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Oltre la Cultura del Fare

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PON B1 Istituto Comprensivo di Carolei

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Oltre la Cultura del Fare

  1. 1. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei ISTITUTO COMPRENSIVO DI CAROLEI (CS) PROGETTO PON AZIONE B-1“FORMARSI PER RIVOLUZIONARE LA SCUOLA” 1
  2. 2. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 2
  3. 3. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei1. Premessa2. La scienza3. La società della conoscenza4. La complessità5. La scuola italiana6. Il problem-solving7. Insegnare scienza8. Le mappe concettuali9. Un modello educativo 3
  4. 4. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 4
  5. 5. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei La formazione degli insegnanti, iniziale e continua, rappresenta la principale interfaccia tra le teorie e la pratica dell’insegnamento; I formatori degli insegnanti hanno un ruolo centrale nella trasmissione delle idee, non solo per ciò che è meglio insegnare, ma anche sul modo di farlo; E’ quindi interessante prendere in esame i tipi di qualifiche e le esperienze dei formatori degli insegnanti di scienze. 5
  6. 6. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 6
  7. 7. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 7
  8. 8. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Le direttive di molti paesi europei puntano molto più sulle qualifiche scientifiche legate ai contenuti che all’esperienza nell’ambito della ricerca educativa; In una scuola è rara la richiesta di qualifiche specifiche per i formatori degli insegnanti; 8
  9. 9. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 9
  10. 10. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Esiste un forte divario tra la ricerca scientifica in termini di educazione e innovazione, da una parte, e le convinzioni e i metodi d’insegnamento degli insegnanti di scienza, dall’altra; C’è una consistente distanza tra i metodi innovativi, da una parte, e la pratica reale insieme alle convinzioni degli insegnanti, dall’altra. 10
  11. 11. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Lo sviluppo di un ragionamento scientifico si basa su un insegnamento e su degli apprendimenti che sottolineano l’importanza dello sviluppo di una comprensione olistica (e dunque complessa) delle attività e delle procedure scientifiche, riflettendo un approccio di scienziati professionisti. E’ stato dimostrato che il livello di conoscenza degli alunni è legato alle competenze dei loro insegnanti nelle discipline in questione. Ciò mette in luce l’importanza della formazione degli insegnanti e, più specificamente, della loro formazione nei procedimenti scientifici. 11
  12. 12. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 12
  13. 13. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 13
  14. 14. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 14
  15. 15. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 15
  16. 16. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 16
  17. 17. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 17
  18. 18. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Esatta è la scienza che si fonda sulla teoria (Lucio Russo, storico della scienza); Caratteristiche:1. Le sue affermazioni non riguardano oggetti concreti ma enti teorici;2. La teoria scientifica utilizza una logica di tipo ipotetico-deduttivo;3. Le applicazioni al mondo reale delle teorie scientifiche avvengono mediante ‹regole di corrispondenza› tra enti teorici e oggetti concreti. 18
  19. 19. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Esempi:1. Nella geometria euclidea si parla di angoli e segmenti, mentre in natura non esistono né angoli né segmenti;2. Nella termodinamica si parla di temperatura e di entropia, ma in natura non esiste qualcosa che possiamo chiamare temperatura o entropia. 19
  20. 20. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei La teoria è un metodo generale per risolvere un numero indefinito di problemi; La teoria consente di individuare al suo interno ciò che è vero e ciò che è falso; Ciò che la teoria individua come vero o falso non sono verità o falsità assolute; L’affermazione, per esempio, che due rette parallele non si incontrano mai non è una verità assoluta, ma una verità inoppugnabile nella geometria euclidea. 20
  21. 21. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Il metodo per verificare le regole di corrispondenza tra teoria e realtà è quello sperimentale (l’esperimento); Il metodo non fornisce garanzie assolute sulla verità o falsità della corrispondenza tra teoria scientifica e realtà naturale; Esempio: verificando con un esperimento che l’entropia di un sistema isolato cresce significa trovare una corrispondenza perfetta con la teoria termodinamica, ma ciò non vuol dire che il secondo principio della termodinamica è una verità assoluta. E’ possibile riuscire a costruire una nuova teoria termodinamica, internamente coerente, che interpreta altrettanto bene i fatti (osservazioni ed esperimenti). 21
  22. 22. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 22
  23. 23. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 23
  24. 24. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Mercato (Attraverso la vendita delle macchine); Organizzazione “scientifica” del lavoro (Fordismo); Tecnologie dell’informazione e della comunicazione Reti (Internet). 24
  25. 25. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 25
  26. 26. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 26
  27. 27. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 27
  28. 28. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Nel XXVII secolo la scienza moderna nasce da una scelta drastica: rinunciare a studiare la natura come un tutto organico per concentrarsi su fenomeni semplici e quantificabili, isolandoli da tutto il resto. Questo atteggiamento metodologico va sotto il nome di riduzionismo. 28
  29. 29. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Alla fine degli anni settanta e gli inizi degli anni ottanta accanto alla scienza di galileana memoria, nasce la scienza simulante; Una comunità interdisciplinare animata da uno spirito nuovo il cui obiettivo immediato è studiare la complessità del mondo e dei suoi sistemi. 29
  30. 30. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei La risposta più illuminante che possiamo sperare di dare a questa domanda è quella offerta da due famosi scienziati, Murray Gell-Mann (nobel per la fisica) e Ilya Prigogine (nobel per la chimica):1. “Complexity is what you don’t understand”2. “You don’t understand the complexity 30
  31. 31. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei La scienza contemporanea, dalla fisica quantistica, allo studio dei sistemi non- lineari, ha prodotto un radicale mutamento: man mano che si risale la scala gerarchica dell’organizzazione della materia, emergono via via delle proprietà che non sono spiegabili come somma delle proprietà delle sue singole componenti. 31
  32. 32. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei L’emergere di queste nuove proprietà richiede un nuovo approccio scientifico; Le proprietà emergenti richiedono l’esplorazione del territorio dell’inter- disciplinarietà, della multi-dimensionalità del reale, della complementarietà dei saperi. 32
  33. 33. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 33
  34. 34. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC CaroleiE’ vero che siamo sempre gli ultimi? 34
  35. 35. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei PISA è l’acronimo di Programme for International Student Assessment; PISA è un’indagine internazionale con periodicità triennale che valuta conoscenze e abilità dei quindicenni scolarizzati. L’indagine mira a verificare in che misura i giovani prossimi all’uscita dalla scuola dell’obbligo abbiano acquisito alcune competenze giudicate essenziali per svolgere un ruolo consapevole e attivo nella società e per continuare ad apprendere per tutta la vita. PISA mira a valutare non tanto la padronanza di parti del curricolo scolastico, ma la capacità di utilizzare conoscenze e abilità apprese anche e soprattutto a scuola per affrontare problemi e compiti analoghi a quelli che si possono incontrare nella vita reale. 35
  36. 36. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei mettere a punto indicatori delle prestazioni degli studenti quindicenni comparabili a livello internazionale; individuare gli elementi che caratterizzano i Paesi che hanno ottenuto i risultati migliori; fornire dati sui risultati del sistema di istruzione in modo regolare e programmato. 36
  37. 37. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei La valutazione riguarda i tre ambiti della lettura, della matematica e delle scienze e alcune competenze trasversali costituite, nel 2003, dalle competenze di problem solving. 37
  38. 38. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei La capacità di utilizzare conoscenze scientifiche; di identificare domande alle quali si può dare una risposta attraverso un procedimento scientifico; di trarre conclusioni basate sui fatti per comprendere il mondo della natura e i cambiamenti ad esso apportati dall’attività umana e per aiutare a prendere decisioni al riguardo. 38
  39. 39. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Gli studenti italiani, in percentuale significativamente maggiore delle medie internazionali, scelgono di non rispondere alle domande nelle quali si chiede di argomentare, confrontare e discutere dati e opinioni; Gli studenti italiani rispondono bene alle domande ‘facili’, nozionistiche, corrispondenti al primo livello della scala proposta da P I S A; rispondono male o scelgono di non rispondere alle domande che richiedono di utilizzare competenze più complesse. 39
  40. 40. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei scarsa presenza delle scienze sperimentali nei curricoli della scuola primaria e secondaria; una visione ancora nozionistica delle scienze; un’org a n i z z a z i o n e delle cattedre e dei curricoli che esalta un approccio quasi esclusivamente teorico e separa spesso l’insegnamento teorico dalla pratica di laboratorio. 40
  41. 41. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 41
  42. 42. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Traguardi per lo sviluppo delle competenze alla fine della scuola dell’infanzia Il bambino raggruppa e ordina secondo criteri diversi, confronta e valuta quantità; Utilizza semplici simboli per registrare; Compie misurazioni mediante semplici strumenti. Colloca correttamente nello spazio se stesso, oggetti, persone; Segue correttamente un percorso sulla base di indicazioni verbali. Si orienta nel tempo della vita quotidiana. Riferisce eventi del passato recente dimostrando consapevolezza della loro collocazione temporale; Formula correttamente riflessioni e considerazioni relative al futuro immediato e prossimo. Coglie le trasformazioni naturali. Osserva i fenomeni naturali e gli organismi viventi sulla base di criteri o ipotesi, con attenzione e sistematicità. Prova interesse per gli artefatti tecnologici, li esplora e sa scoprirne funzioni e possibili usi. È curioso, esplorativo, pone domande, discute, confronta ipotesi, spiegazioni, soluzioni e azioni. Utilizza un linguaggio appropriato per descrivere le osservazioni o le esperienze. 43
  43. 43. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Traguardi per lo sviluppo delle competenze al termine della scuola primaria L’alunno ha capacità operative, progettuali e manuali, che utilizza in contesti di esperienza- conoscenza per un approccio scientifico ai fenomeni. Fa riferimento in modo pertinente alla realtà, e in particolare all’esperienza che fa in classe, in laboratorio, sul campo, nel gioco, in famiglia, per dare supporto alle sue considerazioni e motivazione alle proprie esigenze di chiarimenti. Impara a identificarne anche da solo gli elementi, gli eventi e le relazioni in gioco, senza banalizzare la complessità dei fatti e dei fenomeni. Si pone domande esplicite e individua problemi significativi da indagare a partire dalla propria esperienza, dai discorsi degli altri, dai mezzi di comunicazione e dai testi letti. Con la guida dell’insegnante e in collaborazione con i compagni, ma anche da solo, formula ipotesi e previsioni, osserva, registra, classifica, schematizza, identifica relazioni spazio/temporali, misura, utilizza concetti basati su semplici relazioni con altri concetti, argomenta, deduce, prospetta soluzioni e interpretazioni, prevede alternative, ne produce rappresentazioni grafiche e schemi di livello adeguato. Analizza e racconta in forma chiara ciò che ha fatto e imparato. Ha atteggiamenti di cura, che condivide con gli altri, verso l’ambiente scolastico in quanto ambiente di lavoro cooperativo e finalizzato, e di rispetto verso l’ambiente sociale e naturale, di cui conosce e apprezza il valore. Ha cura del proprio corpo con scelte adeguate di comportamenti e di abitudini alimentari. 44
  44. 44. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Traguardi per lo sviluppo delle competenze al termine della scuola secondaria di primo grado L’alunno ha padronanza di tecniche di sperimentazione, di raccolta e di analisi dati, sia in situazioni di osservazione e monitoraggio sia in situazioni controllate di laboratorio. Utilizza in contesti diversi uno stesso strumento matematico o informatico e più strumenti insieme in uno stesso contesto. Esplicita, affronta e risolve situazioni problematiche sia in ambito scolastico che nell’esperienza quotidiana; interpreta lo svolgersi di fenomeni ambientali o sperimentalmente controllati; è in grado di decomporre e ricomporre la complessità di contesto in elementi, relazioni e sottostrutture pertinenti a diversi campi disciplinari; pensa e interagisce per relazioni e per analogie, formali e/o fattuali. Sviluppa semplici schematizzazioni, modellizzazioni, formalizzazioni logiche e matematiche dei fatti e fenomeni, applicandoli anche ad aspetti della vita quotidiana. È in grado di riflettere sul percorso di esperienza e di apprendimento compiuto, sulle competenze in via di acquisizione, sulle strategie messe in atto, sulle scelte effettuate e su quelle da compiere. Ha una visione organica del proprio corpo come identità giocata tra permanenza e cambiamento, tra livelli macroscopici e microscopici, tra potenzialità e limiti. Ha una visione dell’ambiente di vita, locale e globale, come sistema dinamico di specie viventi che interagiscono fra loro, rispettando i vincoli che regolano le strutture del mondo inorganico; comprende il ruolo della comunità umana nel sistema, il carattere finito delle risorse, nonché l’ineguaglianza dell’accesso a esse, e adotta atteggiamenti responsabili verso i modi di vita e l’uso delle risorse. Conosce i principali problemi legati all’uso delle scienza nel campo dello sviluppo tecnologico e è disposto a confrontarsi con curiosità e interesse. 45
  45. 45. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Il problema dell’induzione L’induzione si contrappone da una parte alla giustificazione ipoteticamente perfetta, fornita dalla deduzione, e dall’altra alle forme di ragionamento deboli prive persino di prove osservative a loro sostegno 46
  46. 46. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Per l’induttivismo le osservazioni giocano due ruoli nella conoscenza scientifica :1. Nella scoperta delle teorie scientifiche;2. Nella giustificazione delle teorie scientifiche; 47
  47. 47. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC CaroleiLa concenzione induttivistica della scienza è falsa perché:1. Una previsione generalizzata non è equivalente a una teoria;2. Le teorie sono spiegazioni e non mere previsioni 48
  48. 48. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 49
  49. 49. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Il pollo ha formulato una teoria estrapolandola dalle sue osservazioni aggiungendo ogni distribuzione di mangime come ulteriore giustificazione della teoria La delusione sperimentata dal pollo è stata vissuta da milioni di polli!!! L’induzione non può giustificare alcuna conclusione 50
  50. 50. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei L’induttivismo è notoriamente una teoria dello sviluppo della conoscenza ispirata al senso comune; La scienza è “uncommon sense”, un senso non comune, perché, come sostiene il fisico Alan Cromer, l’inclinazione del pensiero umano tradizionale è associativo e soggettivo, mentre l’approccio culturale con cui abbiamo definito la scienza è analitico e oggettivo; Esempio: due gravi di diverso peso, lasciati cadere dalla stessa altezza, raggiungono terra nel medesimo istante (Galileo). 51
  51. 51. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 52
  52. 52. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Teoria incentrata sulla spiegazione; Teoria della nascita e della giustificazione delle spiegazioni; Teoria che dica come, perché e quando dovremmo permettere che le nostre percezioni modifichino la nostra visione del mondo. 53
  53. 53. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei La teoria dominante la si deve a K. Popper; Tale teoria considera la scienza come un processo di problem-solving; 54
  54. 54. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei1. Contrariamente allo schema induttivistico la scoperta scientifica non comincia necessariamente dalle prove osservative, ma inizia sempre da un problema ;2. Il problema non necessariamente è un’emergenza reale, ma possono essere un insieme di idee che vale la pena migliorare;3. Un problema si risolve individuando una teoria nuova (originale o modificata) che contenga spiegazioni che non hanno i difetti delle spiegazioni disponibili, pur conservandone i pregi. 55
  55. 55. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Nella scienza l’obiettivo non è trovare una teoria che, anche solo con grande probabilità, sarà giudicata sempre vera; Nella scienza l’obiettivo è trovare una teoria che sia la migliore fra quelle disponibili in quel momento. 56
  56. 56. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei1. Il problem-solving scientifico contiene sempre un metodo di critica particolare: la prova sperimentale;2. L’asimmetria nella metodologia della scienza: confutazione sperimentale e conferma sperimentale;3. Una previsione sbagliata mina alla base ogni tipo di spiegazione, mentre una previsione corretta non dice assolutamente nulla; 57
  57. 57. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei1. L’INDUTTIVISMO SI BASA SULL’OSSERVAZIONE E 1. LA SCIENZA SI BASA SUI PROBLEMI E SULLE SULLA PREVISIONE; SPIEGAZIONI;2. L’INDUTTIVISMO SUPPONE CHE LE TEORIE SIANO 2. LE TEORIE SCIENTIFICHE INIZIANO COME IPOTESI ESTRATTE DALLE OSSERVAZIONI; INGIUSTIFICATE CHE IN GENERE PRECEDONO LE3. L’INDUTTIVISMO CERCA DI GIUSTIFICARE LE OSSERVAZIONI; PREVISIONI IN QUANTO PROBABILMENTE VERE 3. IL PROBLEM-SOLVING GIUSTIFICA UNA ANCHE IN FUTURO. SPIEGAZIONE IN QUANTO MIGLIORE DELLE ALTRE DISPONIBILI AL MOMENTO. 58
  58. 58. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC CaroleiLa scienza non darà forse una risposta esaurientealle singolarità dell’individuo, alle sue capacità dicreare, di provare emozioni e di produrre opereartistiche, poetiche, musicali, pittoriche o ideescientifiche, ma certamente contribuirà a rendere lanostra vita più ricca G. Edelman 59
  59. 59. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 60
  60. 60. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC CaroleiMettere ordine nel caos Basato sulla lezione frontale Assistito Basato dalla tecnologia Conoscenza sulle capacità di come le persone imparano L’individuo Basato verso il gruppo sull’indagine 61
  61. 61. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC CaroleiAmbienti di apprendimento Con lo studente al centro Con la valutazione al centro Con la conoscenza al centro 62
  62. 62. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Sul piano culturale, favorire l’assunzione di una visione professionale, orientata al lavoro d’équipe; Sul piano didattico, promuovere la diffusione di metodi di insegnamento che avvicinano i giovani all’indagine sperimentale e alla progettazione ed estendere l’uso della pratica laboratoriale; Sul piano metodologico, offrire agli insegnanti nuovi strumenti e servizi di formazione orientati a sviluppare vere e proprie “comunità di pratiche”; Sul piano organizzativo, rafforzare le funzioni di coordinamento didattico e coinvolgere diverse figure professionali (interne ed esterne); 63
  63. 63. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Sul piano didattico, occorre passare alla pratica laboratoriale. 64
  64. 64. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC CaroleiCompetenze cognitive di altolivello:1. Concettualizzazione2. Creazione di modelli3. Risoluzione di problemi4. Procedimenti scientificiAbilità comportamentali1. Saper usare le attrezzatureCompetenze cognitive di basso livello:1. Capacità di imparare e ripetere le definizioni, le leggi;2. Applicare formule3. Saper risolvere problemi standard 65
  65. 65. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Quali apprendimenti favorire? Quali sono gli apporti specifici da parte degli strumenti informatici? Come motivare gli alunni? Quali sono le concezioni comuni della scienza e del suo insegnamento tra gli insegnanti di scienze in formazione o con esperienza? Quali sono i saperi professionali che intervengono nello sviluppo delle pratiche di insegnamento delle scienze? Come si appropriano gli insegnanti delle pratiche innovative che sono loro proposte? 66
  66. 66. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Nell’ambito della chimica si rileva l’assenza di differenziazione tra trasformazioni fisiche e chimiche, dato che :1. una combustione può essere vista come un fenomeno di fusione, o di vaporizzazione, dovuto alla presenza di una fiamma;2. una reazione tra una soluzione e un solido può essere interpretata come una dissoluzione;3. una reazione tra due solidi o due soluzioni come una miscela. Queste categorie d’interpretazione: fusione, vaporizzazione, dissoluzione, miscela, restano per molto tempo nelle spiegazioni di trasformazioni della materia. Questi risultati permettono di precisare l’oggetto dei primi apprendimenti concettuali in chimica:1. differenziazione delle trasformazioni fisiche e chimiche,2. costruzione delle nozioni di specie chimica, di sostanza pura e di elemento chimico. 67
  67. 67. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Analisi dei saperi coinvolti, del loro sviluppo, delle loro funzionalità (cosa permettono di prevedere, di spiegare?); Analisi delle difficoltà di apprendimento, concezioni degli alunni. 68
  68. 68. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Gli insegnanti sottovalutano il ruolo della teoria nello svolgimento degli esperimenti e delle osservazioni e il valore delle conoscenze scientifiche come strumenti di spiegazione e di previsione; Appare quindi che a un basso livello di competenza scientifica sono associati metodi di insegnamento che lasciano poco spazio alle domande e alla discussione; Importanza delle competenze degli insegnanti nella loro disciplina, dell’esperienza professionale, di ciò che dovranno insegnare. 69
  69. 69. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei La maggior parte dei libri di testo di scienze per le scuole elementari coprono moltissimi argomenti in modo molto superficiale. Nessun libro presenta i concetti base di atomi e molecole e sulla natura e la trasformazione dell’energia nelle prime classi delle elementari. Senza introdurre questi concetti, è praticamente impossibile dare una spiegazione del comportamento delle cose nell’universo. 70
  70. 70. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 71
  71. 71. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Un problem-solving consente di mobilitare, sequenza risolutiva dopo sequenza, le qualità formative, cioè il pensiero logico, il pensiero critico , la creatività; Per ciascun passaggio risolutivo l’allievo deve individuare i dati disponibili e i principi teorici (secondo la logica tipica della disciplina), deve scegliere criticamente i dati giusti; Deve trovare la soluzione più creativa del problema; La conoscenza degli esperti è organizzata intorno a concetti centrali, ossia alle grandi idee e sulle modalità di applicazione delle stesse Questo consente di arrivare alla comprensione significativa dei concetti; 72
  72. 72. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC CaroleiLa nozione di legge di natura èconcettualmente intrecciata con molte altrenozioni modali, che s’infiltrano nei nostrimodi abituali di pensare e parlare… C’èragione di credere che se non ci fossero leleggi, non ci sarebbe molto altro. J. Carroll 73
  73. 73. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Un importante strumento metacognitivo che sintetizza a grappolo concetti correlati fra di loro è la mappa concettuale; Recenti ricerche hanno dimostrato che i discenti e gli insegnanti hanno quasi sempre delle conoscenze difettose o errate in quasi tutti i campi della conoscenza studiati e che queste conoscenze errate sono notoriamente difficili da superare con l’istruzione tradizionale (Novak, 1977; Novak, 2002). E’ stato dimostrato che l’uso delle mappe concettuali è efficace nel rimediare a tali conoscenze errate, soprattutto quando i discenti iniziano con una mappa concettuale "esperta" valida e quando lavorano in modo collaborativo per costruire un nuovo modello di conoscenza. 74
  74. 74. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Consente di visualizzare la natura dei concetti; Permette di stabilire le relazioni tra essi; Permette di individuare le relazioni gerarchiche; Consente di visualizzare l’architettura di un modulo; Permette di rappresentare graficamente le conoscenze. Favorisce quindi la metacognizione. 75
  75. 75. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Permette di valutare il livello di concettualizzazione; Permette di far emergere la struttura cognitiva; Consente la rappresentazione grafica e concisa delle conoscenze. 76
  76. 76. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Lapprendimento e linsegnamento tradizionale o meccanico consiste nella trasmissione e nellacquisizione di conoscenze attraverso la pura e semplice memorizzazione dei contenuti; Le mappe cognitive e concettuali permettono, invece, un apprendimento significativo, creativo e attivo. Lalunno è costretto ad operare con il testo e con i concetti per compiere operazioni mentali complesse: scoprire, selezionare, collegare, gerarchizzare, mettere in relazione e generalizzare le nuove conoscenze. 77
  77. 77. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Esplorare le preconoscenze; Per scrivere un testo; Per comprendere Per spiegare Per riorganizzare/ sintetizzare attività didattiche; Mappe per progettare ipertesti 78
  78. 78. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC CaroleiFocus Question: What are things made off?(www.ihmc.us) 79
  79. 79. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 80
  80. 80. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 81
  81. 81. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Le mappe concettuali servono come punto di partenza per gli studenti e gli insegnanti per ciascun capitolo del libro e poi gli insegnanti useranno queste mappe concettuali insieme a CmapTools (www.cmaptools.com) per cercare su Internet risorse e idee pertinenti. La creazione di una mappa è unattività creativa, in cui il discente deve sforzarsi per chiarire i significati, identificando concetti, rapporti e strutture importanti nellambito di un dominio specifico della conoscenza. 82
  82. 82. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei La sfida più grande che si può prevedere è trasformare i fattori ambientali scolastici nella direzione dell’insegnante che gioca i due ruoli di allenatore e insieme discente, rispetto al modello prevalente di insegnanti come disseminatori di informazioni. Esiste inoltre anche la sfida di convertire le pratiche di valutazione che si affidano ora soprattutto a test a scelta multipla, i quali misurano il recupero meccanico di informazioni, in test basati sulle prestazioni, che chiedono agli studenti di dimostrare la loro conoscenza dei concetti base e della loro capacità di usare questi concetti in nuovi problem solving, nonché usare le risorse di Internet per aumentare e modificare questi concetti ed impararne dei nuovi. 83
  83. 83. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Il linguaggio e le idee centrali della disciplina; Le mappe concettuali come strumento metagognitivo di organizzazione della conoscenza; Le mappe esperte e gli strumenti di valutazione; I problem-solving sperimentali e gli studi di caso 84
  84. 84. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Il Problem Solving si basa sullacquisizione della capacità di visione dinsieme, per cogliere i collegamenti e le interdipendenze tra le parti che compongono il fenomeno indagato. 85
  85. 85. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei "In una provetta sono contenuti germi il cui numero raddoppia in un minuto. Con tale velocità di riproduzione la provetta sarà riempita in un’ora. Sapreste dire quanto tempo occorre affinché la provetta sia piena per metà?" 86
  86. 86. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Risolvere il problema partendo dalle condizioni iniziali e cercando di prevedere cosa succede al trascorrere del tempo non è affatto semplice. Il problema diventa però banale se si ragiona a ritroso: se la provetta è piena in un’ora, sarà piena per metà esattamente un minuto prima. Quindi la risposta al quesito è: 59 minuti. Facile, no? Come si vede è sufficiente un cambiamento di prospettiva per semplificare drasticamente il problema. 87
  87. 87. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Gli allievi sono messi di fronte a una situazione problematica concepita in modo tale che la questione non può essere risolta con semplice ripetizione o applicazione di conoscenze o competenze acquisite, ma al contrario esse necessitano della formulazione di ipotesi nuove. In questo modo si può motivare l’allievo, rendendolo l’artefice del proprio apprendimento e conducendolo all’emancipazione. L’insegnante individua i processi cognitivi che regolano il ragionamento di un individuo, analizzando come si pone di fronte ad una situazione problematica e i meccanismi che attiva per arrivare alla soluzione. 88
  88. 88. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Se si afferma “ogni libro scientifico è interessante”, quale delle seguenti frasi può dedursi dall’affermazione fatta? a) Se un libro è scientifico allora è interessante b) Se un libro è interessante allora è scientifico c) Tutti i libri interessanti sono scientifici d) Se un libro non è scientifico allora non è interessante Risposta a) 89
  89. 89. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Se si afferma “tutte le volte che ho preso l’ombrello non è piovuto” quale delle seguenti frasi è la negazione della precedente? a) Quando esco con l’ombrello piove b) Tutti i giorni in cui esco senza ombrello piove c) Almeno una volta sono uscito con l’ombrello ed è piovuto d) Tutti i giorni in cui non piove esco con l’ombrello e) Tutti i giorni in cui è piovuto sono uscito con l’ombrello Risposta: c) 90
  90. 90. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 91
  91. 91. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Comprendere il problema Individuare le caratteristiche del problema Costruire una rappresentazione del problema Elaborare una strategia risolutiva Riflettere sulla soluzione Comunicare la soluzione del problema 92
  92. 92. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Identificare le variabili di un problema e le loro interrelazioni Stabilire se le variabili sono pertinenti Costruire ipotesi Reperire, organizzare, esaminare e valutare criticamente le informazioni contestuali. 93
  93. 93. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Risolvere il problema: - prendere una decisione - analizzare o progettare un sistema per raggiungere determinati obiettivi - diagnosticare un errore proponendone la soluzione 94
  94. 94. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Selezionare mezzi di comunicazione e rappresentazioni adeguate a esprimere comunicare ad altri le proprie soluzioni 95
  95. 95. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 96
  96. 96. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei applicare principi a partire da una logica formale per determinare : - condizioni necessarie e sufficienti - relazioni di causalità tra i limiti e le condizioni fornite dallo stimolo del problema 97
  97. 97. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei risolvere un problema nuovo che ha un contesto simile a quello di un problema a familiare, o connesso a una situazione problematica già risolta in passato risolvere un nuovo problema interpretandolo alla luce della precedente esperienza con una situazione analoga. 98
  98. 98. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Sono generiche strutture di problem solving che colgono aspetti importanti della vita reale e del ragionamento analitico Forniscono la struttura portante necessaria a delimitare l’oggetto di valutazione nella valutazione di processi Rappresentano un’alternativa alla valutazione di un ambito di conoscenza disciplinare ben definito. 99
  99. 99. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Descrivere, spiegare e prevedere fenomeni scientifici. Comprendere un’indagine di tipo scientifico. Interpretare prove di carattere scientifico e trarne conclusioni. 100
  100. 100. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Dovute all’Area geografica di appartenenza Dovute alla Regolarità degli studi (ripetere non migliora le competenze) Dovute al Tipo di scuola (ma questo è effetto di una canalizzazione fortemente correlata alle differenze socio-culturali) Non dovute al genere: nel 2003 c’è una piccola differenza a favore dei maschi, nel 2000 era a favore delle femmine, in tutti e due i casi non era significativa. 101
  101. 101. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 102
  102. 102. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 103
  103. 103. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 104
  104. 104. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 105
  105. 105. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 106
  106. 106. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 107
  107. 107. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 108
  108. 108. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC CaroleiLa chimica è un sapere che ha prodotto,oltre alla teoria, anche uno straordinario“saper fare”; è la scienza costruttiva pereccellenza Di Meo, Storia della Chimica in Italia, 1989 109
  109. 109. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Scegliere gli argomenti centrali delle discipline, anche con il contributo degli studenti; Stabilire gli obiettivi della comprensione; Stabilire quali sono le prestazioni che rendono evidente la comprensione di un argomento; Predisporre le valutazioni formative in classe e fuori, per consentire la saldatura fra apprendimento e valutazione (valutazione autentica). 110
  110. 110. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 111
  111. 111. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Le attività pratiche tradizionali e, ancora meglio, le attività che comportano la risoluzione di problemi sperimentali (problem-solving) promuovono il pensiero critico e la creatività perché: stimolano la curiosità; permettono di riflettere sui dettagli sperimentali; promuovono la discussione fra pari. 112
  112. 112. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Le attività mentali, cioè le capacità di cui ci occuperemo, si collocano in tre categorie: abilità per chiarire le idee; abilità per valutare la ragionevolezza di un’idea; abilità per produrre idee. 113
  113. 113. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Tali capacità si fondano sull’analisi delle idee e degli argomenti; Esempi:1. Classificare i seguenti elementi in metalli e non metalli;2. Classificare i seguenti legami in forti e deboli;3. Classificare i seguenti composti come acidi e basi;4. Classificare i seguenti miscugli in omogenei ed eterogenei;5. Classificare le seguenti trasformazioni in fisiche e chimiche. 114
  114. 114. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Tali capacità comportano lo sviluppo del pensiero critico; Esempi:1. Perché gli oggetti galleggiano o affondano ?2. Perché alcuni oggetti affondano nell’acqua di rubinetto e galleggiano nell’acqua salata?3. La respirazione può essere paragonata alla combustione. E’ una buona analogia ?4. Un solido si scioglie in acqua. Cosa possiamo dire della sua struttura ?5. Come puoi verificare l’affidabilità di una etichetta di acqua minerale ?6. Con la cartina universale si misura il pH delle soluzioni. Quali prodotti domestici sono acidi ? Quali basici ?7. Lo zucchero si scioglie in acqua, ma non conduce la corrente. Puoi trovare altre sostanze con analogo comportamento ? 115
  115. 115. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Tali capacità hanno a che fare con il pensiero creativo, rafforzano il nostro pensiero e sviluppano l’immaginazione. La risoluzione di problemi (problem- solving), specialmente in ambito sperimentale, comporta l’utilizzazione coordinata di più abilità mentali, fra quelle descritte. 116
  116. 116. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Gli indicatori affidabili della comprensione sono: l’allievo sa spiegare quanto appreso; sa fare degli esempi; sa generalizzare; sa applicare il concetto o l’idea e risolve problemi; propone analogie; rappresenta l’argomento in modo diverso (per esempio, utilizza il modello particellare per spiegare argomenti di chimica). 117
  117. 117. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 118
  118. 118. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 119
  119. 119. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Stabilite le competenze del corso, possiamo adattare i contenuti, le tecniche d’istruzione e le tecniche di valutazione ad esse. I livelli di competenza da raggiungere sono stabiliti dal docente, a seconda del tipo di classe o di allievo. L’insegnante progetterà il percorso formativo, discusso con gli allievi, basandosi sulla tappe necessarie per raggiungere la comprensione, argomento per argomento. 120
  120. 120. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 121
  121. 121. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei5. Migliorare la lettura 5. Migliorare la letturacon comprensione. con comprensione. 122
  122. 122. 7. Compilata la scheda finale, valuta subito con una prova la comprensione dell’argomento. 123Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei
  123. 123. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 124
  124. 124. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei Ogni spiegazione è ricondurre un caso unico a qualcosa di generale; Ogni spiegazione identifica un ambito in cui cercare la risposta ad un evento; questo implica una pluralità di ambiti, irriconducibili l’uno all’altro; La scienza non si occupa solo di spiegazioni e le descrizioni di un evento o sistema sono la prassi del lavoro scientifico; Nelle spiegazioni (o nelle descrizioni) vengono fatte molte ipotesi ad hoc per spiegare la non corrispondenza tra risultati teorici e quelli sperimentali; Non esiste un solo tipo di spiegazione applicabile a tutte le discipline scientifiche. 125
  125. 125. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC Carolei 126
  126. 126. Prof. Andrea Checchetti - PON 2008 IC CaroleiAndrea Checchetti 127

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