di Salvatore Bonaccorso 27/11/2022
Negli ultimi tempi si è discusso molto sulla necessità di incorporare le scienze sociali nelle discipline STEM (scienza, tecnologia, ingegneria e matematica) per promuovere la creatività, aumentare l'empatia e creare una migliore comprensione della condizione umana tra gli scienziati.
Purtroppo, però, tutti questi discorsi non hanno cambiato la realtà sul campo.
Come ricercatore e insegnante di ingegneria biomedica, che si occupa delle funzioni fondamentali del corpo umano, ritengo che noi ingegneri (così come altre scienze) abbiamo reso un cattivo servizio ai nostri studenti. Non siamo riusciti a metterli in contatto con la storia della scienza attraverso le storie degli scienziati.
I nostri studenti, al giorno d'oggi, hanno una scarsa conoscenza dei giganti sulle cui spalle ci troviamo tutti.
Eppure è dimostrato che gli studenti hanno maggiori probabilità di sviluppare un interesse per la scienza e di proseguire gli studi scientifici quando sono coinvolti in narrazioni che raccontano una storia.
Le ricerche dimostrano anche che tali storie consentono agli studenti delle discipline STEM di comprendere meglio e applicare le conoscenze acquisite in classe in contesti reali.
Il pezzo mancante nell'apprendimento delle scienze
In uno dei miei corsi di ingegneria, discuto di come i fluidi, come l'aria e il sangue, scorrono nel corpo umano. Questi processi sono fondamentali per la nostra salute e il nostro benessere.
Nel farlo, discuto anche delle relative scoperte fatte da molti scienziati di spicco. Il lavoro fondamentale di scienziati come Joseph Fourier, Daniel Bernoulli e Isaac Newton ha trasformato il nostro mondo e migliorato enormemente la qualità della nostra vita.
Tuttavia, al di là del più famoso aneddoto della mela che cade e che ha portato alla scoperta della gravità, mi accorgo che gli studenti della mia classe sanno poco del contributo di Newton. Mentre gli studenti della mia classe possono avere una conoscenza approfondita della trasformata di Fourier (una relazione matematica fondamentale che costituisce la base della moderna ingegneria elettrica), non sanno letteralmente nulla di chi fosse Fourier.
Le ricerche suggeriscono che il contesto e la storia svolgono un ruolo importante nel collegare la teoria scientifica e ingegneristica alla pratica.
Ma nonostante gli studi che evidenziano l'importanza della narrazione e degli approcci ai casi storici, le presentazioni impersonali in PowerPoint dominano le aule. In queste presentazioni mancano prospettive storiche e storie ricche.
Perché è importante
Come insegnanti, siamo sottoposti a enormi pressioni per inserire materiale tecnico nei nostri corsi. Allora perché dovremmo includere la storia nei nostri piani di lezione?
In primo luogo, la storia fornisce una prospettiva avvincente sul processo di scoperta scientifica. La ricerca ha dimostrato che i riferimenti storici possono aiutare gli studenti a chiarire le comuni idee sbagliate sugli argomenti scientifici, dal moto planetario all'evoluzione.
Osservare la storia della scienza nel corso dei secoli permette agli studenti di capire che la ricerca e la scoperta sono processi continui. Possono così capire che le leggi e le equazioni che usano per risolvere i problemi sono state scoperte attraverso processi lunghi e talvolta dolorosi.
Le scoperte a cui arrivano oggi, in altre parole, sono il frutto del duro lavoro di persone reali che vivevano in società reali e avevano vite complesse, proprio come tutti noi.
In secondo luogo, il senso della storia insegna agli studenti il valore importantissimo del fallimento nella scienza. Inoltre, mette in evidenza la perseveranza degli scienziati che hanno continuato a lottare contro le avversità.
Recenti ricerche suggeriscono che, discutendo delle lotte e dei fallimenti degli scienziati, gli insegnanti sono in grado di motivare gli studenti. In effetti, la discussione di lotte, ostacoli, fallimenti e persistenza può portare a un significativo miglioramento accademico degli studenti, in particolare per coloro che possono trovarsi di fronte a difficoltà personali o finanziarie o che si sentono scoraggiati da precedenti istruttori e mentori.
Imparare dalla storia
Questa dose di ispirazione è particolarmente preziosa per gli studenti STEM che incontrano ostacoli nel loro lavoro accademico, sia per mancanza di risorse finanziarie che per motivi di genere o razza.
Le storie degli scienziati del passato ricordano loro che la storia è un'opportunità. Non tutte le grandi scoperte sono state fatte da persone che si trovavano al vertice della piramide socioeconomica.
Collegata al processo di scoperta e innovazione è la nozione fondamentale di approccio multidisciplinare.
Gli studenti devono capire che questo approccio non è una creazione del XXI secolo. Le persone hanno utilizzato gli strumenti multidisciplinari del loro tempo per centinaia di anni. Johannes Gutenberg, ad esempio, ha combinato la flessibilità di un punzone per monete con la forza meccanica del torchio per inventare la stampa, che ha avuto un profondo impatto globale nella diffusione della conoscenza.
Infine, un obiettivo fondamentale della moderna formazione ingegneristica è quello di creare professionisti dell'ingegneria socialmente consapevoli e con un forte senso etico.
Dopo una formazione in ingegneria, gli individui potrebbero continuare a sviluppare tecnologie mediche per ambienti con risorse limitate, oppure lavorare sulle cellule staminali o sull'ingegneria genetica. L'importanza dell'etica in questi settori non può essere sottovalutata.
I casi di studio e la storia potrebbero essere estremamente utili nell'insegnamento dell'etica. La storia fornisce prove evidenti di come l'ambiente che circonda gli scienziati sia stato altrettanto importante nel plasmare le loro vite e le loro scoperte. Gli insegnamenti della storia potrebbero fornire spunti su come fare scelte etiche legate alla tecnologia o ai principi dell'ingegneria.
Storia, patrimonio e una visione olistica dell'apprendimento
L'obiettivo, in definitiva, non è quello di scendere a compromessi sul rigore o di concentrarsi esclusivamente sulla storia e sulle personalità, ma di rendere il materiale più accessibile attraverso la narrazione di storie e il collegamento con il nostro patrimonio comune.
Facendo capire agli studenti che fanno parte di una grande tradizione di apprendimento, di successi e di fallimenti, potremmo scoprire che gli obiettivi di conservazione, ispirazione, accesso e coinvolgimento con la materia sono più vicini di quanto pensiamo.