Argomenti del Corso di Formazione
Prof.Giuseppe Valitutti Università di Urbino
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1. Cambiamenti fisici e chimici
2. Struttura e proprietà della materia
3. Trasformazioni dell'energia
4. Ecosistemi / uomo ambiente
5. Biologia umana
6. Forze e movimento
Migliorare le abilità o le capacità per chiarire
le idee
• Migliorare le abilità per valutare la
ragionevolezza di un’idea
• Rafforzare le abilità per produrre le idee .
Introduzione al corretto
linguaggio scientifico
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Oggetto
Proprietà
Organismo (vivente e non vivente)
Materiale
Interazione
Sistema
Modalità di Valutazione
1. Costruzione di Mappe concettuali sugli
argomenti centrali
2. Costruzione di Learning Object con
relativa scheda
3. Risoluzione di Problem solving e Studi di
Caso
4. Risoluzione di quesiti strutturati come
quelli del PISA
Progetto PISA
(Program for Intenational Student Assessment)
1. La competenza scientifica si conquista attraverso i seguenti 3
processi mentali:
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Processo 1 Descrivere, spiegare e prevedere fenomeni
scientifici
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Processo 2 Comprendere un’indagine di tipo scientifico
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Processo 3 Interpretare dati e conclusioni scientifiche
2. Attraverso il primo processo gli studenti sanno descrivere e
spiegare i fenomeni scientifici utilizzando i concetti appresi.
3. Il secondo processo comprende le capacità di identificare i dati
necessari in una data indagine: elementi da confrontare,
variabili da controllare o modificare, ulteriori informazioni da
acquisire.
4. Il terzo processo riguarda la necessità di scegliere, tra diverse
alternative, la conclusione più coerente con i dati disponibili e
riflettere sulle implicazioni sociali della stessa.
5. Partendo dai curricula nazionali si utilizzano i concetti appresi
per risolvere problemi legati al mondo reale.
Progetto PISA
6. I campi di applicazione sono stati 3.
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Scienze della vita e della salute: a. salute, malattie, alimentazione;
b. mantenimento ed uso sostenibile delle specie; c. interdipendenza
dei sistemi fisici e biologici.
Scienze della terra e ambiente: a. inquinamento; b. produzione e
degradazione del suolo; c. meteorologia e clima.
Scienze e tecnologia; a. biotecnologia; b. utilizzo dei materiali e
smaltimento dei rifiuti; c. utilizzo dell’energia; d. trasporti.
7. Le prove riguardano situazioni generali, esterne alla scuola, in
cui i concetti scientifici possono essere applicati.
8. I quesiti si propongono di verificare se l’apprendimento sia
andato oltre l’acquisizione di fatti isolati e se esso promuova
lo sviluppo di una competenza scientifica.
Quali obiettivi vuole
raggiungere il
problem-solving ?
Migliorare la capacità a
risolvere problemi reali.
Potenziare le capacità di
prendere decisioni, di
analizzare e progettare
sistemi, di individuare le
cose che non vanno.
Perfezionare le
capacità di ragionamento: analitico,
quantitativo,
analogico,
combinatorio.
Migliorare la lettura con
comprensione.
Favorire i processi cognitivi,
come la lettura con
comprensione del problema,
la riflessione su come
risolvere il problema.
Arricchire le
competenze
interdisciplinari e di
comunicazione
Consolidare le capacità
di creare tabelle,
grafici e di raccogliere
dati.
Come si costruiscono le abilità
mentali o capacità
• Le abilità mentali, cioè le capacità si collocano in
tre categorie:
• abilità o capacità per chiarire le idee, abilità
per valutare la ragionevolezza di un’idea,
abilità per produrre idee .
• Le abilità per chiarire un’idea (1 classificare, 2
comparare, 3 scoprire le premesse o le regole, 4
descrivere le parti di un sistema), hanno il pregio
di esaltare la nostra comprensione e l’utilizzo
corretto delle informazioni. Tali abilità si fondano
sull’analisi delle idee e degli argomenti. Ecco
alcuni esempi significativi per acquisire le relative
abilità:
• 1. Classificare Come posso classificare tali
oggetti ? Quali caratteristiche considero ? Per
quale scopo classifico ?
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Classifica gli oggetti raccolti durante la passeggiata in viventi e nonviventi.
Classifica le piante sulla base del loro impiego (come cibo, come
materiali, come produttori di ossigeno,...), per comprendere il loro
contributo al mantenimento della vita sulla terra.
Classifica gli oggetti sulla base delle caratteristiche prescelte:
galleggiano – affondano, leggeri – pesanti, viventi – non viventi, ...
Classifica gli animali sulla base della loro alimentazione (carnivori,
erbivori, onnivori), per comprendere il loro ruolo nella catena alimentare.
Classifica gli oggetti che riflettono o assorbono la luce, per chiarirne le
proprietà.
Classifica la frutta e i vegetali sulla base del loro utilizzo
nell’alimentazione umana.
Classifica gli organismi sulla base del loro meccanismo di riproduzione.
Classifica gli esempi seguenti come cambiamento di stato (fusione,
evaporazione, condensazione, . .): spremere un’arancia, mangiare un
frutto, odorare un profumo, . .
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Classifica le seguenti piante sulla base del loro sistema di difesa: cactus,
rosa, anemone, . .
Classifica i seguenti organismi: batteri, muffe, lieviti, abete, ciliegio, insetti,
ragni,...
Classifica le seguenti trasformazioni fisiche e chimiche, per descrivere i
principi del loro cambiamento: spaccare una roccia, tagliare una mela,
sciogliere in acqua l’Alka Seltzer, far arrugginire il ferro, digerire, ...
Classifica gli animali sulla base del tipo di ecosistema in cui vivono.
Perché ritieni utile tale classificazione ?
Ordina in sequenza e spiega il processo di formazione delle piogge acide.
Ordina in sequenza 4 sorgenti di inquinamento.
Seleziona un esperimento che consenta di variare la sequenza esecutiva.
Ordina in sequenza la densità dei minerali (o dei metalli), descrivi le
proprietà e identificali.
Identifica la sequenza delle variazioni di energia durante la caduta degli
oggetti.
Descrivi la sequenza delle operazioni di utilizzo della energia elettrica.
Descrivi la sequenza di funzionamento di un motore.
Utilizza il ciclo del diossido di carbonio e dell’ossigeno, per descrivere
l’interdipendenza di piante e animali.
Descrivi le proprietà dei differenti stadi di sviluppo di una piantina.
Descrivi la sequenza di una erosione.
• 2. Comparare e correlare Perché sono
simili ? Perché sono differenti ?
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Confronta e compara le caratteristiche delle piante e degli
animali, per determinare le condizioni necessarie alla vita.
Compara la produzione di materiale commestibile nelle foglie
esposte al sole con le foglie tenute all’oscuro.
Confronta la sfera con la ruota, per chiarirne l’uso, le
proprietà e i movimenti.
Confronta e compara l’idea di energia con quella di
carburante, per chiarire che l’energia non è una sostanza,
che può essere usata come tale.
Confronta l’argilla con la sabbia, per decidere quale materiale
è più adatto a riempire i sacchetti che ti proteggono dal vento.
Confronta e compara le conifere con le piante da fiori, per
chiarire i sistemi di riproduzione delle piante.
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Compara la forza col moto, per comprendere
le ragioni del movimento.
Confronta e compara i tipi di rocce (durezza,
formazione, localizzazione,...), per individuare
le caratteristiche necessarie alla loro
identificazione.
Confronta e compara le caratteristiche di solidi,
liquidi e gas, per comprendere il loro
comportamento.
Compara la corrente elettrica domestica con le
batterie, per chiarire i tipi di corrente e il loro
uso.
Confronta e compara le diverse strategie per
risolvere un problema.
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3. Scoprire le premesse, le ipotesi, le
regole Quali regole ti hanno portato a
questa conclusione ? Le premesse sono ben
fondate ?
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Dopo aver sperimentato quali oggetti affondano e
quali galleggiano, trova le regole che spiegano il
fenomeno.
Le foglie ingiallite di una pianta possono dipendere
dal fabbisogno di acqua della pianta. Come puoi
verificare tale ipotesi ?
Le anatre sanno quando devono emigrare. Quale
ipotesi consente di spiegare questo
comportamento ?
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• 4. Descrivere le parti di un
sistema Quali sono le parti
componenti un sistema o una frase ?
Qual è la funzione di ciascuna parte ?
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Descrivi le parti componenti di un uovo per
comprendere lo sviluppo dell’animale.
Descrivi le parti componenti del sistema
solare e spiega il funzionamento.
Descrivi le parti di uno stagno che
forniscono l’habitat per varie piante e
animali.
Come si costruiscono le abilità
mentali o capacità
• La seconda categoria si occupa delle
abilità necessarie a valutare la
ragionevolezza di un’idea (5 trovare le
ragioni o le conclusioni, 6 ragionare per
analogie, 7 ragionare in maniera
condizionale ‘’se...allora ’’, 8
generalizzare). Esse comportano lo
sviluppo del pensiero critico.
• 5. Trovare le ragioni o le
conclusioni Quali sono le ragioni
dell’autore che ti hanno convinto ? Come
spieghi le evidenze ?
• Quali sono le ragioni per proteggere le specie in
estinzione ?
• Se e quando la pesca avrà distrutto tutte le
aringhe, cosa accadrà agli uccelli marini ?
• Trova le ragioni dell’utilizzo degli insetti della
frutta, per studiare la genetica.
• Trova le ragioni del perché i diabetici fanno
ridotto uso di zuccheri.
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6. Ragionare per analogia Perché è simile
all’oggetto studiato ? Il modello come può aiutarti a
comprendere ?
Quali ingredienti potrebbero creare lo stesso effetto
del lievito ?
La respirazione può essere paragonata alla
combustione. E’ una buona analogia ?
Usa le informazioni sul funzionamento cellulare per
spiegare il comportamento del corpo.
Usa l’analogia del bicarbonato di sodio e dell’acidità
di stomaco e valuta la sua trasferibilità nella lotta alle
piogge acide.
L’elettricità che fluisce nei circuiti è analoga al flusso
d’acqua nelle condutture ?
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7. Ragionamento condizionale e deduzione
Che cosa potrebbe essere accaduto ? Quale
evidenza ti conferma che la previsione era corretta ?
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E’ noto che lo sviluppo delle piante migliora coi fertilizzanti. Quali
informazioni servono per velocizzare la crescita ?
Perché durante una nevicata si ha un leggero innalzamento della
temperatura ?
‘’Se piove . . . .allora vuol dire che . . .’’.
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8. Generalizzare Quale generalizzazione si può
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fare ? La stessa strategia può aiutarti a risolvere un
altro problema ?
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Perché tutti i pianeti ruotano intorno al proprio asse ?
I pesci producono migliaia di uova, i mammiferi uno solo. Quale
generalizzazione puoi fare ?
Valutazione
Quesito 1 Carlo Collodi – Pinocchio
‘’- Eccoci giunti – disse la Volpe al burattino.
- Ora chinati giù a terra, scava con le mani una
piccola buca nel campo e mettici dentro le monete
d’oro. Pinocchio ubbidì. Scavò la buca, ci pose le
quattro monete d’oro che gli erano rimaste: e dopo
ricoprì la buca con un po’ di terra.
- Ora poi – disse la Volpe – vai alla gora qui vicino,
prendi una secchia d’acqua e annaffia il terreno dove
hai seminato. . .
- C’è altro da fare ?
-Nient’altro – rispose la Volpe. – Ora possiamo andar
via. Tu poi ritorna qui fra una ventina di minuti e
troverai l’arboscello già spuntato dal suolo e coi rami
tutti carichi di monete ‘’.
Valutazione
1. Come andò a finire la storia ? Quante monete
raccolse Pinocchio ?
2. Trova le proprietà caratteristiche di un
organismo vivente.
A. Si nutre
Si/No
B. Si riproduce
Si/No
C. Respira
Si/No
D. Reagisce agli stimoli esterni
Si/No
E. Scambia sostanze con l’ambiente Si/No
F. Assorbe solo energia
Si/No
Valutazione
3. Le piante ricavano gran parte dei materiali e
dell’energia necessari alle loro funzioni: A. dal suolo
B. dal sole e dall’aria C. dai carboidrati accumulati
D. dalle quattro precedenti sorgenti.
4. Quali molecole forniscono il maggior contenuto
energetico nelle diete ? A. amido
B. glucosio C. grassi D. proteine
5. Quali organismi oggi viventi sono simili alle prime
forme di vita comparse sulla terra ? A. alghe B.
alberi C. mammiferi
D. dinosauri
Valutazione
Quesito 2 da Oliver Sachs – Zio Tungsteno
‘’Quando riempivo un palloncino di anidride
carbonica, esso precipitava pesantemente
sul pavimento, e ci rimaneva: mi chiedevo
che sarebbe successo a riempire un pallone
con un gas davvero denso, per esempio lo
xeno (quattro volte e mezzo più denso
dell’aria). Quando ne accennai a zio
Tungsteno, egli mi parlò di un composto del
tungsteno – l’esafluoruro, per la precisione
– 10,3 volte più denso dell’aria, cioè il
vapore più pesante conosciuto ‘’.
Valutazione
Io avevo delle fantasie, immaginavo che si
potesse scoprire o produrre un gas denso
come l’acqua e poi farci il bagno e
galleggiarci sopra, come si galleggia
nell’acqua. C’era qualcosa nell’idea di
galleggiamento – nel galleggiare e
nell’affondare – che continuava a
sconcertarmi e a eccitarmi ‘’.
Valutazione
1. Perché lo xeno è molto più denso del
leggerissimo elio, un altro gas nobile ?
2. Conoscendo la densità dell’elio (0,1785 g/L) e il
suo peso atomico (4,00) e la densità dello xeno
(5,8971 g/L), calcola il peso atomico dello xeno.
3. L’esafluoruro di tungsteno è circa 10,3 volte più
denso dell’aria perché: A. le sue molecole sono
10 volte più pesanti del peso molecolare medio
dell’aria B. sono molecole di un composto
metallico
C. il composto metallico occupa un
volume minore dell’aria D. il composto del
tungsteno occupa un volume maggiore
4. Quale gas contiene più molecole in condizioni
identiche di temperatura e pressione ? A. 1 L di
fluoro B. 1 L di idrogeno C. 1 L di esafluoruro di
tungsteno D. sono uguali in A. B. C.
5. Quale campione di gas contiene il maggior numero
di molecole ?
A. 2 g di fluoro B. 2 g di azoto C. 2 g di idrogeno
D. sono uguali in A. B. C.
6. Quale gas ha maggiore densità ? A. azoto B.
fluoro
C. idrogeno D. ossigeno.
7. La densità dell’aria è circa 1,2 g/L a temperatura
ambiente. Qual è la densità dell’esafluoruro di W ?
8. Un palloncino pieno di gas WF6 in acqua:
A. galleggia
B. affonda
C. non galleggia e non
affonda
D. affonda a 10°C.
Quanti Popcorn ?
• Stima - insieme al tuo gruppo - il numero
di popcorn del contenitore. Puoi usare
qualsiasi strumento disponibile (per
esempio una bilancia). La sola cosa che
non puoi fare è contare i popcorn del
contenitore. Spiega come hai trovato la
risposta e perché pensi che sia una buona
stima.