Università degli Studi di Udine
Corso di laurea in
Scienze della Formazione Primaria
TESI DI LAUREA
ANALISI DEL PORTFOLIO IN UN CORSO DI STORIA DELLA SCIENZA
PER LA FORMAZIONE DELLA PCK DI FUTURI INSEGNANTI DELLA
SCUOLA PRIMARIA IN AMBITO SCIENTIFICO
Relatore
Prof. Alberto Stefanel
Laureando
Sara Santi
Introduzione
La formazione degli insegnanti di scuola dell’infanzia e
primaria alla didattica delle scienze è un nodo
problematico attraverso cui passa la possibilità di
costruire nelle nuove generazioni una cultura
scientifica attivabile e integrata con gli altri ambiti
(citazione).
 Shulman per primo ha individuato la
necessità di formare gli insegnanti alla
costruzione delle PCK, ossia a
quell’insieme di conoscenze che
caratterizzano la specificità della
professionalità docente (Shulman, 1986).
Introduzione
 Ciò trova risonanza nel modello della ricostruzione educativa
(MER:Duit, 2006) secondo cui la struttura dei contenuti scientifici
deve essere ricostruita in chiave didattica per poter essere
proposta agli studenti affinché essi la possano comprendere.
In tale modello, la didattica scientifica si avvale in forma
integrata e rielaborativa di diversi ambiti tematici tra cui
la storia della scienza.
La storia della scienza
può assumere un valore importante per:
• Contribuire al retroterra culturale che aiuta l'insegnante
nell'esplicitazione della sua didattica (Citare Mattew…….)
• Formare la conoscenza culturale dei contenuti (CCK: Galili, 2009)
• Individuare i nodi problematici e i contesti problematici di tipo
storico di ogni specifica tematica, le piste di ragionamento
logicamente possibili, aiutando nella formazione di PCK mirate
ad individuare tali piste e a superare i nodi problematici
(Shulman 1986; Duit 2006;….).
• Contestualizzare i contenuti in modo che
abbiano più senso per gli studenti, siano
culturalmente più significativi e integrati
con il resto delle loro conoscenze, li aiutino
a comprendere la natura della Scienza (…..).
Obiettivi della tesi
• Analizzare il ruolo del corso di Storia della Scienza alla
formazione scientifica di un campione di futuri insegnanti di
scuola primaria e dell'infanzia del corso di Scienze della
Formazione Primaria dell'Università di Udine (due coorti di
studenti:
C1 a.a. 2011-2012 (N1=29) ; C2 a.a. 2012-2013 (N2=27)
• Alla costruzione di:
1) PCK sulle difficoltà d'apprendimento degli studenti nei
loro percorsi concettuali, attraverso l'analisi di difficoltà
che storicamente sono state incontrate nello sviluppo
della scienza
2) competenze nella progettazione didattica, che si
avvalga del contributo della Storia della Scienza
STRUMENTI E METODI DI ANALISI
Parti del portfolio analizzate:
- A) Pre-Questionario: 44 (21 di C1 e 23 di C2)
- B) Post-Questionario: 26 (14 di C2 che avevano anche risposto al
Pre-Questionario)
- C) Spunti didattici del Quaderno dell’insegnante: 14 (C2)
I 14 corsisti (SC2) di cui si dispone dei tre strumenti A), B), C)
costituiscono il sotto-campione centrale per l'analisi svolta.
Riposte aperte: analisi con i criteri della ricerca qualitativa
(Erickson, 1998 - Niedderer, 1989) individuando gli elementi
emersi, i modi di rispondere alternativi qualitativamente differenti
(Niedderer, 1989 – Stephanou, 1999) in cui gli studenti hanno
concettualizzato il fenomeno studiato, nella prospettiva della
metodologia di analisi fenomenografica (Marton, 1981)
STRUMENTI E METODI DI ANALISI
Test 2 modificato di Yates per piccoli campioni:
- vi sono differenze statisticamente significative tra le due
coorti C1 e C2?
- vi sono differenze statisticamente significative tra SC2 e i
restanti di C2?
Test di Spearman:
- Ricerca di correlazioni tra categorie di risposte a quesiti
diversi del questionario.
Obiettivi formativi
del Corso di Storia della Scienza:
• fornire una panoramica sia in chiave storica, sia disciplinare dei
nodi concettuali affrontati alla nascita delle scienze moderne:
fisica, astronomia, biologia/medicina/scienze della natura,
scienze della terra, matematica
• attivare una riflessione sulla natura della scienza (statuti
epistemici delle diverse discipline trattate)
• avere esperienza delle diverse valenze della Storia della Scienza
nella Didattica Scientifica e nella formazione degli insegnanti di
scuola primaria, in particolare su:
– nodi concettuali di carattere storico
– esperimenti didattici ispirati da esperimenti storici
– proposte di attività didattiche ispirate o incentrate su Storia della Scienza
Il questionario
Il questionario (proposto all'inizio e alla fine del corso) è diviso
in due parti: Parte A –obiettivi del corso; Parte B - PCK
Parte A):
•
•
•
•
•
obiettivi di questo corso?
Attività?
modalità di lavoro? (Come?);
Contenuti? (Su cosa?);
come contribuisce un corso su Storia della
Scienza alla formazione della professionalità
insegnante per l'educazione scientifica?
Mira a: esplorare l'aspettativa (pre) e la percezione (post)
dei corsisti riguardo al contributo alla professionalità
docente del corso.
Il questionario
Parte B -PCK
7 quesiti: propongono simulazioni di contesto classe che esplorano nodi concettuali dei
principali ambiti tematici sviluppati.
 Cinque propongono frasi o concezioni tipiche di studenti che richiamano concezioni
storiche (sfericità della Terra e viaggi Colombo; liquidi e solidi; natura atomica della
materia; Evoluzionismo secondo Lamarck e creazionismo; moto del proiettile), :
 Si richiede di commentarle per fare emergere il punto
di vista del corsista
 Indicare con quali concezioni storiche esse risuonano
 come poter affrontare i nodi d'apprendimento sottesi
alle affermazioni degli studenti
 spunti didattici relativi alla Storia della Scienza su
questo punto.
 Un quesito: natura della scoperta scientifica (da una frase
di Galilei):
 commentarla e collegandola ad altre concezioni
precedenti
 Un quesito: argomentazioni storiche a supporto della
relatività del moto
Il portfolio del corso
1) il quaderno dell'insegnante, costituito da due parti:
- una composta dalla rielaborazione e integrazione degli
appunti di lezione
- una relativa agli spunti didattici per fare scienza con i
bambini
Tale seconda parte è stata oggetto di analisi in merito a:
- Contenuti su cui si sono incentrati tali spunti
- Carattere di tali spunti ((che è stata quella oggetto d’analisi)
Descrizione
Formare «cultura generale relativa ai
principali fatti storici che hanno
caratterizzato la scienza e il suo sviluppo”
Capire quanto le condizioni socioeconomiche-politiche-religiose hanno inciso
sul processo scientifico
Natura della scienza/ metodo scientifico/
quando si inizia a parlare di scienza
Formazion
e
su
didattica
Form. su
con. sci.
Cat
Form. culturale su
storia e natura della
scienza
Analisi pre test (n1= 21; n2=37): Q1 obiettivi corso
Tot
«Vedere la scienza in modo sperimentale»
Costruire conoscenza scientifica di base
N
N
N
%
%
% tot
2011 2012 tot 2011 2012
9
18
27
42
48
46
58 %  formazione culturale
dell’insegnante su sto-sci, natura
1
1
2
5
3
3
scienza
1
4
5
5
11
9
4
0
4 19
0
7
19 %  formazione culturale
dell’insegnante su contenuti
2
5 scientifici
7 10
14
12
«Come si può spiegare la scienza ai bambini» 4
8
12 19
22
21
23 %  formazione sulla didattica
(scientifica)
«Formare un futuro insegnante di Sto-Sci»
0
1
1
0
3
2
21
37
58 100
100
100
11
11
90
3
3
1
15
9
3
3
20
«Vedere la scienza in modo sperimentale»
7
1
0
5
Costruire conoscenza scientifica di base
12
2
1
10
«Come si può spiegare la scienza ai bambini» 21
9
11
80
4
4
30
3
3
20
4 (15%)
Formazione
didattica
su
46
15 (60%)
Formare «cultura generale relativa ai
principali fatti storici che hanno
caratterizzato la scienza e il suo sviluppo”
Capire quanto le condizioni socioeconomiche-politiche-religiose hanno inciso
sul processo scientifico
Natura della scienza/ metodo scientifico/
quando si inizia a parlare di scienza
Cat
Pre Nnf N f % tot mutuamente
esclusive
% 2012 2012
4 (15%)
Descrizione
Form. su
con. sci.
Cat
Form. culturale su
storia e natura della
scienza
Analisi post test (n2A= 11; n2B=14)- QA1 Obiettivi del corso
«Fornire riflessioni per far superare nodi e
problemi di apprendimento”
«Formare un futuro insegnante di Sto-Sci»
2
100
3 (10%)
Analisi pre/post test (n1= 21; n2=37 Nnf11; Nf 14):
Q2 Quali attività
Nel Pre questionario
Esperimenti/lezioni
frontali/attività di gruppo (57%)
Lab did (7%)
ricerche e approfondimenti 7%
Nel Post questionario
Si aggiungono attività di
discussione e laboratorio
didattico e PCK (30%),
esempi didattici (11%)
Q3 come?
Riguardo alle modalità di lavoro le categoria In ingresso e in gran parte in uscita coincidono
con quelle delle attività (è necessario uno specifico lavoro per formare insegnanti a distinguer
attività e modalità di lavoro)
QA4: su cosa?
Da una esclusiva
propensione a contenuti
scientifici (32%) o di storia
della scienza (33)
A una più diffusa attenzione ad attività per
capire come affrontare la materia con i
bambini e che argomenti trattare (23 %) con
analoghe % per le voci citate nel pre
questionario
Analisi pre/post test (n1= 21; n2=37 Nnf11; Nf 14):
Q5 Come il corso contribuisce alla professionalità docente
Elementi
Pre % Post %
A) Crea bagaglio di conoscenze
spendibili nell'insegnamento
35
64
B) Aiuta a capire il punto di vista dei
bambini e le loro idee ingenue
6
36
C) Spunti, esperimenti adatti a
bambini
19
24
D) Conoscenze su storia sci
31
64
E) Pensiero critico
2
24
NR
6
4
Analisi quesiti PCK
Uno studente in classe, parlando con i suoi compagni della scoperta dell'America, afferma
che Cristoforo Colombo con il suo viaggio dimostrò che la Terra è rotonda, contrariamente
alle credenze sino ad allora che attribuivano alla Terra una forma piatta. Un secondo
studente afferma: “nelle immagini della Terra secondo la divina commedia era tonda...”.
1.1 commentare la posizione di ciascuno studente
• Dei 77% dei rispondenti:
– 46% : giudizio di correttezza
delle due affermazioni (40% I
corretto; 6% II corretto)
– 31%: i due studenti
rispondono in base a fonti
diverse
- 71% Discute le due posizioni indicando
il ruolo esplorativo del viaggio di
Colombo e non di dimostrazione della
sfericità della Terra e positiva
connessione tra immagine della Terra
Dantesca e concezioni antiche sulla
sfericità della Terra
- 14% Giudizio di correttezza
sull’asserzione del primo studente.
- 10% risposte in base a fonti diverse
Analisi quesiti PCK
Uno studente in classe, parlando con i suoi compagni della scoperta dell'America, afferma
che Cristoforo Colombo con il suo viaggio dimostrò che la Terra è rotonda, contrariamente
alle credenze sino ad allora che attribuivano alla Terra una forma piatta. Un secondo
studente afferma: “nelle immagini della Terra secondo la divina commedia era tonda...”.
- periodo storico (a
grandi linee) in cui si è
affermata l’idea della
sfericità della terra
<II a.c.
1400-1600
1600-1700
NR
Pre %
5
60
16
19
Post %
71
29
0
0
Pre %
- spunti didattici
per
un'integrazione
di Storia e
Scienza nella
didattica su
questo punto
Post %
Discussione ipotesi sfericità, pensatori
50
24
Integrazione analisi documenti storici e materiali MM
Esperimenti storici
Contrapposizione di gruppi di bambini che devono
sostenere le due posizioni
Drammatizzazione teatrale
Da idee e immagini dei bambini a confronto con
immagini storiche e da multimedia
NR
0
14
0
19
0
10
0
10
8
14
42
10
- riconducibilità storica dei nodi: ad es. riconoscimento della teoria
evoluzionistica di Lamarck e sua distinzione da quella di Darwin
Pre-Questionario
Post-Questionario
Per lo più non erano note le due teorie,
ed erano state citate parzialmente senza
riferimento agli autori
Lamarck: il corpo si adatta all'ambiente e
trasmette ereditariamente i mutamenti
alla progenie. Darwin: selezione naturale
della specie
- modi di intervenire in classe: spunti didattici per un'integrazione di
Storia della Scienza e didattica, attraverso soprattutto attività pratiche.
Pre-Questionario
Post-Questionario
Citazione generica di attività pratiche.
Esempi specifici in merito alla sfericità
della Terra, al concetto di liquido, teoria
eliocentrica dell'universo, il moto dei
corpi
Conclusione
Il corso di Storia della Scienza ha contribuito:
• alla formazione della professionalità dei futuri docenti di scuola
primaria su come strutturare e rappresentare i contenuti per
l'insegnamento diretto con gli studenti, riconoscendo le idee comuni e
i nodi storici ad essi sottesi,
• a elaborare delle strategie didattiche specifiche che possano essere
utilizzate in aula per giungere a specifici snodi concettuali, integrando
contenuti scientifici e delle scienze umane (es. confronto e scambio di
idee tra pari) per ridurre il meno proficuo formalismo
Sono maturate competenze nella messa a punto di attività laboratoriali
focalizzate su specifici obiettivi, superando la genericità che spesso
caratterizza la progettazione dei docenti in formazione, per quanto tali
proposte non si siano strutturate in veri e propri percorsi didattici.
Conclusioni
I seguenti argomenti sono restati problematici per i corsisti
anche a fine corso:
- Caratterizzazione dei liquidi e natura del nodo per cui si
attiva l’associazione liquido-acqua
- spinta della mano e moto del proiettile (e teoria
dell’impetus)
- Concezione neoplatonica di Galilei sulle teorie scientifica
(ossia scoperta scientifica come lettura di leggi scritte
nella natura in linguaggio matematico vs teorie
scientifiche come libere costruzioni del pensiero umano)