Seminario 3. Introduzione alla metodologia inquiry Allessandro Zappia International School of Advanced Studies – Physics Division - Università degli Studi di Camerino (alessandro.zappia@unicam.it) Scuola Estiva PLS 2017 Napoli

Cos’è l’inquiry Abilità Contenuto Strategia didattica Sviluppare, nello studente, consapevolezza su “cosa sia la scienza, cosa non sia, cosa la scienza possa e non possa fare, e in che modo essa possa contribuire alla cultura” (NRC,p.21) Contenuto Si riferisce alla natura dei processi attraverso i quali si sviluppa la conoscenza scientifica (Schwartz, Lederman, & Abd-El-Khalick, 2012) Strategia didattica Promuove la comprensione di concetti legati alla scienza attraverso l’indagine attiva di fenomeni, processi, l’analisi di dati e e la realizzazione di esperimenti, realizzati per confutare o validare ipotesi(Novak & Krajick, 2006).

Schwartz, 2004; Schwartz & Lederman, 2008 Natura dell’inquiry Porsi domande non tutte le domande possono essere indagate scientificamente Determinano il metodo Esistono molti metodi no unico “metodo scientifico” ( anche se alcuni lo pensano) metodo influenza I risultati Dati vs. evidenze Non sempre procedure simili producono gli stessi risultati e.g. Duschl et al., 2007; Gilbert, 1991; Lederman et al., 2014; Osborne et al., 2003; Schwartz, 2004; Schwartz & Lederman, 2008

Natura dell’inquiry Spiegazioni basati su dati Dati possono essere anomali e.g. Duschl et al., 2007; Gilbert, 1991; Lederman et al., 2014; Osborne et al., 2003; Schwartz, 2004; Schwartz & Lederman, 2008

Tutto parte dalla domanda di ricerca Implementare l’ IBSE: Tutto parte dalla domanda di ricerca “[…] l’inquiry è un processo di apprendimento attivo in cui gli studenti rispondono a domande di ricerca attraverso l’analisi di dati.” (Bell, Smentana, & Binns., 2005)

Quale didattica oggi? Lo scenario attuale Indicazioni Nazionali per i Licei e per gli Istituti Tecnici e Professionali (D.P.R. 15/03/2010) , articolate in: - Linee generali e competenze Per disciplina, indicate per primo biennio, secondo biennio, quinto anno - Obiettivi specifici di apprendimento - Forte richiamo alle Competenze Chiave (Raccomandazioni del Parlamento Europeo e del Consiglio, 18/12/2006)

Cosa si intende per ‘’Conoscenza’’ , ‘’Abilità’’ e ‘’’Competenza’’? Conoscenze: Risultato dell’assimilazione di contenuti; si riferiscono a dati, fatti, Principi, teorie, procedure Abilità: Capacità di applicare la conoscenza e utilizzare il know-how per svolgere Compiti e risolvere problemi; sono cognitive (uso del pensiero logico) e pratiche (implicano metodi, strumenti, abilità, destrezza) Competenza: Capacità dimostrata di utilizzare le conoscenze, le abilità, le attitudini personali, sociali e/o metodologiche in situazioni di lavoro e di studio e nello sviluppo professionale e/o personale Da: RACCOMANDAZIONE DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO del 23 aprile 2008 sulla costituzione del Quadro europeo delle qualifiche per l'apprendimento permanente (p.4)

Competenze chiave (18/12/2006) Comunicazione nella madrelingua Comunicazione nelle lingue straniere Competenza matematica Competenza di base in scienza e tecnologia Competenza digitale Imparare ad imparare Competenze sociali e civiche Spirito di iniziativa ed imprenditorialità Consapevolezza ed espressione culturale In Italia tali competenze vengono richiamate nell’ambito del Decreto n.139 del 22/08/2007 (Regolamento recante norme in materia di adempimento dell’obbligo di istruzione)

Didattica tradizionale VS Inquiry Focus sul metodo di indagine e sui processi della Scienza Focus sul contenuto Contesti ampi e analisi di problemi complessi, che non prevedono soluzioni univoche/che richiedono la formulazione di ipotesi e di verifiche sperimentali, interdisciplinarietà Analisi di problemi circoscritti a discipline/situazioni specifiche, di cui è già fornita una soluzione L’indagine parte da domande di ricerca formulate dagli studenti e prosegue sulla base delle indagini da loro proposte Apprendimento ‘’veicolato’’ dal docente, che fornisce nozioni/informazioni In laboratorio, in genere, si verifica sperimentalmente la validità di una legge già studiata Esperimenti progettati e realizzati per validare/confutare ipotesi Acquisizione di competenze (acquisire consapevolezza su metodi e procedure eseguite, essere in grado di porsi con atteggiamento critico nei confronti di dati ed informazioni) Acquisizione di abilità (saper risolvere problemi/ raggiungere gli Obiettivi prefissati per uno specifico argomento

L’ IBSE è un approccio centrato sullo studente Gli studenti: formulano una domanda di ricerca a cui si può rispondere con un’indagine raccolgono direttamente dati (o acquisiscono dati raccolti da fonti secondarie) da usare come evidenze sperimentali per rispondere alla domanda di ricerca analizzano i dati per formulare spiegazioni e conclusioni basate su evidenze sperimentali presentano, giustificano e difendono le spiegazioni-conclusioni proposte valutano le loro spiegazioni-conclusioni confrontandole con quelle proposte dai compagni e collegandole alle spiegazioni e ai concetti formulati dalla comunità scientifica Produzione Comunicazione - Validazione 7 4

+ - L’ IBSE è un approccio che può essere graduato Applicazioni dell’IBSE Autonomia dello studente + - L’ IBSE è un approccio che può essere graduato

Alcuni esempi di applicazione IBSE: Non figurano domande da investigare SI! SI! Non vi è alcuna analisi dati Non vi è alcuna analisi dati SI!

Far sperimentare la scienza in un contesto radicato alla realtà. Il progetto ‘’Chain Reaction’’ ddurata: 1 giugno 2013  31 maggio 2016 Obiettivi: Contrastare il calo di studenti interessati a studi universitari scientifici. Spostare il focus nella didattica scienze da cosa conosciamo a come conosciamo. Far sperimentare la scienza in un contesto radicato alla realtà. Incoraggiare la partecipazione di studenti provenienti da ambienti svantaggiati e delle ragazze (Riferimenti: www.chreact.it; www.chreact.eu )

Individuare questioni di carattere scientifico Competenze degli studenti Individuare questioni di carattere scientifico Riconoscere questioni che possono essere indagate in modo scientifico. Individuare le parole chiave che occorrono per cercare informazioni scientifiche. Riconoscere le caratteristiche salienti della ricerca scientifica Dare una spiegazione scientifica dei fenomeni Applicare conoscenze scientifiche in una situazione data Descrivere e interpretare scientificamente fenomeni e predire cambiamenti Individuare descrizioni, spiegazioni e previsioni appropriate Usare prove basate su dati scientifici Interpretare dati scientifici e prendere e comunicare decisioni Individuare i presupposti, gli elementi di prova e il ragionamento che giustificano determinate conclusioni Riflettere sulle implicazioni sociali degli sviluppi della scienza e della tecnologia

Modello Intervento Annuo Formazione 5 Scuole  10 Docenti  10 Classi Sperimentazione in Classe Conferenza Nazionale Express Yourself Conferenza Internazionale Express Yourself

Contenuto scientifico Comunicazione risultati Struttura delle attività proposte: Contesto di ricerca Moduli didattici ambientati in contesti reali (students’ note, teachers’ guide) Contenuto scientifico Documenti e materiali scritti in forma di articoli scientifici Domanda di ricerca Indagine Test di ipotesi Previsione Riflessione sulle finalità didattiche dei moduli (proposta di eventuali modifiche per la successiva implementazione nei propri contesti classe Riflessione su Natura sociale della Scienza – Redazione di un portfolio Comunicazione risultati (Windschitl, 2003)

Formazione e Diffusione

Docenti al lavoro..! Express Yourself International Conference (Plovdiv, Bulgaria, May 2016)