Percorsi di fisica
TIROCINIO ASSISTITO 14/ 02 / 2008
Ore 15.00 – 16.00
INTRODUZIONE
Ore 16.00 – 17.45
LAVORI DI GRUPPO
Ore 17.45 – 19.00
PRESENTAZIONE DEI LAVORI DI GRUPPO
“Se dovessi condensare in un unico principio l’intera
psicologia dell’educazione direi che il singolo fattore più
importante che influenza l’apprendimento sono
le conoscenze che lo studente già possiede.
Accertate e comportatevi nel vostro insegnamento in
conformità a questo principio.”
D.P. Ausubel “Educazione e processi cognitivi”
L’apprendimento è un processo costruttivo che avviene
tramite l’integrazione delle nuove informazioni con i
concetti e gli schemi concettuali che lo studente possiede
Si deve tener conto di:
•
•
•
esistenza di schemi e teorie coerenti per situazioni del quotidiano
all’interno di una visione “naturale” della fisica;
stabilità di questi schemi e persistenza successiva
all’insegnamento;
interferenze del senso comune con i processi di apprendimento
(“ostacoli epistemologici” nelle aree lontane dal senso scientifico).
“Gli studenti utilizzano ciò che conoscono per
costruire nuovi significati.”
Il secondo dei
SETTE PRINCIPI DELL’APPRENDIMENTO
Dalla relazione di Joseph Novak al Convegno "L'educazione scientifica e tecnologica dalla scuola
dell'infanzia all'Università", che si è svolto nella città di Urbino nel settembre 2002
L’apprendimento è un processo costruttivo che avviene
tramite l’integrazione delle nuove informazioni con i
concetti e gli schemi concettuali che l’insegnante possiede.
Se spiego in modo chiaro, se lo studente mi ascolta, se studia a casa,
allora lo studente capisce!
Se penso ad impostare una lezione, mi viene naturale costruire una
lezione frontale.
Se in laboratorio la classe non lavora come vorrei, allora meglio tornare
in aula.
Se c’è poco tempo, allora bisogna andare avanti con il programma.
• esistenza di schemi e teorie coerenti
• stabilità di questi schemi e persistenza
• “ostacoli epistemologici”
Conoscenza scientifica e conoscenza di senso comune:
E’ buio, ma vedi distintamente la brace di una sigaretta che
qualcuno sta fumando a diversi metri da te.
La brace della sigaretta manda luce?
• no, perché non illumina niente
• si, manda un poco di luce che rimane tutta intorno alla sigaretta
• si, manda un poco di luce che arriva circa a mezza strada tra te e la
persona
• si, manda un poco di luce che arriva fino a te ma non va oltre
• si, manda della luce che si propaga fino a che non incontra un ostacolo
da “CONOSCENZA SCIENTIFICA e CONOSCENZA di SENSO COMUNE”
Analisi dell’incidenza di fattori scolastici ed extrascolastici sull’apprendimento della fisica
M. Mayer – CEDE 1990
Un esempio di mappa sulla conoscenza di senso comune (luce e visione)
da “Didattica della fisica” M. Vicentini, M. Mayer Nuova Italia 1996
Un esempio di mappa di conoscenza scientifica (luce e visione)
da “Didattica della fisica” M. Vicentini, M. Mayer Nuova Italia 1996
Conoscenza scientifica e conoscenza di senso comune:
Dai test somministrati nel mondo occidentale sono emersi
gli stessi modelli :
•
•
Raggi visuali
Consumo di corrente
e…
•
•
•
Forza come impeto
“Aristotelismo” degli studenti
Calore e temperatura legate strettamente
Quale didattica potremmo proporre?
Allora, la conoscenza si trasmette o si costruisce?
Come “facilitare” l’apprendimento?
“L'apprendimento è facilitato dall'uso di strategie
metacognitive che identificano, controllano e
regolano i processi cognitivi.”
“Gli studenti hanno strategie, approcci, modelli di abilità
e stili di apprendimento differenti, che sono in
funzione della loro eredità e delle loro esperienze
precedenti.”
Il terzo e il quarto dei
SETTE PRINCIPI DELL’APPRENDIMENTO
Dalla relazione di Joseph Novak al Convegno "L'educazione scientifica e tecnologica dalla scuola
dell'infanzia all'Università", che si è svolto nella città di Urbino nel settembre 2002
Quale didattica potremmo proporre?
Allora, individuare “concetti portanti” che ricorrano e abbiano
valore strutturante, costruire una “mappa”che consenta di:
• scomporre e ricomporre i contenuti della disciplina;
• individuarne le “idee chiave”, che svolgono il ruolo fondamentale di
“organizzatori delle conoscenze”;
• collegare insieme tali concetti costruendo una rete di connessioni
associative tra essi.
“L'apprendimento con comprensione è facilitato quando la
nuova e l'esistente conoscenza sono strutturate attorno ai
concetti portanti e ai principi della disciplina.”
Il primo dei
SETTE PRINCIPI DELL’APPRENDIMENTO
Dalla relazione di Joseph Novak al Convegno "L'educazione scientifica e tecnologica dalla
scuola dell'infanzia all'Università", che si è svolto nella città di Urbino nel settembre 2002
Scegliamo come “concetto portante” l’ENERGIA .
QUALI PROBLEMI?
Alcuni problemi
“sequenziale”:
generali
legati
all’insegnamento
• l’energia viene presentata in momenti successivi, non è
vista come grandezza unificante
• l’energia e la forza vengono confuse in quanto
considerate equivalenti
Partendo da un tema del Biennio PNI, proviamo a costruire
una rete di concetti
U. Buontempo “orientarsi nella fisica” Sansoni
•
TEMA 4: “l’energia, sue forme, conservazione e
trasformazione”
• Indicazioni didattiche:
• questo argomento ha lo scopo di introdurre gli allievi al tema
dell’energia.
• Si consiglia all’insegnante di condurre gli allievi a riconoscere le varie
forme di energia e di mostrare sperimentalmente alcuni semplici
esempi di processi di trasformazione visti come processi di
trasferimento di energia
• Nell’esame di tali esperienze è importante mettere in luce la
conservazione dell’energia come invariante comune a tutti i fenomeni
studiati
Energia e
“dislivello”
(potenziale)
Energia e deformazioni
elastiche
Energia e moto
Energia e
gravitazione
Energia
raggiante(onde e
luce)
Si conserva? Si
trasforma? Si
può trasportare?
Si può
accumulare?
Energia elettrica
Energia e attriti (E. interna)
L’energia
Si conserva? Si
trasforma? Si
può trasportare? Si
può accumulare?
Energia
meccanica
Energia e forza
Si conserva? Si
trasforma? Si può
trasportare? Si può
accumulare?
Si conserva? Si trasforma? Si
può trasportare? Si può
accumulare?
Si può trasferire?
Si può trasferire?
Energia termica
Calore e lavoro
Limiti delle trasformazioni
e irreversibilità
I e II principio
Termodinamica
Calore e lavoro
Approccio qualitativo: fonti,
consumo, misura (tempo, potenza,
“bolletta della luce”)
Energia e
“dislivello”
(potenziale)
Energia e deformazioni
elastiche
Energia e moto
Energia e
gravitazione
Energia
raggiante(onde e
luce)
Si conserva? Si
trasforma? Si
può trasportare?
Si può
accumulare?
Energia elettrica
Energia e attriti (E. interna)
L’energia
Si conserva? Si
trasforma? Si
può trasportare? Si
può accumulare?
Energia
meccanica
Energia e forza
Si conserva? Si
trasforma? Si può
trasportare? Si può
accumulare?
Si conserva? Si trasforma? Si
può trasportare? Si può
accumulare?
Si può trasferire?
Si può trasferire?
Energia termica
Calore e lavoro
Limiti delle trasformazioni
e irreversibilità
I e II principio
Termodinamica
Calore e lavoro
Un’impostazione di tradizione liceale
privilegia
•la conoscenza delle leggi (formule)
•La formalizzazione (rispetto all’analisi dei fenomeni)
•L’osservazione condotta dal docente
(spiegazione di aspetti fenomenologici)
•La verifica sperimentale di leggi note
•Il laboratorio come “ricetta”
Un’impostazione centrata sull’apprendimento
privilegia
• L’osservazione dei fenomeni
• Partire dal senso comune (“al posto di un’osservazione
guidata dal docente, invito a formulare ipotesi e previsioni,
esplicitando i propri schemi di conoscenza”)
• La problematizzazione dell’esperimento mostrato
A che cosa deve pensare l‘insegnante
• Costruire una rete di concetti
a partire dalle conoscenze degli studenti
• Costruire un metodo di lavoro
fondato sul metodo scientifico
• Costruire un linguaggio
simbolico- relazionale
Costruzione di una rete di concetti
• Problematizzazione
• Collegamento con le reti preesistenti (senso comune)
• Confronto e condivisione tra le reti costruite
Costruzione di un metodo di lavoro
•
•
•
•
•
Osservazione
Individuazione delle variabili significative
Prime ipotesi sugli andamenti delle grandezze
La misura
Costruzione di un modello
Costruzione di un linguaggio
• I significati delle parole usate in fisica spesso non
coincidono con i significati nel linguaggio comune
• Le formule devono avere una loro coerenza dimensionale
(non solo unità di misura)
• Le formule hanno un significato predittivo oltre che
descrittivo
• I grafici sono parte integrante del linguaggio da costruire
ATTIVITA’
• Quali attività riterresti necessarie in un corso
introduttivo di fisica per sviluppare un segmento
della mappa concettuale “Energia”?
• esplicitate e costruite le attività che riterreste
necessarie per far lavorare gli studenti
relativamente ad un nodo della mappa, in modo
da rispondere alle domande:
Si conserva? Si trasforma? Si può trasportare? Si può accumulare?
• E’ importante che tali attività si inseriscano nella logica della
mappa stessa