IL
PIANO
I.S.S.
I
S S
nsegnare
cienze
perimentali
IL PUNTO DI PARTENZA
Indagine proposta a 1500 ragazzi del 1° e del 5° anno della scuola :
superiore italiana: Quali ricordi hai sull’insegnamento delle Scienze a scuola?
Tipo di
insegnamento
Scuola primaria
Scuola
secondaria di 1°
grado
Scuola
secondaria di 2°
grado
Osservazione
Studio sui
libri
Esperimenti e
Astenuti Totale
laboratorio
49,1
42,1
6,9
1,9
100,0
14,7
67,5
15,8
2,0
100,0
13,0
47,1
29,5
10,4
100,0
Da: La visione della Scienza costruita nella Scuola. Indagine ANISN 2007
Olimpiadi Scienze Nat. (17 aprile 2007) PROVA PRATICA
Commento
Difficoltà
Facile Difficile
25,8
74,2
Elementari
Mai
A volte Spesso
76,0
24,0
0,0
Esperienze precedenti
Medie
Mai
A volte Spesso
58,8
35,3
5,9
Superiori
Mai
A volte Spesso
32,8
41,4
25,9
Hanno partecipato 70 tra i migliori studenti delle scuole superiori umbre, ai quali è
stato chiesto se avessero mai fatto attività pratico-sperimentali a scuola
OCSE-PISA
I risultati OCSE/PISA 2000
hanno fatto emergere una
situazione di sofferenza
nelle scuole proprio in
questo specifico universo
di saperi
Obiettivi del Piano ISS
1. Sostenere la formazione continua dei
docenti organizzati in comunità di
pratiche e sostenuti da presidi territoriali
2.
Indicare
alle
scuole
in
forma
essenziale gli orizzonti didattici e gli
spazi
organizzativi
affinché
si
costruiscano offerte formative capaci di
promuovere un nuovo incontro tra i
giovani e la cultura scientifica nelle
dimensioni di ricerca e di studio.
3. Promuovere un cambiamento duraturo
ed efficace nella didattica delle scienze
sperimentali, al fine di sviluppare e
diffondere la cultura scientifica fin dai
primi anni di scolarità (obiettivo ritenuto
prioritario tra quelli individuati a Lisbona
dai ministri dell’istruzione dell’unione
europea).
PUNTI DI FORZA DEL PIANO ISS
1. Forte continuità verticale
2. Approccio metodologico connotato da
-
attenzione alla costruzione di conoscenza
-
riconoscimento del ruolo determinante
dell’esperienza concreta nelle situazioni
strutturate e non: in laboratorio, sul campo,
in classe, nell’ambiente e nella tecnologia
Si ritiene infatti che ci sia una non sufficiente
riflessione
• sulla scelta dei contenuti
(il cosa si insegna)
• sulle metodologie didattiche
(il come si insegna)
• sulla necessità di operare all’interno di
contesti di senso
(il perché si insegna)
I SOGGETTI
Il piano ISS prevede l’attivazione di
strutture di coordinamento a livello
nazionale e regionale
1. un Gruppo di pilotaggio nazionale
(Miur, Musei della Scienza di Milano e
Napoli, AIF, ANISN, DD-SCI)
2. un comitato scientifico nazionale
composto da esperti didattico-disciplinari
(università, scuola, musei)
3. un gruppo di pilotaggio regionale
(USR, Musei, AIF, ANISN, DD-SCI)
ORGANIGRAMMA PROGETTO ISS
GRUPPO DI PILOTAGGIO
Compito: Istituzionale
Garantisce il coordinamento del piano ISS
(MIUR e Presidenti nazionali
ANISN, AIF, DDSCI)
COMITATO SCIENTIFICO NAZIONALE
Compito: Organizzativo
Definisce gli standard di riferimento relativi a contenuti, percorsi
formativi, ambienti laboratoriali, modalità di valutazione
Rappresentanti MIUR
Responsabili e collaboratori delle 3 Associazioni
COMITATI SCIENTIFICI REGIONALI
Compiti: Organizzativi e gestionali
Garantisce il raccordo con il livello nazionale e
promuove i presidi territoriali
Presidenti 3 associazioni
Rappresentante USR
Rappresentanti istituzionali (Università, IRRE,
Parchi, Musei,…)
PRESIDI REGIONALI
Compiti: Operativi
I tutor sono in trincea… insieme
con voi!!
I presidi territoriali
Centri di riferimento che mettono a
disposizione spazi, strumenti e materiali per
le attività legate al Piano. Si appoggiano a
strutture già operanti presso istituti
scolastici, università, musei scientifici ecc.
A Terni: presso il Centro di Educazione
ambientale di Allerona (Orvieto)
A Foligno – presso il Laboratorio di scienze
sperimentali
A Perugia – presso il POST (Perugia Officina
per la Scienza e la Tecnologia)
I docenti sono chiamati a
organizzare e sperimentare percorsi con
sviluppo verticale nei quali le esperienze
scientifiche siano strutturate in vista della
costruzione del curricolo formativo
In pratica,
si tratta di
organizzare
ciò che già
si fa
OBIETTIVI a MEDIO TERMINE
1.
Sperimentare e validare materiale
didattico per studenti e insegnanti
2.
Realizzare
laboratori
innovativi,
prevalentemente con strumentazioni a
basso costo
3. Lavorare in rete
4. Documentare
CI SI CONFRONTERA’ CON
CONTENUTI DISCIPLINARI
CURRICOLI VERTICALI
DIDATTICA DISCIPLINARE
(didattica laboratoriale)
RIFLESSIONI EPISTEMOLOGICHE
MEDIAZIONE DIDATTICA
L’approccio laboratoriale permette ad ogni
età di sviluppare le seguenti competenze:
SITUAZIONE PROBLEMATICA
Saper individuare problematiche e focalizzare l’attenzione su un aspetto
del problema
OSSERVAZIONE E RACCOLTA DATI
Osservare (qualità e quantità). Raccogliere ed organizzare dati
FASE DELL’IPOTESI
Elaborare e confrontare ipotesi in modo argomentato
FASE DELL’ESPERIENZA
Realizzare esperienze e interpretarle (percorso e risultati), Costruire
modelli. Utilizzare analogie e metafore
METARIFLESSIONE
Sintesi e formalizzazione iconica/verbale/matematica, Comunicare
processi e risultati, Applicare le competenze acquisite ad altri contesti
Il laboratorio al centro della didattica
nei diversi ordini di scuola

Permette di partire
esprimono comandi
avendo posto gli
fenomeno/situazione
da domande chiare che
comprensibili e semplici,
alunni davanti ad un
problematica
• Permette di partire da valutazioni di un precedente
studio degli studenti che ha lasciato interrogativi
aperti per formulare nuove ipotesi di studio e
ampliamento delle conoscenze.
• Permette di sperimentare con materiale
povero o con strumenti specifici (a seconda
degli ordini di scuola) le varie ipotesi risolutive.
• Conduce gli alunni all’osservazione attenta,
secondo i comandi dati, dell’oggetto di studio per
elaborare ipotesi di soluzione o modellizzazione di
teorie esplicative attraverso il confronto delle
osservazioni (preferibilmente scritte)
• Permette
di
giungere
a
conclusioni
o
generalizzazioni
attraverso
il
dibattito
argomentativo, sulla base degli esiti delle
esperienze messe in atto, con possibilità di
misurazioni e uso di formule.
I PUNTI CRITICI DEL METODO LABORATORIALE

La
necessità
di
argomento/contenuto
indagine
tempi
lunghi
prescelto come
per
ogni
campo di
• La necessità, quindi, di effettuare delle scelte sui
contenuti,
tra
quelle
ritenute
essenziali
al
raggiungimento
delle
competenze
previste
dagli
standard
• La necessità di comunicare le proprie scelte
metodologiche
e
di
“selezione”,
per
ottenere
condivisione con gli alunni (ed anche con i colleghi)
• La difficoltà di superare gli schemi tradizionali di
operare attraverso la lezione frontale e l’apprendimento
costruito mediante il solo libro di testo, che non va
comunque demonizzato.
Ce la sentiamo di
provare?
Pensare un curriculum verticale




Concettualizzare in base all’età dei discenti
Stabilire sequenze di concetti o nodi
successivi nella verticalità del percorso
Ridurre gli argomenti affrontati a favore di
un maggior approfondimento delle
tematiche
Descrivere un fenomeno attraverso modelli
interpretativi a livelli di approssimazione
decrescente: dalla semplice descrizione
all’analisi critica del modello
Curriculum verticale
Ad ogni livello si apre la possibilità di
sviluppare nuovi concetti


Ciò che è uguale
- Metodo fenomenologico-operativo
Ciò che è diverso
- Gradi di approfondimento
- Strumenti di analisi e interpretazione dati
Domande
Come scegliere gli argomenti?
Saperi essenziali.
Lezione frontale: quando e come?
Collaborare con altre agenzie?
Laboratorio: come?
Rapporti matematica-scienze.
Come cambiare punto di vista?
Come individuare concetti e nodi?
………
Standard per la didattica delle scienze approvati
dal consiglio nazionale delle ricerche USA 1995

Concetti e processi unificanti nelle scienze
per alunni dai 4 ai 16 anni
 Sistemi, ordini e organizzazione
 Evidenza, modelli e spiegazioni
 Costanza, cambiamento e misurazione
 Evoluzione e equilibrio
 Forma e funzione
• Scienza come indagine: 4 – 16 anni
– Acquisire abilità necessarie per fare indagine scientifica
– Comprensione dell’indagine scientifica
Scienze fisiche



4-9 anni
 Proprietà degli oggetti e materiali
 Posizione e moto degli oggetti
 Luce, calore, elettricità e magnetismo
10-13 anni
 Proprietà e cambiamento delle proprietà della
materia
 Moto e forze
 Trasferimento di energia
14-17 anni
 Struttura dell’atomo
 Struttura e proprietà della materia
 Reazioni chimiche
 Moti e forze
 Conservazione dell’energia e aumento nel
disordine
 Interazione di energia e materia
Scienze biologiche



4-9 anni
 Le caratteristiche degli organismi
 Cicli vitali degli organismi
 Organismi e ambienti
10-13 anni
 Struttura e funzione dei sistemi vitali
 Riproduzione ed ereditarietà
 Regolazione e comportamento
 Popolazione ed ecosistemi
14-17 anni
 La cellula
 Le basi molecolari dell’ereditarietà
 Evoluzione biologica
 Interdipendenza degli organismi
 Materia, energia e organizzazione dei
sistemi vitali
 Comportamento degli organismi
Scienza della Terra e dello Spazio

4-9 anni




10-13 anni




Proprietà del materiali terrestri
Oggetti nel cielo
Cambiamenti in terra e in cielo
Struttura del sistema terra
Storia della Terra
La Terra nel sistema solare
14-17 anni




Energia nel sistema terrestre
Cicli geochimici
Origini ed evoluzione del sistema terrestre
Origine ed evoluzione dell’universo
Scienza della persona e prospettiva sociale

4-9 anni






10-13 anni






Salute personale
Caratteristiche e cambiamenti nelle popolazioni
Tipi di risorse
Cambiamenti ambientali
Scienza e tecnologia nelle sfide locali
Salute personale
Popolazioni, risorse e ambienti
Pericoli naturali
Rischi e benefici
Scienza e tecnologia nella società
14-17 anni






Salute personale e collettiva
Crescita della popolazione
Risorse naturali
Qualità ambientale
Pericoli naturali e antropici
Scienza e tecnologia nelle sfide locali, nazionali e globali
Storia e natura della scienza

4-9 anni


10-13 anni




Scienza come impresa umana
Scienza come impresa umana
Natura della scienza
Storia della scienza
14-17 anni



Scienza come impresa umana
Natura della conoscenza scientifica
Prospettive storiche
MONITORAGGIO E VALUTAZIONE
DEL
PIANO ISS A LIVELLO
NAZIONALE
1. RICADUTA SULLA PROFESSIONALITÀ
DOCENTE
2. RICADUTA SUI DISCENTI