Biophilic Design: migliora l’apprendimento a scuola e rinforza il sentimento di affiliazione con la Natura

La progettazione biofila per creare ambienti di apprendimento innovativi

Gli ambienti di apprendimento innovativi

Il nostro laboratorio ha sviluppato un ampio programma di ricerca dedicato agli ambienti di apprendimento capaci di stimolare la biofilia e di sostenere i processi cognitivi degli alunni di scuola primaria. Abbiamo messo a confronto uno spazio di apprendimento convenzionale con ambienti di apprendimento innovativi realizzati con il biophilic design. Dimostriamo che ambienti di apprendimento biophilic designed migliorano i processi di apprendimento e rinforzano il sentimento di affiliazione con la Natura negli alunni.

Gli ambienti di apprendimento innovativi (Innovative Learning Environments) sono considerati un elemento chiave dello sviluppo della società e sono entrati a far parte dell’agenda dell’OCSE.

In particolare, al fine di migliorare le prestazioni scolastiche degli studenti, l’OCSE suggerisce di intervenire sugli ‘ambienti di apprendimento’ (OECD, 2017, pp. 79-85). Un ‘ambiente di apprendimento’ è un ambiente “che include le attività e i risultati dell’apprendimento” (OECD, 2013, p. 11), mettendo quindi in stretta relazione il progetto architettonico che realizza l’ambiente di apprendimento con il progetto didattico che lo sottende (Barbiero & Berto, 2016, pp. 69-74).

La progettazione biofila (Biophilic Design)

La progettazione biofila (Biophilic Design; Kellert, Heerwagen & Mador, 2008) è un modello di progettazione architettonica proposto per realizzare anche ‘ambienti di apprendimento’ (Browning & Ryan, 2020). La progettazione biofila si basa sull’ipotesi della biofilia (Kellert & Wilson, 1993). Secondo Edward O. Wilson, la biofilia è l’innata tendenza umana a lasciarsi affascinare dalla Natura e, in alcune circostanze, ad affiliarvisi emotivamente (Wilson, 2002, p. 132).

Muovendo da questa definizione di biofilia, Stephen Kellert definisce la progettazione biofila come il deliberato tentativo di progettare ambienti coerenti con la nostra tendenza ad “affiliarci con i sistemi e i processi naturali” (Kellert, 2008, p. 3).

La progettazione biofila si articola in modelli (pattern; Browning, Ryan & Clancy, 2014; Kellert, 2018) caratterizzati da una origine evoluzionistica (Bolten & Barbiero, 2021) e che si sono dimostrati efficaci in condizioni sperimentali (Berto, Maculan & Barbiero, 2020). La progettazione biofila è stata implementata anche in protocolli di certificazione edilizia avanzati, quali Living Building Challenge® e WELL® (Sturgeon, 2017). Tuttavia, l'analisi delle relazioni esistenti tra benessere psicofisico, prestazione scolastica e gli ambienti di apprendimento progettati secondo la progettazione biofila non sono stati finora ben indagati.

Bracing Biophilia: sostenere i processi di apprendimento stimolando la biofilia

Bracing Biophilia è un programma di ricerca dedicato a studiare gli ambienti di apprendimento capaci di sostenere i processi cognitivi e di stimolare la biofilia degli alunni.

La scuola biofila di Gressoney-La-Trinité (AO)

Le osservazioni sperimentali si sono svolte in una scuola rurale posta sul versante italiano delle Alpi occidentali nei pressi del Monte Rosa. La scuola serve la comunità locale di Gressoney-La-Trinité, in Valle d’Aosta. La scuola è stata scelta perché immersa in un ambiente naturale molto ben conservato che permette di svolgere anche attività didattiche in ambienti outdoor ad alta qualità biofila (Berto & Barbiero, 2017b).

Abbiamo messo a confronto uno spazio di apprendimento convenzionale con due ambienti di apprendimento innovativi realizzati secondo la progettazione biofila. Le osservazioni sperimentali del progetto Bracing Biophilia si sono estese per tre anni scolastici: il primo anno scolastico (2016-2017) sono state effettuate in un ambiente d’apprendimento convenzionale, mentre nei successivi due anni (2017-2019) in un ambiente d’apprendimento innovativo biophilic designed. Abbiamo così potuto valutare l’effetto di un ambiente di apprendimento biophilic designed sul processo di rigenerazione dell’attenzione diretta dopo uno stato di fatica mentale prodotto da una lezione, un fattore chiave predittivo della prestazione scolastica (OECD, 2017).

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La scuola biofila per riconnettere i bambini alla Natura

Poiché la progettazione biofila è volta a favorire un contatto permanente con la Natura (Kellert, 2018, p. 17-22), abbiamo voluto verificare se una stimolazione biofila per un tempo abbastanza lungo avrebbe modificato il sentimento di affiliazione degli alunni per la Natura. Il sentimento di affiliazione per la Natura è innato, ma non è istintivo (Wilson, 1993); di fatto esso va educato con un contatto significativo e ripetuto con la Natura, che noi chiamiamo ‘stimolazione biofila’ (Berto et al., 2018), svolgendo attività didattiche a contatto continuo con la Natura, sia all’aperto (outdoor education) sia in ambienti al chiuso progettati secondo la progettazione biofila. Abbiamo misurato regolarmente la connessione con la Natura degli alunni nel corso dei tre anni.

Bracing Biophilia è il primo studio longitudinale che segue l’evoluzione del sentimento di affiliazione con la Natura di un gruppo di alunni di scuola primaria a cui viene offerto un programma didattico che combina un ambiente d’apprendimento outdoor ad alta qualità biofila con un ambiente indoor biophilic designed, per stimolare la biofilia e favorire la rigenerazione psicofisica.

Il setting sperimentale

Gressoney-La-Trinité è una località di montagna (1.635 m s.l.m.) posta nell’alta Valle del Lys sul versante italiano delle Alpi del Monte Rosa. Il paesaggio di Gressoney-La-Trinité è un paesaggio tipicamente alpino con prati e boschi, prevalentemente di conifere (Abies alba, Picea abies, Pinus, Larix decidua) e decidue di montagna (Betula, Fagus sylvatica, Ulmus glabra). Questo ambiente d’apprendimento è stato utilizzato nelle osservazioni sperimentali outdoor.

Ambiente di apprendimento indoor convenzionale

La scuola primaria di Gressoney-la-Trinité è una scuola rurale di montagna costruita nel 1960 e serve la comunità locale di circa 300 abitanti. Nel corso delle nostre osservazioni sperimentali la scuola è stata frequentata da 18-20 alunni, di età compresa tra i 6 e gli 11 anni, con due maestre.

La scuola consiste di tre aule: un’aula didattica grande, un’aula didattica piccola e un’aula polifunzionale utilizzata principalmente come mensa (Figura 2). Fino all’estate del 2017 la scuola ha mantenuto il suo assetto originale, con le tre aule che nel loro insieme offrivano un ambiente di apprendimento convenzionale (Figura 3).

Riqualificazione edilizia con la progettazione biofila e il Biophilic Quality Index

Durante le vacanze estive del 2017 gli ambienti indoor della scuola hanno subito un intervento di riqualificazione edilizia (Barbiero et al., 2017) per trasformare l’ambiente di apprendimento convenzionale in un ambiente di apprendimento biophilic designed. L’intervento di riqualificazione ha interessato i tre ambienti della scuola – aula grande, aula piccola e aula polifunzionale – dove sono stati inseriti tutti i 14 modelli di progettazione biofila (Browning, Ryan & Clancy, 2014), distribuiti secondo lo schema nella Tavola 1.

Particolare attenzione è stata riservata all’illuminazione diffusa e dinamica; al senso di protezione (Figura 4),

alla variabilità della temperatura e al flusso d’aria con un sistema di ventilazione meccanica controllata; alla connessione visiva con la Natura; alla connessione con il mondo vegetale, alla creazione di spazi di esplorazione e alla connessione materiale con la Natura con pannelli decorativi di sughero bruno e lichene stabilizzato (Figura 5).

Il Biophilic Quality Index

Nella riqualificazione edilizia dell’aula polifunzionale, oltre alla progettazione biofila, abbiamo utilizzato il Biophilic Quality Index (BQI; Berto & Barbiero, 2017b) che, ispirato dai principi della Teoria della Rigenerazione dell’Attenzione (Kaplan, 1995), consente di valutare la qualità biofila di un ambiente e il suo valore rigenerativo. Di fatto un ambiente biofilo deve offrire opportunità per la rigenerazione dell’attenzione diretta. Il BQI consente di perfezionare l’aspetto rigenerativo della progettazione biofila.

L’aula polifunzionale è stata così riprogettata secondo i principi del BQI, per arrivare a realizzare il prototipo di ambiente scolastico indoor che si avvicini il più possibile alle caratteristiche rigenerative dell'ambiente naturale all'aperto (Berto, 2014; Figura 6).

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Nel pdf è presente:

• Risultati dello studio longitudinale
• Il miglioramento della prestazione scolastica mediato dalla rigenerazione dell’attenzione
• La crescita del sentimento di affiliazione con la Natura
• Di cosa hanno bisogno i bambini per stimolare la loro biofilia?