Cosa c’entra la matematica con un supermercato? Più di quanto si pensi. Dietro la gestione di prodotti, turni del personale e casse c’è un mondo fatto di modelli, calcoli e decisioni ottimali. È qui che entra in gioco la Ricerca Operativa (RO): una disciplina che usa strumenti matematici e informatici per affrontare problemi complessi e trovare soluzioni efficienti. Nata in ambito militare durante la Seconda Guerra Mondiale per ottimizzare strategie e risorse, oggi la RO ha applicazioni che spaziano dalla logistica al trasporto, dalla finanza alla sostenibilità.
Ma può la RO diventare anche una risorsa didattica? È questa la sfida di ROAR – Ricerca Operativa Applicazioni Reali, un progetto innovativo pensato per portare la modellizzazione matematica e il problem-solving tra i banchi delle scuole superiori. Nato nel 2019 da un’idea di esperti di RO e didattica della matematica, ROAR coinvolge studenti in attività pratiche e collaborative, partendo da situazioni reali per imparare a ragionare come “risolutori di problemi”.
Il progetto è articolato in tre unità didattiche. La prima introduce la RO e la programmazione lineare (con strumenti come GeoGebra e Excel Solver), la seconda esplora la teoria dei grafi (con problemi legati a reti e percorsi ottimali), mentre la terza insegna a implementare modelli matematici in Python usando la libreria PuLP. Il percorso è pensato per essere modulare e accessibile: bastano conoscenze di base su equazioni e un po’ di familiarità con strumenti digitali.
Il cuore di ROAR è l’apprendimento attivo. Niente lezioni frontali dominate dall’insegnante: gli studenti lavorano in gruppo, discutono, sperimentano, sbagliano, migliorano. Ogni unità si chiude con un progetto: si parte da uno scenario realistico (come la logistica di un supermercato o le consegne per un’azienda) e si cerca una soluzione ottimale, prima modellando il problema matematicamente e poi risolvendolo con strumenti digitali. Il tutto in un clima di cooperazione o “coopetizione”, dove anche il confronto stimola l’apprendimento. Un’occasione per applicare competenze acquisite, ma anche per sviluppare capacità trasversali: gestione del tempo, comunicazione efficace, lavoro in team.
La prima sperimentazione completa di ROAR si è svolta, in collaborazione con l’Università degli Studi di Brescia, dal 2021 al 2023 in un liceo scientifico di Iseo (BS), coinvolgendo una classe in un percorso triennale all’interno del PCTO. Alla fine del terzo anno, gli studenti, simulando i ruoli dei responsabili logistici, hanno dovuto progettare in maniera ottimale le consegne di un’azienda operante nella provincia bergamasca. Sia gli studenti che gli insegnanti (non solo di matematica, ma anche di arte, tecnologia, inglese, e filosofia) hanno molto apprezzato l’approccio interdisciplinare e pratico adottato nel percorso didattico.
Il successo del progetto ha portato alla sua diffusione in diverse scuole italiane, in collaborazione, oltre che ancora con l’Università degli studi di Brescia, anche con l’Università di Catania e con l’Università degli Studi di Milano-Bicocca.
Tutto il materiale di ROAR è liberamente accessibile online, in italiano e inglese, tramite GitHub e il sito ufficiale del progetto. Sono stati anche avviati corsi di formazione per docenti, così da permettere a sempre più scuole di adottare questo modello. Inoltre, sono stati organizzati seminari con esperti del mondo accademico e industriale, per mostrare agli studenti come la matematica applicata trovi spazio in molte carriere, dall’ingegneria ai trasporti pubblici.
ROAR dimostra che la matematica non è solo teoria astratta, ma può diventare uno strumento per capire e migliorare il mondo reale. Affrontare problemi autentici motiva gli studenti, sviluppa pensiero critico e spirito d’iniziativa, e soprattutto mostra come le STEM possano essere affascinanti, utili e accessibili a tutti.
Gabriella Colajanni
Alessandro Gobbi
Marinella Picchi
Alice Raffaele
Eugenia Taranto
Sintesi di Gabriella Colajanni, Alessandro Gobbi, Marinella Picchi, Alice Raffaele, Eugenia Taranto, Ricerca operativa. Nuova lettera Matematica n.8 Nuova Serie pp.86-100.
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