Guida alla didattica innovativa con la Realtà Aumentata: come coinvolgere gli studenti

L’intelligenza non è ciò che si sa, ma ciò che si fa quando non lo si sa.

Jean Piaget

La realtà aumentata sta da tempo ridefinendo il mondo della formazione, l’istruzione e il coaching.

Infatti, strumenti come visori di realtà assistita hanno aperto gli orizzonti con esperti, tecnici, insegnanti e formatori con cui interagire in tempo reale e a cui trasferire conoscenze e competenze.

Scopriamo di più su questa tecnologia e sulle sue applicazioni in ambito educativo, analizzando esperienze, risultati e potenzialità.

Didattica e scuola, istruire e guidare

Ne è passato di tempo da quando gli studenti, sotto l’egida di un precettore, tracciavano lettere e numeri su tavolette di argilla.

Oggi le sfide della scuola vertono su una didattica più innovativa e sono in continua evoluzione.

Già il Piano Nazionale Scuola Digitale (PNSD) ha messo in campo una serie di incentivi per supportare didattica e studenti nell’uso delle nuove tecnologie.

Si pensi, ad esempio, a istituti professionali, tecnici, informatici, ma anche alberghiero o laboratori scientifici e non solo.

Tutti gli istituti, compresi quelli umanistici, possono beneficiare di queste tecnologie, sia nelle materie tradizionali sia nell’ambito di specifici percorsi formativi.

La scuola è, potenzialmente, il più grande generatore di domanda di innovazione, e quindi di digitale. (PNSD)

Tra gli obiettivi principali del PNSD c’è il potenziamento delle infrastrutture digitali, la trasformazione dei laboratori in luoghi d’incontro tra “sapere” e “sapere fare” con soluzioni “leggere, sostenibili e inclusive”.

Nonostante le risorse ci siano – circa 2,1 miliardi per la scuola da spendere in tecnologia –  com’evidenziato di recente in un articolo su Wired, non si sa cosa e come fare.

L’esperienza precede la comprensione.

“L’esperienza precede la comprensione” è una frase dell’illustre psicologo svizzero Jean Piaget (1896-1980), pioniere del pensiero pedagogico e cognitivista, che evidenzia in pieno l’efficacia di una didattica basata sul “fare”.

Le modalità didattiche diventano costruttive e cooperative e al centro di tutto, c’è l’innovazione: non solo tecnologica ma intesa anche dal punto di vista didattico – antropologico.

Gli obiettivi del sistema educativo, cioè apprendimenti, risultati e impatto che essi avranno sulla società per formare professionisti, cittadini e individui richiedono un’agilità mentale e competenze trasversali per le quali servirà:

“che tutto il personale scolastico, non solo i docenti, si metta in gioco, e sia sostenuto, per abbracciare le necessarie sfide dell’innovazione: sfide metodologico-didattiche, per i docenti, e sfide organizzative, per i dirigenti scolastici e il personale amministrativo.”

PNSD – Piano Nazionale Scuola Digitale

“Del resto, la “scuola digitale” non è un’altra scuola. È più concretamente la sfida dell’innovazione della scuola. Allo stesso tempo, dobbiamo collocarci sulle giuste traiettorie di innovazione, per utilizzare meglio le risorse disponibili, per attrarne di nuove, e per non fare errori di scelta che potremmo pagare negli anni.”

PNSD – Piano Nazionale Scuola Digitale

Realtà assistita e aumentata antitetiche alla realtà virtuale

È importante, per chiarire l’utilità di questa tecnologia, distinguere la realtà aumentata e assistita dalla realtà virtuale (VR).

Quest’ultima, infatti, consente di immergersi completamente in una realtà diversa, isolandosi dall’ambiente circostante, mentre l’AR tende a migliorare le relazioni con gli altri. ***

In più, i visori VR a lungo andare, in sessioni particolarmente prolungate, possono incidere negativamente a livello sensoriale, provocando con nausea ed emicrania. ***

Due tecnologie, quindi, molto distanti tra loro: una isola creando mondi artificiali ex novo, l’altra unisce, mettendo in comunicazione tutti gli attori – docenti – esperti – alunni – focalizzandosi sull’esperienza collettiva e sull’abbattimento delle barriere.

Realtà assistita e realtà aumentata, cosa sono?

La realtà assistita e la realtà aumentata offrono un’esperienza di coinvolgimento multi sensoriale utile in contesti educativi e professionali, tramite la mediazione di visori simili ad occhiali, l’uso di tablet, smartphone e cuffie.

Tecnologie che consentono di vivere situazioni (viaggi d’istruzione, visite museali, progetti scolastici, ecc.), vedere, ascoltare e interagire con le persone come se fossero nella stessa stanza, anche a distanze di migliaia di chilometri, creando esperienze concrete, reali e costruttive dal punto di vista educativo e interpersonale.

Realtà aumentata e assistita, come nascono? Leggi l’articolo.

La scuola 4.0, l’innovazione e il ruolo dell’insegnante

“Noi pensiamo che innovare significhi anche trovare nuove energie per ottenere una più ampia soddisfazione professionale.” *

(Tratto da Organizzare la sperimentazione di percorsi didattici innovativi nella scuola di Alberto Parola, Università degli studi di Torino)

In ambito didattico, formatori e studiosi* sostengono che, all’interno dei vari percorsi formativi, l’insegnante che dispone di nuovi strumenti digitali, come ad esempio gli strumenti realtà assistita, ha bisogno di una gestione corale per far comprendere sia emotivamente sia praticamente il ruolo e la funzione della novità stessa.

L’insegnante deve, quindi, poter ricevere il supporto adeguato all’uso dei nuovi strumenti dopo un adeguato periodo di training per raggiungere la giusta consapevolezza e sicurezza per migliorare la didattica e renderla più efficace.

L’innovazione va intesa anche come processo (e non un singolo momento) in cui il docente non ha un ruolo solitario ma dovrebbe far rete con colleghi, dirigenti e altre scuole del territorio coinvolte nei progetti e percorsi formativi simili.

Nel campo dell’innovazione si prendono in prestito pratiche e teorie della media education (educazione ai media, usati come strumenti da usare nei processi educativi generali) per valorizzare gli ambienti digitali intesi come strumenti didattici e di analisi e finalizzati allo sviluppo di conoscenze, competenze e abilità degli studenti e degli insegnanti.

Esperienze di apprendimento multisensoriali

La realtà aumentata offre agli studenti la possibilità di stimolare lo sviluppo multisensoriale con un approccio olistico.

Un esempio? Presso la Stoughton High School, negli Stati Uniti, i docenti, in una lezione sulla cultura e lingua spagnola, hanno mostrato modelli 3D di luoghi e monumenti in tutta la Spagna in modalità full immersion grazie agli strumenti della RA.

Il risultato? Una vera e propria simulazione di viaggio senza abbandonare l’aula e un modello di apprendimento efficace e coinvolgente.

Proprio grazie alla stimolazione sensoriale, l’AR e la RA sono in grado di creare delle risposte emotive negli studenti, creando lezioni memorabili, vere e proprie esperienze che aiutano a radicare l’apprendimento e a migliorare il ricordo cognitivo.

Studiare e creare in prima persona

Un altro esempio, la lezione di fisica della squadra acrobatica Red Arrows della Royal Force (U.S.A.) con la possibilità data agli studenti di visionare modelli 3D di jet Hawk e di ricrearne di propri studiando il tutto in prima persona.

L’AR consente l’accesso a risorse infinite risparmiando sui costi con la possibilità di aggiungere elementi che arricchiscono

La realtà aumentata sta diventando uno strumento didattico scelto in moltissime scuole in ogni angolo del mondo, grazie alle infinite possibilità offerte e all’impatto positivo sull’apprendimento e sul coinvolgimento degli studenti nelle lezioni.

Tra i suoi “hard skill”, il miglioramento di alcune abilità, tra cui la risoluzione dei problemi e il miglioramento delle competenze e conoscenze tecniche.

Rispetto alla realtà virtuale, la realtà assistita e aumentata sostituiscono una scelta più conveniente che offre ai distretti scolastici moltissime possibilità e vantaggi, al pari della VR.

AR, aiuto concreto in tutte le attività didattiche

L’AR offre un aiuto sostanziale in tutte le attività didattiche che comprendono:

• Lettura;
• Concetti spaziali;
• Lavorare con i numeri e il gioco;
• Creazione di contenuti per ogni materia e ambienti;
• Scenari di vita reale con cui confrontarsi.

È possibile simulare gite sul campo, inventare o simulare escursioni didattiche di vario tipo e aggiungere elementi importanti come video e audio in diretta alle lezioni, con domande e risposte agli esperti da parte degli studenti.

Si tratta di tecnologie che preparano gli studenti anche al mondo del lavoro; potrebbero doverle usare in moltissimi settori.

la relazione tra mondo del lavoro e realtà assistita

AR e didattica innovativa: le testimonianze

A tal proposito sono significative le esperienze riportate da alcuni docenti, come Justin Aglio, preside e direttore dell’innovazione presso il Montour School District in Pennsylvania.

Aglio ha dichiarato che tra i vantaggi della realtà aumentata c’è il collegamento tra apprendimento e ricerca – azione, in cui l’obiettivo è risolvere un problema immediato.

Un modo di imparare che mette in gioco concretamente l’alunno e lo coinvolge in maniera entusiasmante.

 “This is such an exciting time for students to be learning about and using new technologies like AI, augmented reality, robotics, self-driving vehicles, drones, and more. We are so grateful to collaborate with Pittsburgh Technology Council and Fortyx80 to make these connections for students.”

Tutti in gita: l’esperienza del prof. Bogliolo

Il professore Bogliolo a Urbino ha ideato il su citato CodyTrip, un laboratorio di orienteering basato su una piattaforma di streaming dove ragazzi e ragazze di scuole medie e superiori possono organizzare viaggi d’istruzione alla scoperta del patrimonio culturale italiano restando nelle proprie aule.

L’idea: creare delle gite virtuali complete e completamente immersive, visitando musei che mettono a disposizione dei tour (virtuali) con un esperto a fare da guida dall’altra parte, partecipando a programmi pensati proprio come se si stesse partecipando a una vera gita.

L’obiettivo, oltre a far conoscere luoghi nuovi e ricchi di meraviglie, anche di stimolare la curiosità di alunni e famiglie, promuovendo le visite sul posto.

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Realtà estesa, le nuove opportunità formative

Tra le competenze digitali oggi richieste nel mondo della scuola, si vedano PNSD e PNRR, c’è la realtà estesa (XR in breve) – che comprende realtà virtuale, realtà aumentata, realtà assistita e realtà mista – e utilizza la tecnologia per creare esperienze digitali più coinvolgenti.

Si tratta di approcci tecnologici ormai usati in tantissimi ambiti professionali, industriali e formativi (dalla formazione a distanza al lavoro nei cantieri, dal settore medico e ospedaliero a quello industriale) con esiti positivi in termini di redditività, riduzione dei tempi di formazione e di acquisizione delle conoscenze e strumenti in grado di coinvolgere tutti gli attori in gioco.

“L’educazione nell’era digitale non deve porre al centro la tecnologia, ma i nuovi modelli di interazione didattica che la utilizzano.” PNSD

Il Ministero dell’Istruzione ha messo a disposizione dei docenti una piattaforma ad hoc, Scuola Futura, proprio per la formazione del personale scolastico.

Se è assodato che la scuola deve rinnovarsi ed evolversi con il mutare della società, bisognerebbe sfruttare ogni innovazione che favorisca vantaggi per studenti, insegnanti e per la didattica in generale.

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Didattica attiva e ambienti digitali flessibili

Tra gli obiettivi del Piano Nazionale Scuola Digitale c’è il passaggio da una didattica trasmissiva a una didattica attiva, con la promozione di ambienti digitali flessibili.

La scuola è intesa non più come istituzione rigida e chiusa tra quattro mura, ma come un’interfaccia educativa aperta al territorio, con ambienti pensati per la didattica digitale integrata e punto d’incontro e confronto con un presente in cui realtà aumentata e intelligenza artificiale dominano la scena.

Anziché lasciare che questo “dominio” sia “subìto” in maniera acritica e indisturbata, le scuole possono imparare a gestire i nuovi strumenti in un’ottica di potenziamento didattico, realmente inclusivo e democratico, in cui ogni studente può comprendere nel concreto come usare al meglio e per quali scopi tali strumenti.

Aule aumentate

Nel PNSD ampio spazio è dato proprio alla realizzazione di aule “aumentate” “dalla tecnologia per una visione “leggera” ed economicamente sostenibile di classe digitale.

Si tratta di assicurare ad un maggior numero di aule tradizionali le dotazioni per la fruizione individuale e collettiva del web e di contenuti, per un’integrazione quotidiana del digitale nella didattica, per l’interazione di aggregazioni diverse in gruppi di apprendimento, in collegamento wired e wireless.”

La lezione in classe: motivazione, stimoli e vita reale

Nelle lezioni frontali si è abituati a vedere video formativi e utili ai vari approfondimenti; spesso, però, non c’è un vero coinvolgimento della classe, salvo sporadici casi di alunni particolarmente interessati o diligenti.

Attività come l’assemblaggio o spiegazioni teoriche talvolta possono annoiare gli studenti, e la formazione di persona può avere costi ingenti.

L’insegnante ha bisogno di supporto, di coordinarsi con altri esperti che integrino le sue competenze e che diano anche una buona dose di nuovo entusiasmo, stimoli e motivazione a ragazzi e ragazze e che illumini l’iter scolastico che non deve mai essere pensato come cosa a sé rispetto alla vita.

La dicotomia scuola e vita, tra esperienza scolastica ed esperienza di vita vera è spesso molto sentita dagli studenti che sentono la scuola come poco utile se non inutile e non collegata ai loro reali interessi e passioni o non ritenuta in grado di farlo con gli strumenti a disposizione.

Un’immagine vale più di mille parole

Studi sulle neuroscienze dimostrano che la maggior parte delle informazioni che l’essere umano riesce ad assorbire vengono dalla vista, nonostante accediamo alle informazioni con tutti e cinque i sensi seppur a diverse velocità.

La combinazione della velocità di trasmissione delle informazioni e della distanza cognitiva necessaria per applicarle giustifica il detto “Un’immagine vale più di mille parole”, poiché le immagini riducono la distanza cognitiva (cioè la differenza tra la presentazione delle informazioni e il contesto in cui vengono applicate) e il carico cognitivo (cioè la capacità mentale individuale).

La potenza dell’Augmented Reality (AR) sta nella sovrapposizione delle informazioni digitali al mondo fisico, grazie alla quale si riduce la distanza cognitiva e migliora la comprensione e l’applicazione delle informazioni nel mondo reale.

La realtà aumentata può aiutare a dare vita a concetti scientifici, dall’esplorazione di un alveare alla creazione in laboratorio di un tornado, passando attraverso le potenzialità della sperimentazione mediante le interfacce.

Esempi di realtà aumentata in ambito didattico – formativo

Oggi è possibile studiare l’universo grazie alle sovrapposizioni AR del cielo notturno (app SkyView).

Ci sono poi app come 1943 Berlin Blitz in 360° (prodotto per la BBC) che offre la possibilità di immergersi in maniera molto coinvolgente emotivamente in un evento storico come un raid notturno della Germania nazista, altre soluzioni (ad es. Froggipedia) che consentono l’esplorazione degli organi interi (utili per materie come o medicina), organizzare gite scolastiche senza muoversi dall’aula (Google Expeditions).

La realtà estesa può essere usata per vedere da vicino opere d’arte come la Gioconda o imparare le lingue in maniera più divertente e partecipativa.

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Realtà aumentata e approccio didattico: costi e possibilità

La realtà estesa – aumentata e assistita – può concretamente dare una spinta e trasformazione positiva alla didattica scolastica.

La domanda cruciale, una volta assodata l’utilità di questo metodo didattico innovativo, è: quanto costa?

E ancora: il tuo istituto scolastico può sostenere questa tecnologia?

Se la scuola è, come accade ormai nella maggioranza degli istituti pubblici e privati, dotata di tablet e smarthone fruibili da alunni e docenti, la realtà aumentata applicata alla didattica può essere strutturata in diversi modi grazie al supporto di tecnici qualificati.

Dopo un iniziale periodo di formazione e un supporto (anche da remoto) continuo, gli insegnanti avranno familiarizzato con questi dispositivi e saranno in grado di proporre nuovi approcci agli alunni esperienziali in grado di potenziare i vari percorsi didattici.

Dai disegni ai problemi risolti coi videogames

Ogni contesto scolastico richiede strumenti e approcci adatti. Nel caso di alunni della scuola primaria, ad esempio, il criterio dovrebbe essere molto giocoso; è infatti con il gioco che i bambini tendono ad imparare bene e meglio.

Lo sostengono anche Laura Germine, neuropsicologa cognitiva della Harvard Medical School di Boston e Joshua Hartshorn, assistente professione presso il dipartimento di psicologia e neuroscienze del Morrissey College of Arts and Sciences al Boston College: imparare, per esempio, la scienza o la grammatica tramite il gioco, può favorire la partecipazione, migliorare la competizione e le prestazioni, agendo anche sulla conoscenza di sé. ****

I partecipanti percepiranno l’esperienza come positiva, con un conseguente radicamento nella memoria ed efficacia nell’apprendimento.

Realtà aumentate, infiniti mo(n)di per apprendere

Si possono creare disegni cartacei che si trasformano in elementi tridimensionali, oppure visitare il mondo in maniera immersiva, e ancora inquadrare i codici QR code dei libri per entrare in mondi nuovi e vivaci. Il tutto, con strumenti di base, come una fotocamera e uno smartphone.

Un altro utilizzo efficace per l’apprendimento è la risoluzione di problemi con i videogiochi e con il coding un approccio più avanzato, adatto alle superiori di primo e secondo grado.

Si tratta infatti di un’abilità che favorisce il problem solving, da sviluppare per studenti che hanno già una certa infarinatura tecnologica e che consente di inventare prodotti da zero.

Grazie alla tecnologia peer to peer si possono riprodurre eventi storici, crearli all’interno di un gruppo e far partecipare alla visione da remoto altre persone.

Con i viaggi immersivi la geografia è un’altra cosa

Grazie all’AR anche la geografia ci guadagna; viaggi simulati, ricchi di informazioni e vissuti come una vera e propria esperienza, quasi reale.

Addio cartine geografiche; con Google Hearth e Google Street View si può esplorare insieme ogni angolo del pianeta.

Si possono fare gite fuori porta, visitare musei e passeggiare virtualmente nei parchi, ad esempio con l’ausilio dalla piattaforma di streaming cody trip.

Istituti professionali: Realtà aumentata, l’ausilio perfetto

Il cuore delle attività degli istituti professionali consiste nelle attività pratiche e laboratoriali.

In questi ambiti la realtà aumentata offre un grande aiuto, per esempio nelle ore di laboratorio dedicate alla cucina o alla chimica.

Con l’ausilio di programmi speciali, software e applicazioni ad hoc si possono ricreare lezioni di cucina “aumentate”, allargando le possibilità con esperienze specifiche facendo diventare la lezione un momento di apprendimento multisensoriale e divertente, immersi in una sorta di docu-film in cui si testano luoghi e situazioni reali e concrete, seppure a distanza.

Anche l’insegnamento delle lingue beneficia di questa tecnologia e con l’ausilio di semplici cuffie ci si può immergere letteralmente in altri mondi linguistici e culturali, senza alcuna barriera spaziale.

Studenti coinvolti, migliore comunicazione e interazione

Pensi che i tuoi studenti si annoino e vorresti offrire una lezione che catturi la loro attenzione? Opta per la realtà assistita!

Può essere un input per apprendere meglio e di più e un incentivo sostanzioso al loro entusiasmo e voglia di fare.

In un’epoca che accelera verso nuovi paradigmi digitali e una crescente smaterializzazione anche della comunicazione, prescindere da queste tecnologie è impensabile, soprattutto per il coinvolgimento e l’apprendimento in ambito scolastico.

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