Gli studenti delle scuole secondarie ottengono risultati migliori in scienze naturali e matematica e sono più motivati ​​quando vengono utilizzati strumenti digitali nell'istruzione. Però, il successo dipende dalla progettazione degli strumenti utilizzati. I livelli di successo sono maggiori quando i bambini e i giovani adulti non studiano da soli e quando l'istruzione digitale è accompagnata da materiali didattici cartacei, secondo la conclusione raggiunta da una delle più grandi inchieste sul tema, valutando circa 90 studi individuali.

La digitalizzazione dell'istruzione scolastica è oggetto di accesi dibattiti da anni. Quali programmi dovrebbero usare gli insegnanti sul computer, quando e quanto spesso? Il dibattito è caratterizzato da una stimolante abbondanza di progetti di ricerca. Il Center for International Student Assessment (ZIB) presso l'Università tecnica di Monaco (TUM) ha ora valutato un totale di 92 studi pubblicati in tutto il mondo dall'anno 2000.

Il meta-studio mostra che gli studenti delle scuole secondarie nelle classi che lavorano con strumenti didattici digitali ottengono risultati migliori rispetto ai bambini e ai giovani adulti nelle classi che vengono insegnate esclusivamente su base tradizionale. Inoltre questi studenti sono più motivati ​​dalla rispettiva materia. Questo vale per tutte le classi delle scuole secondarie e per tutte le materie indagate, cioè matematica, biologia, chimica e fisica.

Però, gli strumenti digitali da soli non sono garanzia di successo. Il loro impatto sulle prestazioni dipende da come vengono utilizzati nell'istruzione:

• I bambini e i giovani adulti beneficiano maggiormente degli strumenti didattici digitali quando lavorano insieme in coppia anziché da soli. I ricercatori presumono che i programmi per computer svolgano un ruolo speciale nello stimolare le discussioni tra gli studenti che possono avere un impatto positivo sul processo di apprendimento.
• Gli studenti delle scuole secondarie ottengono risultati migliori se accompagnati dagli insegnanti mentre lavorano con strumenti digitali. Quando lavorano da soli con programmi per computer, l'effetto positivo è minore.
• L'effetto positivo degli strumenti digitali è maggiore quando gli strumenti non sostituiscono completamente i classici materiali didattici. Un approccio promettente è usarli in aggiunta ai metodi analogici.
• Gli strumenti digitali aumentano le prestazioni in particolare quando gli insegnanti sono stati formati professionalmente su come integrarli nelle lezioni.

Nemmeno i programmi ben fatti possono sostituire gli insegnanti

"Gli strumenti digitali dovrebbero essere utilizzati nell'istruzione con moderazione, " dice la prof.ssa Kristina Reiss, capo della ZIB e preside della TUM School of Education. "Sbarazzarsi dei formati analogici collaudati sarebbe un passo troppo lungo. Inoltre, vediamo che anche i programmi di apprendimento molto ben fatti non possono sostituire l'insegnante."

In un'applicazione ben pianificata, i vantaggi degli strumenti digitali potrebbero essere completamente sfruttati, in particolare per i contenuti complessi e astratti nelle scienze naturali e nella matematica, ad esempio la visualizzazione di composti chimici e forme geometriche.

"Se i nuovi metodi di insegnamento possono aumentare ulteriormente la motivazione degli studenti delle scuole secondarie, questa sarà una grande opportunità per le materie STEM, " precisa Reis.

Alcuni strumenti digitali sono più utili di altri

Il meta-studio indica anche quali tipi di strumenti digitali sono più promettenti. Il maggior effetto positivo viene dai cosiddetti sistemi di tutoring intelligente, programmi che trasmettono contenuti in piccole unità e consentono anche esercizi individuali. Il fattore decisivo è che questi programmi adattano la velocità, livello di difficoltà e quantità di assistenza alle abilità dell'utente. D'altra parte, sistemi ipermediali configurati per la libera esplorazione con video, materiali audio e di testo che non riescono a definire un obiettivo di apprendimento sono relativamente meno efficaci.