Le Olimpiadi europee delle scienze: un’esperienza di squadra
Biologia, chimica e fisica in un’unica esperienza formativa, a partire dall’esperimento
SCIENZE E FISICA II GRADO
Le Olimpiadi europee delle scienze sono gare di laboratorio a squadre per studenti under 17. Queste gare hanno tre caratteristiche che le rendono uniche: sono rivolte a giovanissimi, hanno l'obiettivo di appassionare gli studenti alle scienze, ma anche di insegnare loro il lavoro di squadra e la cooperazione.
di Maria Quaglia e Chiara Colucci
Le Olimpiadi Europee delle Scienze (European Union Science Olympiad o EUSO) sono una competizione a squadre per studenti delle scuole europee di età inferiore ai 17 anni. Lo scorso anno scolastico le squadre dell’IIS Avogadro di Torino e della Deledda International School di Genova sono state selezionate nella competizione nazionale e avrebbero dovuto rappresentare l’Italia alla gara europea 2020 in Repubblica Ceca (purtroppo annullata a causa dell’emergenza sanitaria).
Le autrici di questo contributo sono solo due tra i diversi docenti che hanno accompagnato i ragazzi in questa bella avventura. Si è trattato di un’esperienza impegnativa, ma estremamente motivante, un’occasione di aggiornamento disciplinare e di lavoro in team con gli altri docenti mentori del proprio istituto. Proprio per questo, di seguito ne proponiamo un breve resoconto, così da condividerne modalità, motivazioni e risultati; ci fa piacere dare spazio anche agli studenti qualificatisi per la finale, con una breve intervista a più voci.
Le selezioni e le gare
La prima gara EUSO ha avuto luogo nel 2003 e all'ultima competizione del 2019, in Portogallo, hanno partecipato 24 nazioni; l'Italia vi partecipa dal 2012. Ogni nazione partecipa alla gara europea con due squadre composte da tre studenti, che affrontano una prova di laboratorio in cui sono richieste competenze di biologia, chimica e fisica.
Le due squadre che rappresentano l'Italia alla gara internazionale vengono selezionate attraverso alcune prove, prima a livello di istituto, poi a livello nazionale: la competizione in Italia è organizzata dall'AIF (Associazione per l'Insegnamento della Fisica) e dal Dipartimento di Biologia dell’Università di Padova. Collaborano inoltre il Dipartimento di Chimica dell’Università di Padova e la DDSCI (Divisione di Didattica della Società Chimica Italiana).
In tempi di “non pandemia” la selezione prevede una gara di laboratorio a squadre che si svolge nei singoli istituti che si sono iscritti. Il testo della prova, come anche tutto il protocollo da seguire per allestirla, viene inviato dagli organizzatori. I docenti mentori delle tre discipline (uno di fisica, uno di chimica e uno di biologia) reperiscono i materiali necessari e provano l'esperimento, facendo sempre riferimento al team degli organizzatori nel caso ci siano difficoltà o necessità di chiarimenti. Non si può apportare alcuna modifica al protocollo inviato dagli organizzatori: questo ovviamente garantisce omogeneità tra tutte le scuole che partecipano alla selezione.
Gli studenti svolgono gli esperimenti, elaborano i dati raccolti e rispondono a domande teoriche riguardanti gli esperimenti stessi. Ogni scuola corregge le prove dei propri studenti utilizzando una griglia fornita dagli organizzatori e invia le prove dei due gruppi migliori alla commissione nazionale. In base agli esiti ottenuti in tale prova di laboratorio, i componenti di alcuni gruppi affrontano singolarmente – ciascuno per la propria disciplina – una prova su argomenti teorici, con quesiti a risposta multipla e domande aperte, chiamata, per ovvie ragioni, “A un passo dalla nazionale”.
In base ai risultati di queste prove, 12 squadre da tutta Italia vengono convocate a Padova per sostenere la prova nazionale, che permette di individuare i due team che rappresentano l’Italia alla competizione internazionale.
La ricaduta didattica dell’esperienza
Proprio a causa della sua complessità, l’esperienza EUSO può fornire molteplici spunti alla didattica di un insegnante di materie scientifiche.
Innanzitutto, mette il laboratorio al centro dell’insegnamento: gli studenti che vogliono avvicinarsi a una gara del genere devono aver condotto esperimenti in autonomia. Questo non significa dover per forza essere insegnanti in scuole super-attrezzate: molto spesso con materiali poveri si possono organizzare ottime esperienze e l’EUSO propone molti esempi di prove di laboratorio fattibili senza investimenti di sorta. Sul sito italiano della competizione, chi è interessato può scaricare le prove passate.
La correzione della prova di istituto con la griglia spedita dagli organizzatori è molto utile per comprendere ed eventualmente migliorare la valutazione di una prova di laboratorio: non si “tolgono punti” per gli errori commessi, ma, al contrario, si valuta ciò che lo studente ha fatto, e questo, a livello metodologico è molto importante: si potrebbe parlare di una valutazione costruttiva e non distruttiva, che premia per esempio il posizionamento delle variabili sugli assi di un grafico con la loro unità di misura, la dimensione del grafico (almeno i ⅔ del foglio a disposizione) e l’uso di una scala omogenea su entrambi gli assi.
Un ulteriore aspetto rilevante è la promozione dell’apprendimento in contesto, o context based learning: i problemi proposti da EUSO partono sempre da situazioni sperimentali reali o da problematiche attuali con cui gli studenti possono o potranno venire in contatto. La prova teorica di biologia del 2020 (AUPDN) era incentrata sui grandi incendi australiani dell’inverno 2019-2020, con implicazioni sugli ecosistemi locali, e la prova internazionale svolta nel 2017 in Danimarca permetteva agli studenti di sfidarsi sull’analisi di campioni di ghiaccio provenienti dalla calotta groenlandese per valutare l’andamento temporale dei gas in essi intrappolati.
Questa metodologia è di fondamentale importanza nella pratica didattica: consente infatti agli studenti di ancorare le conoscenze acquisite alle loro esperienze o a situazioni reali, aumentando la motivazione durante l’apprendimento e permettendo loro di ricordare nel tempo quanto appreso.
A fianco: carotaggio di campioni di ghiaccio groenlandesi a diverse profondità per analisi chimico-fisiche sui gas intrappolati e biologiche sul DNA di microrganismi [Immagine tratta da: Task 1 Ice. (n.d.). Retrieved February 12, 2021, from http://euso2017.dk/tasks-1]
Un ultimo e non meno importante aspetto messo in luce dalla partecipazione a EUSO è il confronto costruttivo, durante la preparazione della gara, che si svolge necessariamente tra gli insegnanti delle tre scienze: biologia, chimica e fisica.
Partecipando a una gara sperimentale di scienze si apprezza la comunanza di principi, obiettivi e metodi tra le tre materie e ancora di più, si apprezza l’efficacia di un approccio interdisciplinare a un problema. Nell’ultima EUSO il tema proposto era la luce, dalle sue proprietà fisiche a quelle chimiche e biologiche. Il fisico si è cimentato in misure di rifrazione e di diffrazione, il chimico ha lavorato su una cianotipia e il biologo ha effettuato una cromatografia dei pigmenti dei fiori. All’interno della squadra, i ragazzi potevano aiutarsi, posizionati a pochissima distanza uno dall’altro. E, proprio in virtù delle esperienze diverse, ma con metodologie simili, a cui gli insegnanti delle diverse discipline li avevano esposti nella pratica didattica, effettivamente lo hanno fatto, come in un vero laboratorio di ricerca.
Misure di rifrazione, dalla finale EUSO 2020
Cianotipia di Avogadro, dalla finale EUSO 2020
La voce dei finalisti
Lasciamo ora spazio ai ragazzi, per sapere cosa è rimasto loro dell'esperienza EUSO.
LA SQUADRA TORINESE
Alberto Rossi: ero il biologo della squadra torinese. Frequento l'istituto tecnico, indirizzo informatica e telecomunicazioni e la biologia non è più una materia del mio piano di studi, ma è sempre stata una passione.
Avevo già partecipato a EUSO nel 2019 arrivando “a un passo dalla nazionale”. Nel 2020 ritenevo che essere ammesso alla finale fosse già un risultato notevole. Ricordo bene la soddisfazione di essere riuscito a ultimare, addirittura in anticipo rispetto allo scadere del tempo, la prova nazionale (di solito si tratta di prove molto lunghe e capita frequentemente che il tempo non basti per rispondere a tutte le richieste). Non parliamo poi della tensione e dell'emozione alla premiazione!
Quest'anno la mia passione per la biologia mi ha portato a fare da tutor ai nuovi “concorrenti EUSO” del mio istituto, nella loro fase di preparazione in vista della gara che (con tutte le varianti dovute al Covid) affronteranno a inizio marzo.
Grazie a EUSO, ho potuto coltivare una mia passione e approfondire una disciplina che non è nel mio curriculum.
Lorenzo D’Acierno: ero il chimico della squadra torinese. Frequento l'istituto tecnico, indirizzo meccanica e meccatronica e la chimica non è più una disciplina del mio indirizzo, ma è sempre stata una passione.
Nel 2019 essendomi classificato al primo posto alla selezione regionale dei Giochi della Chimica, avevo partecipato alla gara nazionale a Roma.
Quello che EUSO ha in più rispetto ad altre competizioni è il lavoro di squadra. È vero che per poter organizzare bene il lavoro è necessario dividersi i compiti e quindi ognuno è il principale responsabile di una disciplina, ma – essendo in squadra – se c'è un dubbio, un'incertezza o manca il tempo per finire un grafico si può fare affidamento sui compagni.
Della gara nazionale di Padova ricordo bene che, appena terminata la prova, quando cominciavano a venire i dubbi ripensando a quanto fatto e per scaramanzia non volevamo pensare a quale avrebbe potuto essere l'esito, avevo detto a Roberto e Alberto: «Ci siamo proprio divertiti!».
Roberto Tumsich: ero il fisico della squadra torinese. Frequento il Liceo scientifico opzione Scienze applicate e la fisica è una delle discipline caratterizzanti il mio indirizzo di studi.
Grazie alle attività di preparazione in vista di EUSO e alle gare che ho fatto, ritengo di aver migliorato molto la mia competenza in fisica, riguardo sia al metodo di lavoro (grazie all'approccio sperimentale) sia a conoscenze in ambiti non ancora trattati nel mio percorso scolastico.
Nella speranza di poter partecipare alla gara internazionale, avevo affrontato – almeno dal punto di vista teorico, dato che durante il lockdown primaverile non ci era permesso andare in laboratorio – diverse prove delle gare internazionali delle passate edizioni. Anche se la gara internazionale, purtroppo, è stata cancellata, tutto il lavoro fatto ha portato i suoi frutti, dato che ora mi sto cimentando nelle Olimpiadi di fisica.
Come Alberto, anch'io ho fatto quest'anno da tutor di fisica per i nuovi studenti della mia scuola che parteciperanno a EUSO: per spiegare bene le esercitazioni proposte, le ho riguardate attentamente e mi è venuta un bel po' di nostalgia, mi divertivo proprio…
LA SQUADRA GENOVESE
Beatrice Poggi: ero la biologa della squadra di Genova, e la sola ragazza del gruppo.
L’anno scorso era la prima volta che provavo a competere nell’EUSO e non mi aspettavo assolutamente i risultati raggiunti, anche perché all’epoca avevo solo quindici anni.
Dell’esperienza EUSO ricordo ogni istante: dal viaggio in treno per raggiungere Padova alla soddisfazione di lavorare in un vero laboratorio universitario, all’incredibile momento della premiazione.
Inoltre, non meno importante, ho conosciuto diversi ragazzi partecipanti e, con alcuni di loro, sono ancora in contatto.
Michelangelo Secondo: Ero il fisico della squadra di Genova. Per me la partecipazione all’EUSO è stata molto importante perché mi ha permesso di comprendere più a fondo com’è una vera esperienza in laboratorio. Avevo già partecipato all’EUSO nell’edizione precedente, ma con la mia squadra non eravamo riusciti ad oltrepassare la fase in istituto. L’anno scorso, invece, siamo riusciti a essere selezionati per la nazionale. In quel momento io, come tutta la squadra, sentivo di avere già compiuto un’enorme sfida.
L’esperienza che abbiamo vissuto nei laboratori nell’Università di Padova mi ha impressionato molto, sia per l’estesa quantità di materiali e apparati che ci sono stati forniti, sia per l’ambiente molto amichevole che si è creato gli altri concorrenti e con i professori e organizzatori dell’Olimpiade.
Emanuele Serrati: ho partecipato come chimico della squadra di Genova. L’esperienza dell’EUSO è stata un’opportunità unica di crescita personale ed estremamente stimolante.
La possibilità di avere a propria disposizione un laboratorio universitario per lavorare in autonomia, seppure sotto il necessario controllo, mi ha portato una forte curiosità nei confronti del mondo delle scienze sperimentali. La professionalità del luogo rappresentava al meglio la serietà ed efficacia del metodo scientifico.
Il lavoro di gruppo era una componente necessaria delle prove, che stimolavano un approccio strategico. Inoltre, abbiamo avuto la possibilità di incontrare ragazzi e insegnanti in un clima appassionato caratterizzato da una competitività costruttiva e fortemente positiva. Questo ha contribuito, oltre a creare basi di nuove e fondamentali conoscenze per tutti noi, a formare un ricordo indelebile.
Referenze iconografiche: Paolo Centomo – Padova, Finale EUSO 2020
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