Scienze: letture e quaderni di lavoro
Presentiamo alcuni testi rivolti ai docenti di Scienze sperimentali della scuola primaria e secondaria di primo e secondo grado.
Questi possono tornare utili nel percorso di formazione che ciascun docente, da solo o in gruppi spontanei organizzati, deve seguire per tutta la vita professionale se vuole mantenersi informato dei progressi delle discipline che insegna e delle tecniche di insegnamento più idonee e sperimentate.
I testi sono stati scritti da “professionisti della ricerca didattica” o curati da docenti divenuti “esperti” di ricerca didattica sul campo.
La realizzazione dei volumi si è avvalsa anche della partecipazione di alcuni redattori di NATURALMENTE.
Ringraziamo i lettori per ogni osservazione, suggerimento o proposta di inserimento di altri testi giudicati meritevoli di far parte di questo, per ora, piccolo gruppo.
Scrivete a Redazione di NATURALMENTE scienza
Il potenziamento delle discipline STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) costiutisce oggi una priorità dei sistemi educativi a livello globale.
Il loro apprendimento non si esaurisce però nel sapere disciplinare, nella semplice conoscenza di leggi, teorie, concetti, anche se la conoscenza costituisce un ingrediente importante ma non esaustivo della competenza, grazie alla quale affrontare e cercare di risolvere i problemi complessi di una società in continua e rapida evoluzione.
Vari interventi normativi hanno sottolineato l’importanza di un cambiamento nella prassi didattica di queste discipline, nelle modalità con le quali far superare alcuni stereotipi, incrementare la passione per la conoscenza, integrare i saperi, sviluppare capacità argomentative, potenziare il pensiero critico, l’autonomia, la fiducia in se stessi e la metacognizione.
a cura di Brunella Danesi
Proponiamo una serie di pagine per familiarizzare gli studenti al mondo del non visibile ad occhio nudo; l’idea e alcune immagini sono state tratte dal volume: Potenze di dieci. Le dimensioni delle cose nell’universo ovvero: cosa succede aggiungendo un altro zero (Nuovi classici della scienza) Morrison, Philip - Morrison, Phylis Zanichelli, 1986, Bologna
In occasione del bicentenario della nascita e del 150 anniversario delle pubblicazione dell’Origine della Specie c’è stato un gran fiorire di inziative volte a celebrare il lavoro di Charles Darwin. In un piccolo paese medievale nel cuore delle Marche, Montelparo (FM), venne presentata una proposta di lavoro sperimentale adatto alla scuola elementare e media che consente di proporre lo studio dell’evoluzione in modo attivo. Alcune proposte sono state tratte dal curricolo di studi in vigore negli USA di cui si parla in Taking Science To School.
L’occhio è come uno specchio e gli oggetti visti sono la cosa riflessa dallo specchio
Avicenna, II° secolo d. C.
L’uomo da tempo immemorabile ha cercato di comprendere la natura della visione e della luce, la cui presenza gli permette di assumere informazioni dal mondo esterno e quindi di sopravvivere. Le idee sull’argomento che si sono succedute nel tempo sono state diverse; noi prenderemo sommariamente in esame il pensiero greco, che tanta influenza ha avuto in tutta la storia occidentale, il prezioso contributo degli arabi e la grande rivoluzione scientifica, che è alla base dell’idea del mondo che abbiamo attualmente; forniremo poi un elenco delle scoperte più significative che hanno portato alle attuali conoscenze.
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di Maria Arcà - NATURALMENTE Scienza, Pisa, settembre 2009, 160 pagine
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di Cecilia Anguillesi, Luigia Bosman, Isa Grilli, Umberto Penco, “La Fisica nella scuola”, supplemento n. 3 luglio-settembre, 2009, 112 pagine Scarica pdf
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a cura di Rita Serafini Per l’Educazione scientifica di Base - AIF, Bergamo, “La Fisica nella scuola”, supplemento n. 3 luglio-settembre 2008, 112 pagine Scarica pdf
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Guardare per sistemi, guardare per variabili
di Maria Arcà, Paolo Guidoni Per l’Educazione scientifica di Base - AIF, Bergamo, “La Fisica nella scuola” supplemento n. 2 aprile- giugno 2008, 208 pagine Scarica p
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Educazione al futuro: come fare Scienze ai bambini e ai ragazzi
a cura di Clementina Todaro Le Scienze Naturali nella scuola, Napoli, giugno 2006, 130 pagine Scarica pdf
Educazione al futuro: come fare Scienze ai bambini e ai ragazzi
Atti delle giornate di studio di Foligno curati da Clementina Todaro e Maria Castelli Foligno 1- 3 Ottobre 2009,
176 pagine
Bibliografia per la primaria
Paolo Mazzoli, Capire si può, Carocci Faber, Roma, 2005
http://www.carocci.it/index.php?option=com_carocci&task=schedalibro&isbn=9788874662128&Itemid=72
Maria Arca’, Il corpo umano, Carocci Faber, Roma 2005
http://www.carocci.it/index.php?option=com_carocci&task=schedalibro&Itemid=72&isbn=9788874661510
Daniela Furlan, Piccoli animali, Carocci Faber, Roma, 2005
http://www.carocci.it/index.php?option=com_carocci&task=schedalibro&isbn=9788874661640&Itemid=72
Daniela Furlan, Piccoli vegetali, Carocci Faber, Roma, 2004
http://www.carocci.it/index.php?option=com_carocci&task=schedalibro&Itemid=72&isbn=9788874661152
E. Degiorgi, L’acqua, Carocci Faber, Roma, 2004
http://www.carocci.it/index.php?option=com_carocci&task=schedalibro&Itemid=72&isbn=9788874661145
Arca’, Bassino, Degiorgi, Dentro la materia, Carocci Faber,Roma,2006
http://www.carocci.it/index.php?option=com_carocci&task=schedalibro&isbn=9788874662555&Itemid=72
Maria Arca’, L’ evoluzione, Carocci Faber, Roma 2010
http://www.carocci.it/index.php?option=com_carocci&task=schedalibro&Itemid=72&isbn=9788874663187
Nicoletta Lanciano, Strumenti per i giardini del cielo, edizioni Junior, Bergamo, 2006
http://www.edizionijunior.com/schedalibro.asp?ID=4386
Ormai introvabili in libreria, ma utilissimi:
Arca’, Mazzoli, Sucapane, Organismi viventi: forme, trasformazioni e sviluppo. Itinerari di lavoro per le classi prima, seconda e terza elementare, Emme edizioni, Torino, 1988
Giordano, Longo, Maiorino Bonelli, Calore e temperatura. Fisica e Biologia: un’introduzione allo studio dei fenomeni termici nella scuola dell’obbligo, Emme edizioni, Torino 1988 (.pdf completo in rete)
Educazione al futuro: come fare Scienze ai bambini e ai ragazzi
a cura di Clementina Todaro
Insegnante di Scienze Naturali all’I.T.C. “A. Serra” di Napoli, la prima e per moltissimi anni unica scuola sperimentale del Sud. Da 25 anni attiva nel volontariato culturale dell’ANISN - Associazione Nazionale degli Insegnanti di Scienze Naturali - di cui è stata presidente e nell’ambito della quale si è occupata di formazione anche in contesti istituzionali. In seno all’Associazione ha dato vita e collaborato a diverse iniziative, quali le Olimpiadi di Scienze Naturali, il piano ISS - Insegnare Scienze Sperimentali -, i gruppi di lavoro di ricerca didattica ed ha curato la pubblicazione di diversi numeri speciali della rivista Le Scienze Naturali nella scuola. Da una decina di anni le questioni del capire la scienza sono al centro dei suoi interessi di ricerca didattica: da tempo accompagna e guida docenti della scuola primaria e secondaria di primo grado nella prassi quotidiana del fare scienza con i bambini e con ragazzi.
Intervento
Il mio contributo si basa sull’esperienza e sui risultati della ricerca Educazione al futuro: i giochi delle Scienze Naturali per bambini e ragazzi avviata da circa tre anni. La ricerca, svolta essenzialmente in rete, ha visto la partecipazione di docenti della scuola primaria e della scuola secondaria di primo grado. Un gruppo di docenti risiedeva a Brescia, un altro a Pioltello (MI) e un altro ancora a Napoli.
Lo scopo dell’iniziativa era quello di indagare sui processi dell’apprendimento scientifico dei bambini e dei ragazzi per avere elementi utili per la formazione scientifica dei docenti appartenenti alla scuola primaria e secondaria di primo grado. Mi limiterò ad illustrare le questioni relative alla formazione dei docenti che sono emerse dalla ricerca. I docenti che hanno partecipato alla ricerca, Maria Castelli, Marida Baxiu e Tina Torri per la primaria e Giovanni del Monaco e Giulia Forni per la secondaria, nel corso delle due giornate, vi racconteranno le loro esperienze “su come hanno fatto scienza” con i loro bambini ed i loro ragazzi.
Lo sfondo condiviso ed i punti nodali della formazione scientifica dei docenti della scuola primaria e secondaria di primo grado
Il “patto formativo” o per meglio dire “lo sfondo condiviso” della ricerca si è andato delineando pian piano, in quanto uno degli assunti della ricerca è stata la consapevolezza della diversità delle competenze messe in campo, della diversità delle singole storie di vita quotidiana nei rispettivi contesti scolastici ed anche della diversità delle aspettative dei componenti il gruppo di ricerca. Mi sono sempre posta nella prospettiva dei docenti e dei loro allievi. L’impegno preso dai docenti era quello di raccontarmi le loro esperienze, una sorta di diario di bordo dove venivano annotati stralci di conversazioni condotte con i loro allievi, snodi significativi dei ragionamenti degli allievi, le loro argomentazioni e le loro riflessioni nonché i disegni ed in certi casi i “modelli” realizzati dai bambini stessi. Il mio apporto è stato quello di un supporto epistemologico, disciplinare e didattico.
Ho cercato di stimolare la consapevolezza cognitiva e meta cognitiva dei docenti, in quanto mi è sembrato importante per l’insegnante riflettere sul percorso che andava facendo e a porsi domande del tipo:
Rispetto i bambini come interlocutori di conoscenza?
Sto sottovalutando le loro esperienze?
Si sta verificando qualcosa di nuovo rispetto ai bambini dello scorso anno?
Riscontro delle difficoltà più grandi di quelle che avevo a priori previsto?
Cosa faccio, cosa dico ai bambini per fare in modo che questo esperimento si trasformi in un percorso di conoscenza?
Sono un modello forte per i bambini?
Pur essendo sicura che molti dei problemi che riguardano la formazione scientifica dei docenti della scuola primaria e secondaria di primo grado rimarranno fuori dalla mia disamina, elenco alcune idee che ho maturato in questa esperienza. La formazione scientifica dei docenti vive di tempi lunghi e l’insegnamento scientifico per cambiare ha bisogno di un respiro ampio e di uno sguardo attento ai bisogni dei docenti e di tutta la società civile. I docenti hanno abitudini ed idee consolidate ed è opportuno quindi che il “formatore” non disdegni di migliorare quello che è sbagliato.
Occorre valorizzare poi la varietà e la diversificazione delle singole esperienze individuali dei docenti intessendo attorno ad esse ed insieme ad esse un ricco tessuto di connessioni, costituite essenzialmente di meta cognizione, di de/ri-costruzione di “senso” delle esperienze stesse.
La questione epistemologica relativa ai saperi scientifici non attiene ai contenuti in sé e per sé, ai programmi, quanto alla loro organizzazione e alla loro messa in relazione ai processi di conoscenza dei bambini e dei ragazzi. Si tratta di un problema complesso, perché bisogna tener conto della diversità dei processi di apprendimento e di come realizzare per tutti un livello essenziale ma sufficiente per poter affrontare i processi successivi. La vera capacità del docente è quella di sviluppare argomenti scientifici costruendo situazioni possibilmente sperimentali e correlate all’esperienza dell’allievo, ponendo quindi situazioni su cui l’allievo abbia qualcosa da dire.
La prospettiva ecologica, quella storico-evolutiva e quella antropologica appaiono potenti prospettive integratici, capaci di dare nuovo senso e specificità ai singoli contenuti, alle singole esperienze, perché mettono in relazione saperi assai eterogenei.
Le strategie devono prevalere sui programmi, nel senso che il programma stabilisce una sequenza di azioni eseguite senza variazione in un ambiente stabile, invece le strategie elaborano uno scenario di azione. Per esempio, lavorare in classe organizzando dei confronti per similitudini o per differenze è una strategia importante che accorcia anche i tempi dell’insegnamento. Il tempo che si utilizza per un certo argomento viene recuperato quando si tratta di un altro argomento consimile che si caratterizza per le stesse strategie cognitive e per gli stessi riferimenti concettuali, per le stesse idee essenziali perché si accorcia il momento introduttivo e l’organizzazione concettuale.
Il primato va al metodo costruttivista che guarda all’impresa della conoscenza fondata sul principio della ricerca , una ricerca che poggia su una pluralità di metodi e che implica una costante metacognizione su se stessa.
Dal punto di vista formale questo vuol significare che nell’insegnamento scientifico occorre:
- mediare progressivamente tra i modi di vedere ed interpretare il mondo delle discipline e quelli dei bambini e dei ragazzi, modalità naturali ma non spontanee;
- provocare diversi approcci e incroci di discipline diverse per lo studio dei fenomeni;
- potenziare l’immaginazione scientifica dei bambini e dei ragazzi;
- allenarli al pensiero divergente, al pensare per metafore e per modelli;
- costruire storie che interconnettono, che concepiscono gli insiemi;
- veicolare temi concettuali ampi, come rete, sistema, modello, cambiamento, scala, ecc.
In ultimo, ma non meno importante per la formazione dei docenti, è il fatto che le cosidette “pratiche esemplari” proposte come modelli da imitare e da diffondere, non possono in alcun modo evidenziare le loro potenzialità se non con un riferimento concreto alle comunità nelle quali si sono radicate, in cui è forte il senso di appartenenza.
Clementina Todaro
Per informazioni scrivere alla Redazione
Guardare per sistemi, guardare per variabili
di Maria Arcà, Paolo Guidoni
Maria Arcà
Laureata in Scienze Biologiche, ha svolto per alcuni anni ricerche in Biologia Molecolare presso la Cattedra di Fisiologia Generale dell’Università di Roma e, successivamente, presso il Centro di Studio degli Acidi Nucleici del CNR. A partire dagli anni ’70, i suoi interessi si sono rivolti alla ricerca di individuare e risolvere i problemi cognitivi ed epistemologici incontrati dai bambini e dagli adolescenti della scuola di base. In questa veste, collabora con vari Dipartimenti Universitari di Scienze dell’Educazione a Roma, Milano, Torino e con l’INDIRE. È responsabile da circa quindici anni del Progetto Per una educazione alla conoscenza, promosso dal Comune di Modena per le insegnanti di Scuola dell’Infanzia; dal 1990 al 1998 ha collaborato al Progetto Il Laboratorio di scienze nella scuola elementare, coordinato da F. Alfieri. È membro del Consiglio Scientifico di Legambiente - scuola, membro del Comité delecture della rivista ASTER (INRP - Parigi), membro del Consiglio scientifico della rivista École Valdôtaine. Collabora a numerose riviste rivolte ad insegnanti della scuolamaterna ed elementare, ha tenuto rubriche mensili sulla rivista L’Educatore (Ed. Fabbri, Mi), Insegnare (Ed. Riuniti, Roma) e con NATURALMENTE.
Paolo Guidoni
Si è laureato in fisica nel 1959, ha svolto attività di ricerca in fisica delle particelle elementari (camere a bolle, elettronica) fino alla fine degli anni ’70; ha lavorato al CERN, Brookhaven, partecipando alla scoperta di particelle fondamentali, fra cui l’?- e i mesoni strani neutri. Ha ottenuto la cattedra in Fisica Generale nel 1977. Dalla fine degli anni ’70 si occupa di ricerca sperimentale e teorica sui modelli cognitivi della comprensione scientifica, e sulla definizione di interventi scolastici in Fisica e Matematica che siano in sintonia con le capacità cognitive di base. È stato più volte responsabile di progetti nazionali di ricerca tra cui ricordiamo: Spiegare e Capire in Fisica e Fisica per la Formazione Culturale entrambi voluti dal Murst. Il Ministero dell’Istruzione ha invece accolto i progetti Capire Si Può e varie attività nell’ambito del SeT (Scienza e Tecnologia). Nel luglio 2003 è stato l’unico docente italiano a tenere una relazione su invito alla scuola internazionale in didattica della Fisica di Varenna. Partecipa attualmente ai lavori per la definizione dei nuovi curricula di Fisica in Italia e coordina il Piano ISS - Insegnare Scienze Sperimentali.
Presentazione
L’educazione scientifica di base, cioè la formazione e l’organizzazione delle conoscenze e dei modi di pensare sui fatti di realtà nell’ambito della scuola dell’obbligo, ha assunto nel corso degli ultimi anni un ruolo sempre più centrale nella progettazione e nella pratica educativa. Ci si rende sempre più conto, infatti, di quanto la capacità di mobilitare, coordinare e sviluppare le dimensioni cognitive necessarie alla comprensione dei fatti naturali di ogni tipo, costituisca da un lato una componente culturale autonoma e insostituibile; da un altro, un potente e continuo stimolo e supporto alla costruzione di conoscenza individuale; e, infine, un urgente obiettivo sociale nel rendere le persone più capaci di gestire operativamente, piuttosto che subire, la complessità e variabilità del mondo reale. Espressioni diverse di questa crescente consapevolezza non sono mancate in Italia: anche se, più volte, la carenza di una cultura scientifica di base nella maggioranza dei cittadini, e quindi degli insegnanti e dei legislatori, ha portato (e porta) a sviluppi e sbocchi ambigui e contraddittori.
... L’educazione scientifica di base è da tempo caratterizzata, da una notevole quantità di sforzi sul piano sia della sperimentazione autonoma (da parte di insegnanti, singoli o a gruppi) sia della ricerca, per lo più appoggiata a piccoli gruppi di universitari. Molti di questi sforzi possono essere accomunati dalla ricchezza dei risultati ottenuti; dalla loro sostanziale episodicità (temporale, spaziale, di argomento); dalla mancanza di efficace comunicazione e scambio (aggiornamenti, incontri e convegni di ogni tipo non sono risultati adatti né sufficienti ad innescare processi di sviluppo coerente); da una sistematica ostilità da patte della struttura burocratico-organizzativa (scolastica e universitaria), che a lungo si è rifiutata sia di sostenere adeguatamente tali sforzi (selezionandoli, indirizzandoli, finanziandoli), sia di diffonderne le acquisizioni, e utilizzarne le indicazioni.
La costruzione iniziale di ogni proposta di lavoro, la sua sperimentazione in classe, la sua riorganizzazione e presentazione finale è sempre appoggiata ad una stretta collaborazione fra “esperti” universitari di vari settori disciplinari ed insegnanti, gli uni e gli altri impegnati in un lavoro di ricerca sulla comprensione e la didattica di argomenti di scienze. Questo significa che, da un lato. le varie proposte sono state messe a punto attraverso un’interazione pluriennale - spesso difficile, sempre feconda - fra ragazzi, insegnanti e ricercatori: dall’altro, che si è cercato di renderne la presentazione il più possibile autonoma dal contesto particolare in cui esse si sono sviluppate, e quindi più facilmente utilizzabile da altri insegnanti impegnati nel cambiamento didattico.
Tutte le proposte investono un’area di esperienza fenomenologica, conoscenza scientifica, rappresentazione ed espressione abbastanza vasta; tutte cercano di mostrare, al loro interno, tracce e modalità di percorsi possibili, con livelli di specificità e generalità assai diversi. In ogni caso, tuttavia, rimane la necessità che tali percorsi vengano specificamente definiti e concretizzati attraverso il lavoro quotidiano degli insegnanti, diventando così reali percorsi dì crescita di conoscenza per ragazzi di condizioni culturali e ambientali differenti. Per questo motivo tutte le proposte sono rivolte agli insegnanti, e ne sollecitano e investono la professionalità dì mediatori creativi di trasmissione culturale. In particolare, tutte le proposte sottolineano (ciascuna in modi diversi, più o meno diretti o impliciti) quattro aspetti dell’insegnamento la cui integrazione sembra indispensabile perché sì possa insegnare, e si possa imparare, con significato:
Competenza pedagogica differenziata: è necessario non solo saper “stare” con ì ragazzi - o, più banalmente, saperli “tenere” - è necessario imparare a farlo in modi che siano adatti a definire e chiarire cosa si sta facendo, e perché, e come lo si può fare. Non può esistere una pedagogia (né una programmazione, né una valutazione...) indifferenziata: servono modi dì gestire l’interazione fra le persone, e fra le persone e le cose, adatti agli obiettivi che di volta in volta ci si propone di conseguire; non si può “fare” la biologia come la fisica, la fisica come la matematica, le scienze come la grammatica, e così via; non sì può gestire allo stesso modo con i ragazzi un argomento da iniziare o un argomento da approfondire.
Competenza disciplinare differenziata e integrata: è necessario, per costruire nei ragazzi atteggiamenti positivi riguardo alla conoscenza del mondo (alle scienze), che l’insegnante abbia, e soprattutto sia disponibile ad acquisire, una “conoscenza del mondo” riguardo agli argomenti trattati che abbia spessore e significato culturale anche al di là delle immediate utilizzazioni in classe. Questo non implica (soltanto) conoscenza di schemi disciplinari garantiti da un manuale (spesso incapaci di presa su come di fatto “vanno le cose”); né (soltanto) padronanza di schemi di attività, garantiti da successo sul piano della motivazione (spesso incapaci di far vedere cosa c’è di generale “dietro” le sequenze di fatti e operazioni; né infine (soltanto) analisi statistica di test oggettivi (al posto di attività, discussioni, interpretazioni). Significa, nello spirito in cui queste guide sono scritte, porsi in posizione dì mediazione attiva sostanzialmente unitaria nei modi e negli scopi per tutta la scuola di base fra come vanno le cose, come le pensa e le vede il ragazzo, come le ristruttura operativamente e concettualmente la cultura adulta.
Competenza di programmazione e strutturazione dell’intervento didattico e dell’attività di classe: sulla base di quanto detto nei punti precedenti, i percorsi di crescita di conoscenza attraverso l’interazione (adulto - ragazzo - mondo dei fatti - mondo delle spiegazioni) devono materializzarsi in strutture e sequenze di cose da dire, da far succedere, da vedere ... da ricordare. Anche in questo caso, se vengono suggeriti vari modi possibili di organizzare l’iter didattico, resta ineliminabile la responsabilità dell’insegnante nel progettare, sulla base delle condizioni oggettive in cui si trova, cosa e come fare per realizzare il percorso suggerito; nell’aggiustare continuamente il progetto sulla base di quello che, di fatto, in classe succede.
Competenza di “ascolto” - in senso lato - nei confronti dei ragazzi: la ricerca, l’esperienza indicano questo aspetto come determinante per l’esito dell’intervento didattico. È infatti indispensabile per l’insegnante sapere quali sono le perplessità, i dubbi, le sicurezze evocate dall’argomento intorno a cui si lavora; sapere cosa i ragazzi pensano e sanno (ciascuno a suo modo) e come essi cambiano (o non cambiano - ciascuno a suo modo) il loro sapere nel corso del tempo. Ed è altrettanto indispensabile per i ragazzi poter constatare (ascoltare... vedere...) che gli altri ragazzi non “sanno” esattamente le stesse cose, e che la discussione e il cambiamento a partire dalle diversità sono possibili, e utili.
(Naturalmente, gli esempi più o meno ampi di cose dette e fatte dai ragazzi riportati nelle proposte non sono da intendersi come modelli da riprodurre, ma come suggerimenti per interpretare e valorizzare quello che normalmente accade in classe).
Tutte le proposte di lavoro si riferiscono, deliberatamente, a tipi di fatti e fenomeni molto comuni nella vita quotidiana di ognuno: tutte concordano nel sottolineare che l’educazione scientifica, responsabile non solo di porre le basì della conoscenza del mondo ma anche di costruirne i significati, non può che partire da una analisi di evidenze dirette. D’altra parte è ovvio che non si può, a scuola, ricostruire collettivamente e razionalmente la conoscenza su “tutto”: perciò le proposte, tutte, possono acquistare nella loro realizzazione un valore emblematico - approdando, sostanzialmente, non solo a sapere meglio certe determinate cose, ma anche a sapere “cosa vuol dire sapere le cose”. Se un approccio di questo genere ha successo, deve diventare possibile acquisire molte altre conoscenze in maniera assai più rapida (dalla semplice lettura e discussione di libri, per esempio) ma altrettanto significativa.
Resterebbe da affrontare il complesso problema della “valutazione”: come giudicare la validità delle proposte, della loro gestione da parte dell’insegnante, delle sollecitazioni al lavoro di classe che ne possono derivare, della loro appropriazione e rielaborazione individuale. A questo aspetto gli insegnanti sono giustamente sensibili e su di esso ricercatori con diversa competenza ed esperienza sono, non a caso, discordi. Sembra tuttavia che si possa trarre dall’insieme di queste proposte una indicazione comune: che la valutazione, in tutti i suoi aspetti, non può che essere strettamente intrecciata alla progettazione e allo sviluppo del lavoro, organizzata, nello scopo nel modo e nei mezzi, in connessione a quello che giorno per giorno, anno per anno, in classe si cerca di far succedere, e di fatto succede. Se però non può esistere una prassi universale di valutazione, buona per tutti i contenuti e metodi di lavoro didattico, certamente servono criteri per capire l’efficacia dì quello che sì fa, e si potrebbe fare. È possibile, determinando obiettivi complessivi da raggiungere attraverso percorsi a lungo termine, scandire obiettivi parziali di comprensione, di conoscenza, di attivazione di abilità che possono essere realizzati e verificati lungo il percorso, tenendo conto dei fatti come sono, e dei ragazzi come sono.
Forse, è troppo poco come indicazione concreta, ma anche questo, come tutti gli altri, è solo un discorso per cominciare.
Per informazioni scrivere alla Redazione
Il laboratorio e la realtà
a cura di Rita Serafini
Rita Serafini
Ha insegnato Matematica e Fisica nel Liceo Scientifico "G. Alessi" di Perugia. Fa parte del Gruppo di Pilotaggio di ISS della Regione Umbria e del Gruppo di Lavoro per lo sviluppo della Cultura Scientifica e Tecnologica, di Luigi Berlinguer. Si è occupata della formazione dei docenti con seminari su “Esperienze di laboratorio”, nel corso di Complementi di fisica, per i Corsi abilitanti speciali organizzati dalla SSIS. Ha partecipato ai lavori della Commissione che ha elaborato le “Indicazioni per il curricolo per la scuola dell’infanzia e per il primo ciclo d’istruzione”. Dal 1997 è nella Redazione de “La Fisica nella Scuola”, dal 1999 è Direttore responsabile occupandosi inoltre di tutte le pubblicazioni a stampa dell’AIF (per esempio la ristampa del libro di L. Fermi, Atomi in famiglia). Ha avviato una collaborazione internazionale con le riviste delle analoghe Associazioni di Francia, Spagna, Inghilterra e Germania culminata nella pubblicazione comune di un numero delle rispettive riviste, Sguardi sull’Europa.
È stata presidente del Comitato per l’Educazione Scientifica di Base che, costituitosi ufficialmente il 24 giugno 2008, è formato da cultori interessati alla diffusione e potenziamento della cultura scientifica presso i giovani dall’infanzia sino ai quindici anni. In tale veste, si occupa della pubblicazione di materiali, anche con un contributo dei fondi della legge 6/2000.
Il ruolo delle attività sperimentali nell’insegnamento scientifico
C’è sempre stata una forte attenzione verso le attività sperimentali come si evince dai numerosi documenti di proposte di riforma; ad esempio, nella sintesi dei lavori della Commissione dei 44 saggi (13 maggio 1997) si può leggere:
«La scuola della verbalità e dei saperi postverbali gira a vuoto se non recupera le previe dimensioni della manualità e dell’operatività, dai livelli elementari del gioco e della quotidianità su su fino ai livelli più impegnativi dello sviluppo di capacità di controllo e comprensione di tecniche e tecnologie, anche come risorsa per educare a un costume di collaborazione, recuperare l’etica del lavoro e della produzione, preparare ai necessari rapporti col mondo complesso dell’organizzazione sociale e produttiva.»
«Quanto alle discipline scientifiche, è essenziale puntare sul lavoro didattico di scoperta e di esperienza diretta a livello di scuola di base, dove c’è spazio e tempo per attività libere di laboratorio e dove i bambini possano mettere le mani e gli occhi su oggetti, materiali ed eventi. Mediante l’identificazione concreta e la classificazione di fenomeni e processi, di materiali e delle loro proprietà, deve essere gradatamente sviluppata una positiva conoscenza del mondo naturale, e, con essa, l’interiorizzazione dei valori del rispetto e della conservazione delle risorse e dell’ambiente.»
Ancora nei Contenuti essenziali per la formazione di base (marzo 1998):
«Per quanto riguarda lo studio dei fenomeni fisico-chimici, biologici e della natura in generale, un approccio di questo tipo si concretizza nella progettazione di percorsi concettuali e didattici nei quali trovino collocazione ed effettiva collaborazione reciproca i due aspetti complementari che caratterizzano la costruzione della conoscenza scientifica: il momento applicativo e d’indagine e quello cognitivo-intellettuale. Il primo potrà essere veicolato attraverso una pratica di laboratorio (reale e virtuale) intesa in una duplice accezione: come spazio finalizzato all’esecuzione di compiti prefissati e all’acquisizione di specifiche abilità sperimentali e come orizzonte culturale nel quale gli studenti possano gradualmente appropriarsi di modi di guardare, descrivere e interpretare i fenomeni naturali che si avvicinino progressivamente a quelli scientificamente accreditati.»
Nel Documento di base del Progetto SeT (2000), rivolto alle scuole con l’obiettivo, tra l’altro, di migliorare l’organizzazione dell’insegnamento scientifico-tecnologico, si legge:
«Un buon insegnamento scientifico-tecnologico non può che basarsi sulla continua interazione fra elaborazione delle conoscenze e attività pratico-sperimentali. Nella pratica scolastica spesso accade che, da un lato, gli specifici processi cognitivi della scienza e della tecnologia non abbiano spazio o siano ridotti a nozioni, e, dall’altro, la pratica sperimentale sia spesso banalizzata, quando non manca del tutto. La qualità dell’insegnamento scientifico ha quindi bisogno di un recupero su entrambi i versanti, ma un punto fondamentale, che sta alla base di questo programma, è il superamento delle carenze culturali e strutturali che impediscono le attività pratiche.»
«Il laboratorio dell’educazione scientifico-tecnologica non è semplicemente un ambiente chiuso e attrezzato, in cui è possibile svolgere un certo numero di esperimenti e dimostrazioni. Il laboratorio è invece l’insieme di tutte le opportunità, interne ed esterne alla scuola, utili per dare un contesto pratico all’osservazione, la sperimentazione, il progetto e la valutazione della rilevanza sociale della scienza e della tecnologia.»
Del laboratorio si parla esplicitamente anche nelle Indicazioni Nazionali (2003):
«Il Laboratorio è il luogo privilegiato in cui si realizza una situazione d’apprendimento che coniuga conoscenze e abilità specifiche su compiti unitari e significativi per gli alunni, possibilmente in una dimensione operativa e progettuale che li metta in condizione di dovere e poter mobilitare l’intero sapere esplicito e tacito di cui dispongono. In questo senso, il Laboratorio si può definire: un’occasione per scoprire l’unità e la complessità del reale, mai riducibile a qualche schematismo più o meno disciplinare; un momento significativo di relazione interpersonale e di collaborazione costruttiva dinanzi a compiti concreti da svolgere, e non astratti; un itinerario di lavoro euristico che non separando programmaticamente teoria e pratica, esperienza e riflessione logica su di essa, corporeo e mentale, emotivo e razionale è paradigma di azione riflessiva e di ricerca integrata ed integrale; uno spazio di generatività e di creatività che si automotiva e che aumenta l’autostima mentre accresce ampiezza e spessore delle competenze di ciascuno, facendole interagire e confrontare con quelle degli altri; possibile camera positiva di compensazione di squilibri e di disarmonie educative; garanzia di itinerari didattici significativi per l’allievo, capaci di arricchire il suo orizzonte di senso.»
«Ciò non toglie il fatto che sia indispensabile uno spazio fisico (il laboratorio scientifico, appunto) in cui siano raccolti tutti gli strumenti, i materiali, i sussidi necessari a fare dello studio delle scienze un momento di apprendimento sperimentale nel quale ad una conoscenza formale si accompagna, prima o dopo dipende dalla situazione specifica, una verifica o una dimostrazione pratica che consenta al fanciullo di percepire concretamente le dinamiche fondamentali dello studio scientifico e, soprattutto, di organizzare il proprio apprendimento attraverso un metodo scientifico reale che dall’osservazione della realtà, attraverso la descrizione e la raccolta dei dati, passi alla verifica attraverso opportune tecniche di indagine.»
Nelle Indicazioni per il curricolo (2007) per la scuola dell’infanzia e per il primo ciclo di istruzione (Ambiente di apprendimento, Scuola del primo ciclo) si legge:
«Il laboratorio è una modalità di lavoro che incoraggia la sperimentazione e la progettualità, coinvolge gli alunni nel pensare-realizzare-valutare attività vissute in modo condiviso e partecipato con altri, e che può essere attivata sia all’interno sia all’esterno della scuola, valorizzando il territorio come risorsa per l’apprendimento.»
E più oltre, in riferimento all’Area Matematico - Scientifico - Tecnologica:
«Tutte le discipline dell’area hanno come elemento fondamentale il laboratorio, inteso sia come luogo fisico (aula, o altro spazio specificamente attrezzato) sia come momento in cui l’alunno è attivo, formula le proprie ipotesi e ne controlla le conseguenze, progetta e sperimenta, discute e argomenta le proprie scelte, impara a raccogliere dati e a confrontarli con le ipotesi formulate, negozia e costruisce significati interindividuali, porta a conclusioni temporanee e a nuove aperture la costruzione delle conoscenze personali e collettive. In tutte le discipline dell’area, inclusa la matematica, avrà cura di ricorrere ad attività pratiche e sperimentali e a osservazioni sul campo, con un carattere non episodico e inserendole in percorsi di conoscenza.»
Si può pensare infine di classificare le attività pratiche condotte con, e dagli allievi, in alcune tipologie, come proposto in Caratteristiche degli spazi e delle attrezzature necessari alla pratica scientifica e sperimentale dentro la scuola (Gruppo di Lavoro Interministeriale per lo Sviluppo della Cultura Scientifica e Tecnologica):
1. Osservazioni e manipolazioni effettuate in ambienti naturali o su microambienti ricostruiti o virtuali, o, ancora, su campioni di materiali.
2. Presentazioni di fenomeni, situazioni problematiche ed esperimenti, in alcuni casi realizzabili anche con l’ausilio di dotazione multimediale e Internet.
3. Realizzazione di esperimenti (qualitativi e quantitativi) svolti e a volte progettati dagli allievi, singolarmente o in gruppo, con l’utilizzo sia di materiale povero di uso comune sia di apparati e strumenti di laboratorio.
- Esperimenti entry level per introdurre l’oggetto della lezione, inizialmente destinato ad affascinare gli studenti ed a focalizzare la loro attenzione su di un problema. Questi esperimenti possono essere scelti per sorprendere gli studenti, suscitare il loro entusiasmo, come in uno spettacolo, oppure per dimostrare/illustrare un fenomeno naturale ben noto.
- Esperimenti al livello di acquisizione di conoscenze, progettati per fare nuove scoperte; è possibile fare misure per confermare una legge o individuare il suo dominio di validità. È particolarmente istruttivo se alla validazione o falsificazione di un’ipotesi possono giungere gli allievi stessi.
- Esperimenti a livello di rinforzo possono essere utili per una migliore comprensione della tecnica in ogni giorno. Sono importanti per una ripetizione di nuove scoperte e possono essere sorprendenti in relazione al loro risultato, apparentemente in contraddizione con precedenti scoperte ed esperienze, e quindi bisognose di spiegazione.
4. Discussioni per progettare, realizzare, interpretare esperienze nelle quali gli alunni elaborano e condividono idee e ipotesi, analizzano dati sperimentali, li confrontano, li collegano alle conoscenze di vita quotidiana, ad altri ambiti sperimentali o teorici.
5. Rielaborazione, da parte degli allievi, dell’itinerario concettuale e sperimentale costruito, attraverso l’uso di linguaggi e mezzi espressivi che facilitino la riflessione condivisa su quanto è stato fatto.
6. Implementazione di protocolli predefiniti finalizzati alla costruzione di manufatti, o all’esecuzione di misure, o di verifiche di particolari assunti teorici.
7. Progettazione e attuazione di attività in stretta interconnessione con strutture esterne alla scuola quali musei, parchi naturali, officine, laboratori scientifici ecc.
A questi spazi di lavoro con gli allievi, si aggiungono le attività di preparazione, di riflessione e di valutazione della didattica; azioni precipue del personale della scuola e dei docenti dello stesso ambito disciplinare che devono potersi confrontare, preparare e collaudare strumentazioni e apparecchiature utili nell’attività con gli allievi, approfondire e progettare aspetti pratici, come anche metodologici e più propriamente didattici, connessi sia con la realizzazione delle pratiche sperimentali, sia con la loro contestualizzazione e rielaborazione teorica e con specifiche modalità di valutazione delle stesse.
Le pratiche sperimentali vengono, infatti, promosse in quanto momenti per facilitare, promuovere, amplificare lo sviluppo delle conoscenze e delle competenze matematiche e scientifiche degli studenti, non si intende invece sostenere un banale empirismo o l’asettica ripetizione di protocolli di misure o esperimenti rituali, rigidamente predisposti.
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Insegnare Biologia
di Maria Arcà
Maria Arcà
Biologa, ha svolto ricerche in Biologia Molecolare presso l’Università e al CNR di Roma. Dagli anni ’70 si interessa di problemi cognitivi ed epistemologici dei bambini e degli adolescenti nella scuola di base, a questo scopo collabora con vari Dipartimenti Universitari di Scienze dell’Educazione a Roma, Milano, Torino e con l’ANSAS e svolge attività di aggiornamento e formazione a lungo termine rivolte ad insegnanti presso diversi Circoli Didattici ed Enti Locali in molte province d’Italia. È membro del Consiglio Scientifico di Legambiente-scuola, del Comité de lecture della rivista ASTER (INRP - Parigi) e del Consiglio scientifico della rivista École Valdôtaine. Ha tenuto rubriche mensili sulla rivista L’Educatore (Ed. Fabbri, Mi), Insegnare (Ed. Riuniti, Roma) e collabora con Naturalmente.
Insegnare Biologia
Molto di quanto la scienza ha compreso sui processi della vita e sugli organismi viventi viene comunemente divulgato dai media e fa ormai parte della cultura di tutti: stimolati da informazioni, osservazioni e curiosità anche i bambini si pongono (talvolta) nuove domande e chiedono aiuto per approfondire e capire individualmente quello che più hanno a cuore. A volte, il gioco delle domande e delle risposte si svolge su piani abbastanza superficiali e spesso neppure gli insegnanti sanno “ricucire” in un discorso organico gli episodi che hanno attirato l’attenzione dei bambini.
Per affrontare cognitivamente la dimensione biologica, infatti, bisogna saper pensare la vita come fenomeno complesso, padroneggiando strutture di concetti e modi di capire che della complessità tengano conto. Può sembrare strano ma, per imparare e insegnare biologia di base, è indispensabile saper guardare il mondo dei viventi secondo i criteri della cultura biologica più avanzata e ci vuole del tempo per abituarsi a pensare coerentemente le cose in modo non tradizionale. Nella loro formazione, quindi, gli insegnanti devono poter mettere in evidenza questi criteri ed acquisirli criticamente a livello non specialistico, per poi trasmetterli culturalmente ai ragazzi. Soprattutto, devono volersi impegnare in questo, ponendosi obiettivi definiti e realistici sia per la propria professionalità sia per le competenze che i ragazzi dovranno acquisire. (..)
Il testo, 160 pagine con molte illustrazioni di Lucia Arcà e di bambini delle scuola elementare, può essere ordinato nella versione in pdf, in stampa il bianco e nero oppure a colori scrivendo alla Redazione ed effettuando il pagamento tramite bonifico.
Costi: 25 euro la versione a colori, 17 quella in bianco e nero (spese di spedizione incluse) 10 euro per la versione in pdf.
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Si prega di dare conferma dell’avvenuto pagamento per posta elettronica, scrivendo alla Redazione di NATURALMENTE.
Energia e vita
di Cecilia Anguillesi (B), Luigia Bosman (F), Isa Grilli (B), Umberto Penco (F), introduzione di Paolo Meletti (B)
(B) Dipartmento di Biologia, (F) Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa
Introduzione
Questo volumetto è destinato agli insegnanti, i quali sono chiamati a verificare la possibilità di utilizzare argomenti di fisica, chimica e biologia per una didattica di tipo interdisciplinare, secondo quanto previsto dai programmi ministeriali. Certo l’impegno degli insegnanti non è di poco conto visto che si trovano di fronte a delle proposte che sono di per sé perfettamente autosufficienti e utilizzabili come tali: ad esempio il sole, l’energia, la fotosintesi. Questa sequenza è scelta di proposito perché da subito un esempio di ciò che si vuoi dimostrare: il sole fornisce l’energia necessaria per la sintesi di materiali organici attraverso la fotosintesi.
In altre parole l’insegnante sviluppa inizialmente il discorso su sole ed energia in maniera che i ragazzi familiarizzino con questi argomenti, per passare poi allo studio della fotosintesi, il quale si avvarrà ovviamente delle informazioni già acquisite. Dalla fotosintesi si spazia poi con facilità alla respirazione e al consumo di energia necessaria per le funzioni vitali, dall’accumulo delle riserve alla produttività, ecc.
È chiaro che gli argomenti non vengono qui trattati in modo esauriente. Del sole, per esempio si considera soltanto il moto, ma con una serie di riferimenti che. oltre ad avere una ricaduta sul mondo delle piante posizione, altezza del sole, luce e ombra, ecc., permettono delle facili verifiche sperimentali. È l’insegnante che deve lavorare intorno alle esperienze proposte in modo da stimolare la curiosità dei ragazzi che sollecitino informazioni più ampie. D’altra parte l’interesse dei giovani aumenta nel momento in cui si dimostra che libica, chimica e biologia devono essere integrate se si vogliono spiegare compiutamente i fenomeni naturali che riguardano organismi viventi.
Questo tipo di impostazione e i percorsi didattici proposti consentono il livello di approfondimento di cui la scolaresca ha bisogno e/o l’insegnante desidera raggiungere. Si tratta, come è evidente, di argomenti che. a dispetto della loro complessità, possono essere presentati in modo semplice ed efficace mantenendo il discorso all’inizio su un piano generale e generico.
Un esempio:
1 ° livello l’energia solare, captata dalle foglie, consente alla pianta di sintetizzare la sostanza organica a partire da sostanze inorganiche semplici;
2° livello l’energia solare, captata dai pigmenti fotosensibili delle piante, consente loro di fotosintetizzare gli zuccheri a partire da acqua e anidride carbonica;
3° livello l’energia solare, che eccita le molecole della clorofilla, consente alle piante di fotosintetizzare gli zuccheri che si accumulano sotto forma di amido;
4° livello la sintesi degli zuccheri è la base per la costruzione di tutti i materiali organici (grassi, proteine, ecc.) di cui la pianta ha bisogno per la sua nutrizione;
Con questo sistema l’insegnante ha la possibilità di costruire insieme agli allievi il suo percorso senza arrivare peraltro ad un approfondimento eccessivo, ciò che comporterebbe sconfinamenti disciplinari verso la fisiologia vegetale, la biochimica, la biologia molecolare.
Allo scopo di rendere il discorso più esplicito, sono stati allegati al testo i seguenti schemi:
a) una mappa che comprende i concetti fondamentali trattati, più o meno diffusamente, in questa raccolta e alcune possibili interconnessioni negli itinerari proposti (Tav. I);
b) una possibile ripartizione funzionale (Tav. Il), nell’arco dei tre anni della scuola media, delle varie proposte didattiche che nel testo sono corredate da numerose esperienze ampiamente sperimentate.
Gli autori di questo testo hanno collaborato alla preparazione di quel prezioso contributo alla didattica extrauniversitaria quale è “La macchina albero” pubblicato dal Seminario Didattico della Facoltà di Scienze m.f.n. di Fisa nel 1985. Esso è ancora un valido esempio di come si possono integrare scienze fisiche e scienze biologiche e può costituire un ottimo ausilio didattico da utilizzare ad integrazione dei percorsi qui proposti.
Paolo Meletti
Dipartimento di Biologia - Pisa
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