Design Thinking nella didattica della matematica: dal problema alla soluzione

Adoro come a tanti di voi chiedere ai miei alunni non soltanto di risolvere problemi di matematica ma risolvere problemi concreti e farli immedesimare il più possibile con chi li vive.

Ecco perchè ultimamente mi sono così appassionata al Design Thinking, un approccio nato nel mondo del design, che oggi trova applicazione in moltissimi settori, anche in didattica che mette al centro i bisogni delle persone e la ricerca di soluzioni concrete. Nato negli Stati Uniti d’America, il Design Thinking è stato oggetto di studio da parte del professor David Kelley, docente alla Stanford University e fondatore della società Design IDEO.

In didattica della matematica può diventare un’occasione per andare oltre l’esecuzione di procedure, coinvolgendo gli alunni in esperienze nelle quali osservare, discutere, formulare ipotesi e argomentare le proprie scelte. Come affermato da Tim Brown (2009), il Design thinking non è solo una strategia; è un percorso per “ispirare l’innovazione” e promuovere un cambiamento trasformativo. Si tratta di un approccio alla risoluzione dei problemi che si concentra su soluzioni incentrate sull’essere umano. Sottolinea l’empatia, la collaborazione e l’iterazione per risolvere problemi complessi in modi innovativi.

Ma come possiamo portare il Design Thinking nella scuola primaria? E soprattutto, come possiamo utilizzarlo senza perdere di vista gli obiettivi matematici?

Che cos’è il Design Thinking

Il Design Thinking è un approccio alla risoluzione dei problemi che parte dalla comprensione dei bisogni delle persone: invita a osservare una situazione problematica da differenti punti di vista, individuare le difficoltà, immaginare possibili soluzioni e metterle alla prova. Invita proprio ad empatizzare.

L’obiettivo non è semplicemente trovare una risposta corretta, ma progettare una soluzione che risponda a un bisogno reale.

Una delle caratteristiche più interessanti di questo approccio è il ruolo attribuito all’errore: una soluzione che non funziona come previsto non rappresenta necessariamente un fallimento, ma può diventare il punto di partenza per rivedere un’idea e migliorarla.

Il Design Thinking viene comunemente descritto attraverso cinque fasi.

❤️ 1. COMPRENDERE

Mettersi nei panni delle persone e capire il loro problema. Prima di cercare una soluzione, è importante comprendere quali difficoltà incontrano le persone coinvolte e quali siano le loro necessità.

🎯 2. DEFINIRE

Individuare con precisione il problema da risolvere. Questa fase permette di mettere a fuoco la difficoltà principale, distinguendo le informazioni importanti da quelle secondarie.

💡 3. IDEARE

Immaginare e confrontare possibili soluzioni. I bambini possono proporre idee differenti, condividere strategie, discutere alternative e valutare quale soluzione risponda meglio al problema.

🛠️ 4. PROTOTIPARE

Realizzare una prima versione della soluzione che abbiamo immaginato. Un prototipo non deve necessariamente essere un oggetto: può essere anche un disegno, uno schema, un documento o una proposta concreta che permetta di mostrare come funzionerebbe la soluzione.

🔎 5. VERIFICARE

Presentare la nostra soluzione agli altri, ascoltare le loro osservazioni e capire se funziona o può essere migliorata.

La verifica permette di confrontarsi con punti di vista differenti, riconoscere eventuali criticità e apportare modifiche.

Queste cinque fasi non costituiscono necessariamente un percorso lineare. Possiamo tornare indietro, riformulare il problema, modificare una proposta e sperimentare una nuova soluzione.

Perché utilizzare il Design Thinking nella didattica della matematica?

La matematica non è soltanto calcolo. È anche capacità di riconoscere relazioni, interpretare informazioni, formulare ipotesi, individuare strategie e verificare risultati.

Nella didattica tradizionale capita spesso che i bambini ricevano problemi già strutturati, nei quali le informazioni necessarie sono state selezionate e organizzate dall’insegnante.

Nelle situazioni autentiche, invece, i problemi non si presentano sempre in modo così ordinato.

Occorre comprendere che cosa non funziona, individuare le informazioni utili, scegliere una strategia e valutare se la soluzione trovata sia davvero efficace.

Il Design Thinking può offrire un contesto significativo per esercitare queste competenze, favorendo:

• Problem solving: affrontare situazioni che possono ammettere strategie e soluzioni differenti.
• Pensiero critico: confrontare informazioni, individuare errori e valutare alternative.
• Collaborazione: condividere idee e costruire soluzioni attraverso il confronto.
• Argomentazione matematica: spiegare e giustificare le proprie scelte.
• Metacognizione: riflettere sulle strategie utilizzate e modificarle quando necessario.

È importante, tuttavia, ricordare che il Design Thinking non garantisce automaticamente apprendimenti migliori. La sua efficacia didattica dipende dalla qualità dei problemi proposti, dagli obiettivi di apprendimento, dalle conoscenze degli alunni e dalla mediazione dell’insegnante.

Il punto non è utilizzare un approccio innovativo fine a sé stesso, ma creare le condizioni perché i bambini abbiano realmente bisogno della matematica per affrontare una situazione.

Dal Design Thinking alla pratica nella mia classe questa mattina: nasce l’OPS Market!

Per sperimentare questo approccio nella mia classe quarta, ho progettato un’attività dedicata al ripasso dei numeri decimali e sarà il primo di Design Thinking di una lunga serie.

Il contesto scelto è stato quello di un minimarket, un ambiente familiare ai bambini e ricco di situazioni nelle quali i numeri decimali vengono utilizzati quotidianamente. Ho quindi creato OPS Market – La spesa che sorprende!, un supermercato apparentemente impeccabile, ma in realtà pieno di errori. Ahahah! Mi sono divertita tantissimo! Ho anche proiettato il logo fatto ovviamente con IA e lo ho mostrato sulla LIM.

Per rendere l’esperienza più coinvolgente, mi sono presentata ai bambini nei panni della proprietaria del negozio, particolarmente orgogliosa della propria attività (loro hanno riso molto: “Maestra, fai due lavori?!”).

Ho raccontato loro quanto fosse straordinario il mio minimarket OPS Market: ricevute compilate con estrema precisione, listini ordinatissimi e offerte assolutamente imbattibili!

Peccato che, osservando i documenti mostrati durante la presentazione, qualcosa non tornasse affatto (come si può vedere dalle slides che ho proiettato era tutto volutamente pieno di errori!). Ho detto loro che i clienti del mio market continuano a protestare e non capisco proprio il perchè. Ahahah.

Qui è dove dicevo che LE NOSTRE OFFERTE SONO IMBATTIBILI! 🛒🤥🤥😂

«Da OPS Market la convenienza è garantita! I nostri prezzi sono così vantaggiosi che ogni cliente sa esattamente quanto risparmia! Prezzo di una lattina (prezzo unitario) 1.50 euro, prezzo di 4 lattine 8 euro! Wow!»

Tre problemi, tre occasioni per ragionare sui numeri decimali

1. Le ricevute poco chiare

Ho mostrato una ricevuta nella quale l’importo scritto in cifre non corrispondeva a quello scritto in parole.

Per esempio, 65,50 € era indicato come «sessantacinque euro e cinque centesimi».

Un errore apparentemente semplice, ma utile per riflettere sul valore posizionale delle cifre decimali e sulla differenza tra decimi e centesimi. La scheda guida invitava a individuare come mai i clienti protestano e proporre come rimediare.

2. Il listino prezzi in disordine

Ho presentato un volantino che, secondo la proprietaria, riportava i prezzi dei prodotti dal meno caro al più costoso.

La prima voce, però, era un caviale imperiale da 250,20 €, seguito da una bottiglia d’acqua da 1,25 € e da altri prodotti disposti senza rispettare l’ordine crescente!

La scheda guida chiedeva loro di individuare il problema per il quale i miei clienti protestano e capire come risolverlo.

3. Le offerte che non tornano

Una grande promozione pubblicizzava una confezione di quattro lattine di succo a 8,00 €, indicando però un costo unitario di 1,50 €.

I bambini dovevano riconoscere l’incongruenza e ragionare sulla relazione tra quantità, costo unitario e costo totale.

In tutti e tre i casi, l’errore era intenzionale: serviva a generare una situazione problematica e a stimolare la ricerca di una soluzione.

Quattro agenzie di consulenza per salvare il supermercato

Dopo aver mostrato i documenti, e avere annunciato la notizia inaspettata (😅😅): i clienti di OPS Market hanno iniziato a protestare! Io (in quanto proprietaria), incapace di comprendere le ragioni dei reclami, ho quindi deciso di rivolgermi a degli esperti.

E gli esperti sarebbero sono proprio loro!

La classe è stata suddivisa in quattro agenzie di consulenza, incaricate di individuare le criticità del supermercato e presentare un piano di miglioramento.

All’interno di ogni gruppo sono stati assegnati incarichi specifici:

• Project Manager: legge le consegne, organizza il lavoro e coinvolge tutti.
• Responsabile dei materiali: preleva e riordina gli strumenti dell’angolo matematico.
• Segretario: compila la scheda, riportando le osservazioni e le soluzioni condivise.
• Portavoce: presenta alla proprietaria del supermercato le proposte elaborate dal gruppo.

Gli incarichi hanno una funzione organizzativa, ma il ragionamento matematico rimane una responsabilità condivisa.

Ogni agenzia ha a disposizione un angolo matematico allestito con prodotti da supermercato, cestini, cartellini e blocchetti per le ricevute.

I materiali permettono ai bambini di esplorare le situazioni e di utilizzare oggetti concreti come supporto al ragionamento.

Il prodotto finale dell’attività è una scheda di consulenza nella quale registrare i problemi individuati, le correzioni proposte, i ragionamenti matematici e gli elementi utili alla presentazione.

Le cinque fasi del Design Thinking applicate a OPS Market

Vediamo ora come le cinque fasi del Design Thinking possono essere riconosciute all’interno dell’esperienza.

❤️ 1. COMPRENDERE: mettersi nei panni dei clienti

Abbiamo letto le proteste dei clienti di OPS Market e cercato di capire quali difficoltà avessero incontrato.

Perché una ricevuta con due importi differenti può creare confusione? Perché è importante che un listino rispetti l’ordine dichiarato? Quali problemi può provocare un costo unitario sbagliato?

Il punto di partenza non è stato quindi il calcolo, ma la comprensione della situazione.

🎯 2. DEFINIRE: individuare i problemi

Le agenzie hanno analizzato i documenti del supermercato e individuato tre criticità.

• La mancata corrispondenza tra importi scritti in cifre e in parole.
• L’ordinamento scorretto dei prezzi.
• L’incongruenza tra costo unitario e costo totale.

Questa fase ha permesso di trasformare le proteste generiche dei clienti in problemi matematici precisi.

💡 3. IDEARE: confrontare strategie matematiche

Ogni gruppo è stato invitato a discutere possibili soluzioni.

Per correggere una ricevuta, per esempio, i bambini possono ragionare sul valore delle cifre dopo la virgola.

Per riordinare il listino devono confrontare i prezzi, individuando prima la parte intera e successivamente quella decimale.

Per verificare un’offerta possono ricorrere alla moltiplicazione o alla divisione, controllando la relazione tra quantità, costo unitario e totale.

Non si tratta soltanto di ottenere un risultato: i bambini devono confrontare le strategie e spiegare perché funzionano.

🛠️ 4. PROTOTIPARE: elaborare una proposta concreta

Le agenzie hanno il compito di tradurre le proprie idee in proposte di correzione.

Una ricevuta riscritta correttamente, un listino ordinato e un’etichetta con il giusto costo unitario diventano le prime versioni delle soluzioni progettate.

In questa attività il prototipo non è necessariamente un oggetto costruito: può essere anche un documento corretto e motivato, che mostra come dovrebbe funzionare il supermercato dopo l’intervento dei consulenti.

🔎 5. VERIFICARE: presentare e migliorare le soluzioni

Ogni agenzia presenta il proprio progetto alla proprietaria di OPS Market.

I portavoce illustrano i problemi individuati, mostrano le soluzioni e spiegano i ragionamenti matematici che le sostengono.

La presentazione diventa anche un’occasione di confronto: le altre agenzie possono verificare i calcoli, porre domande e proporre miglioramenti.

È proprio in questa fase che possiamo aiutare i bambini a comprendere un aspetto fondamentale: una soluzione non è efficace soltanto perché sembra corretta, ma perché possiamo verificarla e dimostrare che funziona.

Design Thinking e compiti di realtà: quale collegamento?

Un compito di realtà richiede agli alunni di utilizzare conoscenze e abilità per affrontare una situazione significativa, vicina a quelle che potrebbero incontrare fuori dalla scuola.

Il Design Thinking può rappresentare una modalità per progettare e affrontare questo tipo di attività.

La differenza fondamentale è che i bambini non vengono coinvolti soltanto nella risoluzione di un problema, ma anche nella comprensione dei bisogni, nella progettazione di possibili soluzioni e nella loro verifica.

Naturalmente, non ogni compito di realtà è un’attività di Design Thinking, così come non è sufficiente inserire un’ambientazione realistica per rendere autentico un problema matematico.

È necessario che la situazione richieda realmente di interpretare informazioni, prendere decisioni e giustificare le proprie scelte.

In OPS Market, il supermercato è il contesto narrativo, ma i numeri decimali rimangono il centro del percorso di apprendimento.

Oltre alla scheda guida, ogni agenzia ha potuto accedere all’angolo matematico, allestito con prodotti da supermercato, cestini della spesa, blocchetti di ricevute e fatture, sia finte sia autentiche, e cartellini per gli sconti.

I bambini hanno potuto scegliere liberamente i materiali utili al proprio lavoro, da utilizzare soprattutto nella fase finale, quando ogni agenzia presenterà alla proprietaria di OPS Market il proprio piano di rilancio del supermercato, mostrando e spiegando concretamente le soluzioni proposte.

Dall’errore alla soluzione: una matematica che serve per pensare

Quello che trovo particolarmente interessante del Design Thinking è la possibilità di attribuire all’errore una funzione diversa.

L’errore non viene presentato soltanto come qualcosa da correggere, ma come un problema da comprendere e un’occasione per progettare una soluzione migliore.

Attraverso il confronto e l’argomentazione, i bambini possono scoprire che una procedura matematica non è soltanto una sequenza di passaggi da ricordare, ma uno strumento per prendere decisioni e verificarne la correttezza.

Un listino da riordinare, una ricevuta da correggere o un’offerta da controllare diventano così occasioni per dare significato ai numeri decimali.

Perché, in fondo, uno degli obiettivi più importanti della didattica della matematica è proprio questo: aiutare i bambini a riconoscere quando, come e perché utilizzare ciò che hanno imparato.

E se un supermercato un po’ pasticcione può contribuire a farlo, ben venga OPS Market!

Dal problema alla soluzione, passando attraverso il ragionamento matematico. ❤️

Vi lascio qui di seguito la scheda che abbiamo usato e vi aspetto nei commenti!

PS HO PENSATO CHE POTEVANO ESSERVI UTILI ANCHE LE SLIDES, ECCOLE QUI SOTTO