TIROCINIO ASSISTITO 14/ 02 / 2008 PRESENTAZIONE DEI LAVORI DI GRUPPO Percorsi di fisica TIROCINIO ASSISTITO 14/ 02 / 2008 Ore 15.00 – 16.00 INTRODUZIONE Ore 16.00 – 17.45 LAVORI DI GRUPPO Ore 17.45 – 19.00 PRESENTAZIONE DEI LAVORI DI GRUPPO

“Se dovessi condensare in un unico principio l’intera psicologia dell’educazione direi che il singolo fattore più importante che influenza l’apprendimento sono le conoscenze che lo studente già possiede. Accertate e comportatevi nel vostro insegnamento in conformità a questo principio.” D.P. Ausubel “Educazione e processi cognitivi”

L’apprendimento è un processo costruttivo che avviene tramite l’integrazione delle nuove informazioni con i concetti e gli schemi concettuali che lo studente possiede Si deve tener conto di: esistenza di schemi e teorie coerenti per situazioni del quotidiano all’interno di una visione “naturale” della fisica; stabilità di questi schemi e persistenza successiva all’insegnamento; interferenze del senso comune con i processi di apprendimento (“ostacoli epistemologici” nelle aree lontane dal senso scientifico). “Gli studenti utilizzano ciò che conoscono per costruire nuovi significati.” Il secondo dei SETTE PRINCIPI DELL’APPRENDIMENTO Dalla relazione di Joseph Novak al Convegno "L'educazione scientifica e tecnologica dalla scuola dell'infanzia all'Università", che si è svolto nella città di Urbino nel settembre 2002

esistenza di schemi e teorie coerenti L’apprendimento è un processo costruttivo che avviene tramite l’integrazione delle nuove informazioni con i concetti e gli schemi concettuali che l’insegnante possiede. Se spiego in modo chiaro, se lo studente mi ascolta, se studia a casa, allora lo studente capisce! Se penso ad impostare una lezione, mi viene naturale costruire una lezione frontale. Se in laboratorio la classe non lavora come vorrei, allora meglio tornare in aula. Se c’è poco tempo, allora bisogna andare avanti con il programma. esistenza di schemi e teorie coerenti stabilità di questi schemi e persistenza “ostacoli epistemologici”

Conoscenza scientifica e conoscenza di senso comune: E’ buio, ma vedi distintamente la brace di una sigaretta che qualcuno sta fumando a diversi metri da te. La brace della sigaretta manda luce? no, perché non illumina niente si, manda un poco di luce che rimane tutta intorno alla sigaretta si, manda un poco di luce che arriva circa a mezza strada tra te e la persona si, manda un poco di luce che arriva fino a te ma non va oltre si, manda della luce che si propaga fino a che non incontra un ostacolo da “CONOSCENZA SCIENTIFICA e CONOSCENZA di SENSO COMUNE” Analisi dell’incidenza di fattori scolastici ed extrascolastici sull’apprendimento della fisica M. Mayer – CEDE 1990

Un esempio di mappa sulla conoscenza di senso comune (luce e visione) da “Didattica della fisica” M. Vicentini, M. Mayer Nuova Italia 1996

Un esempio di mappa di conoscenza scientifica (luce e visione) da “Didattica della fisica” M. Vicentini, M. Mayer Nuova Italia 1996

Conoscenza scientifica e conoscenza di senso comune: Dai test somministrati nel mondo occidentale sono emersi gli stessi modelli : Raggi visuali Consumo di corrente e… Forza come impeto “Aristotelismo” degli studenti Calore e temperatura legate strettamente

Quale didattica potremmo proporre? Allora, la conoscenza si trasmette o si costruisce? Come “facilitare” l’apprendimento? “L'apprendimento è facilitato dall'uso di strategie metacognitive che identificano, controllano e regolano i processi cognitivi.” “Gli studenti hanno strategie, approcci, modelli di abilità e stili di apprendimento differenti, che sono in funzione della loro eredità e delle loro esperienze precedenti.” Il terzo e il quarto dei SETTE PRINCIPI DELL’APPRENDIMENTO Dalla relazione di Joseph Novak al Convegno "L'educazione scientifica e tecnologica dalla scuola dell'infanzia all'Università", che si è svolto nella città di Urbino nel settembre 2002

Quale didattica potremmo proporre? Allora, individuare “concetti portanti” che ricorrano e abbiano valore strutturante, costruire una “mappa”che consenta di: scomporre e ricomporre i contenuti della disciplina; individuarne le “idee chiave”, che svolgono il ruolo fondamentale di “organizzatori delle conoscenze”; • collegare insieme tali concetti costruendo una rete di connessioni associative tra essi. “L'apprendimento con comprensione è facilitato quando la nuova e l'esistente conoscenza sono strutturate attorno ai concetti portanti e ai principi della disciplina.” Il primo dei SETTE PRINCIPI DELL’APPRENDIMENTO Dalla relazione di Joseph Novak al Convegno "L'educazione scientifica e tecnologica dalla scuola dell'infanzia all'Università", che si è svolto nella città di Urbino nel settembre 2002

Scegliamo come “concetto portante” l’ENERGIA . QUALI PROBLEMI? Alcuni problemi generali legati all’insegnamento “sequenziale”: l’energia viene presentata in momenti successivi, non è vista come grandezza unificante l’energia e la forza vengono confuse in quanto considerate equivalenti

TEMA 4: “l’energia, sue forme, conservazione e trasformazione” Partendo da un tema del Biennio PNI, proviamo a costruire una rete di concetti U. Buontempo “orientarsi nella fisica” Sansoni TEMA 4: “l’energia, sue forme, conservazione e trasformazione” Indicazioni didattiche: questo argomento ha lo scopo di introdurre gli allievi al tema dell’energia. Si consiglia all’insegnante di condurre gli allievi a riconoscere le varie forme di energia e di mostrare sperimentalmente alcuni semplici esempi di processi di trasformazione visti come processi di trasferimento di energia Nell’esame di tali esperienze è importante mettere in luce la conservazione dell’energia come invariante comune a tutti i fenomeni studiati

L’energia Energia e “dislivello” (potenziale) Energia e deformazioni elastiche Energia e moto Energia e gravitazione Energia raggiante(onde e luce) Si conserva? Si trasforma? Si può trasportare? Si può accumulare? Energia e attriti (E. interna) Energia meccanica Si conserva? Si trasforma? Si può trasportare? Si può accumulare? Energia elettrica L’energia Energia e forza Si conserva? Si trasforma? Si può trasportare? Si può accumulare? Si conserva? Si trasforma? Si può trasportare? Si può accumulare? Si può trasferire? Si può trasferire? Energia termica Limiti delle trasformazioni e irreversibilità Calore e lavoro Calore e lavoro I e II principio Termodinamica

Approccio qualitativo: fonti, consumo, misura (tempo, potenza, “bolletta della luce”) Energia e “dislivello” (potenziale) Energia e deformazioni elastiche Energia e moto Energia e gravitazione Energia raggiante(onde e luce) Si conserva? Si trasforma? Si può trasportare? Si può accumulare? Energia e attriti (E. interna) Energia meccanica Si conserva? Si trasforma? Si può trasportare? Si può accumulare? Energia elettrica L’energia Energia e forza Si conserva? Si trasforma? Si può trasportare? Si può accumulare? Si conserva? Si trasforma? Si può trasportare? Si può accumulare? Si può trasferire? Si può trasferire? Energia termica Limiti delle trasformazioni e irreversibilità Calore e lavoro Calore e lavoro I e II principio Termodinamica

Un’impostazione di tradizione liceale privilegia la conoscenza delle leggi (formule) La formalizzazione (rispetto all’analisi dei fenomeni) L’osservazione condotta dal docente (spiegazione di aspetti fenomenologici) La verifica sperimentale di leggi note Il laboratorio come “ricetta”

Un’impostazione centrata sull’apprendimento privilegia L’osservazione dei fenomeni Partire dal senso comune (“al posto di un’osservazione guidata dal docente, invito a formulare ipotesi e previsioni, esplicitando i propri schemi di conoscenza”) La problematizzazione dell’esperimento mostrato

A che cosa deve pensare l‘insegnante Costruire una rete di concetti a partire dalle conoscenze degli studenti Costruire un metodo di lavoro fondato sul metodo scientifico Costruire un linguaggio simbolico- relazionale

Costruzione di una rete di concetti Problematizzazione Collegamento con le reti preesistenti (senso comune) Confronto e condivisione tra le reti costruite

Costruzione di un metodo di lavoro Osservazione Individuazione delle variabili significative Prime ipotesi sugli andamenti delle grandezze La misura Costruzione di un modello

Costruzione di un linguaggio I significati delle parole usate in fisica spesso non coincidono con i significati nel linguaggio comune Le formule devono avere una loro coerenza dimensionale (non solo unità di misura) Le formule hanno un significato predittivo oltre che descrittivo I grafici sono parte integrante del linguaggio da costruire

ATTIVITA’ Quali attività riterresti necessarie in un corso introduttivo di fisica per sviluppare un segmento della mappa concettuale “Energia”? esplicitate e costruite le attività che riterreste necessarie per far lavorare gli studenti relativamente ad un nodo della mappa, in modo da rispondere alle domande: Si conserva? Si trasforma? Si può trasportare? Si può accumulare? E’ importante che tali attività si inseriscano nella logica della mappa stessa