SILSIS UNIVERSITA’ di PAVIA LABORATORIO DIDATTICO DELLE SCIENZE SPERIMENTALI A0 60 I anno I semestre terzo incontro Docente A. Colli Materiale di lavoro.

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1 SILSIS UNIVERSITA’ di PAVIA LABORATORIO DIDATTICO DELLE SCIENZE SPERIMENTALI A0 60 I anno I semestre terzo incontro Docente A. Colli Materiale di lavoro ad uso interno dei tirocinanti SILSIS Alcune parti potrebbero provenire da fonti non citate Mi scuso per eventuali errori ortografico o di sintassi

2 TERZO INCONTRO 11 febbraio L’importanza di ciò che “l’alunno sa già”: come si fa a scoprirlo? E se ha delle “misconoscenze”? Come individuare gli “ostacoli” che rendono difficoltoso l’apprendimento IN GRUPPO Preparazione di un miniquestionario relativo all’argomento scelto dal gruppo. COME SUPERARE GLI OSTACOLI? STRATEGIE per una didattica “significativa”: didattica narrativa, studio di casi, problem solving, costruzione di mappe I progetti Ricercare alcuni progetti riguardanti le SCIENZE SPERIMENTALI (per i prossimi incontri)

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4 DAI CONCETTI ALLA MAPPA
UN ESEMPIO DI MAPPA

5 LA DIDATTICA PER CONCETTI
CONCETTI STRUTTURANTI DALLA MAPPA ALL’ITINERARIO DIDATTICO IL QUESTIONARIO PER SCOPRIRE Cosa pensa l’alunno Cosa sa già -Attività “normale”, senza lo spettro della valutazione -Domande non devono suggerire le risposte -Domande e Interpretazione legata agli alunni (età, tipo di scuola ecc.) -Pianificare il lavoro Domande aperte Linguaggio “comune” Analizzarle insieme agli alunni (discussione) esempio

6 I CONCETTI possono essere organizzati in MAPPE
Mappa iniziale con CONCETTI STRUTTURANTI Mappa del proprio itinerario didattico Mappe degli alunni ESEMPIO DI CONCETTI PER UN PERCORSO DI GENETICA UN PERCORSO DI MICROBIOLOGIA DI ANATOMIA-FISIOLOGIA PROVIAMO A CERCARE GLI OSTACOLI

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9 dal Percorso di tirocinio di Emilia Ranieri Anno acc 2003-2004

10 UN PERCORSO DI GENETICA
Dal DNA ai cromosomi Gli alunni prima di affrontare il percorso didattico proposto, dovrebbero avere acquisito il concetto di: Atomo, legame chimico, molecola, macromolecola e cellula. Nel corso dell’itinerario si impadroniranno dei concetti di: DNA Cromosoma Cellula: somatica e germinale Riproduzione cellulare Mitosi Meiosi Fecondazione Cariotipo Diagnosi prenatale Dal percorso di tirocinio di Emilia Ranieri anno acc

11 I caratteri ereditari si trasmettono tramite il DNA che contiene l’identità genetica di ciascun individuo le cellule somatiche si riproducono tramite mitosi quelle germinali tramite meiosi il numero dei cromosomi è specie-specifico e si mantiene costante tramite la gametogenesi e la fecondazione i caratteri ereditari vengono assortiti tramite la meiosi e la fecondazione il sesso di un individuo è determinato dall’eterocromosoma del gamete paterno L’armonico sviluppo di un individuo è determinato dall’integrità della struttura del DNA, contenuto nelle sue cellule, e dell’organizzazione di questo in cromosomi

12 Concetto strutturante: i caratteri ereditari si trasmettono tramite il DNA che contiene l’identità genetica di ciascun individuo domande impostate per verificare le rappresentazioni sulla differenza tra caratteri ereditari ed acquisisti Immagina che ad un topolino di campagna capiti un incidente a seguito del quale gli rimane la coda mozzata. Quando la ferita presente sulla parte restante di coda si è rimarginata, il topolino si accorge che oltre ad arrampicarsi meglio riesce anche a sfuggire più rapidamente ai gatti. Secondo te i discendenti di questo topolino avranno questa caratteristica? Spesso i genitori, riferendosi ad un atteggiamento (vivace, obbediente/disobbediente, ecc.) o ad una capacità (disegnare bene, orecchio musicale, ecc.) del proprio figlio dicono: “…. È così… perché ce lo ha nel sangue!”. Secondo Te è scientificamente corretta questa affermazione? Possibili ostacoli: idea lamarkiana dell’ereditarietà, oppure idea che i caratteri ereditari siano trasmessi tramite il sangue

13 Nome Data QUESTIONARIO Immagina che ad un topolino di campagna capiti un incidente in seguito al quale gli rimane la coda mozzata. Quando la ferita presente sulla parte restante di coda si è rimarginata, il topolino si accorge che riesce a sfuggire più rapidamente ai gatti. Secondo te i discendenti di questo topolino avranno la stessa caratteristica? Motiva la risposta. Spesso i genitori, riferendosi ad un atteggiamento (vivace, obbediente/disobbediente, ecc.) o ad una capacità (disegna bene, ha orecchio musicale, ecc.) del proprio figlio dicono: “…. È così… perché lo ha nel sangue!”. Secondo Te questa affermazione è scientificamente correta? Motiva la risposta. Secondo te nella fecondazione naturale e in quella artificiale (dalla quale si ottengono i cosiddetti “bambini in provetta”) entrano in gioco le stesse cellule? Motiva la risposta. Perché i figli in alcuni aspetti fisici, come il colore degli occhi o dei capelli, assomigliano ai genitori o ad uno di essi in particolare?. Secondo te lo Scimpanzé, che viene considerato l’animale più vicino alla specie umana, ha lo stesso numero di cromosomi dell’uomo? Motiva la risposta. Secondo te, il tipo di dieta seguita da una donna in gravidanza influisce in qualche modo sulla determinazione del sesso del nascituro? Motiva la risposta Probabilmente avrai sentito dire che quando una donna ha molti figli maschi di lei si dice che “…è una donna da Re!!!”. Sicuramente, studiando la storia, avrai potuto riscontrare che alcuni sovrani hanno ripudiato la loro moglie perché da lei nascevano solo figlie femmine e al regno occorreva garantire un erede maschio. Cosa pensi di queste situazioni dal punto di vista biologico? Alla polizia scientifica basta un capello o la saliva su un mozzicone di sigaretta lasciato sul luogo di un delitto per risalire all’identità di un assassino. Sai spiegare perché? Avrai certamente sentito dire che alle donne che affrontano una gravidanza dopo i 35 si consiglia di sottoporsi ad analisi cliniche particolari. Sai dire quali sono e a che cosa servono? Dopo l’incidente nucleare di Chernobyl i figli delle persone che sono state colpite dalle radiazioni nascono spesso con gravi malformazioni e/o con gravi malattie. Secondo te per quale motivo?

14 1dal Percorso di tirocinio di LUCA BERTOLOTTI- Anno acc 2003-2004
MMICRORGANISMI ED ALIMENTAZIONE 1Concetto di microrganismo.   -        Come mai è così importante disinfettarsi una ferita, anche se lieve? -        Nella classe dove ora stai svolgendo questo test, oltre a noi, ci sono altri organismi viventi? E se si, dove si trovano? 22) Dimensioni dei batteri.  -         Inserisci le strutture qui indicate nel giusto raggruppamento, a seconda delle loro dimensioni( 1μm corrisponde ad 1/1000 di millimetro): -         granello di sabbia -         batterio; -         molecola d’acqua; -         cellula eucariote umana; -         virus. 3   0,0001 μm -0,01 μm 0,01 μm μm 1 μm – 10 μm 10 μm – μm 100 μm – 1000 μm

15 dal Percorso di tirocinio di LUCA BERTOLOTTI- Anno acc 2003-2004
MICRORGANISMI ED ALIMENTAZIONE Concetto di sterilità.        Come mai i cibi confezionati hanno una data di scadenza? -         Perché il cibo conservato in frigo si mantiene più a lungo? -         Perché le siringhe in plastica monouso, come dice il loro nome, vengono usate una sola volta e poi buttate?   Misconoscenza secondo la quale tutti i microrganismi sono patogeni. -         Che faresti se qualcuno ti dicesse che lo yogurt che stai mangiando contiene molti batteri? -         La cellulosa è uno dei principali costituenti dei vegetali ma è anche una sostanza molto difficile da digerire per gli animali. Come fanno a sopravvivere, allora, tutti gli erbivori? Concetto di trasformazione chimica e metabolismo. -         Che cos’hanno in comune le bollicine dello spumante e i fori presenti in certi formaggi (gruviera, emmenthal)? -         Perché tanti alimenti (sughi pronti, ketchup, caffè, ecc..) vengono conservati semplicemente togliendo tutta l’aria dalla loro confezione(messi sotto vuoto)?    Misconoscenza della “generazione spontanea”. Ti sarà capitato di trovare nel frigo di casa tua un frutto o un pezzo di formaggio ammuffiti (la muffa è un microrganismo); come ti spieghi questo fenomeno?

16 Dal percorso di tirocinio SIAMO CIO’ CHE MANGIAMO
Dal percorso di tirocinio SIAMO CIO’ CHE MANGIAMO? di Carla Montagna anno acc

17 QUESTIONARIO 1) Perché mangiamo? 2) Può esistere un essere vivente che non mangia? Perché? 3) Prova a disegnare il tuo apparato digerente. Cosa succede al cibo dentro al tuo corpo? 4) Se mastico per tanto tempo un pezzo di pane, sento un gusto dolce. Che cosa sarà successo in bocca? 5) Partecipi ad un gioco di sopravvivenza: trascorrerai una settimana su un’isola deserta. Puoi portare con te soltanto una cosa tra le seguenti: cioccolato, patatine, yogurt, acqua, pasta, salumi, frutta, biscotti. Cosa scegli e perché? 6) Consumi sempre energia? Quando ne consumi di più? Quanta energia consumi nelle diverse attività? 7) Prova ad assegnare un punteggio da 0 a 6 a queste diverse attività in base al consumo energetico: sono in piedi fermo dormo vado in macchina faccio ginnastica a scuola studio scrivo al computer vado in bicicletta sono seduto faccio sport agonistico cammino a piedi 8) Dall’anno scorso sei cresciuto di alcuni centimetri. Cosa è avvenuto secondo te nel tuo corpo? Dove hai preso le sostanze per “allungarti”? 9) Perché, dopo aver mangiato, è buona norma lasciar passare almeno tre ore prima di fare il bagno in acqua fredda? 10) E’ bene fare lo stesso anche prima di svolgere attività fisica, perchè? A merenda hai mangiato pane e prosciutto; illustra con un disegno o con uno schema il cammino del pane e del prosciutto servendoti di colori diversi (per es.giallo per il pane e rosa per il prosciutto). Dal percorso di tirocinio di Carla Montagna anno acc

18 CONCETTI STRUTTURANTI
Alimentazione CONCETTI STRUTTURANTI ORGANISMO CELLULE NUTRIZIONE : per energia, omeostasi, crescita,svolgimento delle proprie attività NUTRIENTI(MACRONUTRIENTI ): molecole organiche contenute negli alimenti. MICRONUTRIENTI (vitamine, Sali minerali) ACQUA ALIMENTAZIONE : atto di ricerca di cibo(ALIMENTO). Dev’essere equilibrata sia dal punto di vista qualitativo che quantitativo per mantenere uno stato di buona salute. ENERGIA : capacità di compiere un lavoro. L’organismo la ricava dal cibo. IMPORTANZA DELL’ACQUA DIGESTIONE COME PROCESSO CONTINUO E SEQUENZIALE (visione anatomica- statica e fisiologia-dinamica ) DIGESTIONE insieme di TRASFORMAZIONI/REAZIONI CHIMICHE (visione dinamica) AUTOPOIESI/AUTOCOSTRUZIONE OMEOSTASI DISPENDIO ENERGETICO METABOLISMO BASALE Dal percorso di tirocinio di Carla Montagna anno acc QUESTIONARIO

19 PROVARE A RICERCARE GLI OSTACOLI
Possono essere CULTURALI Es Aborigeni Diversi STILI di apprendimento/insegnamento LINGUISTICI EMOZIONALI o PSICOLOGICI Es. mancanza di motivazioni, di autostima. Perché “non rispondono”? LOGICI mancanza basi logica (es manca concetto numero, quantità) CONCETTUALI mancano concetti strutturanti (atomo, molecola, trasformazione, sistema, energia , microrganismo) Per individuarli QUESTIONARIO (uno dei possibili strumenti) LETTURA SOGGETTIVA (meglio in due) Non esistono risposte “giuste” o “sbagliate” (non può servire per la valutazione dell’alunno) Si colgono difficoltà e ostacoli generali” (es incapacità ad esprimersi per mancata padronanza lingua scritta) ESEMPIO DI RISPOSTE (dal Tirocinio di M. Maniscalco- Anno Acc )

20 BISOGNA CERCARE STRATEGIE PER SUPERARLI STRATEGIE ADATTE
UNA VOLTA LETTE LE RISPOSTE AL QUESTIONARIO ED INDIVIDUATI GLI OSTACOLI BISOGNA CERCARE STRATEGIE PER SUPERARLI STRATEGIE ADATTE A QUELLA CLASSE A QUEGLI ALUNNI Qualche esempio: Laboratori Apprendimento cooperativo Studio di casi Problem solving Didattica laboratoriale e “narrativa” Dalla rete

21 STRATEGIE I laboratori Il laboratorio può avere diverse modalità. Dimostrativo: l’insegnante svolge l’attività, gli alunni assistono, per attività “pericolose” o che necessitano di apparecchiature e materiali sofisticati e costosi. Strutturato: vengono date indicazioni precise (ad esempio schede) con i materiali e le “istruzioni”. Gli studenti devono già conoscere l’argomento. E’ importante che venga data loro la consegna di riflettere sulle singole operazioni, di rispondere a domande, di compilare una relazione. C’è il rischio che si limitino a “cucinare” una ricetta. Destrutturato: le indicazioni date non sono rigide, gli alunni possono “esplorare” ed inventare qualcosa di nuovo. E’ importante utilizzare materiale non tossico e di facile reperibilità. Gli alunni sono chiamati a riflettere e ad agire come se fossero essi stessi scienziati. Misto: combina le caratteristiche delle ultime due tipologie. Si parte da una scheda con indicazioni date dall’insegnante e si lascia poi spazio alla creatività degli alunni. Offriremo esempi di laboratori strutturati, destrutturati e misti. La simulazione L’uso del computer. Cosa fanno gli scienziati, cosa possiamo fare noi UN CORSO DI CHIMICA on line

22 COOPERATIVE LEARNING

23 I GRUPPI COOPERATIVI POSSONO ESSERE

24 IL DOCENTE: DEFINISCE I CONCETTI STRUTTURANTI
VERIFICA “COSA SANNO GLI ALUNNI” ORGANIZZA I GRUPPI STRUTTURA LE FASI DIDATTICHE STABILISCE I CRITERI DI VERIFICA ORGANIZZA TEMPI E SPAZI

25 PRESENTAZIONE DEL LAVORO ALLA CLASSE
UN ESEMPIO DI APPRENDIMENTO COOPERATIVO SI INIZIA CON FASE 1 (10 minuti) PRESENTAZIONE DEL LAVORO ALLA CLASSE CONSEGNA DEI COMPITI INDIVIDUALI DEFINIZIONI DEI COMPORTAMENTI

26 ELABORAZIONE DI UNA IDEA ELABORAZIONE DI UNA PROPOSTA
FASE 2 (5 minuti) LAVORO INDIVIDUALE ELABORAZIONE DI UNA IDEA ELABORAZIONE DI UNA PROPOSTA

27 CORREZIONE VICENDEVOLE DEFINIZIONE DEI PROBLEMI
FASE 3 (5/10 minuti) LAVORO IN COPPIA CORREZIONE VICENDEVOLE DEFINIZIONE DEI PROBLEMI ELABORAZIONE DI UNA SOLUZIONE SODDISFACENTE

28 discussione sulle soluzioni trovate nella fase precedente
FASE 4 (30 minuti) LAVORO IN GRUPPO definizione dei ruoli discussione sulle soluzioni trovate nella fase precedente elaborazione della soluzione in gruppo

29 Preparazione della presentazione in ogni gruppo
FASE 5 (10/15 minuti) PRESENTAZIONE Preparazione della presentazione in ogni gruppo Esposizione dei lavori

30 Riflessione di gruppo sul lavoro svolto
FASE 6 (10 minuti) Riflessione di gruppo sul lavoro svolto Feed-back sul percorso compiuto Rinforzo positivo sui comportamenti efficaci osservati Proposta di un compito relativo al problema risolto

31 LAVORO DI GRUPPO Discussione comune sul problema posto
FASE 7 (20 minuti) LAVORO DI GRUPPO Discussione comune sul problema posto Elaborazione di una soluzione accettata da tutti Verifica che tutti abbiano compreso le motivazioni della soluzione

32 Presentazione dei lavori L’insegnante raccoglie le varie soluzioni
FASE 8 (20 minuti) REPORTING Presentazione dei lavori L’insegnante raccoglie le varie soluzioni Fornisce il feed-back a quanto svolto

33 Valutazione del lavoro di gruppo assegnando punteggi
FASE 9 (tempi a scelta) VALUTAZIONE Verifica individuale attraverso schede di lavoro simili a quelle utilizzate nell’attività di gruppo Valutazione del lavoro di gruppo assegnando punteggi

34 LAVORO DI GRUPPO O GRUPPO DI LAVORO?
PRO CONTRO Molti significativi apprendimenti e comprensioni profonde derivano da conversazioni, dibattiti . Il tradizionale contesto educativo istituzionale rende difficile creare validi gruppi di collaborazione. Può aiutare a sviluppare abilità di problem solving, perché permette di interiorizzare i processi cognitivi impliciti nell'interazione e nella comunicazione. Può essere difficile costringere e mantenere valide discussioni di gruppo costruttive. Permette di condividere prospettive diverse, obbliga a esplicitare e comunicare le proprie conoscenze e idee agli altri, oralmente o per iscritto. Anche in situazioni in cui il team work e la collaborazione sono accettati, l'esperienza di lavorare e di apprendere in gruppo può essere vista come dispendiosa, frustrante in termini di tempo e conflittuale. Il fatto di sentirsi parte di un gruppo può avere un alto valore motivante In molte attività si richiede di lavorare in gruppo ed il successo dell'attività dipende soprattutto dalla collaborazione con i colleghi. Fuori delle agenzie educative molti apprendimenti sono il frutto di informali interazioni di gruppo e del supporto offerto dai pari e dai colleghi.

35 BUONE PRATICHE Un esempio di PROGETTO INNOVATIVO per l’insegnamento delle SCIENZE La generazione spontanea della vita: educazione alle scienze e approccio sperimentale P. MARTINETTI Liceo scientifico VIA MONTELLO, N Comune: CALUSO prof . Maria Grazia Gillone La generazione spontanea della vita" è l'argomento utilizzato per proporre attività di insegnamento che aiutino gli allievi a comprendere come lavorano gli scienziati, lavoro che è caratterizzato da un "approccio scientifico", che consiste nell'interrogare la natura organizzando sperimentazioni nel corso delle quali essi intervengono su fenomeni o processi per saggiare l'accettabilità delle proprie congetture interpretative. I problemi che gli studiosi si posero nel corso dei secoli possono essere utilizzati come "situazioni problematiche" da proporre agli allievi, in modo che questi possano diventare "attori" del processo di apprendimento. Scaricare i file allegati

36 DESCRIZIONE DELL’ESPERIENZA (da scaricare) Al sito
… l'insegnamento della scienza non è più l'esposizione di un unico punto di vista, quello degli scienziati odierni, ma diventa un confronto tra parecchi punti di vista, compresi quelli degli allievi; in altre parole, le idee degli scienziati del passato e quelle degli allievi attuali sono messe sullo stesso piano. Tale passaggio ad una pluralità di spiegazioni possibili dei fenomeni studiati presenta un innegabile vantaggio a livello educativo. Infatti, questa strategia didattica è focalizzata non tanto sulla «trasmissione», da parte degli insegnanti, dei «prodotti» della scienza, quanto piuttosto sulla comprensione della «spiegazione concettuale» e sulla sua giustificazione. Detto in altri termini, nell'approccio costruttivista e cognitivista all'apprendimento/insegnamento delle scienze, lo scopo non è tanto trasmettere agli allievi concetti e modelli mediante definizioni, quanto piuttosto fare in modo che siano consapevoli dei problemi che hanno portato gli scienziati a proporre concetti e modelli e dei modi di ragionare con i quali hanno giustificato queste loro proposte. In questo modo si favorisce non soltanto l'apprendimento della scienza, ma anche l'apprendimento a proposito della scienza, in quanto gli allievi devono affrontare interrogativi sul «come si forma il sapere scientifico» e sul «come scegliere tra punti di vista diversi». DESCRIZIONE DELL’ESPERIENZA (da scaricare) Al sito GOLD è la banca dati Internet delle esperienze più innovative ed interessanti realizzate nelle scuole italiane di ogni ordine e grado. QUI si possono trovare altri PROGETTI Oppure cercare sui siti delle singole scuole PROGETTI DI EDUCAZIONE AMBIENTALE

37 E PER SAPERE SE IL TUTTO HA AVUTO SUCCESSO
VERIFICHE VALUTAZIONE INDAGINE PISA

38 La valutazione La valutazione è finalizzata all'analisi della qualità, dell'adeguatezza e dell'efficacia di un processo formativo. Operazioni della valutazione possono essere l'accertamento, la verifica, il monitoraggio La valutazione può essere: - formativa, con funzioni di tipo diagnostico, orientativo e di correzione; si effettua durante l'apprendimento e ha lo scopo, da una parte, di definire il punto di partenza (diagnosi dei requisiti) per la programmazione didattica, dall'altra, di conoscere e far capire allo studente la sua situazione sommativa, per accertare la situazione finale; inevitabilmente tende ad assumere una funzione "fiscale" e si conclude con la formulazione di un voto o di un giudizio. LA VALTUAZIONE si serve di strumenti che possono essere: quantitativi tendono ad effettuare una misura "oggettiva" con metodologie docimologiche rigorose qualitativi usano invece un approccio olistico e induttivo: si tiene perciò più conto dell'individuo rispetto a quella quantitativa.

39 La verifica dell'apprendimento è, contemporaneamente, anche verifica dell'insegnamento ed è più efficace ed utile se è di tipo formativo, poiché permette un progressivo e continuo affinamento della didattica. La verifica si può effettuare mediante relazioni sugli esperimenti, prove oggettive e strutturate, saggi pratici e, soprattutto, attraverso il colloquio continuo fra docente e studenti. In particolare si possono proporre relazioni scritte (rapporti), domande aperte, domande strutturate e problemi, ma anche test a scelta multipla, vero/falso, a completamento, a correlazione, ecc. I test, dal punto di vista della valutazione, hanno caratteristiche di oggettività e possono essere gestiti anche da un computer; tuttavia essi hanno il difetto di non considerare l'individuo e le sue competenze che non siano quelle esaminate direttamente E ANCORA….SI PUO’ RIPROPORRE IL QUESTIONARIO INIZIALE ESAMINARE LE MAPPE REALIZZATE DAGLI STUDENTI ALL’ INIZIO, IN ITINERE; ALLA FINE DI UN PERCORSO E CONFRONTARLE

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