Università degli Studi di Udine Corso di laurea in Scienze della Formazione Primaria TESI DI LAUREA ANALISI DEL PORTFOLIO IN UN CORSO DI STORIA DELLA SCIENZA.

Presentazione sul tema: "Università degli Studi di Udine Corso di laurea in Scienze della Formazione Primaria TESI DI LAUREA ANALISI DEL PORTFOLIO IN UN CORSO DI STORIA DELLA SCIENZA."— Transcript della presentazione:

1 Università degli Studi di Udine Corso di laurea in Scienze della Formazione Primaria
TESI DI LAUREA ANALISI DEL PORTFOLIO IN UN CORSO DI STORIA DELLA SCIENZA PER LA FORMAZIONE DELLA PCK DI FUTURI INSEGNANTI DELLA SCUOLA PRIMARIA IN AMBITO SCIENTIFICO Relatore Laureando Prof. Alberto Stefanel Sara Santi

2 Introduzione La formazione degli insegnanti di scuola dell’infanzia e primaria alla didattica delle scienze è un nodo problematico attraverso cui passa la possibilità di costruire nelle nuove generazioni una cultura scientifica attivabile e integrata con gli altri ambiti (citazione). Shulman per primo ha individuato la necessità di formare gli insegnanti alla costruzione delle PCK, ossia a quell’insieme di conoscenze che caratterizzano la specificità della professionalità docente (Shulman, 1986). Note da dire o far capire mentre si parla: 1) Cultura scientifica attivabile: per le scelte che la società chiamerà tutti i cittadini a fare; cultura scientifica integrata, ossia non come conoscenza a parte attivata solo in determinati contesti, ma come ambito di competenze (su contenuti, metodologie, modo di guardare ai fenomeni, come pure strumento per risolvere razionalmente problemi 2) conoscenza pedagogica del contenuto: PCK (Pedagogical Content Knowledge). Cioè la conoscenza della materia insegnata, sovrapposta a quella pedagogica di “come insegnare” determinati contenuti disciplinari. La combinazione di questi due campi della PCK comporta anche: -la conoscenza di come strutturare e rappresentare contenuti accademici per l'insegnamento diretto con gli studenti; -la conoscenza delle concezioni comuni, pregiudizi e difficoltà che gli studenti incontrano quando apprendono un particolare contenuto; la conoscenza delle strategie didattiche specifiche che possono essere utilizzate per rispondere ai bisogni di apprendimento degli studenti in particolari circostanze in aula.

3 Introduzione Ciò trova risonanza nel modello della ricostruzione educativa (MER:Duit, 2006) secondo cui la struttura dei contenuti scientifici deve essere ricostruita in chiave didattica per poter essere proposta agli studenti affinché essi la possano comprendere. Note da dire o far capire mentre si parla: Tale processo di ricostruzione prevede due fasi: - analisi dei contenuti disciplinari per una loro “elementarizzazione”, ossia individuazione dei nuclei fondanti degli ambiti tematici oggetto dell’insegnamento [attenzione, nota in caso di domande: non è un processo di semplificazione (che implica il guardare solo agli aspetti più semplici, il partire dal semplice per poi passare al complesso  strategia che molta letteratura ha riconosciuto alla base dei problemi di apprendimento degli studenti), ma di individuazione dei (Pochi) concetti veramente importanti, quelli che fondano il sapere scientifico di un certo ambito e la cui trattazione permette di costruire un sapere compiuto, ma anche in grado di poter evolversi… - Ricostruzione dei contenuti in chiave didattica, attraverso esempi, esperienti, giochi che possano rendere accessibili e comprensibili per gli studenti tali contenuti fondanti e un percorso didattico coerente che faccia emergere il valore culturale e formativo dell’ambito considerato. La MER, definendo il modello di riferimento sulla progettazione dell’innovazione didattica con una prospettiva di ricerca, individua anche elementi, contenuti e loro bilanciamento per la formazione degli insegnanti. In tale modello, la didattica scientifica si avvale in forma integrata e rielaborativa di diversi ambiti tematici tra cui la storia della scienza.

4 La storia della scienza
può assumere un valore importante per: Contribuire al retroterra culturale che aiuta l'insegnante nell'esplicitazione della sua didattica (Citare Mattew…….) Formare la conoscenza culturale dei contenuti (CCK: Galili, 2009) Individuare i nodi problematici e i contesti problematici di tipo storico di ogni specifica tematica, le piste di ragionamento logicamente possibili, aiutando nella formazione di PCK mirate ad individuare tali piste e a superare i nodi problematici (Shulman 1986; Duit 2006;….). Contestualizzare i contenuti in modo che abbiano più senso per gli studenti, siano culturalmente più significativi e integrati con il resto delle loro conoscenze, li aiutino a comprendere la natura della Scienza (…..). 0) Nella prospettiva di una formazione degli insegnanti mirata alla costruzione di PCK e di competenze progettuali basate sul MER….la storia della scienza… Più che aneddoti vari e annotazioni sugli scienziati (che possono comunque essere usati come spunti, intermezzi/inserti, approfondimenti didattici), possono essere utili esperimenti storici rivisti in chiave didattica, contesti fenomenologici e problematici che seppure significativi storicamente sono poi stati tralasciati nella ricostruzione razionale/accademica dei contenuti e che possono riacquistare un ruolo nella ricostruzione didattica dei contenuti. Il parallelismo tra problemi di apprendimento e nodi storici adombrato da alcuni autori (citare), va riletto in termini di percorsi concettuali attivati dall’analisi di fenomenologie  l’apparente parallelimo tra sviluppo cognitivo e sviluppo storico delle idee nasconde l’attivazione di idee che si sviluppano logicamente quando si affronta la fenomenologia con approcci locali e nongenerali. La comprensione della natura della scienza ha un importante ruolo orientante

5 Obiettivi della tesi Analizzare il ruolo del corso di Storia della Scienza alla formazione scientifica di un campione di futuri insegnanti di scuola primaria e dell'infanzia del corso di Scienze della Formazione Primaria dell'Università di Udine (due coorti di studenti: C1 a.a (N1=29) ; C2 a.a (N2=27) Alla costruzione di: PCK sulle difficoltà d'apprendimento degli studenti nei loro percorsi concettuali, attraverso l'analisi di difficoltà che storicamente sono state incontrate nello sviluppo della scienza competenze nella progettazione didattica, che si avvalga del contributo della Storia della Scienza La terza coorte di studenti che hanno frequentato il corso nell’a.a non sono stati inclusi nel campione in quanto hanno cominciato il corso quando l’analisi di tesi era già stata effettuata. Competenza nel riconoscere i ragionamenti alla base delle concezioni degli studenti su tipici nodi scientifici che sono stati anche nodi storici. Progettazione di microteaching, di attività con chiari obiettivi e coerente impostazione

6 STRUMENTI E METODI DI ANALISI
Parti del portfolio analizzate: A) Pre-Questionario: 44 (21 di C1 e 23 di C2) B) Post-Questionario: 26 (14 di C2 che avevano anche risposto al Pre-Questionario) C) Spunti didattici del Quaderno dell’insegnante: 14 (C2) I 14 corsisti (SC2) di cui si dispone dei tre strumenti A), B), C) costituiscono il sotto-campione centrale per l'analisi svolta. Riposte aperte: analisi con i criteri della ricerca qualitativa (Erickson, Niedderer, 1989) individuando gli elementi emersi, i modi di rispondere alternativi qualitativamente differenti (Niedderer, 1989 – Stephanou, 1999) in cui gli studenti hanno concettualizzato il fenomeno studiato, nella prospettiva della metodologia di analisi fenomenografica (Marton, 1981) Per dare risposta alle domande di ricerca della presnete tesi sono state prese in considerazione per l’analisi le seguenti parti cel portfolio: A) SC2 è il sottocampione centrale perché: si sono potute analizzare PCK e competenze progettuali prima e dopo il corso sugli stessi aspetti e con l’ulteriore elemento dei dati ricavati dall’analisi dei quaderni dell’insegnante. B) Sono stati individuati i fattori che emergono in riferimento alle specifiche PCK obiettivo del quesito oggetto di analisi, e sono state costruite delle categorie di risposta, rilevando la frequenza con cui compaiono gli elementi; sono poi state individuate le categorie mutualmente esclusive di risposta per evidenziare una correlazione tra le risposte del pre e post-questionario e tra domande su cui si è esplorata l'eventuale correlazione fatta dai corsisti o presupposta a priori

7 STRUMENTI E METODI DI ANALISI
Test 2 modificato di Yates per piccoli campioni: - vi sono differenze statisticamente significative tra le due coorti C1 e C2? - vi sono differenze statisticamente significative tra SC2 e i restanti di C2? Test di Spearman: - Ricerca di correlazioni tra categorie di risposte a quesiti diversi del questionario. In particolare è stato utilizzato il Test 2 modificato di Yates per piccoli campioni per stabilire se vi sono differenze….., il test di Spearman per…..

8 Obiettivi formativi del Corso di Storia della Scienza:
fornire una panoramica sia in chiave storica, sia disciplinare dei nodi concettuali affrontati alla nascita delle scienze moderne: fisica, astronomia, biologia/medicina/scienze della natura, scienze della terra, matematica attivare una riflessione sulla natura della scienza (statuti epistemici delle diverse discipline trattate) avere esperienza delle diverse valenze della Storia della Scienza nella Didattica Scientifica e nella formazione degli insegnanti di scuola primaria, in particolare su: nodi concettuali di carattere storico esperimenti didattici ispirati da esperimenti storici proposte di attività didattiche ispirate o incentrate su Storia della Scienza

9 Il questionario Il questionario (proposto all'inizio e alla fine del corso) è diviso in due parti: Parte A –obiettivi del corso; Parte B - PCK Parte A): obiettivi di questo corso? Attività? modalità di lavoro? (Come?); Contenuti? (Su cosa?); come contribuisce un corso su Storia della Scienza alla formazione della professionalità insegnante per l'educazione scientifica? Si considerano qui le parti del portfolio che sono state oggetto di analisi. Mira a: esplorare l'aspettativa (pre) e la percezione (post) dei corsisti riguardo al contributo alla professionalità docente del corso.

10 Il questionario Parte B -PCK
7 quesiti: propongono simulazioni di contesto classe che esplorano nodi concettuali dei principali ambiti tematici sviluppati. Cinque propongono frasi o concezioni tipiche di studenti che richiamano concezioni storiche (sfericità della Terra e viaggi Colombo; liquidi e solidi; natura atomica della materia; Evoluzionismo secondo Lamarck e creazionismo; moto del proiettile), :  Si richiede di commentarle per fare emergere il punto di vista del corsista  Indicare con quali concezioni storiche esse risuonano  come poter affrontare i nodi d'apprendimento sottesi alle affermazioni degli studenti  spunti didattici relativi alla Storia della Scienza su questo punto. Un quesito: natura della scoperta scientifica (da una frase di Galilei): commentarla e collegandola ad altre concezioni precedenti Un quesito: argomentazioni storiche a supporto della relatività del moto I quesiti sono focalizzati su specifici nodi emersi nella storia della scienza e che sono anche problemi di apprendimento degli studenti, su snodi rilevanti delle diverse tematiche trattate nel corso, che avessero carattere trasversale e quindi offrissero l’opportunità per sviluppo didattici in più direzioni sia in ambito scientifco, sia in ambito storico. Entrambe le parti del questionario sono state oggetto di analisi della presente tesi, come già detto sia per quello che riguarda i questionari compilati in ingresso, sia per quello che riguarda i questionari presentati all’esame nel portfolio del corso.

11 Il portfolio del corso 1) il quaderno dell'insegnante, costituito da due parti: - una composta dalla rielaborazione e integrazione degli appunti di lezione - una relativa agli spunti didattici per fare scienza con i bambini Tale seconda parte è stata oggetto di analisi in merito a: Contenuti su cui si sono incentrati tali spunti Carattere di tali spunti ((che è stata quella oggetto d’analisi)

12 Form. culturale su storia e natura della scienza
Analisi pre test (n1= 21; n2=37): Q1 obiettivi corso Cat Descrizione N 2011 N 2012 N tot % 2011 % 2012 % tot Form. culturale su storia e natura della scienza Formare «cultura generale relativa ai principali fatti storici che hanno caratterizzato la scienza e il suo sviluppo” 9 18 27 42 48 46 Capire quanto le condizioni socio-economiche-politiche-religiose hanno inciso sul processo scientifico 1 2 5 3 Natura della scienza/ metodo scientifico/ quando si inizia a parlare di scienza 4 11 Form. su con. sci. «Vedere la scienza in modo sperimentale» 19 7 Costruire conoscenza scientifica di base 10 14 12 Formazione su didattica «Come si può spiegare la scienza ai bambini» 8 22 21 «Formare un futuro insegnante di Sto-Sci» Tot 37 58 100 58 %  formazione culturale dell’insegnante su sto-sci, natura scienza 19 %  formazione culturale dell’insegnante su contenuti scientifici I corsisti si sono focalizzati su singoli elementi [queste categorie devono essere presentate come mutuamente esclusive].. La maggior parte degli studenti (77% =58+19) che affronta il corso si aspetta che esso serva unicamente (o prevalentemente) a completare il proprio bagaglio culturale con una formazione nell’ambito della storia della scienza o unicamente in ambito scientifico. Una minoranza (23%) si aspetta che il corso possa servire per costruire anche competenze didattiche, per quanto espresse genericamente con «come si può spiegare la scienza ai bambini». 23 %  formazione sulla didattica (scientifica)

13 Form. culturale su storia e natura della scienza
Analisi post test (n2A= 11; n2B=14)- QA1 Obiettivi del corso Cat mutuamente esclusive Cat Descrizione Pre % Nnf 2012 N f 2012 % tot Form. culturale su storia e natura della scienza Formare «cultura generale relativa ai principali fatti storici che hanno caratterizzato la scienza e il suo sviluppo” 46 11 90 Capire quanto le condizioni socio-economiche-politiche-religiose hanno inciso sul processo scientifico 3 1 15 Natura della scienza/ metodo scientifico/ quando si inizia a parlare di scienza 9 20 Form. su con. sci. «Vedere la scienza in modo sperimentale» 7 5 Costruire conoscenza scientifica di base 12 2 10 Formazione su didattica «Come si può spiegare la scienza ai bambini» 21 80 «Fornire riflessioni per far superare nodi e problemi di apprendimento” 4 30 «Formare un futuro insegnante di Sto-Sci» 100 4 (15%) 4 (15%) 15 (60%) Nel post test (con percentuali statisticamente analoghe tra frequentanti e non frequentanti) su 25: in 3 hanno indicato 1 solo elemento, in 62 elementi, 10 3 elementi, 6 4 elementi (a differenza del pre test in cui avevano indicato un elemento prevalente) una larga parte dei corsisti ha indicato come obiettivi del corso il formare la cultura generale e la competenza in didattica scientifica La categoria più numerosa nel post-test è costituita da chi ha indicato entrambi gli aspetti (19=15+4, pari al 75% del totale), tra i quali 4 hanno aggiunto tra gli obiettivi del corso la formazione in ambito scientifico. Nel post test, emerge una maggiore consapevolezza del ruolo del corso sia per una formazione di tipo culturale generale, sia per la formazione delle competenze professionali. È importante rilevare anche il significativo aumento di chi ha indicato tra gli obiettivi la riflessione sulla natura della scienza e sulla riflessione sui nodi concettuali e chi ritiene che il corso miri a formare un «futuro insegnante di Sto-Sci». E’ evidente il ruolo che ha avuto il corso e i materiali messi a disposizione dei corsisti nel far maturare tale consapevolezza. 3 (10%)

14 Analisi pre/post test (n1= 21; n2=37 Nnf11; Nf 14):
Q2 Quali attività Nel Pre questionario Esperimenti/lezioni frontali/attività di gruppo (57%) Lab did (7%) ricerche e approfondimenti 7% Nel Post questionario Si aggiungono attività di discussione e laboratorio didattico e PCK (30%), esempi didattici (11%) Q3 come? Riguardo alle modalità di lavoro le categoria In ingresso e in gran parte in uscita coincidono con quelle delle attività (è necessario uno specifico lavoro per formare insegnanti a distinguere attività e modalità di lavoro) QA4: su cosa? Da una esclusiva propensione a contenuti scientifici (32%) o di storia della scienza (33) A una più diffusa attenzione ad attività per capire come affrontare la materia con i bambini e che argomenti trattare (23 %) con analoghe % per le voci citate nel pre questionario

15 A) Crea bagaglio di conoscenze spendibili nell'insegnamento 35 64
Analisi pre/post test (n1= 21; n2=37 Nnf11; Nf 14): Q5 Come il corso contribuisce alla professionalità docente  Elementi Pre % Post % A) Crea bagaglio di conoscenze spendibili nell'insegnamento 35 64 B) Aiuta a capire il punto di vista dei bambini e le loro idee ingenue 6 36 C) Spunti, esperimenti adatti a bambini 19 24 D) Conoscenze su storia sci 31 E) Pensiero critico 2 NR 4 La domanda esplicitamente focalizzata sul ruolo professionalizzante del corso, determina uno spettro di risposte più spostato verso il contributo alla didattica di quanto rilevato nel primo quesito sugli obiettivi. D’altro canto, analogamente a quanto rilevato per il primo quesito, se in ingresso le risposte si sono quasi equamente ripartite tra le cat A e D in uscita la categoria prevalente di risposte è stata quella che ha previsto entrambi gli elementi contemporaneamente. Nel post test emerge inoltre una più ampia articolazione del ruolo del corso per la costruzione delle competenze didattiche (cat B, C). Da osservare che

16 Analisi quesiti PCK Dei 77% dei rispondenti:
Uno studente in classe, parlando con i suoi compagni della scoperta dell'America, afferma che Cristoforo Colombo con il suo viaggio dimostrò che la Terra è rotonda, contrariamente alle credenze sino ad allora che attribuivano alla Terra una forma piatta. Un secondo studente afferma: “nelle immagini della Terra secondo la divina commedia era tonda...”. 1.1 commentare la posizione di ciascuno studente - 71% Discute le due posizioni indicando il ruolo esplorativo del viaggio di Colombo e non di dimostrazione della sfericità della Terra e positiva connessione tra immagine della Terra Dantesca e concezioni antiche sulla sfericità della Terra 14% Giudizio di correttezza sull’asserzione del primo studente. 10% risposte in base a fonti diverse Dei 77% dei rispondenti: 46% : giudizio di correttezza delle due affermazioni (40% I corretto; 6% II corretto) 31%: i due studenti rispondono in base a fonti diverse In ingresso i corsisti tendono a dare un giudizio di merito sulla correttezza o meno delle affermazioni, ovvero a motivarne la diversità in base alle diverse fonti da cui vengono tratte le informazioni. Nel post questionario, la maggior parte della risposte (di cui il 70% dei frequentanti) ha discusso le posizioni dei due studenti evidenziando che la sfericità della terra era ben nota prima dei viaggi di Colombo, come del resto evidenzino le immagini della terra dantesca. Le risposte dei corsisti, pur rimanendo molto orientate a dare un giudizio di correttezza o meno, net questionario in uscita problematizzano e arricchiscono la risposta con dati e riflessioni.

17 Analisi quesiti PCK Discussione ipotesi sfericità, pensatori
Uno studente in classe, parlando con i suoi compagni della scoperta dell'America, afferma che Cristoforo Colombo con il suo viaggio dimostrò che la Terra è rotonda, contrariamente alle credenze sino ad allora che attribuivano alla Terra una forma piatta. Un secondo studente afferma: “nelle immagini della Terra secondo la divina commedia era tonda...”. Pre % Post % <II a.c. 5 71 60 29 16 NR 19 - periodo storico (a grandi linee) in cui si è affermata l’idea della sfericità della terra Pre % Post % Discussione ipotesi sfericità, pensatori 50 24 Integrazione analisi documenti storici e materiali MM 14 Esperimenti storici 19 Contrapposizione di gruppi di bambini che devono sostenere le due posizioni 10 Drammatizzazione teatrale Da idee e immagini dei bambini a confronto con immagini storiche e da multimedia 8 NR 42 - spunti didattici per un'integrazione di Storia e Scienza nella didattica su questo punto La competenza nel collocare quando l’idea che la Terra fosse sferica si è profondamente modificata, ma si è soprattutto arricchita della competenza nell’argomentare le posizioni di diversi autori, nonché di portare prove di detta sfericità utili anche come spunti didattici: metodo di misura di Eratostene; forma dell’ombra della Terra nelle eclissi da Aristotele; osservazioni delle barche all’orizzonte. L’integrazione tra didattica scientifica e storia della scienza si è arricchita notevolmente per la gande maggioranza degli studenti in particolare per quello che riguarda proposte laboratoriali di esplorazione integrata di fonti diverse (storiche e MM-Multimediali; esperime nti storici (esplicitati e definiti); attività che coinvolgono i bambini i giochi e rapp teatrali; in attività in cui si integrano immagini e idee dei bambini e immagini storiche. È evidente il positivo ruolo di stimolo alla progettazione del quesito e nello specifico alla attività laboratoriale focalizzata a ben definiti obiettivi.

18 - riconducibilità storica dei nodi: ad es
- riconducibilità storica dei nodi: ad es. riconoscimento della teoria evoluzionistica di Lamarck e sua distinzione da quella di Darwin Pre-Questionario Post-Questionario Per lo più non erano note le due teorie, ed erano state citate parzialmente senza riferimento agli autori Lamarck: il corpo si adatta all'ambiente e trasmette ereditariamente i mutamenti alla progenie. Darwin: selezione naturale della specie - modi di intervenire in classe: spunti didattici per un'integrazione di Storia della Scienza e didattica, attraverso soprattutto attività pratiche. Pre-Questionario Post-Questionario Citazione generica di attività pratiche. Esempi specifici in merito alla sfericità della Terra, al concetto di liquido, teoria eliocentrica dell'universo, il moto dei corpi NB non ha senso mettere le cose in questo modo. Deve mettere dati come ho messo nelle parti che le ho modificato.

19 Conclusione Il corso di Storia della Scienza ha contribuito:
alla formazione della professionalità dei futuri docenti di scuola primaria su come strutturare e rappresentare i contenuti per l'insegnamento diretto con gli studenti, riconoscendo le idee comuni e i nodi storici ad essi sottesi, a elaborare delle strategie didattiche specifiche che possano essere utilizzate in aula per giungere a specifici snodi concettuali, integrando contenuti scientifici e delle scienze umane (es. confronto e scambio di idee tra pari) per ridurre il meno proficuo formalismo Sono maturate competenze nella messa a punto di attività laboratoriali focalizzate su specifici obiettivi, superando la genericità che spesso caratterizza la progettazione dei docenti in formazione, per quanto tali proposte non si siano strutturate in veri e propri percorsi didattici. In merito all’ultima frase: proprio per il carattere e impostazione del Corso l’esito atteso era un miglioramento nella progettazione di attività in particolare di tipo laboratoriale. Unaa volta di più si può documentare che la competenza nella progettazione di percorsi coerenti e organici necessita di una specifica azione formativa, che non può essere comunque esaurta in un corso di 25 h.

20 Conclusioni I seguenti argomenti sono restati problematici per i corsisti anche a fine corso: Caratterizzazione dei liquidi e natura del nodo per cui si attiva l’associazione liquido-acqua spinta della mano e moto del proiettile (e teoria dell’impetus) Concezione neoplatonica di Galilei sulle teorie scientifica (ossia scoperta scientifica come lettura di leggi scritte nella natura in linguaggio matematico vs teorie scientifiche come libere costruzioni del pensiero umano) Sono questi temi/apetti di cui tener conto per una eventuale riprogettazione di un corso di Storia della Scienza.