Il ruolo dell’oggetto
nell’educazione scientifica
Paola Catalani
Seminario di formazione per operatori museali
11 giugno 2007
PROCESSO DI CONOSCENZA SCIENTIFICA
Come partire?
REALTA’
RAGAZZO
Enorme varietà
di stimoli
Deve dare
un senso
Mette ordine
INDIVIDUA CARATTERISTICHE COMUNI
(insiemi di oggetti, fenomeni…osservati)
DOMANDA/IPOTESI/ IDEA
Paola Catalani 11-6-2007
MODALITÀ DI CONOSCERE DELLE SCIENZE
Osservazione
Pasticciamento
vedere/guardare
Considerare diverse realtà
Quali sono le cose che contano?
prova ed errore
Cosa vede il bambino
Cosa vede l’adulto?
ESPLORARE
SPERIMENTARE
Descrizione
Classificazione
tanti modi
tanti livelli
tanti codici simbolici
per organizzare
la realtà:
ad es. i fenomeni
PER
Individuare domande
Formulare ipotesi
Paola Catalani 11-6-2007
CLASSIFICARE PER
• imparare ad osservare con tutti i mezzi
possibili
• abituare al confronto di idee
• guardare alcuni aspetti e tralasciarne altri
ORGANIZZARE LA REALTÀ
UN MODO PER ORGANIZZARE LE CONOSCENZE
Ma allora, come scegliere gli oggetti?
Paola Catalani 11-6-2007
COME SCELGO
GLI OGGETTI
PER CLASSIFICARE
1. MATERIALE CASUALI
contenuto della borsa, della cartella,
materiale da cucina, …
La realtà è molto ricca, quindi
usiamo materiale vario, non
strutturato.
Come raggruppare?
Quale criterio? Uno? Tanti?
Possibili finalità
classificazione elementare e
gerarchica
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COME SCELGO GLI OGGETTI
PER CLASSIFICARE
2. OGGETTI NATURALI
conchiglie, piante, foglie, semi, ….
Il mondo naturale
•è un caso particolare di applicazione dei principi generali della
classificazione,
•serve considerare più caratteristiche contemporaneamente.
La “classificazione spontanea” funziona meglio se non si conoscono i nomi
Concetti sottesi
variabilità interspecifica e
intraspecifica
concetto di specie,
rapporto forma-funzione,
….
Paola Catalani 11-6-2007
COME SCELGO GLI OGGETTI
PER CLASSIFICARE
3. OGGETTI ARTIFICIALI chiavi, chiodi, bulloni,…
Il mondo antropico
L’intervallo di variabilità è più ristretto che negli oggetti
naturali (scarti di produzione)
Si tiene conto di una sola caratteristica per volta.
Possibili finalità: fuzione, ergonomicità, funzionamento,
introduzione al concetto di grandezza, misura, numero
irrazionale…..
Paola Catalani 11-6-2007
COME SCELGO GLI OGGETTI
PER CLASSIFICARE
Gli ambiti disciplinari aperti da ciascun tipo
di classificazione sono diversi.
DIFFICOLTÀ dei ragazzi
– Non si riesce a far rientrare tutto nei criteri scelti
– Scelta di criteri soggettivi o poco riproducibili
– Tendenza a non mantenere lo stesso criterio
– Necessità di conoscere il “nome”
– Rendere discrete grandezze continue (lunghezza, peso,…)
Paola Catalani 11-6-2007
1.MODALITÀ DI CONOSCERE DELLE SCIENZE
Osservazione
Pasticciamento
vedere/guardare
Considerare diverse realtà
Quali sono le cose che contano?
prova ed errore
Cosa vede il bambino
Cosa vede l’adulto?
ESPLORARE
SPERIMENTARE
Descrizione
Classificazione
tanti modi
tanti livelli
tanti codici simbolici
per organizzare
la realtà:
ad es. i fenomeni
PER
Individuare domande
Formulare ipotesi
Paola Catalani 11-6-2007
2.MODALITÀ DI CONOSCERE DELLE SCIENZE
Osservazione mirata
Classificazione
di un ambito specifico
dei fenomeni
ESPLORARE
SPERIMENTARE
Formulare ipotesi/domande
Verifica
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3. MODALITÀ DI CONOSCERE DELLE SCIENZE
INTERPRETARE
Stabilire relazioni
Individuare fenomeni
Individuare variabili
Correlare variabili
SISTEMATIZZARE
GENERALIZZARE-MODELLIZZARE
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COME SCELGO L’OGGETTO PER
o Individuare i fenomeni
o Individuare le variabili
o Correlare e controllare le variabili
Le tappe del percorso corrispondono a
situazioni sperimentali diverse.
Un esempio: l’interazione con acqua
Paola Catalani 11-6-2007
INTERAZIONE OGGETTI - ACQUA
Materiale comune, volutamente vario,
ricco, diversificato e numeroso
Osserviamo, descriviamo
Cogliamo proprietà, stabiliamo relazioni
per
INDIVIDUARE e CLASSIFICARE i FENOMENI
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Interazioni con acqua
Classifico i FENOMENI
Fenomeni
Concetti
Superficie libera orizzontale
Bagnarsi
Galleggiare/andare a
fondo/ stare a galla
Gravità
Capillarità - Adesione
Peso specifico - densità galleggiamento
tensione superficiale
Coesione
Solubilità – Concentrazione
Diffusione
Formare goccioline
Sciogliersi
Evaporare/bollire
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Stati della materia
Passaggi di stato
Linguaggio naturale e linguaggio specifico
sciogliere
soluzioni
diverso da
fondere
passaggi di stato
diverso da
mescolare
miscugli
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Individuazione delle VARIABILI
la solubilità dello zucchero in acqua
dipende da
variabili
costanti
(spesso sottintese)
“quantità” di zucchero
“quantità” di acqua
sostanze
azione del mescolare
pressione
tempo
temperatura
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Correlazione delle VARIABILI
1.
2.
Solubilità
del sale in acqua
del solfato di rame in acqua (sostanza volutamente poco nota,
la cui solubilità varia nettamente con la T)
Ipotesi:
a parità delle altre condizioni
•
•
•
se aumento la temperatura, allora il tempo…
se aumento la temperatura, allora la quantità di soluto…
se diminuisco ….
Domande:
a parità delle altre condizioni
• qual è la quantità massima di sale che si scioglie in una
determinata quantità di acqua?
• qual è la quantità massima di sale che si scioglie ad una certa
temperatura?
Calcoliamo la concentrazione
Paola Catalani 11-6-2007
Concetti
• SOLUBILITA’
• sostanza
• concentrazione,
• proprietà chimico fisiche:
temperatura, volume, peso,…
• saturazione,
• …
Paola Catalani 11-6-2007
Come proseguire?
Ritorno alla situazione di partenza
...alla luce delle nuove conoscenze per
• costruire un modello particellare della materia,
• studiare la relazione tra la temperatura e la
saturazione di una soluzione
• studiare un altro fenomeno
Paola Catalani 11-6-2007
Galleggiare - Andare a fondo
Stare a galla
Esploriamo e
sperimentiamo
per mettere a fuoco le tre
situazioni
- Quali variabili si
riconoscono?
-Quali variabili sono utili per
interpretare il fenomeno?
- …..
Paola Catalani 11-6-2007