Le Parole della Scienza

di Alfredo Tifi I.T.I.S. "E. Divini" S. Severino Marche (MC)

Quando si parla di insegnamento “tradizionale” delle scienze non si individua una tipologia ben precisa, ma un’idea vaga dell’insegnamento, alla quale nessuno ritiene di appartenere. Invece questa semplice definizione di scienza o di insegnamento scientifico, a mio avviso, individua una larga parte degli insegnanti di scienze, senza possibilità di sfuggire. D’altra parte, se questa è l’accezione che indiscutibilmente la gente comune dà alla scienza, si può ben dire che una grossa fetta di responsabilità derivi dall’esperienza scolastica delle persone. In base a questa definizione, in apparenza innocua, limitandosi agli effetti sull’insegnamento, si giustifica

1. un insegnamento trasmissivo e nozionistico della scienza;

2. L’idea che molti concetti scientifici siano inaccessibili ai bambini, poiché per loro dovrebbero essere approcciati in modo totalmente difforme dalle conoscenze “scolasticizzate”;

3. La convinzione che le concezioni spontanee dei bambini siano ininfluenti per la didattica o semplicemente “errate”.

4. La convinzione che le conoscenze scientifiche siano oggettive, statiche, esatte, autosufficienti (indipendenti dal contesto affettivo, storico).

Anche chi non adotta questa visione per la propria cultura personale, spesso usa ugualmente questo modello nell’insegnamento, poiché ritiene al di fuori della scuola il chiedersi “come facciamo a sapere che…” o “perché sappiamo che…” o, semplicemente, poiché non si chiede se per caso dovrebbe insegnare in modo diverso da come ha visto quando era studente o da come fanno i propri colleghi. Perché fallimentare? Lo dicono i dati sulla carenza di vocazioni scientifiche e sullo scarso peso della cultura scientifica nei diversi settori della società. Inoltre, il fatto che con tanti colleghi mi trovo alle superiori o alle medie a insegnare in modo frammentario materie come scienze o chimica per due - tre orette alla settimana, lo vedo come una conseguenza dello scarso apporto formativo dato da tali insegnamenti e non come una causa.

Le origini delle parole chiave:

lo SCIIS di R. Karplus Robert Karplus fondò il progetto SCIS (Science Curriculum Improvement Study) negli anni ’60 negli USA. Il programma modificò profondamento la direzione delll’insegnamento delle scienze negli anni ’70. Infatti, prima di allora, nessun altro programma aveva focalizzato l’attenzione sul fare, risolvere problemi sperimentali, nel portare oggetti, materiali e organismi viventi nelle classi. E nessun altro programma educativo era riuscito prima a porre l’accento sui processi della scienza, quali l’osservare, il misurare, il raccogliere dati, analizzare le informazioni, interpretare fenomeni e valutare le diverse evidenze. Non è una sorpresa riscontrare che gli studenti coinvolti nel programma, con entusiasmo e interesse, raggiunsero anche obiettivi non del versante scientifico, come il potenziamento delle abilità linguistiche e di comunicazione. Infatti Karplus e altri autori inventarono attività che ruotavano intorno a pochi concetti (nella mappa) che diventavano automaticamente strumenti linguistici fondamentali e favorivano l’interazione tra bambini e insegnanti.

Ma l’obiettivo principale dello SCIIS era l’alfabetizzazione scientifica, intesa come il potenziamento di un insieme di atteggiamenti, concetti e conoscenze procedurali che sono naturalmente presenti nel bambino e lo rendono simile allo scienziato. Nel bambino sono infatti spontanee la curiosità verso ogni elemento dell’ambiente che si staglia dallo sfondo e la tendenza a manipolare e organizzare tali elementi. Era intenzionale la schematizzazione dei saperi disciplinari delle scienze all’interno di un’organizzazione insolita: basata su dei concetti aventi valenza trans-disciplinare (interazione, materiale, sistema) o rivolti ai processi (teoria, proprietà, ecc.), conservando però la divisione tra scienze della vita e scienze fisiche.

La tendenza a garantire un approfondimento delle tematiche disciplinari migliore di quello dei preesistenti programmi, anche in questa organizzazione non contenutistica, è sfociata nella produzione di un materiale ingente (più di mille pagine di schede, consigli sull’uso dei materiali e suggerimenti operativi), non facilmente gestibile dagli insegnanti.

Ne “le parole della scienza” abbiamo rivalutato maggiormente il ruolo propedeutico delle parole chiave, rinunciando anche alla complessità forzata in molti contesti e attività guidate dello SCIIS, intriganti per chi ha già sviluppato attitudini per la scienza, ma forse poco abbordabili da maestre e bambini. Mentre lo SCIIS era anche un programma di formazione alle scienze, il nostro è dichiaratamente un progetto didattico di preparazione alle scienze, comprendente anche lo sviluppo di attitudini scientifiche.

Dal programma SCIIS abbiamo ereditato anche la metodologia costruttivista, ma non spontaneista, dei cicli di apprendimento di Karplus, necessari perché avvenga l’assimilazione di nuove idee. L’esplorazione, in cui il bambino compie una manipolazione e sperimentazione su oggetti e materiali, con una minima guida; l’invenzione del concetto, in cui l’insegnante evidenzia come i risultati delle singole esplorazioni abbiano una comunanza descrivibile dall’introduzione di un termine-concetto che il bambino non potrebbe mai scoprire da solo (soprattutto perché l’apprendimento spontaneo è limitato dalle preconcezioni); la scoperta intesa come applicazione del concetto a situazioni nuove e diverse da quelle originarie, amplificando il significato del concetto, potenziandone la ritenzione e la padronanza intesa come trasferibilità e, infine, preparando l’ingresso a un nuovo ciclo.

Processi Osservare, descrivere, comparare, classificare, misurare, trovare le evidenze interpretative, pre- dire, sperimentare

Il senso de "le parole della scienza": gli organizzatori anticipati di D. Ausubel – J. Novak

Lo scritto è tratto dal classico testo di David Ausubel: “Educazione e processi cognitivi”, elaborato in un epoca in cui, specialmente negli Stati Uniti, vigevano le teorie comportamentiste, in base alle quali i modelli psicologici non potevano fare ipotesi sul pensiero, ma potevano razionalizzare solo i risultati oggettivi in test ed esperimenti come quelli sul comportamento osservabile nei ratti che cercano l’uscita da un labirinto. Le teorie dell’apprendimento significativo e dell’assimilazione di David Ausubel sono state criticate da molti versanti (soprattutto perché sarebbe affetta da tendenze speculative che ne limiterebbero la “scientificità”, parere che risente del paragone implicito con il “gigante” sperimentale Piaget), ma tutti i ricercatori concordano sull’utilità didattica degli organizzatori anticipati, risultante anche da verifiche sperimentali. La loro funzione si capisce meglio con la mappa che segue…

Alla luce delle idee di Ausubel e Novak, possiamo affermare che le nostre “parole della scienza”: oggetto, materiale, proprietà, variabile, sistema, interazione, energia, modello (teoria), ed altre “sotto-parole” associate, come vivente, organismo, misura, sotto-sistema, correlazione, istogramma, probabilità, ecc., si possano considerare ORGANIZZATORI ANTICIPATI, cioè concetti che possono predisporre la mente ad una più agevole assimilazione delle discipline e favorire l’apprendimento significativo di qualunque testo e argomento. Per altre due parole della scienza occorrerà valutare l’introduzione: Trasformazione, a partire dalla materna; Equilibrio; dalla 4ª elementare.

Trasformazione e Interazione come esempi di organizzatore anticipato

Per esempio, chi ha costruito in testa l’organizzatore trasformazione potrà in futuro comprendere con molta più facilità trasformazioni chimiche e biologiche. Se i costituenti permanenti sono sostanze (molecole) abbiamo passaggi di stato o formazioni di miscugli. Se i costituenti permanenti sono atomi degli elementi abbiamo trasformazioni chimiche; se i costituenti permanenti sono i nucleoni abbiamo il decadimento radioattivo.

Nella trasformazione il cambiamento e la permanenza sono attributi complementari: il primo serve per osservare la trasformazione, il secondo per spiegarla senza ricorrere alla magia.

Il concetto d’interazione è diverso da quello di trasformazione; esso pone l’attenzione sulle relazioni reciproche tra i costituenti visibili (trattandosi di bambini) del sistema che subisce la trasformazione. Contrariamente a quanto suggerito da Karplus, la nostra sperimentazione ha dimostrato l’efficacia di posporre il concetto di sistema a quello di interazione.

Nelle attività di scoperta sul concetto di interazione i bambini si abituano a stabilire quali oggetti sono coinvolti e quali non lo sono nell’interazione; perciò, anche senza possedere il concetto di sistema, si preparano ad esso.

Ho realizzato le due mappe di questa immagine usando i criteri per la definizione dei concetti di Elio Damiano. Gli attributi definienti devono essere nel minor numero necessario e sufficiente a delimitare esattamente la categoria scelta per il concetto. Cosa diversa dalla mappa che descrive il concetto e il suo contesto, come le seguenti sull’energia e sull’equilibrio.

Orizzonti della "didattica per concetti" di E. Damiano

• È possibile promuovere processi di concettualizzazione fin dalla scuola dell’infanzia
• Il soggetto a ogni età è un elaboratore di contenuti di conoscenza, di esperienza e di mediatori linguistici.
• La concettualizzazione coincide con tale processo di elaborazione.
• La nuova ricerca didattica invoca una presenza autentica della scienza a scuola.
• I concetti si definiscono mediante attributi definienti, aventi la funzione di differenziarli da altri di significato limitrofo. Nell’insegnamento delle “parole della scienza” possiamo usufruire di parecchi elementi della metodologia di Elio Damiano, la “didattica per concetti”. Tale protocollo didattico prevede la necessità di definire i concetti con l’accuratezza necessaria a individuare con precisione l’obiettivo didattico, adeguato all’età degli studenti e al sapere accademico. Con uno studio sperimentale condotto per tre anni con maestre della scuola dell’infanzia della Liguria, Damiano ha esteso a tale ordine scolastico la possibilità di migliorare la costruzione di concetti significativi e di compiere generalizzazioni. Anche concetti astratti come oggetto, proprietà, trasformazione e materiale potrebbero essere veicolati, nei loro attributi essenziali, al livello di scuola materna, attraverso esperienze e significative. Per i concetti di sistema e interazione i bambini non conoscono l’uso dei termini relativi e per essi non può essere prevista una conversazione clinica di tipo tradizionale. Ma le attività finora svolte sui concetti di oggetto e soprattutto di proprietà, alla materna, non escludono che anche questi concetti e il concetto di sistema e interazione non possano essere abbordati dai grandi e mezzani.

Definizione di un concetto (organizzatore)

1. Definizione troppo inclusiva: anche l’acqua è percepibile ai sensi e reperibile nel mondo materiale, ma non è un oggetto. L’acqua che si trova in un dato bicchiere è un oggetto, ma non l’acqua in generale.	2. Nella nuova definizione si introduce il criterio della delimitazione, che riduce l’ampiezza della classe che corrisponde al concetto. Ma è stata aggiunta una doppia terminologia superflua, quella di corpo materiale, termine che non definisce, ma è allo stesso grado di gerarchia ed equivalente a quello di oggetto.	3. La nuova definizione è la più parsimoniosa e accurata possibile per il concetto di oggetto materiale.

Mappa descrittiva dell'organizzatore Energia

Mappa che descrive il concetto di energia con un taglio e grado di approfondimento adeguato ai bambini dai 10 ai 14 anni. La definizione del concetto i energia è comunque ottenibile limitando l’osservazione della mappa ai concetti direttamente collegati al termine energia. La parte in verde è relativa alla descrizione della catena energetica.

L’Organizzatore Modello

Più difficile trovare una definizione alla Damiano per un concetto astratto come quello di modello. La difficoltà principale è nella vaghezza del concetto di realtà, complementare ad esso. La mappa costituisce comunque una buona descrizione del concetto.

L’Organizzatore equilibrio-compensazione

Descrizione del concetto di equilibrio come nuovo organizzatore anticipato dal inserire tra le parole della scienza e suoi possibili agganci con la matematica.

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Introduzione allo SCIIS (Science Curriculum Improvement Innovation Study)

I primi studi di Robert Karplus risalgono agli anni 60; la prima edizione commerciale dello SCIS al 1970-72 (Rand Mc Nally); la sperimentazione su parecchie scuole ha portato, durante gli anni 70, alla seconda versione, lo SCIIS, o SCIS II.

 I bambini sono attratti da tutto ciò che si modifica e da tutto ciò che si differenzia dallo sfondo. La curiosità è innata nei bambini. Essi somigliano a degli scienziati perché sono interessati a comprendere le condizioni che governano tali cambiamenti.

L’alfabetizzazione scientifica è il risultato di

a)      conoscenze di base

b)      esperienza investigativa

c)      curiosità

Nello SCIIS questi tre fattori sono integrati, bilanciati e sviluppati attraverso il coinvolgimento attivo del bambino, con l’introduzione di concetti orientati ai processi e mediante la risoluzione di problemi sfidanti che stimolano l’indagine.

In un programma educativo si distingue tra apprendimento dei contenuti, sviluppo di processi e formazione di attitudini. Il programma SCIIS combina e integra questi tre fattori in un tutt’uno, in accordo col metodo naturale di apprendimento dei bambini, che non prevede la diversificazione dei vari momenti.

I bambini sono introdotti ai contenuti scientifici attraverso esperienze concrete con magneti, ruote dentate, pesci, grilli e un ampio campionario di altri oggetti viventi o inanimati.

Nel corso delle loro indagini i bambini sono impegnati in osservazioni, misure, interpretazioni, predizioni e altri processi essenziali per lo sviluppo dell’alfabetizzazione scientifica.

Infine i bambini costruiscono attitudini positive verso la scienza con l’abitudine a esplorare fenomeni, usare idee e concezioni proprie, con l’avere a che fare con situazioni nuove e inattese, vagliando le evidenze e raggiungendo conclusioni, rimovendo, in definitiva, gli aspetti “magici” dalla scienza. orientato

Cicli di apprendimento

La metodologia dei cicli di apprendimento, in tre stadi, è un approccio piagetiano sviluppato da R. Karplus.

1. Esplorazione

I bambini sono immersi in un contesto con dei materiali appositamente scelti per favorire l’esplorazione spontanea, senza guida né istruzioni precise. Il bambino prende confidenza con i nuovi materiali, e tutti gli utilizzi di tale materiale offrono spunti per nuove idee. L’insieme delle idee emerse costituisce il background per l’introduzione di nuovi concetti.

Durante l’attività di esplorazione si possono fare domande o commenti per incoraggiare un ulteriore coinvolgimento nell’attività stessa.

2. Invenzione

L’apprendimento spontaneo è limitato dai preconcetti. Quindi sarà l’insegnante a formulare i nuovi termini e concetti utili a interpretare le osservazioni. In modo chiaro ed esplicito, ripetendo più volte i termini appropriati proprio all’apparire del concetto. Quindi si incoraggiano gli allievi a fare altri esempi che illustrino la nuova idea. Attraverso gli esempi forniti dagli allievi l’insegnante ha il feedback della comprensione dei concetti.

Occorre tenere in mente che “l’invenzione” è solo l’inizio di un processo esperenziale per il bambino. La conoscenza, la comprensione e l’eventuale capacità di applicazione del concetto nella vita di tutti i giorni deriveranno dall’esperienza che i bambini faranno durante e dopo le attività di scoperta.

3. Scoperta

Attività in cui il bambino trova una nuova applicazione del concetto attraverso l’esperienza. Le attività di “scoperta” rafforzano il concetto originario ed estendono il suo significato. Tali attività possono essere progettate o essere già bagaglio dell’esperienza quotidiana dei bambini. La padronanza e la ritenzione dei concetti si conquistano attraverso la pratica e l’applicazione ripetuta dei concetti.

Il processo ha natura ciclica perché l’attività di scoperta permette sia di introdurre i concetti “inventati” precedentemente, sia di iniziare a esplorare nuovi concetti.

Tutte le attività incoraggiano lo sviluppo del linguaggio orale e scritto, costituendo così la prima importante ricaduta trasversale del programma formativo.

Nonostante la bontà del progetto, e nonostante l’avvenuta commercializzazione del materiale, lo SCIIS è attualmente abbandonato, e le diverse ragioni del fallimento possono essere ricondotte alla prima:

1. Eccessiva complessità del materiale;

2. Insufficiente presenza di formatori capaci di padroneggiare tutti i contenuti scientifici;

3. Non accettazione da parte degli/lle insegnanti della scuola primaria per l’impossibilità pratica di comprendere e insegnare-utilizzare autonomamente il materiale.

La qualità pedagogica del materiale non è, dunque, in discussione; ma per rendere efficace il percorso formativo occorre operare una semplificazione e una serie di scelte tali da rendere le attività gestibili autonomamente dall’insegnante.

APPROFONDIMENTO DEI CONCETTI (chiarimenti tratti dallo SCIIS)

INTERAZIONE

Perché tale concetto è centrale nel percorso di alfabetizzazione? I cambiamenti in natura avvengono perché gli oggetti interagiscono in modo riproducibile quando le condizioni sono controllate e non perché sono preordinati né perché si verificano sotto l’influsso di uno spirito capriccioso o magico.

L’esplorazione avviene con un vassoio contenente: fermagli, batteria, plastilina, forbici, carta gommata, plastilina, lampadina, matita e foglio di carta

Estendere la rosa degli esempi di interazione:

• battere le mani

• compressa effervescente ed acqua

• un magnete che fa girare l’ago della bussola o muovere un fermaglio

• un insetto che mangia un insetto più piccolo

• un odore avvertito dal naso

• colpire un tasto del piano

• pneumatico pozzanghera

• pettine capelli

• ferro da stiro camicia

• pittura aderente alla parete

In tutti questi casi ci si chiede prima: cosa accade se A interagisce con B? (Fanno qualcosa l’uno all’altro?). E poi la discriminante che determina la presenza di interazioni è: che cosa sarebbe successo (o non successo) se non ci fosse stata interazione?

Quindi ogni cambiamento è evidenza dell’interazione.

Il semplice toccare un oggetto non deve essere insegnato come un’interazione perché non lascia alcuna modificazione permanente (nessuna differenza tra l’aver interagito o il non averlo fatto, anche se in realtà il contatto è un’interazione).

Una pallina che rimbalza, invece, interagisce col pavimento. Infatti durante il contatto si ha una deformazione. Per convincere di questo fatto i bambini, si possono disegnare immagini del prima, durante, dopo il contatto.

Nella fase dell’invenzione si mostrano situazioni in cui “c’è interazione” (es. lampadina accesa) e in cui non c’è interazione (lampadina spenta).

Valutare l’introduzione di altre esperienze sull’interazione o sui sottosistemi, ad esempio:

Soluzione di cloruro di rame + foglio di alluminio

Soluzione di cloruro di rame + sale da cucina

VALUTAZIONE

1. Disegni come il seguente

2. Ritagliare immagini dalle riviste e dai giornali che mostrano oggetti interagenti e motivare tali scelte.

SISTEMI

Sono definiti dallo SCIIS come “gruppo di oggetti in relazione tra di loro (related)”.

La relazione, o il legame tra gli oggetti, può essere costituita dalla

a) interazione in atto;

b) l’evidenza di un’interazione già avvenuta;

c) la possibilità di un’interazione;

1.       Se si ha fame e si immagina una bella bistecca, un piatto e delle posate, questi oggetti immaginari costituiscono un sistema. Così anche un foglio di carta può essere diviso mentalmente in 4 parti ed essere considerato un insieme di tali parti. Due automobiline con una molla di plastica, che stanno per urtarsi, costituiscono un sistema. In pratica il concetto di sistema è molto simile al concetto di insieme.

2.       I sistemi sono composti da “oggetti”. Il carrello è un oggetto del sistema carrello-magnete, così come un’arteria è un oggetto del sistema cardiocircolatorio.

3.       I sistemi possono essere creati anche dividendo mentalmente un singolo oggetto in più parti (single-item systems). Quindi un pezzo di carta, un bicchiere d’acqua o qualsiasi altra entità materiale può essere considerata sistema.

4.       Ogni sistema è un’entità a sé stante, perciò la pila-lampadina di un bambino è un sistema distinto dalla pila-lampadina di un altro, anche se costitutivamente identica. L’identità di un sistema è mantenuta finché nessun tipo di materia è aggiunto o escluso dal sistema. Inoltre è importante tenere una traccia accurata dello stato del sistema attraverso le sue diverse trasformazioni, affinché i bambini sappiano distinguere il cambiamento di un sistema dalla sua sostituzione totale o parziale con altri oggetti. Quindi lo SCIIS suggerisce di includere tutti gli oggetti necessari affinché il sistema risulti conservativo (chiuso). Tenere la traccia dei mutamenti di un sistema è considerato un modo di applicare il principio della conservazione della materia, e non si prende in considerazione la non conservazione di un sistema.

5.       La rappresentazione di uno stesso sistema può essere diversamente percepita da allievi diversi: per esempio, per una compressa effervescente in un bicchiere posto su un vassoio, il sistema può essere: 1. compressa – liquido; 2. liquido, schiuma, 3. compressa, liquido, vassoio. Perciò va richiesto ai bambini di indicare un sistema di oggetti e non qual è il sistema di oggetti.

6.       L’evidenza di un’interazione o la possibilità di un’interazione sono fattori preferenziali nella scelta del sistema, ma non tassativi. Lo SCIIS dice chiaramente di evitare gli stimoli convergenti ad una data risposta prevista come unica risposta accettabile. Ma occorre anche chiedere il perché dell’inclusione/esclusione di oggetti, in modo da evidenziare la presenza di una relazione di vario tipo, ed evitare che gli allievi pensino che occorra semplicemente elencare tutti gli oggetti che vengono loro in mente per fare un sistema.

Le attività sull’aria e respiro con BTB sono utilizzate tutte per l’invenzione del concetto di sistema e per la “scoperta” dell’interazione. In aggiunta:

Quanta aria espirata occorre per cambiare il colore del BTB? (L’aria viene immagazzinata in sacchetti di plastica con un tubo sigillato, quindi gorgogliata nel BTB e si contano i sacchetti necessari per far cambiare di colore il BTB).

Gli esperimenti con l’aceto e bicarbonato nel sacchetto chiuso, quello con la bottiglia aperta e chiusa in varie posizioni, e altri esperimenti analoghi, servono per tenere la traccia del sistema e dire se in ogni cambiamento si è in presenza dello stesso sistema (Nothing added or taken away) o se il sistema è cambiato per l’aggiunta (Add) o l’esclusione (Take away) di oggetti o parti di oggetti. Dobbiamo riferirci a tale descrizione elementare per parlare di sistemi chiusi e aperti o di sistemi che si conservano/non si conservano.

Interessante a tal proposito è l’esperimento di lasciare aperto un recipiente in cui il BTB è diventato giallo-verde con il respiro e chiudere un ugual recipiente con BTB dello stesso colore, ottenuto nello stesso modo. Il giorno dopo il recipiente aperto sarà diventato di nuovo blu. I bambini dovrebbero arrivare a riconoscere che ciò è dovuto all’aggiunta (A) o all’esclusione di materiale (T). L’obiettivo di tutti questi esperimenti non è l’acquisizione del concetto di conservazione (anche se ci si prepara ad esso), ma imparare a seguire l’evolversi dei fenomeni, tanto che sono mostrate delle verifiche che richiedono di sequenziare delle immagini che mostrano fasi di cambiamenti irreversibili dei sistemi.

Le esperienze dell’interazione tra cloruro di rame e acqua, tra cloruro di rame e foglio di alluminio servono ancora una volta per imparare a tenere traccia dei materiali aggiunti ai sistemi.

Si può usare il cloruro di rame per farlo sciogliere in acqua;

per farlo reagire con alluminio;

per evaporare la soluzione e riottenere i cristalli;

Problem solving: Quali metalli interagiscono con il sale di rame?

Si possono provare oggetti di ottone, bronzo, rame, chiodi, fermagli, piombo, monete, ecc.

Le attività opzionali sulla distinzione tra oggetti e non oggetti (ritagliare da una rivista parole che indicano oggetti e parole che indicano non-oggetti) sono previste dallo SCIIS per quei bambini che hanno difficoltà a tenere la traccia di un sistema perché non distinguono gli oggetti dalle proprietà o condizioni che si modificano.

I non oggetti possono essere: nomi di colori, numeri, misure, azioni, processi (crescita, erosione, invecchiamento, ecc.), altre astrazioni (giovinezza, giorno, amore, bellezza, sorriso, felicità, democrazia, humor, ecc.).

È inutile dire che tutte queste attività sviluppano l’uso dei connettivi logici, del linguaggio.

In quarta elementare si dovrebbe proseguire il discorso sui sistemi con le interazioni a distanza (magnetica, elettrica, sonora, luminosa, termica);

VALUTAZIONE

Si valuta la comprensione e la padronanza degli alunni per i vari concetti, sia informalmente durante le normali attività, sia con verifiche appositamente costruite.

Per ogni studente si costruisce un prospetto per registrare i risultati del lavoro in ciascuna nell’attività, distinguendo tre livelli:

    Necessita di un’assistenza speciale   Note……………

    Verificare nuovamente, con altre attività

    Soddisfacente

Per esempio:

Concetto di proprietà – ordinamento sequenziale

Ritagliare dei cartoncini di vari colori, con lati irregolari. Questi oggetti devono essere sequenziati in base alle:

a)      dimensioni crescenti (e poi, una volta fatto il lavoro: “dove metteresti un cartoncino più grande di quello marrone?…”)

b)      una proprietà da te scelta (che può essere: il numero di lati, la gradazione del colore)

Gli allievi che riescono solo nell’attività a) sono valutati al livello intermedio e necessitano di ulteriori esperienze di seriazione in base a proprietà diverse degli stessi oggetti.

Quelli che non riescono in a) e in b) necessitano di esperienze più elementari della seriazione sul concetto di proprietà.

Gli allievi che propongono almeno a un’ordinamento sequenziale valido sono al livello. soddisfacente

Oggetti e non-oggetti

Leggi le parole del cartoncino. Alcuni sono nomi di oggetti, altri nomi di non oggetti.

Piega in due un foglio di carta e scrivi i titoli “Oggetti” e “Non oggetti” in alto nelle due metà.

Scrivi i nomi degli oggetti in un lato e i nomi dei non oggetti dall’altro lato.

Confronta le tue idee con quelle dei tuoi amici!

Lista di termini nel cartoncino: pietra, tavolo, notte, luna, cane, testa, amore, uva, ora, ruota, forchetta, metro, fuoco, tristezza, matita, passo, pulizia, fiamma.

Inclusione/esclusione

Ricavare da una rivista un’immagine di un sistema e attaccarlo sul quaderno. Quali sono gli oggetti componenti il sistema? Quali oggetti non fanno parte del sistema?

Trasformazioni

Per gli esperimenti con interazioni nei sistemi si comprende:

• Data dell’esperimento,

• Sistema degli oggetti interagenti,

• Evidenza dell’interazione,

• Disegno a fumetti dei cambiamenti (Picture Story).

Generare possibilità

Gli allievi hanno una fotocopia con un disegno:

Durante la prova ci sono altrettanti oggetti reali su un vassoio ben visibile. L’insegnante avvolge il laccio all’interno del fermaglio, in modo da poterlo deformare tirando il laccio. Poi invita gli allievi a indicare con un “1” gli oggetti interagenti.

Poi si prende il foglio di carta, vi si disegna un viso sorridente e poi lo si cancella in parte. Gli allievi indicano gli oggetti del sistema con “2”.

Dopo aver deformato e disteso completamente il fermaglio, l’insegnante lo usa per collegare la pila alla lampadina, che si accende. Gli alunni indicano con un “3” gli oggetti del sistema.

Ogni volta l’insegnante scrive gli oggetti sulla lavagna, su indicazione degli alunni, e dopo aver cancellato i precedenti.

Nella valutazione si terrà conto della capacità dei bambini di indicare tre, due o uno-nessun sistema accettabile.

Le stesse fotocopie possono essere usate per la costruzione di sistemi interagenti da parte dei bambini.

SOTTOSISTEMI

I sottosistemi sono presentati come raggruppamenti di oggetti intermedi tra un singolo oggetto e un sistema. Un sistema che fa parte di un sistema più grande è un sottosistema. Osservando il sistema “grande” possiamo individuare al suo interno semplici oggetti o raggruppamenti di oggetti con una qualsiasi relazione tra loro, come sottosistemi distinti, a seconda del tipo di evento che stiamo osservando.

Esempi di sottosistema:

la sabbia in una miscela di sabbia, sale e bicarbonato;

Il sale in una soluzione salina;

Un termometro in un sistema termometro e acqua che interagisce con esso.

L’uso corretto dei termini oggetto, sistema e sottosistema, è meno importante dell’abilità a spostare il pensiero dal tutto alle parti, poi alle parti più piccole e, infine, di nuovo all’intero. Non ci sono regole rigide né restrizioni su come questi termini sono scelti. La scelta è determinata dall’interesse dell’osservatore e dalle sue conoscenze. Tale scelta può inoltre essere modificata se intervengono nuove conoscenze o evidenze.

VALUTAZIONE

Si designano alcuni oggetti che fanno parte di un sistema più ampio (S) col nome di sottosistema X. Poi si prendono tali oggetti al completo o in parte e li si modificano, facendo domande del tipo: sono questi oggetti il sottosistema X?; oppure: sono questi oggetti un sottosistema del sistema S? Sono oggetti del sottosistema X? Sono sottosistema del sottosistema X?

Anche le attitudini vanno valutate.

Curiosità: nei bambini che prestano particolare attenzione a un oggetto e desiderano spontaneamente conoscere di più su di esso.

Inventiva: dei bambini che generano nuove idee, usano il materiale in modo nuovo e non convenzionale, suggeriscono nuovi esperimenti.

Pensiero critico: nei bambini che basano i suggerimenti e le conclusioni sull’evidenza; evidenziano contraddizioni; modificano le proprie idee in base all’evidenza.

Perseveranza: nei bambini che continuano a mantenere interesse attivo anche quando l’attività non costituisce più una novità; non si distraggono dall’attività; portano a termine le attività, ripetono una prova apportando modifiche per migliorare i risultati.

Questi comportamenti andrebbero osservati e registrati sistematicamente.

L’ambiente della classe è valutato dai bambini che indicano su dei disegni - icona se hanno percepito una prevalenza di:

1. sperimentazione

2. scrittura – disegno

3. ascolto dell’insegnante

4. discussione

5. lettura

Gli allievi possono anche indicare quali attività hanno preferito. Alla fine dobbiamo conoscere se:

1. I bambini vedono la lezione di scienze così come la intendiamo noi?

2. Si sentono partecipanti attivi delle attività?

3. Quale attività preferiscono o ritengono più importante per capire?

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• Percorso di organizzazione di una Unità Didattica per le classi del primo ciclo.

Scuola Elementare Bernalda MT A.S. 2001/2002 Ins Antonietta Lombardi

* Percorso di organizzazione e realizzazione di U.D. Sono state coinvolte nel progetto le classi del primo ciclo, cinque classi prime e cinque classi seconde, con due articolazioni modulari 4/3 e due 3/2.

L’avvio del progetto è avvenuto solo alla fine del mese di Febbraio; è stato perciò necessario inglobare il progetto “le parole della Scienza” nella programmazione di scienze che già era in atto. Sono state operate delle scelte in merito ai contenuti e definiti i contenuti di conoscenza da perseguire. Questa, la fase iniziale.

Da questi contenuti, di volta in volta, la scelta del concetto organizzatore e la ricerca, non sempre facile e percorribile, di interazione e di integrazione con le altre discipline, l’attenzione ad un lavoro interdisciplinare che è miglioramento qualitativo e rivalutazione degli insegnanti che diventano partecipi di un lavoro meglio articolato, più ampio anche se più complesso.

* Esempio di programmazione di unità didattica ( concetto di proprietà) con la definizione di attività interdisciplinari

* Percorso interdisciplinare dopo lo svolgimento dell’esperienza

* Predisposizione del piano di intervista

La fase successiva è quella della predisposizione del piano di intervista (CC), che permetterà l’emergere dei concetti “spontanei” (le conoscenze preesistenti). Dopo aver individuato le ipotesi da accertare, ovvero le previsioni di risposte degli alunni in ordine ai concetti spontanei posseduti, si determinano le domande-stimolo, stabilendo in che ordine porle e quali devono essere le domande di specificazione per sostenere le domande stimolo. Elementi importanti sono :

• il creare le condizioni per favorire al massimo la partecipazione degli alunni, a cominciare dalla disposizione logistica dei banchi (permettendo loro di lavorare in gruppo);
• il proporre l’attività con procedure diverse dalla lezione, in una situazione in cui è l’insegnante a porre domande perché siano gli alunni a fargli capire cosa sanno o pensano di un argomento

  In questo contesto, ottenere la partecipazione e l’attenzione degli alunni non è stato affatto difficile. Non solo: da parte dei bambini c’è stato:

  1. Lo sforzo di chiarire la propria opinione;

  2. L’impegno ad argomentarla mostrando il ragionamento sul quale fondavano la propria opinione;

  3. La partecipazione attenta all’ascolto delle ragioni dei compagni per capire fino a che punto possono o meno coincidere con le loro;

  4. Il sentirsi protagonisti di un percorso di costruzione della conoscenza in cui tutti sono partecipi ma ancora più importante, un percorso in cui non si ha timore di sbagliare e di essere giudicati negativamente per le risposte sbagliate.

  In questo clima, l’avvio dell’attività, ponendo le domande stimolo, che possono e devono essere riformulate con espressioni verbali più efficaci, qualora ce ne fosse bisogno; in caso di difficoltà, porre le domande di specificazione ( Di cosa parli? Chi? Come? Fammi capire cosa intendi con………?).

  Dopo aver ottenuto le risposte, riformularle per controllare se le abbiamo ben comprese, accettando le precisazioni e/o le aggiunte o gli aggiustamenti proposti da altri bambini. Spesso emergono risposte in contrasto tra loro; è opportuno allora approfondire il confronto facilitando lo sforzo di argomentazione dei bambini. E’ importante che i diversi punti di vista vengano apprezzati per lo sforzo di problematizzare la questione posta dalla conversazione.

  Al termine, con gli alunni, occorre sintetizzare tutto ciò che è emerso dalla conversazione in forma scritta e grafica con la realizzazione della matrice cognitiva. Dalla lettura della MC, la predisposizione del piano strategico dell’U.D. e quindi la realizzazione dell’esperienza.

  Ultima, importante fase, quella della verifica attraverso le mappe concettuali, le prove oggettive, le relazioni orali e scritte, i diagrammi di flusso e, al termine del percorso, del portfolio.

Mappa concettuale: è lo strumento che ci permette di verificare e valutare i cambiamenti di comprensione dei concetti da parte degli  alunni (si può partire da una mappa iniziale riferita ad una sola conoscenza e che man mano si amplierà e diventerà più complessa con l’aumentare della conoscenza).

Prove oggettive ( a scelta multipla o V/F): le ho usate per le verifiche in questo primo anno ma ci sono dei limiti: scartando l’ipotesi che alcune delle risposte possono essere “indovinate”, rimane alta la possibilità che gli alunni indichino la risposta esatta semplicemente per esclusione.

Relazioni orali e scritte: Con i bambini del primo ciclo ritengo opportuno utilizzare più le relazioni orali perché possono aver chiaro la conoscenza, ma hanno ancora difficoltà nell’esposizione organica e nell’uso di termini specifici.

Diagrammi di flusso: Validissimi strumenti di verifica rispetto alle conoscenze di tipo procedurale.

Portfolio: non solo come sommativa di tutti i lavori svolti dagli alunni, ma come “pacchetto”  dinamico  a testimonianza delle loro competenze.

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