SCIENZAINRETESCIENZAINRETE

Formazione 3° Circ. Did.Formazione 3° Circ. Did.

““San Giovanni Bosco” SassariSan Giovanni Bosco” Sassari

11 – 12 settembre 2007 11 – 12 settembre 2007 Antonietta Lombardi Antonietta Lombardi

Alfredo TifiAlfredo Tifi

Motivazioni del corsoMotivazioni del corso

Costruire percorsi longitudinali di Costruire percorsi longitudinali di alfabetizzazione scientificaalfabetizzazione scientifica

Organizzare e sperimentare unità Organizzare e sperimentare unità didattiche in laboratoriodidattiche in laboratorio

Sperimentare nuove metodologieSperimentare nuove metodologie Condividere in rete le esperienzeCondividere in rete le esperienze

Modello formativo per le scienzeModello formativo per le scienze

Scienza nella Scuola primaria: Scienza nella Scuola primaria: a-disciplinarea-disciplinare1. Concetti 1. Concetti organizzatori cognitiviorganizzatori cognitivi, sono , sono propedeutici, transdisciplinari, generali; tramite propedeutici, transdisciplinari, generali; tramite cicli di apprendimento e problem solvingcicli di apprendimento e problem solving2. Metodo sperimentale - critico, tramite attività 2. Metodo sperimentale - critico, tramite attività laboratoriali di investigazione autentiche.laboratoriali di investigazione autentiche.

Scuola 2ª I gr. + prime teorie delle discipline Scuola 2ª I gr. + prime teorie delle discipline scientifiche (es. modello particellare materia)scientifiche (es. modello particellare materia)

Scuola 2ª II gr.+ recupero dei contesti Scuola 2ª II gr.+ recupero dei contesti problematici storici nell’evoluzione delle problematici storici nell’evoluzione delle conoscenzeconoscenze

La scuola deve decidersi, una volta per tutte, se vuole o meno insegnare "come si produce e come si prova nuovo sapere" (Antiseri, 1999)

Organizzatori cognitiviOrganizzatori cognitivi

Classe 1ª: concetti di oggetto, proprietà, Classe 1ª: concetti di oggetto, proprietà, materialemateriale

Classe 2ª: concetti di interazione, sistemaClasse 2ª: concetti di interazione, sistema Classe 3ª: concetti di sottosistema, variabileClasse 3ª: concetti di sottosistema, variabile Classe 4ª: concetti di energiaClasse 4ª: concetti di energia Classe 5ª: concetto di modelloClasse 5ª: concetto di modello

Cicli di apprendimento (R. Karplus)Cicli di apprendimento (R. Karplus)

EsplorazioneEsplorazione (esperienze guidate da una (esperienze guidate da una consegna, relative a un concetto)consegna, relative a un concetto)

InvenzioneInvenzione (introduzione del termine e suo (introduzione del termine e suo utilizzo per introdurre al concetto)utilizzo per introdurre al concetto)

ScopertaScoperta (applicazione ed estensione del (applicazione ed estensione del campo di utilizzo del concetto tramite risoluzione campo di utilizzo del concetto tramite risoluzione di problemi sperimentali. di problemi sperimentali.

Esplorazione e invenzione dovrebbero essere svolte nella stessa giornata. Esplorazione e invenzione dovrebbero essere svolte nella stessa giornata. Le diverse esperienze di scoperta saranno invece realizzate con cadenza Le diverse esperienze di scoperta saranno invece realizzate con cadenza bisettimanale (per avere il tempo necessario alle verbalizzazioni)bisettimanale (per avere il tempo necessario alle verbalizzazioni)

L’attività di scoperta può in parte coincidere con l’esplorazione di un nuovo L’attività di scoperta può in parte coincidere con l’esplorazione di un nuovo concetto, da cui la natura ciclica del metodo.concetto, da cui la natura ciclica del metodo.

InvestigazioniInvestigazioni

Le attività investigative permettono di Le attività investigative permettono di praticare (e acquisire) la metodologia della praticare (e acquisire) la metodologia della scienza. scienza.

Esplorazione e Esplorazione e individuazione del individuazione del problemaproblema

Formulazione di Formulazione di ipotesiipotesi ControlloControllo delle ipotesi e loro critica delle ipotesi e loro critica ConfermeConferme dell’ipotesi più valida dell’ipotesi più valida

Tipologie di esperienze di Tipologie di esperienze di investigazioneinvestigazione

Classe 1ª: oggetti nascosti nei barattolini; Classe 1ª: oggetti nascosti nei barattolini; blocchi logici; gioco dei rettangoliblocchi logici; gioco dei rettangoli

Classe 2ª: macchine operatrici a blocchi logici e Classe 2ª: macchine operatrici a blocchi logici e numerica MO11numerica MO11

Classe 3ª: gioco del circuito; marchingegni Classe 3ª: gioco del circuito; marchingegni semplici; MO12semplici; MO12

Classe 4ª: dado nella scatola; marchingegni Classe 4ª: dado nella scatola; marchingegni semplici; caldo-caldo; MO21semplici; caldo-caldo; MO21

Classe 5ª: individuazione di pattern; Classe 5ª: individuazione di pattern; marchingegni; MO21.marchingegni; MO21.

CONCETTI DI INTERAZIONE – CONCETTI DI INTERAZIONE – EVIDENZA DELL’INTERAZIONEEVIDENZA DELL’INTERAZIONE

Trattandosi di termini nuovi per i bambini, essi non sono nominati né Trattandosi di termini nuovi per i bambini, essi non sono nominati né prima né durante la fase di esplorazione, per essere introdotto solo prima né durante la fase di esplorazione, per essere introdotto solo nella fase di invenzione.nella fase di invenzione.

La conversazione clinica evidenzia le concezioni iniziali degli alunni, La conversazione clinica evidenzia le concezioni iniziali degli alunni, che possono essere esplicitate e condivise in una o più mappe che possono essere esplicitate e condivise in una o più mappe iniziali (matrici cognitive) realizzate in classe. iniziali (matrici cognitive) realizzate in classe.

Strategia didattica: gli insegnanti hanno presente una mappa Strategia didattica: gli insegnanti hanno presente una mappa scientifica del concetto di interazione adeguata al contesto della scientifica del concetto di interazione adeguata al contesto della classe (mappa meta) e sceglieranno o adatteranno le esperienze di classe (mappa meta) e sceglieranno o adatteranno le esperienze di scoperta per evidenziare gli aspetti critici delle concezioni iniziali, scoperta per evidenziare gli aspetti critici delle concezioni iniziali, per elaborare le necessarie differenziazioni, precisazioni, estensioni per elaborare le necessarie differenziazioni, precisazioni, estensioni e collegamenti del concetto di interazione ad altri concetti.e collegamenti del concetto di interazione ad altri concetti.

Fine ciclo: si realizza o completa la mappa concettuale costruita Fine ciclo: si realizza o completa la mappa concettuale costruita dalla classe. Essa comprenderà tutte le articolazioni del concetto dalla classe. Essa comprenderà tutte le articolazioni del concetto realmente assimilate e vari esempi. Molto utile la comparazione con realmente assimilate e vari esempi. Molto utile la comparazione con la matrice cognitiva iniziale.la matrice cognitiva iniziale.

Mappa del concetto scientificaMappa del concetto scientifica(livello massimo)(livello massimo)

Mappa scientifica “meta” Mappa scientifica “meta” adattata al contesto educativoadattata al contesto educativo

Che cosa può accadere tra due o Che cosa può accadere tra due o più cose? più cose?

1.1. acqua, bicarbonato, vitamina C acqua, bicarbonato, vitamina C

2.2. BTB, succo di limone, bicarbonato BTB, succo di limone, bicarbonato

3.3. limatura, magnete, acetolimatura, magnete, aceto

4.4. batteria da 4,5 V, lampadina, filo batteria da 4,5 V, lampadina, filo

5.5. carta copiativa, bastoncino di legno, carta copiativa, bastoncino di legno, foglio bianco foglio bianco

6.6. cristalli lettiera, vino rosso, sale grossocristalli lettiera, vino rosso, sale grosso

PS_1. Ti viene consegnata una pila PS_1. Ti viene consegnata una pila da 1,5 V, un filo e una lampadina. da 1,5 V, un filo e una lampadina. Riesci a far accendere la Riesci a far accendere la lampadina? lampadina?

Sul vassoio: Sul vassoio: batteria da 1,5 Vbatteria da 1,5 V Filo di rame di circa 12 cm spellato alle Filo di rame di circa 12 cm spellato alle

estremitàestremità Lampadina Lampadina

PS_2. C'è interazione tra BTB blu PS_2. C'è interazione tra BTB blu e il tuo respiro? E tra BTB e l'aria e il tuo respiro? E tra BTB e l'aria della pompa? Prepara un della pompa? Prepara un esperimento per riconoscere quale, esperimento per riconoscere quale, tra due palloncini uguali contiene tra due palloncini uguali contiene aria normale e quale aria respirata. aria normale e quale aria respirata.

Sul vassoio:Sul vassoio: Soluzione di BTB Blu in acqua LevissimaSoluzione di BTB Blu in acqua Levissima CannucciaCannuccia Pompa per palloncini e raccordo di gommaPompa per palloncini e raccordo di gomma Palloncini di colore diversoPalloncini di colore diverso

PS_3. Costruisci una coppia di PS_3. Costruisci una coppia di telefoni comunicanti con lo spago telefoni comunicanti con lo spago cerato lungo 20 m e due vasetti. cerato lungo 20 m e due vasetti. Come si può interrompere la Come si può interrompere la comunicazione (senza tagliare il comunicazione (senza tagliare il filo)? filo)? Sul vassoio:Sul vassoio:

Rocchetto di filo,Rocchetto di filo, Due vasetti di yoghurt o bicchieri di cartaDue vasetti di yoghurt o bicchieri di carta Forbici a punta e/o matita a puntaForbici a punta e/o matita a punta

PS_4. A quale distanza minima la PS_4. A quale distanza minima la bussola e il magnete bussola e il magnete interagiscono? Esiste qualche interagiscono? Esiste qualche modo per modificare questa modo per modificare questa distanza minima? distanza minima?

Sul vassoio:Sul vassoio: BussolaBussola MagneteMagnete Riga da 60 cmRiga da 60 cm

PS_5. Scopri quale barattolino PS_5. Scopri quale barattolino contiene il chiodino e quali contiene il chiodino e quali contengono soltanto sale, avendo contengono soltanto sale, avendo a disposizione un magnete (non a disposizione un magnete (non puoi aprire i barattoli) puoi aprire i barattoli)

Sul vassoio: Sul vassoio: 4 barattolini chiusi, contententi per più della 4 barattolini chiusi, contententi per più della

metà sale grosso, contrassegnati A, B, C, D.metà sale grosso, contrassegnati A, B, C, D. Un magneteUn magnete Un chiodino da suole in uno dei 4 barattoliniUn chiodino da suole in uno dei 4 barattolini

PS_6. L'alluminio e il sale di rame PS_6. L'alluminio e il sale di rame non interagiscono. Con quale di non interagiscono. Con quale di questi ingredienti si riesce ad questi ingredienti si riesce ad attivare un'intensa interazione? attivare un'intensa interazione? A) aceto; B) bicarbonato; C) sale; A) aceto; B) bicarbonato; C) sale; D) zucchero D) zucchero Sul vassoio:Sul vassoio:

5 bicchieri di plastica trasparenti5 bicchieri di plastica trasparenti Pezzi di foglio di alluminioPezzi di foglio di alluminio Bicchiere con soluzione di solfato di rame in acqua Bicchiere con soluzione di solfato di rame in acqua

distillata o Levissimadistillata o Levissima 4 recipienti con sale, zucchero, bicarbonato, aceto.4 recipienti con sale, zucchero, bicarbonato, aceto. Cucchiaini, eventuale carta da filtro e imbuto.Cucchiaini, eventuale carta da filtro e imbuto.