In un mondo sempre più guidato dalla tecnologia, avvicinare i giovani alle materie STEM è un obiettivo imprescindibile. I mattoncini LEGO, spesso considerati semplici giocattoli, si rivelano invece strumenti didattici potenti per sviluppare logica, creatività e pensiero scientifico. Grazie ad una struttura modulare e alla possibilità di essere perfettamente integrati con la robotica e la programmazione, diventano una risorsa educativa completa. Mediante l'unione di manualità, progettazione e risoluzione di problemi reali, la logica LEGO favorisce un apprendimento attivo e coinvolgente che può trasformare l’insegnamento delle STEM in un’esperienza pratica, stimolante e adatta a tutte le età.
L’importanza dell’educazione STEM nel mondo contemporaneo
L’educazione nelle discipline STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) è diventata fondamentale per preparare le nuove generazioni alle sfide del futuro. La richiesta di professionisti con competenze tecnico-scientifiche cresce costantemente, mentre la scuola ha il compito di fornire strumenti utili a sviluppare un pensiero critico, analitico e creativo. L’insegnamento di materie STEM, tuttavia, non può e non deve limitarsi alla sola teoria. La pratica, la sperimentazione e l’approccio interdisciplinare risultano determinanti per costruire competenze autentiche e durature nel tempo. Un metodo innovativo per favorire questo tipo di apprendimento consiste nell’utilizzare i mattoncini LEGO in contesti educativi. Sebbene associati principalmente al gioco, i LEGO nascondono in realtà un potenziale profondo e straordinario per l’educazione scientifica e tecnica. La logica che guida la loro costruzione presenta una struttura formale e modulare perfettamente in linea con i principi del pensiero computazionale e della progettazione ingegneristica. Integrando la logica LEGO nei percorsi formativi, è possibile avvicinare bambini e ragazzi alle discipline STEM in modo coinvolgente e stimolante.
La logica della costruzione come forma di pensiero computazionale
Ogni costruzione basata sui LEGO, anche la più semplice, richiede un'attenta riflessione su ordine, proporzioni, orientamento spaziale e relazioni tra i pezzi, tutte operazioni mentali che ricalcano i fondamenti del pensiero computazionale, ovvero la capacità di scomporre un problema in parti più piccole, analizzare le variabili in gioco, creare sequenze logiche e formulare soluzioni efficaci. Il lavoro con i mattoncini implica una serie di scelte tecniche che costringono a valutare le conseguenze di ogni azione. Montare un modello non è solo un’attività manuale, ma una forma di ragionamento visivo e sequenziale che sviluppa la capacità di prevedere e controllare l’esito delle proprie decisioni. L'intero processo invita a pianificare, testare e, se necessario, ripensare le proprie strategie. In questo senso, l’esperienza si trasforma in una palestra cognitiva per sviluppare abilità logiche e sistemiche che sono alla base dell’informatica, dell’ingegneria e della matematica applicata.
Figura 1: Controllo di robot in una competizione robotica (Fonte: Adobe Stock)
L’integrazione tra LEGO e robotica educativa
Un’ulteriore evoluzione del rapporto tra STEM e LEGO si è realizzata attraverso l’introduzione di kit robotici come LEGO Mindstorms e LEGO Education SPIKE, entrambi strumenti che combinano costruzione meccanica, sensori, motori e linguaggi di programmazione visuale. La robotica educativa consente agli studenti di costruire robot autonomi o semi-autonomi, i quali possono interagire con l’ambiente circostante e reagire a stimoli esterni. Durante la progettazione di un robot, gli alunni devono prendere decisioni tecniche, prevedere comportamenti, codificare azioni e testare il corretto funzionamento dei sistemi. L’interdisciplinarità di queste attività consente di toccare con mano concetti di fisica, elettronica, matematica e informatica all’interno di un unico progetto. I sensori di distanza, colore, forza e movimento offrono l’opportunità di raccogliere dati e analizzarli, introducendo nozioni basilari di statistica e logica booleana. Inoltre, la programmazione, anche se semplificata grazie a interfacce intuitive come Scratch o Python visuale, promuove la comprensione delle strutture di controllo, dei cicli, delle condizioni e delle variabili. Il valore educativo risiede nella possibilità di imparare facendo (learning by doing), con un approccio sperimentale in cui l’errore non viene punito ma riconosciuto come parte integrante del processo di apprendimento. La costruzione di robot stimola il pensiero progettuale e l’adattabilità, due competenze fondamentali in ambito scientifico e tecnico.
Figura 2: Robot segui linea (Fonte: Adobe Stock)
Un linguaggio universale tra gioco e apprendimento
Uno degli aspetti più interessanti dei mattoncini LEGO è la loro accessibilità, i pezzi sono familiari a milioni di persone in tutto il mondo ed offrono un linguaggio universale fatto di colori, forme e incastri, che dà vita ad un codice condiviso in grado di permettere di superare barriere linguistiche e culturali. E' evidente che si tratta di aspetti che rendono i LEGO uno strumento ideale per promuovere l’apprendimento in contesti educativi anche molto eterogenei. Nel mondo della didattica, i LEGO si sono dimostrati estremamente efficaci per coinvolgere studenti con stili cognitivi differenti, al punto che chi apprende meglio tramite l’azione e il contatto diretto trova nei mattoncini un canale privilegiato. L’interazione fisica con il materiale, unita alla possibilità di visualizzare concretamente i concetti trattati, facilita la comprensione anche per chi fatica con l’astrazione teorica. Le costruzioni permettono inoltre un alto grado di personalizzazione e libertà creativa, incoraggiando ogni studente a sperimentare soluzioni originali. Anche l’aspetto collaborativo non va sottovalutato. Spesso, i progetti STEM basati su LEGO si svolgono in piccoli gruppi al fine di incentivare la comunicazione, il problem solving collettivo e la condivisione dei ruoli, in linea con quelle che sono le competenze trasversali sempre più richieste anche nel mondo del lavoro.
Quali applicazioni concrete nella didattica?
Nel panorama scolastico e formativo, questa logica viene impiegata in numerose attività pratiche che coinvolgono concetti STEM. Ad esempio, è possibile progettare e costruire ponti o strutture architettoniche stabili, valutandone resistenza e geometria. In un altro contesto, si possono simulare algoritmi e flussi di processo attraverso semplici sequenze di costruzione introducendo i concetti base della programmazione anche in assenza di dispositivi elettronici. La partecipazione a competizioni di robotica come la FIRST LEGO League permette agli studenti di confrontarsi con sfide reali ideando soluzioni tecniche, costruendo robot funzionali e presentando i propri progetti davanti ad una giuria, un tipo di esperienza in grado di sviluppare un senso di responsabilità, spirito di iniziativa e capacità comunicative, elementi imprescindibili nel percorso di crescita personale e professionale. Anche in ambienti extra-scolastici, come i laboratori pomeridiani o i campi estivi, l’uso dei LEGO in chiave STEM sta diventando sempre più diffuso: genitori, educatori e formatori riconoscono il valore educativo di un approccio che unisce gioco, scienza e creatività, stimolando la curiosità e la motivazione naturale dei bambini.
Ecco alcuni casi d'uso degni di nota ed esempi che evidenziano come i mattoncini LEGO possano essere considerati strumenti potenti per l'apprendimento STEM nel favorire l'interattività, la creatività e la comprensione pratica di concetti complessi.
- Il progetto DONNASTEAM ha utilizzato i kit LEGO Education WeDo 2.0 per introdurre studenti e studentesse alla robotica educativa. Attraverso la costruzione e programmazione del rover "Milo", i partecipanti hanno sviluppato competenze in problem solving e pensiero computazionale, utilizzando anche il linguaggio di programmazione Scratch.
- Gli studenti della classe 5B dell'Istituto Viale Legnano hanno presentato attività legate allo sviluppo del pensiero computazionale utilizzando i LEGO SPIKE, kit dotati di sensori e motori, che permettono agli alunni di programmare oggetti che si muovono, emettono suoni e luci, favorendo la risoluzione creativa di problemi quotidiani.
- Durante l'evento Cremona&Bricks sono stati organizzati laboratori interattivi di robotica educativa e costruzione con LEGO, mirati a introdurre bambini e ragazzi alla progettazione e creazione di modelli che incarnano principi di fisica, architettura, matematica e scienze.
- L'Istituto Comprensivo di Cividale ha realizzato un laboratorio STEM in cui i principi della robotica si sono intrecciati con l'esplorazione scientifica. Gli studenti hanno lavorato sul percorso dell'acqua, dalla fonte all'utilizzo domestico, progettando percorsi alternativi e nuovi di sfruttamento delle risorse, utilizzando i kit LEGO.
- Shubham Banerjee, a soli 13 anni, ha progettato "Braigo", una stampante Braille realizzata con il kit LEGO Mindstorms EV3, un progetto che ha dimostrato come la tecnologia LEGO possa essere utilizzata per creare soluzioni accessibili e innovative, riducendo i costi rispetto alle stampanti Braille tradizionali.
- Attività come la costruzione di auto a vento e ruote idrauliche con LEGO permettono agli studenti di esplorare concetti di energia rinnovabile e ingegneria attraverso la realizzazione di progetti pratici che stimolano la creatività e la comprensione di principi scientifici attraverso il gioco.
- Ricercatori del MIT hanno sviluppato una piattaforma microfluidica modulare utilizzando mattoncini LEGO, un'innovazione che consente di manipolare fluidi su scale microscopiche con un approccio flessibile e accessibile alla ricerca in laboratorio.
Verso una didattica più inclusiva e partecipativa
Incorporare i LEGO nei percorsi STEM rappresenta un’occasione per ripensare il modo in cui viene trasmesso il sapere scientifico. Non si tratta solo di cambiare strumenti, ma di modificare l’intera prospettiva educativa. L’apprendimento diventa un processo attivo in cui ogni studente può costruire conoscenza a partire dall’esperienza. Le barriere tra le discipline si dissolvono e si valorizzano le connessioni tra teoria e pratica. L’integrazione dei mattoncini nella didattica contribuisce anche a rendere le STEM più inclusive. Ragazzi e ragazze, indipendentemente dal loro background, trovano nei LEGO un mezzo accessibile per esplorare il mondo della scienza e della tecnologia, il che favorisce una partecipazione più equa e apre la strada alla riduzione del divario di genere e di opportunità nel settore scientifico.
Mattoncini per costruire il futuro
I mattoncini LEGO non sono più soltanto un gioco ma uno strumento potente per formare menti scientifiche, creative e flessibili; imparare ad applicare i mattoncini significa porre le basi per un futuro più consapevole, tecnologico e creativo, infatti, attraverso attività pratiche e coinvolgenti, gli studenti apprendono concetti complessi in modo naturale e appassionante. Il legame tra la logica delle costruzioni e le discipline STEM è profondo e strutturato. L’utilizzo didattico dei LEGO rappresenta una delle strategie più efficaci per coltivare competenze chiave nel mondo moderno: il pensiero logico, la capacità di risolvere problemi, l’attitudine al lavoro in team e l’entusiasmo per l’innovazione.
In un’epoca in cui è essenziale educare alla complessità, costruire significa imparare.
