambientale:
  – Oltre il 70% degli studenti coinvolti ha dichiarato di avere modificato la percezione dei vegetali e di essere più motivato a consumarli​;
  – Le attività hanno favorito una comprensione delle dinamiche ecologiche, con un focus sul risparmio idrico e sull’uso sostenibile delle risorse.

• Inclusività
  Un ulteriore punto di forza del progetto è stato l’inclusione di studenti con bisogni educativi speciali. Le attività con le serre idroponiche hanno mostrato che la metodologia Bifocal Modeling è particolarmente adatta per promuovere l’apprendimento collaborativo e pratico in questo gruppo di studenti, migliorando sia le competenze scientifiche sia l’autostima​.

Valore e prospettive future

L’impatto del progetto non si limita alle scuole partecipanti. Con ogni probabilità, le sperimentazioni con le serre idroponiche hanno ispirato il bando del Ministero dell’Istruzione  “Ambienti e laboratori per l’educazione e la formazione alla transizione ecologica”, un programma che promuove l’adozione di tecnologie sostenibili e innovative per trasformare l’ambiente educativo in Italia.

In un’epoca in cui la sostenibilità e l’innovazione sono centrali, il progetto delle serre idroponiche ha dimostrato che è possibile creare un legame virtuoso tra ricerca scientifica, educazione e sensibilizzazione ambientale. Le scuole che hanno partecipato sono diventate veri e propri laboratori di innovazione, in cui gli studenti hanno avuto l’opportunità di sviluppare non solo competenze tecniche, ma anche un senso critico verso i problemi del mondo contemporaneo.

Conclusioni

Il progetto delle serre idroponiche rappresenta un modello innovativo di educazione esperienziale che ha saputo coniugare teoria e pratica, scienza e tecnologia, offrendo agli studenti un’opportunità unica di apprendere attraverso un approccio didattico coinvolgente e concreto.

La metodologia Bifocal Modeling, cuore del progetto, ha permesso agli studenti di osservare fenomeni scientifici reali e di confrontarli con modelli digitali, favorendo non solo la comprensione di concetti scientifici complessi, ma anche lo sviluppo di competenze trasversali come il pensiero critico e l’analisi dei dati.

L’introduzione delle serre idroponiche nelle scuole ha avuto un impatto significativo sia sugli studenti sia sugli insegnanti. Gli studenti, anche quelli con bisogni educativi speciali, hanno potuto partecipare attivamente a esperimenti pratici e a modellizzazioni teoriche, sviluppando una maggiore consapevolezza ambientale e scientifica. Oltre il 70% degli studenti coinvolti ha dichiarato di avere modificato la percezione dei vegetali e delle dinamiche ecologiche, dimostrando che queste attività possono influenzare positivamente anche stili di vita e abitudini alimentari. I docenti hanno invece trovato nella metodologia uno strumento efficace per rendere la didattica più inclusiva e stimolante, favorendo il lavoro di gruppo e la collaborazione tra studenti.

I risultati ottenuti e il riconoscimento ricevuto, anche attraverso pubblicazioni e partecipazioni a convegni internazionali, hanno confermato la rilevanza educativa e sociale del progetto. Questo dimostra che un progetto nato con un obiettivo locale può avere un impatto su scala nazionale, contribuendo al rinnovamento dell’educazione scientifica in Italia.

Il progetto delle serre idroponiche si avvia alla sua conclusione, ma siamo pronti a sostenere tutte le nuove scuole che vorranno avvicinarsi a questa metodologia. Metteremo a disposizione le conoscenze e le esperienze accumulate in questi anni, accompagnando i docenti e le istituzioni scolastiche che desiderano integrare questo modello educativo nelle loro attività. Il valore di quanto realizzato non si limita ai risultati raggiunti, ma risiede nella possibilità di lasciare un’eredità educativa duratura, capace di ispirare nuove generazioni di insegnanti e studenti verso una scuola sempre più inclusiva, sostenibile e innovativa.

Riconoscimenti e pubblicazioni

Il lavoro svolto negli ultimi anni ha prodotto numerosi articoli scientifici e contribuito al dibattito internazionale sull’innovazione educativa. Tra le pubblicazioni più rilevanti:

1. Fuhrmann, T., Guasti, L., Macedo, L., & Niewint-Gori, J. (2020). Applying the Bifocal Modeling framework in the Italian school system: “Making-Science” with special needs students. Proceedings of the ATEE Spring Conference 2020/21. Niewint-Gori, J., Fuhrmann, T., Macedo L.
2. Guasti, L., Ijaz Ahmed, D. , Blikstein, P.(2020). Comparing models and real-world experiments in science: learning outcomes and teacher perception in Italian schools, AERA Conference 2021.
3. Guasti, L., Niewint-Gori, J., Fuhrmann, T., Macedo, L., & Blikstein, P. (2022). Key Elements for Successful Implementation of a Technology-Based Pedagogical Approach to Inquiry Science Education in Middle and Elementary Schools. Paper presented at the Association for Teacher Education in Europe (ATEE) Annual Conference, Riga, Latvia, 29–31 August 2022.
4. Guasti, L., & Bei, G. (2022). Survey on the use of hydroponic greenhouses in the classroom: Effects on students’ eating habits. Journal of Behavior and Feeding, 2(2), 28-37.
5. Guasti, L., Bassani, L., & Sacco, M. (2023). Integration of innovative teaching technologies and methodologies: The use of hydroponic greenhouses with dSerra for science teaching in Italian schools.
6. Guasti, L., Bassani, L., Sacco, M., Chiarantini, M., & Messini, L. (2023). Dserra: pilot survey on the introduction of a new device to improve laboratory teaching, in a primary and secondary school. In INTED2023 Proceedings (pp. 2715-2724). IATED.
7. Guasti, L., Bassani, L., & Sacco, M. (2023). Metodologie innovative e tecnologie didattiche: L’uso delle serre idroponiche dSerra nella didattica scientifica. RicercAzione, 15(1), 43–66.
8. Presentazioni a convegni internazionali come ESERA (2023) e AERA (2021), che hanno evidenziato come il progetto possa fungere da modello per altre nazioni​​.

Per saperne di più

• Serre idroponiche a scuola
• Sistema dSerra
• Bifocal Modeling
• Maker@Scuola