L'insegnamento delle scienze nelle scuole in Europa - Indire

L’insegnamento delle scienze nelle scuole in Europa. Politiche e ricercaQueste storie possono essere relative a entità più o meno astratte: elettricità, corrente elettrica, immagini,luce. Ad esempio (A.1.1), nell’interpretazione del funzionamneto di un circuito elettrico, gli alunniraccontano di una «corrente elettrica» che segue il circuito e subisce modifiche successive a causa dicomponenti che incontra sul suo percorso. In ottica, è l’immagine che, partendo da un oggetto luminoso,può incontrare diversi ostacoli (lente, specchio, schermo) e subire la loro azione, in particolare esserefermata, invertita.Questa stessa struttura di ragionamento (lineare e casuale) si può ritrovare a livello più alto, a cui le entitàdi cui si parla sono delle variabili. Un evento (variazione di una variabile) può quindi apparire come causadi quello seguente; se più variabili variano in modo simultaneo, una sola viene presa in considerazione inogni fase del ragionamento (Viennot 1996).Così, ad esempio, per spiegare lo spostamento di una superficie dovuto a una differenza di pressione trale due lati (Méheut 1997), gli alunni all’inizio prendono in considerazione solo la pressione che è statainizialmente modificata (la «cause» dello spostamento), «dimenticando» la pressione sull’altro lato; solo inun secondo momento considerano che questa può essere modificata a causa dello spostamento dellasuperficie (variazione di pressione da un lato -> spostamento della superficie -> variazione della pressionedell’altro lato). Per interpretare l’aumento di volume dovuto a una variazione di temperatura di un gas (apressione esterna costante), invece di usare relazioni di covariazione tra pressione, volume e temperaturadi un sistema (equazioni di stato, nelle quali il tempo non interviene) gli alunni rendono il ragionamentolineare, dato che la variazione di temperatura è causa di una variazione di pressione, che comporta unavariazione di volume che causa una nuova variazione di pressione. Invece di gestire variazioniconcomitanti di due variabili, introducono due fasi, ognuna delle quali corrisponde alla considerazionedella variazione di una sola variabile, in cui il risultato di una fase (variazione di una variabile) è causa dellasuccessiva.A.2. Cambiamento concettualeLa messa in luce delle difficoltà di apprendimento proprie di un ambito, delle concezioni e delle modalitàdi ragionamento del senso comune e della loro resistenza all’insegnamento tradizionale, porta a cercaredelle procedure didattiche capaci di favorire delle evoluzioni verso forme di pensiero scientifiche.Molti lavori si sono sviluppati in questa prospettiva, portando all’elaborazione e alla sperimentazione disituazioni di insegnamento in diversi ambiti: meccanica, elettrocinetica, ottica, energia, chimica, strutturadella matera in particolare (Méheut e Psillos 2004).Alcune di queste ricerche pongono l’accento sull’autonomia degli alunni nel processo di costruzione deisaperi, in particolare sulla loro responsabilità nell’elaborazione dei problemi da affrontare enell’organizzazione delle procedure per risolverli (Lijnse 1995). Altre riconoscono un ruolo importante alconflitto cognitivo, cioè rendendo consapevoli gli alunni dei limiti delle loro concezioni del mondo,contraddicendo le loro previsioni con attività adatte proposte (Dewey e Dykstra 1992; Ravanis ePapamichael 1995). Altre infine si basano su un’analisi approfondita dei saperi in gioco, delle domandealle quali hanno risposto, per proporre attività capaci di favorire gli apprendimnti concettuali previsti(Lemeignan e Weil Barais 1994; Robardet 1995).58