Attività: progetta un mezzo di trasporto sostenibile

La mobilità è uno dei settori in cui il cambiamento verso la sostenibilità è più urgente e più visibile. Come scrive Techno Logics (Furci, Pozzi, Monti — Raffaello Scuola), “in Europa i trasporti sono responsabili di circa un terzo del consumo totale di energia e di un quinto delle emissioni di gas serra” (p. 91, sezione “La mobilità sostenibile”). Questa attività parte da quei dati reali per chiedere agli studenti di fare quello che fanno gli ingegneri e i progettisti: definire un problema, analizzare i vincoli, proporre una soluzione e difenderla.

Il punto di arrivo non è un veicolo funzionante — è un progetto argomentato: un disegno in scala o uno schizzo tecnico, una scheda di progettazione con scelte motivate, e una breve presentazione alla classe. Perché quel mezzo è sostenibile? Quale problema di mobilità risolve? Quale energia usa? Per chi è pensato? Sono le domande che trasformano un elaborato in un atto di pensiero progettuale.

La struttura dell’attività — fasi, scheda di progettazione, rubrica, adattamenti — è in larga parte (proposta progettuale), costruita attorno ai contenuti reali dei testi di testo indicati. I concetti di mobilità sostenibile, car pooling, car sharing, auto ibrida, bicicletta elettrica, micromobilità e smart city sono direttamente riportati dalle fonti citate.

Target

• Classi seconde o terze della scuola secondaria di primo grado, all’interno di un percorso sui trasporti e sulla mobilità urbana. (proposta progettuale)
• L’attività si colloca idealmente dopo che gli studenti hanno studiato i principali mezzi di trasporto (stradale, ferroviario, navale, aereo) e i loro impatti ambientali, come presentati nell’Area 7 “I Trasporti” di Techno Logics (pp. 277-315).
• Si presta sia a un lavoro individuale (disegno + scheda) sia a un lavoro di gruppo (progettazione collaborativa + pitch).

Durata

• Versione base (scheda di progettazione individuale + disegno): 2-3 ore. (proposta progettuale)
• Versione intermedia (lavoro di gruppo + presentazione): 4-5 ore. (proposta progettuale)
• Versione avanzata (ricerca, prototipo materiale o digitale 3D + pitch simulato): 6-8 ore, idealmente distribuite in più lezioni. (proposta progettuale)

Materiali

Tutti di facile reperibilità (proposta progettuale):

• fogli A3 o A4 per il disegno di progetto;
• matite, righelli, squadre, compasso per le versioni che prevedono il disegno tecnico;
• scheda di progettazione strutturata (vedi Fase 3) da compilare;
• materiali di recupero per un eventuale prototipo fisico semplice: cartone, fil di ferro, stuzzicadenti, colla, nastro;
• accesso a internet o biblioteca per la fase di ricerca;
• strumenti digitali opzionali: Tinkercad (modellazione 3D), Canva, presentazioni (per il pitch).

Prerequisiti

• Conoscere le principali categorie di mezzi di trasporto (su gomma, su rotaia, via acqua, via aria) e le loro caratteristiche di base, come descritte in Techno Logics (Area 7, pp. 277-315): la rete viaria, l’automobile, lo scooter, la bicicletta, il trasporto ferroviario, navale, aereo.
• Conoscere il concetto di mobilità sostenibile: riduzione dell’inquinamento atmosferico e acustico, riduzione dei tempi di percorrenza, riduzione del consumo di suolo, efficienza dei trasporti. Techno Logics dedica la sezione 1.6 a questi contenuti (p. 91): “Per mobilità sostenibile si intende un sistema che permette di ridurre l’impatto ambientale dei trasporti, rendendo inoltre gli spostamenti più efficienti e veloci.”
• Conoscere alcune soluzioni di mobilità sostenibile già esistenti: car pooling, car sharing, bike sharing, auto ibride, biciclette elettriche, micromobilità elettrica. Techno Logics le descrive alle pp. 91-92. Vedi mobilita-sostenibile-e-trasporto-green.
• Conoscere le caratteristiche dell’auto ibrida: “dotata di due motori, ciascuno dei quali sfrutta una fonte di energia diversa: il classico motore a scoppio […] affiancato da un motore elettrico” (Techno Logics, p. 86). Vedi motori-e-propulsione.
• Aver lavorato sulla smart city e sulla mobilità urbana come componente di essa: “Nelle città intelligenti i sistemi di trasporto sono sostenibili” (Techno Logics, p. 44).
• Nozioni di base di disegno tecnico: scala, viste ortogonali o proiezione assonometrica semplice (per le versioni che prevedono un disegno in scala). (proposta progettuale)

Procedura (fasi)

La scansione in fasi è una (proposta progettuale) costruita attorno ai concetti di mobilità sostenibile, auto ibrida, bicicletta elettrica e micromobilità presenti in Techno Logics (pp. 86-92), e agli obiettivi di apprendimento sui trasporti indicati dalla guida insegnanti Progettare il futuro (Conti, Mondadori Education) e da Upgrade (Pearson).

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Fase 1 — Attivazione: il problema della mobilità urbana.

Si parte da dati reali: Techno Logics riporta che “i trasporti sono responsabili di circa un terzo del consumo totale di energia e di un quinto delle emissioni di gas serra” in Europa (p. 91). Si mostra alla classe un’immagine di traffico congestionato in città e si chiede: questo è un problema? Chi produce questo problema? Chi lo subisce?

Si introduce la distinzione tra mobilità inquinante e inefficiente (auto privata a benzina in città, spesso con un solo passeggero) e mobilità sostenibile: piedi, bicicletta, mezzi pubblici, car pooling, car sharing, veicoli elettrici. Techno Logics elenca esplicitamente queste alternative (p. 91): “Per arrivare a un reale sviluppo della mobilità sostenibile si può, prima di tutto, utilizzare modalità ‘tradizionali’ ovvero muoversi a piedi, in bicicletta e con i mezzi pubblici.”

Si discute in classe: quale mezzo usate per venire a scuola? Quale inquina di più? Quale potrebbe sostituire la macchina? (Questo collegamento alla vita quotidiana richiama l’attività “Car pooling di classe” presente in Techno Logics a p. 92, che propone di costruire con la classe una mappa dei percorsi casa-scuola e organizzare tragitti condivisi.)

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Fase 2 — Ricerca e analisi dei modelli esistenti.

In coppia o in gruppo, gli studenti scelgono un mezzo di trasporto sostenibile già esistente da analizzare prima di progettarne uno proprio. Possibili oggetti di analisi, tutti descritti in Techno Logics:

• La bicicletta elettrica (Ebike / Pedelec): “nelle biciclette a pedalata assistita il motore si attiva solo quando il ciclista pedala, fornendogli un valido aiuto” (p. 90). Componenti: motore, batteria agli ioni di litio, centralina, sensore di pedalata.
• L’auto ibrida: “il classico motore a scoppio […] affiancato da un motore elettrico […] nel sistema ibrido l’energia cinetica che si perde nelle frenate viene recuperata sotto forma di energia elettrica” (p. 86-87). Vantaggio in città: molte frenate e ripartenze.
• Il monopattino elettrico: “versione elettrica del tradizionale monopattino […] impatto ambientale nullo” (p. 92). Regole di circolazione dal 2020 in Techno Logics (p. 92).
• Il car pooling: “un privato mette a disposizione la propria auto per compiere tragitti casa-lavoro insieme ad altre persone” (p. 91).
• Il car sharing con auto elettriche: “molte delle auto utilizzate nel car sharing sono solo elettriche” (p. 91).

Ogni gruppo compila una scheda di analisi: nome del mezzo, fonte di energia, vantaggio principale, limite principale, a chi è adatto. (scheda: proposta progettuale)

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Fase 3 — Progettazione: scheda di progetto.

Ciascuno studente (o gruppo) sceglie ora un problema di mobilità reale e progetta un mezzo sostenibile per risolverlo. Il problema può essere:

• Come faccio ad andare a scuola senza che mio genitore usi la macchina?
• Come si possono spostare le merci nell’ultimo miglio in centro città senza camion?
• Come si sposta una persona anziana che non guida più?
• Come si collega un piccolo paese alla città più vicina senza l’auto?

La scheda di progettazione (proposta progettuale) comprende:

1. Il problema: descrizione del contesto e di chi si vuole aiutare.
2. La soluzione proposta: nome del mezzo, descrizione in poche righe.
3. La fonte di energia: muscolare, elettrica (batteria), idrogeno, solare, ibrida… e perché è più sostenibile delle alternative.
4. Per quante persone / quanto peso è pensato.
5. Le infrastrutture necessarie: basta la strada? Servono piste ciclabili? Stazioni di ricarica? Rotaie?
6. Un vantaggio e un limite della soluzione proposta (collegamento all’obiettivo di apprendimento “distinguere vantaggi e svantaggi dei singoli mezzi di trasporto”, presente nella guida Progettare il futuro).

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Fase 4 — Disegno del progetto.

Gli studenti realizzano il disegno del mezzo: almeno una vista principale (frontale o laterale) e, se il livello lo consente, un’assonometria o due viste ortogonali. Il disegno include:

• la forma generale del mezzo;
• le parti principali etichettate (ruote, motore, batteria, seduta, spazio per le merci…);
• una scala di riferimento o un elemento di confronto (es. figura umana stilizzata accanto al mezzo). (proposta progettuale)

Per le versioni digitali: Tinkercad per un modello 3D semplice, oppure uno schizzo digitale. (proposta progettuale)

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Fase 5 — Presentazione e pitch.

Ogni studente o gruppo presenta il proprio progetto alla classe in 3-5 minuti (proposta progettuale):

• Il problema che voleva risolvere.
• La soluzione e perché è sostenibile.
• Un vantaggio e un limite onesti.
• Una domanda alla classe.

La classe dà un feedback strutturato: cosa mi è piaciuto, una domanda che ho, un suggerimento. (proposta progettuale)

Prodotto finale

Una scheda di progettazione compilata con problema, soluzione, scelte energetiche, vantaggi/limiti; un disegno tecnico (anche semplice) del mezzo progettato; e — nelle versioni di gruppo e avanzata — una breve presentazione orale con possibile supporto visivo. Il prodotto non è il veicolo fisico, ma il ragionamento progettuale che lo giustifica. (prodotto: proposta progettuale)

Valutazione

Si valutano la comprensione del concetto di mobilità sostenibile, la capacità di applicare il pensiero progettuale, la qualità del disegno tecnico e la chiarezza dell’argomentazione. (rubrica: proposta progettuale — da validare; vedi valutazione-trasporti)

Criterio	Iniziale	Base	Intermedio	Avanzato
Comprensione della sostenibilità	Usa “sostenibile” come sinonimo di “ecologico” senza spiegare	Identifica la fonte di energia come criterio di sostenibilità	Collega sostenibilità a riduzione di emissioni, rumore e consumo di suolo, citando dati o esempi	Argomenta la scelta confrontando più soluzioni possibili e riconosce limiti della propria proposta
Identificazione del problema	Descrive il mezzo senza un problema di riferimento	Identifica un contesto generico (es. “andare in città”)	Definisce un problema specifico con utenti, percorso e vincoli	Analizza il problema con dati o osservazioni dirette e ne mostra la complessità
Progettazione del mezzo	Il disegno è incomprensibile o non ha etichette	Il mezzo è riconoscibile con almeno un componente etichettato	Il disegno mostra forma, parti principali e fonte di energia in modo chiaro	Il disegno è in scala o assonometrico, con tutte le parti principali, una nota tecnica e un confronto con soluzioni esistenti
Argomentazione	Non sa spiegare perché ha scelto quel mezzo	Elenca caratteristiche del mezzo senza motivarle	Motiva le scelte energetiche e strutturali con riferimento ai concetti studiati	Confronta vantaggi e limiti con onestà, risponde alle domande della classe e propone possibili miglioramenti

Adattamenti inclusivi

(sezione in larga parte proposta progettuale; i principi di didattica inclusiva si appoggiano a inclusione-trasporti e al volume Didattica inclusiva di Techno Logics)

BES/DSA

• Fornire la scheda di progettazione pre-strutturata con campi da completare (non foglio bianco), con domande-guida semplici e spazi definiti. Questo riduce il carico di pianificazione e rende il compito prevedibile.
• Lavorare in coppia: uno progetta/disegna, l’altro compila la scheda. Ruoli intercambiabili. (proposta progettuale)
• Per il disegno, accettare anche uno schizzo annotato senza vincoli di scala; valorizzare la chiarezza dell’etichettatura più che la precisione del tratto.
• Il pitch orale può essere sostituito da un poster da affiancare al disegno, o da tre slide essenziali (problema / soluzione / vantaggio-limite).
• L’attività ha un forte ancoraggio alla vita quotidiana (la mobilità per andare a scuola): questo riduce l’astrazione e facilita la motivazione e la partecipazione.

Plusdotati

• Imporre vincoli tecnici aggiuntivi: il mezzo deve funzionare senza strade (es. zone collinari o insulari), oppure deve risolvere la mobilità per persone con disabilità motoria.
• Far sviluppare un confronto quantitativo: quanto CO2 risparmia rispetto all’auto (dati da Techno Logics p. 91: un terzo del consumo energetico europeo viene dai trasporti), quante persone può spostare per km, qual è il costo stimato di produzione.
• Proporre il prototipo 3D con Tinkercad o un modello fisico in cartone, con relazione tecnica che giustifica le scelte di design.
• Collegare alla progettazione di smart city: come si integra il mezzo progettato nel sistema di trasporto di una città intelligente? (Riferimento a Techno Logics p. 44: tecnologie per la mobilità nelle smart city includono “potenziamento di un trasporto pubblico efficiente e pulito, sviluppo delle piste ciclabili, incentivazione all’acquisto e all’uso di auto ecologiche”.)

L2

• Affiancare un glossario visivo dei termini chiave: mobilità, sostenibile, emissioni, batteria, ibrido, car sharing, car pooling, bicicletta elettrica — con immagine + parola in italiano e, se disponibile, nella lingua d’origine.
• L’attività è fortemente visiva e manuale: il disegno riduce la dipendenza dalla lingua scritta e consente piena partecipazione.
• In fase di presentazione, accettare il mix di lingua e immagini; valorizzare la descrizione del mezzo disegnato anche con poche frasi.
• Usare il tema della mobilità come aggancio interculturale: quali mezzi si usano nel Paese di provenienza? Ci sono soluzioni di mobilità che in Italia non esistono ancora?

Pagine collegate

• mobilita-sostenibile-e-trasporto-green
• motori-e-propulsione
• sistema-dei-trasporti-e-mobilita
• trasporto-su-gomma-e-automobile
• infrastrutture-di-trasporto
• uda-trasporti-mobilita-sostenibile
• valutazione-trasporti
• inclusione-trasporti
• attivita-analisi-rete-trasporti-territorio

Fonti

• Techno Logics — Settori Produttivi, F. Furci, E. Pozzi, G. Monti (Raffaello Scuola, ISBN 9788847241206): p. 44 — smart city, sistemi di trasporto sostenibili, piste ciclabili, auto ecologiche; pp. 86-87 — l’auto ibrida (struttura a doppio motore, recupero energia in frenata, vantaggi in città); pp. 89-91 — la bicicletta, la bicicletta elettrica (Ebike/Pedelec, batterie agli ioni di litio, autonomia 40-180 km); pp. 91-92 — la mobilità sostenibile urbana (trasporti = un terzo del consumo energetico e un quinto delle emissioni di gas serra in Europa; vantaggi: riduzione inquinamento atmosferico, acustico, consumo di suolo, costi; soluzioni: piedi, bici, mezzi pubblici, car pooling, car sharing, micromobilità elettrica); p. 92 — attività “Car pooling di classe” (compito di realtà con mappa dei tragitti casa-scuola); indice area 7 (pp. 15-16) — struttura dei contenuti sui trasporti (stradale, ferroviario, navale, aereo, spaziale, mobilità sostenibile, p. 289).
• Progettare il futuro — Guida per il docente, A. Conti (Mondadori Education, ISBN 9788829861521): obiettivi di apprendimento sui trasporti — “sapersi orientare nella scelta dei mezzi di trasporto meno inquinanti”, “distinguere vantaggi e svantaggi dei singoli mezzi di trasporto”; attività di storytelling su un viaggio con un mezzo a scelta (p. 1073-1082).
• Upgrade — Guida insegnanti, A. Delpiano (Pearson, ISBN 9788839534934): p. 181, area 8 “Il sistema dei trasporti” — obiettivi di apprendimento, competenze, verifiche sommative.
• L’attività in sé — fasi, scheda di progettazione, rubrica, adattamenti inclusivi — è in larga parte (proposta progettuale) da validare: i testi forniscono i concetti di mobilità sostenibile, i dati sull’impatto dei trasporti e le soluzioni esistenti, non un protocollo didattico completo.