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Scienze naturali (3° ciclo)

Indicazioni metodologiche e didattiche


Versione PDF: Scienze naturali (3° ciclo)


L’insegnamento delle scienze naturali dovrebbe essere animato e caratterizzato da uno spirito di ricerca attuato attraverso un coinvolgimento diretto, attivo e responsabile degli allievi. Costoro, prendendo spunto dallo studio dei vari ambiti tematici secondo un approccio che favorisca e promuova lo sviluppo e il consolidamento dei processi chiave previsti, si abituano:

  • a porre domande e a uscire da una dimensione autoreferenziale;

  • a formulare ipotesi e a ricercare informazioni valutandone l’attendibilità;

  • a costruire modelli sia esplicativi che predittivi, sorretti da adeguate giustificazioni;

  • a ricercare i modi più appropriati per convalidare l’attendibilità dei modelli proposti attraverso verifiche sperimentali condotte in modo rigoroso (stabilire quali e quanti dati raccogliere, con quale precisione, con quali strumenti e con quale procedura);

  • ad apprezzare il grado di affidabilità e l’incertezza associati sia ai modelli esplicativi proposti sia ai dati raccolti;

  • a comunicare i risultati e a confrontarli con quelli di altri;

  • a riflettere sulle strategie messe in atto per risolvere i problemi affrontati.

Queste attività di ricerca consolidano quanto già appreso e favoriscono l’acquisizione di nuove conoscenze.

Partendo dal presupposto che l’apprendimento dell’allievo è facilitato dal suo coinvolgimento diretto nelle attività didattiche, è opportuno scegliere delle metodologie che risveglino interesse e curiosità ponendo particolare attenzione allo sviluppo di un pensiero critico nella costruzione del proprio sapere scientifico.

Durante questo percorso sarà opportuno accompagnare gradualmente l’allievo a sviluppare una propria sensibilità nel distinguere tra congetture e fatti sperimentali, tra modelli e realtà, tra gli oggetti e le proprietà che noi, esseri umani, gli attribuiamo. Sarà altresì importante introdurre progressivamente l’allievo all’esercizio della ricerca di regolarità e schemi ricorrenti nei diversi fenomeni oggetto di studio in modo tale da stimolare la curiosità sulla natura di queste ricorrenze e da poter procedere a delle classificazioni.

È auspicabile inoltre che la descrizione dei fenomeni indagati prenda avvio da una narrazione per giungere, solo successivamente e gradualmente, ad un livello descrittivo più formale con il supporto e l’introduzione progressiva del linguaggio simbolico-formale proprio della matematica. In un primo momento ci si potrà soffermare sulla rappresentazione grafica di determinate relazioni per poi pervenire, in alcuni casi esemplari, a delle relazioni quantitative di tipo algebrico. In ogni caso sarà importante riflettere sulla rilevanza del linguaggio e del rigore linguistico per l’elaborazione concettuale dei processi e delle situazioni oggetto di studio.

Infine, ma non per ultimo, nella progettazione e nello svolgimento delle attività didattiche sarà importante mantenere un costante riferimento alla realtà, sia come aspetto dell’esperienza quotidiana, sia come scelta di casi emblematici che si presentano a diverse scale spaziali, temporali e causali, cercando di sfruttare e integrare al meglio tutte le possibilità offerte dal territorio.


Organizzatori concettuali

Tenuto conto del fatto che il bagaglio delle conoscenze in campo scientifico è in continuo e accelerato aumento, una strategia che punti all’essenziale può risultare vincente. In quest’ottica si vuole promuovere un insegnamento e un apprendimento che forniscano di fatto all’allievo, accanto ad una solida metodologia di ricerca, pochi ma essenziali organizzatori concettuali per sostenerlo ed aiutarlo nella propria crescita. Tra i possibili organizzatori concettuali che possono essere posti in evidenza nell’ambito delle scienze naturali e che ben si prestano a fungere da veri e propri collanti concettuali che permettono un’effettiva ed efficace organizzazione e strutturazione delle conoscenze disciplinari e dei processi chiave si possono annoverare:

  • l’idea di invariante - si tratta di essere in grado di individuare delle categorie grazie alle quali sia poi possibile sviluppare un discorso scientifico. In questo contesto gli invarianti sono intesi come ciò che non cambia nel tempo (da porre in contrapposizione a ciò che invece cambia) o che nel corso di vari processi mantiene caratteristiche ben determinate (ricerca di regolarità e schemi ricorrenti);

  • l’idea di sistema e di bilancio - si tratta di essere in grado di individuare la porzione di spazio oggetto di studio, di delimitarla da un contorno che ne definisca un dentro e un fuori e di stabilire dei bilanci in rapporto a produzioni e/o distruzioni al suo interno così come agli scambi tra interno ed esterno, distinguendo chiaramente tra quantità immagazzinate e flussi;

  • l’idea di differenza di livello come spinta per un cambiamento - si tratta di essere in grado di ricercare una prima idea di causalità in opportune differenze di livello e di saper distinguere tra qualità e quantità;

  • l’idea di retroazione e relazione - si tratta di essere in grado di riconoscere come il risultato dell’azione di un sistema possa riflettersi sul sistema stesso per correggerne o modificarne il comportamento e di fornire una prima idea di regolazione e di interdipendenza nell’ottica di una descrizione dei sistemi complessi;

  • l’idea di relazione tra struttura e funzione - si tratta di essere in grado di riconoscere le relazioni essenziali atte a spiegare il nesso reciproco tra la forma e la funzione degli elementi che costituiscono il sistema oggetto di studio e di coglierne l’organizzazione.

Si vuole così favorire e promuovere la costruzione di una struttura cognitiva di base attorno alla quale andranno a organizzarsi – passo dopo passo, lungo tutto il percorso formativo – le nuove informazioni in una rete di conoscenze sempre più complessa ed articolata. Gli organizzatori concettuali sopra elencati offrono la possibilità di introdurre da subito elementi concettuali che permettono una modellizzazione dinamica dei fenomeni naturali, ponendo in primo piano sia l’evoluzione temporale degli stessi sia i vari meccanismi di retroazione e di regolazione che li caratterizzano. Essi permettono inoltre di reinvestire per analogia quanto appreso in un ambito di competenza in altri ambiti favorendo e promuovendo così non solo la capacità di transfert ma anche la sostenibilità delle conoscenze e delle competenze acquisite.


Nota sugli aspetti quantitativi

È auspicabile che nell’affrontare gli ambiti di competenza vengano effettuate, sulla base di un opportuno quadro concettuale, misure sperimentali. Questo permetterà di individuare regolarità di comportamento e consolidare modelli interpretativi sia descrittivi che predittivi. In tale contesto l’utilizzo degli strumenti di misura e della misura acquistano particolare importanza e permettono numerose sinergie con l’ambito di competenza Grandezze e misure dell’area matematica.


Utilizzo e ruolo delle nuove tecnologie

Fra gli strumenti didattici a disposizione del docente e dell’allievo vanno considerati con particolare attenzione i dispositivi legati alle nuove tecnologie. Si tratta di promuoverne un utilizzo attivo e consapevole evidenziandone vantaggi e svantaggi. Non devono essere utilizzate fini a se stesse o sostitutive delle attività di laboratorio, ma viste, ad esempio, nell’accesso a misurazioni online, nelle simulazioni di esperimenti significativi difficilmente realizzabili nel contesto scolastico, nell’allestimento di banche dati, nella preparazione di testi e presentazioni, nell’elaborazione di dati sperimentali, nella ricerca e nella diffusione di informazioni, nella promozione del lavoro collaborativo.







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