Didattica laboratoriale delle SCIENZE

Proposte del CIDI di Firenze(Centro di Iniziativa Democratica degli Insegnanti)

Pianella, 24 febbraio 2011

Quadro di riferimentoParadigma dominante: identificazione dei saperi accademici specialistici con i saperi che devono essere trasmessi, sulla base di mediazioni didatticheCrisi dell'insegnamento scientifico in una scuola non più selettiva ed elitariaProblema dell’individuazione di un curricolo (che cosa e come insegnare alle varie età) adeguato ad una situazione economica, sociale e culturale molto diversa da quella di alcuni decenni fa

Scuola selettiva Scuola di tuttiIstruzione di pochi eletti che potranno continuare la ricerca nei vari ambiti specialisticiLa scienza e la tecnica sono viste solo come strumenti, un mestiere a cui essere addestrati, un sapere tecnico, immediatamente fruibile, d’uso.

Formazione degli alunni intesa come acquisizione di cultura e strumento per la cittadinanzaAlcune conoscenze significative delle scienze devono contribuire alla formazione di tutti i cittadini

Scuola selettiva Scuola di tuttiLe idee non si discutono, viene data in breve tempo la summa del sapere in quel campo, si addestra alla risoluzione di esercizi

Le scienze dovrebbero essere adeguate alla comprensibilità di chi le studia, non assunte nella loro veste specialistica in tutti i livelli di scuola.

Nodi critici: enciclopedismo e mancanza di riflessione sulla comprensibilità dei contenuti proposti alle varie età cognitive

I due aspetti sono strettamente legati, perché rinunciare all’enciclopedia del sapere significa fare scelte non casuali che comportano un’analisi della disciplina riguardante gli argomenti essenziali per la comprensione della disciplina, ma significa anche valutare la possibilità che abbiamo di insegnarli in modo significativo in quella determinata fascia scolare.

Nuove ipotesi di curricolo“scegliere e concentrarsi”,

“insegnare alcune cose bene e fondo, non molte cose male e superficialmente”, individuare “nuclei fondanti”

destrutturare i saperi tramandati dalla tradizione manualistica e costruire nuove architetture di conoscenze scientifiche che possano entrare in consonanza con le strutture cognitive e motivazionali degli studenti

profondo ripensamento epistemologico del sapere scientifico scolastico

metodologie didattiche articolate in relazione sia all’età dei discenti sia alla specificità dei saperi disciplinari

necessità di prospettare un modello psicopedagogico per l’insegnamento scientifico, consapevole di ciò che rimane ancora oggi significativo dei contributi più alti della pedagogia e della psicologia dell’apprendimento di questo secolo

Aspetti epistemologiciNel ‘900 si è sviluppata una nuova visione della scienza, nella quale è stata totalmente messa da parte la nozione di verità assoluta ed è stata posta al centro la dimensione dell’ipotesi: scienza è continua rimessa in discussione anche delle conoscenze più consolidate, è atteggiamento critico, è critica della tradizione

Uno degli obiettivi principali dell’insegnamento scientifico dovrebbe essere quello, di carattere trasversale alle specifiche discipline scientifiche, di costruire un’immagine la più adeguata possibile della scienza. E un aspetto importante di questa immagine aggiornata è indubbiamente costituito dal superamento della concezione dogmatica della conoscenza scientifica.

L’insegnamento scientifico tradizionale, invece, ha ancora una impostazione sostanzialmente tardo ottocentesca (contraddistinta da molteplici aspetti quali dogmatismo, enciclopedismo, riduzionismo,…); si rivela inefficace in quanto contribuisce a sviluppare in molti studenti un’immagine della scienza opposta a quella moderna

Le considerazioni epistemologiche sulla nuova visione della scienza dovrebbero invece avere un ruolo pedagogico-didattico fondante per un rinnovamento significativo dell’insegnamento scientifico

Tra le cause dell’inefficacia dell’insegnamento scientifico è stata individuata la lontananza tra le conoscenze scientifiche che vengono insegnate e le concezioni spontanee e le strutture cognitive degli studenti

La scienza rappresenta il tentativo di spiegare il mondo dell’esperienza quotidiana per mezzo di congetture che sono quasi sempre molto al di là o addirittura in contraddizione con le conoscenze di senso comune; lo sviluppo della scienza è quindi costantemente caratterizzato da elementi di discontinuità

Le nuove conoscenze scientifiche significative sono emerse per mezzo di processi inventivi che andavano molto al di là delle conoscenze consolidate e dei paradigmi dominanti.

Mentre nella concezione tradizionale della scienza, dogmatica e lineare, ogni nuovo concetto appare come un ovvio ampliamento di quelli precedenti, nella nuova concezione, ogni nuovo concetto significativo è il prodotto del superamento di un ostacolo epistemologico

Tali discontinuità spesso coincidono con gli ostacoli psicologici che incontrano gli studenti

I concetti elementari dell’organizzazione specialistica delle discipline scientifiche siano tutt’altro che elementari sul piano epistemologico e psicologico.

Comprendere la centralità, nello sviluppo della scienza, del metodo ipotetico-deduttivo, significa prendere consapevolezza della centralità nella scienza della discontinuità e delle connesse implicazioni pedagogico-didattiche.

Indicazioni generali

Scuola secondaria di 2° grado

Mettere da parte l’impostazione specialistica, lineare ed enciclopedica

Porre come variabile fondamentale il contesto entro cui è inserita una qualsiasi disciplina scientifica

L’insegnamento dovrebbe essere caratterizzato da un’impostazione di tipo problematico

L’obiettivo fondamentale dovrebbe essere quello di realizzare la comprensione dei concetti elementari della struttura specialistica delle varie discipline

Scuola primaria e secondaria di 1° grado

Non includere nel curricolo neppure i concetti elementari della struttura specialistica delle discipline scientifiche in quanto la loro comprensione presuppone, da una parte, lo sviluppo di determinate competenze operativo-logico-linguistiche, e dall’altra, contemporaneamente, l’acquisizione di specifiche conoscenze e competenze di tipo fenomenologico

Impostazione fenomenologico-operativa, fenomenologica in relazione al contenuto, e operativa in riferimento alla metodologia didattica

Il “metodo scientifico”Confusione tra il significato didattico e

quello specialistico:il cosiddetto metodo sperimentale è la

traduzione, senza mediazioni, di una metodologia della disciplina specialistica in metodologia pedagogico-didattica

in questo modo si trattano le menti dei bambini e degli adolescenti come se fossero menti “adulte” dal punto di vista scientifico, si prende spunto da quello che si osserva nell’attività di laboratorio per “riscoprire” leggi e definizioni, per parlare di quello che gli insegnanti sanno e che gli alunni non possono neanche immaginare

ciò che caratterizza le scienze e il loro insegnamento è l’esercizio di pensiero-azione sul binomio ipotesi-dimostrazione e solo determinate fenomenologie sono adatte a questa azione-operazione nelle varie età

il “fare” non porta automaticamente alla costruzione della conoscenza se i concetti non sono cognitivamente accessibili e significativi per gli alunni.

Riferimento pedagogico-metodologico: il costruttivismoL’apprendimento si può realizzare se lo

studente è posto al centro del processo di costruzione della sua conoscenza, se lo studente è attivo sul piano cognitivo e se il processo di insegnamento-apprendimento tiene conto delle complesse dinamiche relazionali che possono facilitare o ostacolare la costruzione della conoscenza

Il ruolo dell'insegnante cambia radicalmente: non trasmette più conoscenze, ma è il regista del processo di costruzione della conoscenza

Impostazione fenomenologico-operativa: si intende sostanzialmente un’operatività cognitiva e non un’attività manuale

La metodologia didattica deve sviluppare quanto è più possibile le condizioni che permettano a ciascun studente di costruire la conoscenza, e non tanto di poter effettuare in prima persona il maggior numero possibile di esperimenti

1. sperimentazione-osservazione2. verbalizzazione scritta individuale3. discussione collettiva4. affinamento della

concettualizzazione5. sintesi collettiva

Modello metodologico in 5 fasiche tengono conto delle condizioni complesse del processo di concettualizzazione

1. sperimentazione-osservazioneogni percorso didattico significativo deve svilupparsi sulla base di fenomenologie che si sperimentino e/o osservino, e non che vengano, invece, raccontate o descritte dal libro o dall’insegnante

2. verbalizzazione scritta individualeE’ soltanto il linguaggio, e in particolare il linguaggio scritto che permette l’effettuazione di quelle attività cognitive – descrivere, rappresentare, individuare differenze e somiglianze, individuare relazioni e connessioni causali, classificare e definire – che possono produrre la concettualizzazione, cioè la consapevolezza delle relazioni significative che caratterizzano una determinata fenomenologia; l’obiettivo della seconda fase non è la concettualizzazione adeguata, ma far sì che tutti gli studenti inizino il processo di concettualizzazione

3. discussione collettivao grande significato motivazionale,

cognitivo e comportamentale del confronto e della discussione in classe

o solo nella misura in cui è connessa alle prime due, contribuisce in modo determinante con l’intervento dei pari all’affinamento, con correzioni e completamenti, della costruzione della conoscenza che ciascun studente ha già realizzato

4. affinamento della concettualizzazionel’affinamento della conoscenza si realizza essenzialmente nella terza, ma c’è bisogno anche di un momento in cui ciascun bambino corregga, modifichi e integri, alla luce della discussione collettiva, la sua precedente concettualizzazione.

5. sintesi collettivao l’insegnante alla fine dell’attività,

utilizzando tutto il materiale prodotto e condiviso dagli studenti, ne realizza una sintesi scritta graficamente chiara e linguisticamente corretta

o È un intervento necessario perché, da una parte, le modalità con cui i bambini realizzano l’affinamento della concettualizzazione sono troppo diversificate, e perché, dall’altra, è necessario che il quaderno, che rappresenta il resoconto del processo di costruzione della conoscenza, contenga anche delle sintesi di questo processo comuni a tutti gli studenti

Obiettivi dell’insegnamento delle scienze

Sia i programmi della scuola elementare che della scuola media indicano come obiettivi fondamentali dell’educazione scientifica obiettivi di carattere generale, quali lo sviluppo nello studente di competenze osservative-logico-linguistiche, con la finalità fondamentale di contribuire alla formazione democratica dell’uomo e del cittadino

Queste proposte epistemologiche e metodologiche possono effettivamente contribuire alla formazione democratica e allo sviluppo di competenze trasversali perché:ogli obiettivi specifici di conoscenza

(conoscenze fenomenologiche) proposti per la scuola di base sono soltanto quelli che possono essere acquisiti per mezzo della metodologia di carattere osservativo-logico-linguistico.

ogli obiettivi generali possono essere effettivamente realizzati perché sono stati trasformati nella modalità costante di conduzione dell’attività didattica

Una proposta di curricoloper i fenomeni fisico-chimici

SCUOLA PRIMARIA1. Dagli oggetti ai materiali2. Il fenomeno della combustione3. Proprieta macroscopiche ed operative.

La solubilità4. Il peso5. L’evaporazione dell’acqua6. Liquidi e solidi7. La fusione e la solidificazione8. Il volume e la capacità

SCUOLA SECONDARIA DI 1° GRADO1. Aspetti qualitativi della velocita2. Le classi degli acidi, delle sostanze

basiche e dei sali3. Le forze4. Il peso specifico5. Il galleggiamento6. Temperatura e calore7. Primi fenomeni elettrici8. Primi fenomeni magnetici