Come progettare scuole che favoriscano l'apprendimento  

Progettare scuole che favoriscano l'apprendimento

Sono ben 64 milioni i bambini che frequentano le scuole in Europa, trascorrendo nelle aule scolastiche gran parte delle proprie giornate e circa 200 giorni all’anno. A questi si aggiungono i quasi 5 milioni di insegnanti e personale educativo che nella scuola presta il proprio servizio. E’ fondamentale quindi progettare le scuole affinché le aule siano confortevoli e non solo rispettino gli standard edilizi imposti dalle normative, ma favoriscano anche l’apprendimento  degli studenti. 

Prima di oggi, l’ultima volta in cui si è attivamente dibattuto di scuole che favorissero l’apprendimento è stato negli anni ’70, quando

numerose scuole di ogni grado, dagli asili alle università, si caricano nelle intenzioni dei loro progettisti di un valore culturale e sociale che trascende ampiamente la richiesta “statistica” di infrastrutturare i nuovi quartieri e dotarli dei servizi necessari, secondo le indicazioni degli strumenti urbanistici. (fonte: DOMUS, Istabul Design Biennial, 2018)

Oggi il dibattito pare essersi riaperto. Complici il boom nella costruzione e rinnovamento delle scuole, in Europa e soprattutto nel Regno Unito. 

Da una necessità, resa ancora più impellente dalla recente emergenza sanitaria, nasce quindi l’opportunità per architetti, educatori, enti pubblici e tutti gli stakeholders che gravitano attorno all’edilizia scolastica, di ripensare alle strutture educative affinché abbiano un impatto positivo sull'apprendimento.

Abbiamo già esposto le necessità legate alla progettazione di edifici scolastici che garantiscano la riduzione di rischi dovuti al contagio da Covid-19 e si è visto come la progettazione non debba limitarsi a meri aspetti tecnici. Nel corso degli ultimi anni inoltre si è parlato spesso di scuole sostenibili a tutto tondo, innovative sia dal punto di vista energetico che strutturale, accattivanti per quanto riguarda l’aspetto estetico e con spazi interdisciplinari dalle caratteristiche tecnologiche all’avanguardia.

Parliamo oggi degli accorgimenti da adottare per progettare scuole che favoriscano l’apprendimento degli studenti.

Progettazione scolastica: gli elementi essenziali

Molti studi dimostrano che un ambiente scolastico interno ben progettato, oltre a favorire il benessere dei bambini e ragazzi, contribuisce a migliorare le capacità di apprendimento.

Tra le ricerche recenti e più note, vi sono quelle condotte dal professor Peter Barrett e dal suo team di esperti in design scolastico presso l'Università di Salford, nel Regno Unito, autori del programma HEAD (Holistic Evidence and Design).

Il loro studio innovativo ha previsto indagini dettagliate su  oltre 150 classi di 27 differenti scuole, per raccogliere statistiche sul profitto e sul comportamento degli alunni che studiavano in quegli spazi. La ricerca ha mostrato con evidenza che le scuole primarie ben progettate possono aumentare sostanzialmente il rendimento scolastico dei bambini, in particolare nelle materie come lettura, scrittura e matematica.

Uno dei risultati evidenti, ottenuto su un campione di 3.766 studenti inclusi nello studio, è che le differenze nelle caratteristiche fisiche delle classi spiegavano il 16% della variazione nel progresso dell'apprendimento durante la durata temporale di un anno. 

Detto in maniera sintetica: meglio era progettata l’aula e migliori erano i profitti dei bambini.

I risultati delineati nel programma HEAD rivelano che gli elementi da considerare nella progettazione delle scuole e delle aule scolastiche per favorire l'apprendimento in classe, sono:

  • Illuminazione naturale
  • Qualità dell'aria interna
  • Qualità acustica degli ambienti
  • Temperatura interna
  • Aspetti legati al design dell'aula

Questa è la prima volta che viene messo in evidenza l'effetto (stimato su casi reali) che la progettazione architettonica ha sull’apprendimento degli utenti. In passato erano stati analizzati gli aspetti specifici come la qualità dell'aria negli ambienti scolastici, ma in maniera frammentata o comunque con risultati a campione, e soprattutto senza rapportarsi agli altri fattori, connettendo insieme tutti i risultati.  

aula scuola ben progettata

I fattori sensoriali per la progettazione delle aule scolastiche

Come progettare scuole che favoriscano l'apprendimento? Il sopracitato studio del professor Barrett, ha preso in considerazione un'ampia gamma di fattori sensoriali e ha utilizzato modelli statistici multilivello per isolare gli effetti della progettazione delle aule scolastiche da altri fattori, come la tipologia di studenti e dei loro insegnanti.

Il programma HEAD ha valutato tre caratteristiche fisiche primarie della progettazione scolastica che si sono rivelate particolarmente influenti per l'apprendimento:

  • Fattori naturali: luce, temperatura e qualità dell'aria. Questi elementi insieme rappresentano la metà dell'impatto sull'apprendimento di un progetto scolastico
  • Design dell’aula: proprietà e flessibilità, che rappresentano un quarto dell'impatto dell'apprendimento
  • Stimolazione: complessità e colore, che rappresentano anche un quarto dell'impatto dell'apprendimento

I ricercatori hanno notato inaspettatamente che gli elementi costituenti un intero edificio scolastico (ad esempio dimensioni degli spazi comuni, percorsi, strutture specialistiche, strutture di gioco) non sembrano essere neanche lontanamente importanti quanto il design delle singole aule.

Il messaggio è che, prima di tutto, ogni aula debba essere ben progettata.

A simili conclusioni sono giunti i ricercatori dell’istituto italiano INDIRE (Istituto Nazionale di Documentazione Innovazione e Ricerca Educativa), che hanno evidenziato che l’aula tradizionale costituisce uno strumento didattico ormai troppo rigido e inadeguato alle esigenze formative attuali che invece necessitano di spazi polifunzionali e modulari.

I fattori che influiscono sull’apprendimento scolastico. Photocredit immagine © Velux Group.   I fattori che influiscono sull’apprendimento scolastico. Photocredit immagine © Velux Group.  

 

Analizziamo ora uno ad uno tutti i fattori sensoriali da considerare nella progettazione delle aule scolastiche e che influiscono sulla capacità di apprendimento degli alunni.

La luce naturale nelle aule scolastiche

L’impatto positivo dell’illuminazione naturale negli edifici “moderni” è stato teorizzato per la prima volta negli anni ’20 da Le Corbusier: la sua “finestra a nastro” garantiva luce naturale nello spazio costruito (inizialmente si trattava di edilizia residenziale) e consentiva di creare un rapporto diretto con l’esterno. Da allora la luce naturale fu considerata anche in progetti con diverse destinazioni d’uso, incluse le scuole. Nel 1970, un progetto di una scuola di Maurizio Sacripanti prevede una curiosa “finestra abitabile” ribassata, uno studiolo contemporaneo dedicato alla concentrazione individuale e apribile verso l’esterno. E’ il primo passo verso un’edilizia scolastica a misura di studente, di architettura volta all’apprendimento.

Maurizio Sacripanti, Scuola elementare Feal, Molfetta (BA). Photocredit immagine © DOMUS, n.486 Maggio 1970   Maurizio Sacripanti, Scuola elementare Feal, Molfetta (BA). Photocredit immagine © DOMUS, n.486 Maggio 1970  

Un recente studio sull’impatto dell’illuminazione delle aule sulle performance degli studenti (Impact of Lighting on School Performance in European Classrooms, CLIMA 2016, 12th REHVA World Congress 2016, Aalborg) ha evidenziato che:

  • Buona illuminazione naturale - Gli studenti con aule illuminate adeguatamente con luce naturale avevano implementato il proprio profitto del 20% in matematica e addirittura del 26% nella lettura rispetto agli studenti che si trovavano in aule male illuminate;
  • Presenza di lucernario - Gli studenti in aule con un lucernario ben progettato avevano implementato il proprio profitto del 19-20% più velocemente rispetto agli studenti che si trovavano in aule senza un lucernario;
  • Finestre apribili - È stato riscontrato che gli studenti collocati in aule in cui era possibile aprire le finestre avevano implementato il proprio profitto del 7–8% più velocemente rispetto agli studenti che si trovavano in aule con finestre ad ante fisse.

Come migliorare l’illuminazione naturale nelle aule scolastiche

  1. Stabilire l’orientamento del fabbricato e la posizione delle aule affinché sia garantita la presenza di luce naturale per la maggior parte delle ore diurne scolastiche;
  2. Selezionare sistemi di schermatura solare in grado di garantire un elevato livello di qualità della luce naturale ed evitare fenomeni di abbagliamento;
  3. Investire in soluzioni con illuminazione di tipo naturale negli spazi occupati dagli studenti e optare per spazi con altre tipologie di illuminazione in ambienti che non siano occupati per troppo tempo (servizi, zone di passaggio ecc…).
  4. Integrare nel progetto generale della scuola soluzioni architettoniche frequenti e ben collaudate per l’illuminazione naturale, in modo da combinare i vantaggi delle finestre sia nella facciata che nella soluzione a tetto (presenza di finestre apribili e lucernari).

La qualità dell'aria interna alle classi favorisce l’apprendimento

Per progettare scuole che favoriscano l'apprendimento va considerata anche la qualità dell'aria interna alle classi. La cattiva qualità dell'aria in ambienti chiusi non solo può inibire seriamente la concentrazione di studenti e personale scolastico e le loro prestazioni complessive, ma può anche portare, a lungo andare, ad un aumento dell'assenteismo dovuto a conseguenze legate a fattori di salute. Tantissime sono le ricerche scientifiche che dimostrano quanto gli inquinanti chimici presenti negli ambienti chiusi e i valori non confortevoli di temperatura e umidità compromettano la qualità microclima all’interno di ambienti chiusi come le aule delle scuole e conseguentemente inducano un aumento di malattie alle vie respiratorie, allergie, emicranie e alla rapida e pericolosissima diffusione di batteri e virus. In un edificio scolastico, dove la convivenza di gruppi di persone è inevitabile e si prolunga per ore e ore, le problematiche illustrate sono manifeste, e ad esse si aggiungono cali di concentrazione e di rendimento, fino a fenomeni di sonnolenza

Vivere in un ambiente scolastico confortevole, igienico e sicuro è un diritto fondamentale degli studenti e del personale: in un ambiente sano si vive, si apprende e si lavora meglio. (Fonte : ENEA)

Una ventilazione adeguata è quindi fondamentale per un ambiente scolastico sano, al fine di migliorare le condizioni di benessere degli studenti e di conseguenza influire positivamente sui loro profitti.

La ventilazione nelle scuole può essere fornita meccanicamente utilizzando ventilatori e / o flussi d'aria naturali attraverso porte e finestre aperte.

Campagna di sensibilizzazione dell'Agenzia provinciale per l'ambiente e la tutela del clima della Provincia di Bolzano sulla qualità dell'aria nelle classi scolastiche.Campagna di sensibilizzazione dell'Agenzia provinciale per l'ambiente e la tutela del clima della Provincia di Bolzano sulla qualità dell'aria nelle classi scolastiche. 

Modi per migliorare la qualità dell'aria interna nelle aule

  1. Aprire le finestre e far arieggiare le aule prima e durante le lezioni. Ricordiamo che la maggior parte delle scuole in Europa sono state progettate con la previsione di una ventilazione di tipo naturale.
  2. Soluzioni innovative per favorire la ventilazione naturale, ad esempio ventilazione naturale controllata su richiesta, possono contribuire a mantenere il livello di CO2 entro le soglie consentite.
  3. I sistemi di ventilazione meccanica possono garantire un livello ottimale di qualità dell'aria senza compromettere il comfort termico nei mesi più freddi.
  4. Le soluzioni ibride possono combinare i vantaggi della ventilazione naturale e meccanica.

La qualità acustica degli ambienti scolastici

La qualità acustica degli ambienti scolastici (assenza di rumori di fondo invadenti) è fondamentale per consentire la comunicazione in classe e permettere agli studenti di concentrarsi.

In particolare è opportuno evidenziare tre diversi aspetti che comportano effetti distinti sugli studenti e sugli insegnati:

  • Isolamento acustico dal rumore esternoche compromette la comprensione delle parole e delle relazioni didattiche insegnante-allievo secondo due meccanismi distinti che sono il mascheramento della parola ed il basso livello di attenzione degli allievi (su questo aspetto sono stati fissati i livelli minimali d'isolamento delle facciate nella normativa italiana).
  • Il tempo di riverberazione dei localicondiziona in modo sensibile la regolazione della voce dell'insegnante (forza e ritmo) con conseguente affaticamento sia per chi parla che per chi ascolta. Per i locali scolastici esistono raccomandazioni sui valori ottimali del tempo di riverberazione.
  • Il rumore generato all'interno delle scuole, nelle aule, nei corridoi, nelle mense e negli spazi comuni, è causa di fatica e/o emotività degli studenti e di conseguenza condizione sfavorevole per l'apprendimento. Questo rumore può essere limitato ad esempio con l'impiego di idonei materiali da costruzione.

La cosiddetta “perturbazione dell'intelligibilità del parlato” è quel fenomeno associato al rumore che non permette agli studenti di ricostruire le parti del messaggio trasmesse loro dall’insegnante (perché mascherate dal rumore) e che può avere gravi ripercussioni a lungo andare sullo sviluppo del linguaggio del bambino e l'acquisizione della lettura.

Comparazione tra i livelli sonori di diverse attività.Comparazione tra i livelli sonori di diverse attività.

La temperatura interna delle aule

A livello europeo non vi è uniformità normativa riguardo quali temperature minime e massime delle aule scolastiche.

In Italia il Testo Unico per la sicurezza nei luoghi di Lavoro, noto anche come D. Lgs. 81/08, stabilisce le temperature consigliate all'interno degli edifici scolastici (con tolleranze di 1 °C). La temperatura interna delle aule dovrebbe essere:

  • tra 24 e 27 °C nei mesi estivi
  • tra 18 e 22 °C nei mesi invernali.

Come migliorare la temperatura interna nelle aule 

  1. Utilizzare la schermatura solare e la ventilazione naturale in estate per evitare temperature interne elevate che potrebbero ridurre le capacità di apprendimento.
  2. Predisporre l’edificio di ventilazione meccanica, efficiente dal punto di vista energetico e integrabile con l'uso sistematico della ventilazione naturale.
  3. Progettare finestre sulla facciata e a tetto per consentire un flusso d'aria efficiente attraverso lo spazio (ventilazione trasversale, effetto camino ecc…).

Per approfondire gli aspetti legati al comfort interno delle aule scolastiche, vi consigliamo la lettura di una pubblicazione redatta dall’ENEA dal titolo #ScuolainClasseA scaricabile liberamente dal sito dell’ENEA, che affronta il tema del risparmio energetico, dell’illuminazione naturale, la temperatura e umidità delle aule e la qualità dell’aria.

L’influenza del design dell’aula scolastica sull’apprendimento

Aule ben progettate possono favorire l’apprendimento degli studenti. 

Dall’anglosassone rapporto “Clever Classrooms” al “Manifesto per gli spazi educativi” di impronta italiana, sono diverse ormai le proposte da cui prendere spunto per progettare ambienti di apprendimento innovativi e versatili ove sia possibile un tipo di didattica innovativa, benessere e qualità della vita scolastica

Vi invitiamo a leggere il rapporto pubblicato dal portale School Education Gateway della Commissione Europea in merito a come si è evoluta l’edilizia scolastica negli ultimi 50 anni.

“Il modello di edificio che ha dominato l’architettura scolastica per molti anni sembra non essere più adeguato agli strumenti tecnologici, alle strategie didattiche, alle competenze e agli obiettivi che caratterizzano gli ambienti di apprendimento più innovativi. Questo processo di re-immaginazione richiede un superamento dell’organizzazione della classe in quanto unico punto di riferimento spaziale per la didattica di ogni giorno e l’inizio di una serie di nuove soluzioni e modelli innovativi per progettare nuovi ambienti di apprendimento e ridefinire la funzione della classe”. (Fonte : INDIRE)

Le sei zone di apprendimento del Future Classroom Lab, ciascuna incentrata su un diverso approccio o aspetto dell'insegnamento e dell'apprendimento. Esse incoraggiano a considerare lo spazio fisico, le risorse, i ruoli di studenti e insegnanti che cambiano per favorire vari stili di apprendimento. Le zone riflettono quello che dovrebbe fare un insegnamento ideale: connettere, coinvolgere e stimolare.Le sei zone di apprendimento del Future Classroom Lab, ciascuna incentrata su un diverso approccio o aspetto dell'insegnamento e dell'apprendimento. Esse incoraggiano a considerare lo spazio fisico, le risorse, i ruoli di studenti e insegnanti che cambiano per favorire vari stili di apprendimento. Le zone riflettono quello che dovrebbe fare un insegnamento ideale: connettere, coinvolgere e stimolare.

Il modello promosso dal centro REAL nel Regno Unito (presso la sede RM di Abingdon), prevede un ampio spazio aperto diviso in diverse "zone di apprendimento" caratterizzate da arredi flessibili e tecnologie integrate che hanno consentito agli insegnanti di sperimentare nuovi approcci didattici e ripensare la loro attuale pratica di insegnamento.

La stimolazione è un fattore imprescindibile

Stimolare i sensi con complessità e colore è cruciale per le future fasi dell’apprendimento. Lo sottolinea l’OCSE a livello europeo e lo approfondiscono le Indicazioni nazionali per il curricolo della scuola dell’infanzia e del primo ciclo d’istruzione, in ambito Italiano.

La progettazione di scuole che favoriscano l’apprendimento

Per concludere, la progettazione scolastica tradizionale basata su concetti tradizionali e inflessibili di sviluppo e interazione all'interno delle classi va superata. L'immagine dell'insegnante di fronte ai suoi studenti, seduti in file e in ordine, inizia gradualmente a essere obsoleta. Solo un’evoluzione ponderata degli standard progettuali e l’attenzione ai riscontri che determinate scelte progettuali hanno sull’apprendimento degli alunni e alle condizioni psicofisiche dei lavoratori della scuola, può portare a un miglioramento.

L'organizzazione della FCL di Bruxelles con i suoi diversi spazi CC-BY-NC-SA Photocredit immagine © GmedranoTICL'organizzazione della FCL di Bruxelles con i suoi diversi spazi CC-BY-NC-SA Photocredit immagine © GmedranoTIC

Come abbiamo visto sono diversi gli aspetti di cui tenere conto per un’ottimale progettazione di ambienti come le singole aule scolastiche e si è potuto constatare che bastano anche pochi accorgimenti per migliorare situazioni esistenti e progettarne di nuove senza troppe pretese economiche.

Le aule che favoriscono l’apprendimento  quindi, sono aule in cui penetra la luce naturale, in cui ci sia la giusta temperatura e livelli di umidità e in cui l’aria sia salubre. Devono poi essere aule progettate in maniera flessibile, per adeguarsi alle mutevoli esigenze di apprendimento, e stimolare i sensi.

Mariangela Martellotta

Mariangela Martellotta Architetto

Architetto pugliese. Prima di decidere di affacciarsi al nascente settore dell’Ecosostenibilità lavorava nel settore degli Appalti Pubblici. È expert consultant in bioarchitettura e progettazione partecipata. Opera nel settore della cantieristica. È membro della Federazione Speleologica Pugliese.