Linguaggio Chimico ed approccio
epistemologico - storico
all’insegnamento della Chimica
Patrizia Mazzei
Il linguaggio porta al contatto con gli altri
nell’atto della convivenza che dà origine
all’essere umano, quindi è essenziale
avere un linguaggio comune.
Poiché ogni sistema vivente fa parte di un
ambiente, con questo deve interagire per
mantenere la sua integrità
La realtà
può essere rappresentata
attraverso
schematizzazioni e simbolismi
e
l’elaborazione dell’informazione
porta alla comprensione
Il linguaggio che si usa abitualmente è
quello naturale (derivante dai cinque
sensi), mentre nello studio delle scienze è
necessario un linguaggio artificiale,
ma il linguaggio può essere anche
nominale o verbale
Vygotskij
Potremmo dire che le parole del bambino
coincidono con quelle dell’adulto nel loro
riferimento all’oggetto, cioè indicano lo
stesso oggetto, si riferiscono allo stesso
cerchio di fenomeni.
Non coincidono però nel loro significato
L. S. Vygotskij, Pensiero e Linguaggio, Bari, Laterza, p.176
Arons
Gli studenti non sono coscienti della
variazione di significato a meno che
questa non venga fatta notare loro con
chiarezza in più occasioni, non una sola
volta
A. B. Arons, Guida all’insegnamento della fisica, Bologna, Zanichelli, 1992, pp.7
Dobbiamo allora
•far apprendere un nuovo linguaggio
quello artificiale specifico per la
chimica
ed essere certi che
•si colga il significato del nostro
linguaggio
Quale linguaggio per la chimica?
Uso di nuove parole:
Materia, Sostanza, Mole, Elementi,
Composti,……..
Simboli Chimici
Formule chimiche
Equazioni chimiche
La costruzione del pensiero chimico è descritto
da Lavoisier considerando il linguaggio come
mezzo di espressione di idee e di immagini
mediante segni, ma anche come metodo per
condurre il ragionamento.
“La logica delle scienze consiste
essenzialmente nella loro lingua”
La formazione nelle scienze è
allora orientamento delle
persone nel proprio rapporto con
il mondo.
I saperi, allora, non saranno più visti come
insiemi di verità, ma come costruzioni
mutevoli in grado di dare senso a realtà
complesse
Bruner
Il processo di fare scienza è narrativo.
Consiste nel produrre ipotesi sulla natura, nel verificarle,
correggerle e rimettere ordine nelle idee (…). Non sto
proponendo di sostituire alla scienza la storia della scienza.
Sostengo invece che la nostra istruzione scientifica
dovrebbe tener conto in ogni sua parte dei processi vivi del
fare scienza, e non limitarsi a essere un resoconto della
scienza finita quale viene presentata nel libro di testo, nel
manuale e nel comune e spesso noiosissimo esperimento
di dimostrazione. (…).
Può darsi che abbiamo sbagliato staccando la scienza
dalla narrazione della cultura.
J. Bruner, La cultura dell’educazione, Milano Feltrinelli, pp. 140,155
L’ordine epistemologico di presentazione delle
conoscenze e delle abilità che costituiscono gli
obiettivi specifici di apprendimento non va
confuso con il loro ordine di svolgimento
psicologico e didattico con gli allievi.
L’ordine epistemologico vale per i docenti e
disegna una mappa culturale, semantica e
sintattica, che essi devono padroneggiare anche
nei dettagli e mantenere certamente sempre
viva ed aggiornata sul piano scientifico al fine di
poterla poi tradurre in azione educativa e
organizzazione didattica coerente ed efficace.
Dalle Indicazioni Nazionali per l’Istruzione Secondaria di Primo Grado
Quando nasce la chimica?
Thackray sostiene che la storia di questa disciplina
è una sorta di “cenerentola” rispetto alla storia
delle scienze in generale.
Non tutti coloro che nell’antichità hanno tratto delle
trasformazioni intime della materia possono essere
definiti “chimici”.
Dalla seconda metà del ‘500 alla fine del ‘700 essa
si costituisce in scienza autonoma ed alla fine del
‘700 essa si delinea come disciplina
Alchimìa
Chimica artigianale
Chimica scientifica
Etimologia
Molte ed appartenenti a radici linguistiche diverse
Lindsay scrive che il nome alchimia sarebbe giunto a noi dagli arabi
che introdussero il prefisso alNell’antica Grecia chemia e chymia
Cheein = versare o lasciare scorrere
Chyma = ciò che è versato fuori o scorre, un fluido (indicava un lingotto
di metallo)
Chèo = verso
o
Chem = nero (egiziano) => chemia = arte Nera o Egizia
Kema = libro contenente i segreti dell’arte Egizia
O
Chem figlio di Noè
Sviluppo della disciplina
Minerali
Fino al XII secolo
Vegetali
Animali
XIX secolo
Vegetali e Animali
Minerali
Sistemi non
organizzati
Sistemi organizzati in organi
Chimica Inorganica
Chimica Organica
Chimica Pura (oggi)
Berzelius
Una forza vitale alla base della produzione
di sostanza organica
finché
Whoelher (1828)
Sintetizza l’urea (composto organico) a
partire dall’isocianato di ammonio
(composto inorganico)
Charles Gerhardt (1844)
Il chimico faceva tutto l’opposto della natura
vivente:
egli bruciava, distruggeva, operava per mezzo
dell’analisi;
mentre la forza vitale operava per via sintetica;
essa infatti ricostruiva – l’edificio abbattutto
dalle forze chimiche
A Di Meo, Storia della chimica, p. 37
Scrive
Woelher a Berzelius (1835)
La chimica organica è oggi tale da condurre
un uomo fuori di senno. Essa produce in me
l’impressione di una foresta tropicale
primitiva, riempita di cose interessanti, e di
una mostruosità e illimitata vegetazione
dalla quale è impossibile districarsi e in cui è
pauroso entrare
A Di Meo, Storia della chimica, p. 40
Bherthelot (1876)
Per lui gli effetti chimici della vita erano dovuti al gioco esclusivo delle forze
chimiche ordinarie
La chimica possiede questa facoltà creatrice ad un grado
ancora più eminente delle altre scienze, poiché essa
penetra più profondamente e giunge fino agli elementi
naturali degli esseri. Non solamente essa crea dei
fenomeni, ma ha la potenza di rifare tutto ciò che ha
distrutto; essa ha anche la potenza di formare una
moltitudine di esseri artificiali, simili agli esseri naturali, e
partecipanti di tutte le loro proprietà. Questi esseri artificiali
sono le immagini realizzate delle leggi astratte, delle quali
persegue le conoscenze
A Di Meo, Storia della chimica, p. 45 - 46
Si apre la strada alla Biochimica
Biot, Pasteur, Wislicenus
Avevano osservato che la luce polarizzata subiva
alcune deviazioni quando colpivano alcuni
composti organici (attività ottica)
Vant’Hoff
Pubblica nel 1875 “La Chemie dans l’espace” ed
apre la strada alla stereochimica
Si apre la strada all’Elettrochimica
Volta
pubblica una memoria sulla pila elettrica (1880)
Nicholson e Carlisle
riuscirono a decomporre l’acqua utilizzando
l’elettricità trasmessa con la pila di Volta
Davy
utilizza l’elettrolisi per analizzare numerose
sostanze altrimenti non decomponibili
Il concetto di elemento
Lavosier: gli elementi protagonisti delle reazioni
chimiche
Davy: gli elementi come secondari risultanti
dall’addizione di sostanze più semplici (1812)
Prout: esistenza di una unica materia primordiale
costituente tutti gli elementi, questa era
l’idrogeno (1815)
Dalton: sostenne l’esistenza degli atomi come
particelle indivisibili (1808)
Il concetto di composto
Dalton: due elementi capaci di combinarsi secondo
proporzioni ponderali diverse dando luogo a
composti diversi (legge delle proporzioni
multiple)
Gay – Lussac: analoga legge nella combianazione
dei gas (legge dei volumi di combinazione)
Avogadro:numeri uguali di particelle di gas ad una
data T occupano volumi uguali
Mitscherlich: sostanze aventi simile costituzione
cristallina e proprietà chimiche hanno formule
simili (legge dell’isomorfismo)
Prime analisi degli elementi
Bunsen:
inventò una lampada alimentata con gas di città
con la quale ottenere una fiamma incolore che
permetteva di ottenere una colorazione ponendovi
una sostanza (becco Bunsen e saggi alla fiamma)
Kirchhoff:
passò dal colore della fiamma al suo spettro
utilizzando lo spettroscopio
Organizzazione degli elementi
Döbereiner
notò proprietà simili per gruppi di tre elementi (triadi)
Newlands
Formò colonne verticali di sette elementi secondo peso atomico
crescente notando che elementi simili tendevano a prendere posto
nelle medesime righe orizzontali (legge delle ottave)
Beguyer de Charcutois
Redasse un diagramma vis tellurica (vite della Terra) secondo il peso
atomico crescente
Mendeléev
Enunciò la legge della periodicità sistematizzando gli elementi in
gruppi e periodi secondo il peso atomico crescente
Tavola Periodica
E poi …
Scoperta delle particelle
subatomiche
Struttura atomica
OGGI
Suprachimica
Chimca Computazionale
LHASA
( Logic and Heuristic Applied to Synthetic Analysis)
CHE COSA INSEGNARE ?
(CONTENUTI DEL SAPERE SCIENTIFICO)
• I FATTI : CIO’ CHE
E’OSSERVABILE,QUANTIFICABILE
MISURABILE, DESCRIVIBILE
• LE IDEE : GLI STRUMENTI FORMALI E
CONCETTUALI CHE PERMETTONO LA
SPIEGAZIONE DEI FATTI STESSI
Come insegnare
(METODI DELL’INSEGNAMENTO)
CONTESTO DI SENSO
(IL QUOTIDIANO)
DIDATTICA LABORATORIALE
(ESSERE PROTAGONISTI)
ROLE-PLAY
(INTERPRETARE UN RUOLO)
PROBLEM SOLVING
(RISOLVERE PROBLEMI)
Valorizzare l’esperienza del fanciullo
I fanciulli che entrano nella Scuola Primaria hanno già maturato
concettualizzazioni intuitive, parziali e generali, che impiegano
per spiegare tutti i fenomeni che incontrano; anche quelli più
complessi.
Si può dire che abbiano maturato in famiglia, nei rapporti con gli altri
e con il mondo, nella scuola dell’infanzia non soltanto una «loro»
fisica, chimica, geologia, storia, arte ecc. «ingenue», ma che
abbiano elaborato anche una «loro» altrettanto «ingenua», ma non
per questo meno unitaria, organica e significativa visione del
mondo e della vita.
La Scuola Primaria si propone, anzitutto, di apprezzare questo
patrimonio conoscitivo, valoriale e comportamentale ereditato dal
fanciullo, e
di dedicare particolare attenzione alla sua
considerazione, esplorazione e discussione comune.
Dalle indicazioni Nazionali per la
scuola Primaria 2006
Dal mondo delle categorie empiriche al mondo
delle categorie formali
La Scuola Primaria accompagna i fanciulli a passare dal mondo e dalla
vita ordinati, interpretati ed agiti solo alla luce delle categorie presenti
nel loro patrimonio culturale, valoriale e comportamentale al mondo e
alla vita ordinati ed interpretati anche alla luce delle categorie
critiche, semantiche e sintattiche, presenti nelle discipline di studio e
negli ordinamenti formali del sapere accettati a livello di comunità
scientifica. In questo passaggio, tiene conto che gli allievi
‘accomodano’ sempre i nuovi apprendimenti e comportamenti con
quelli già interiorizzati e condivisi, e che il ricco patrimonio di
precomprensioni, di conoscenze ed abilità tacite e sommerse già
posseduto da ciascuno influisce moltissimo sui nuovi apprendimenti
formali e comportamentali. Alla luce di questa dinamica, la Scuola
Primaria favorisce l'acquisizione da parte dell'alunno ………………..
dell'approccio scientifico e tecnico, delle coordinate storiche,
geografiche ed organizzative della vita umana e della Convivenza
civile, mantenendo costante l'attenzione alla parzialità di ogni
prospettiva di ordinamento formale dell’esperienza e al bisogno
continuo di unità della cultura pur nella distinzione delle prospettive in
cui si esprime.
Dalle Indicazioni Nazionali per la
scuola Primaria 2006
Con cosa insegnare
( GLI STRUMENTI)
LIBRI
VIDEO
LABORATORIO SPERIMENTALE
IPERTESTI
RIVISTE
SITI
COME VERIFICARE
(L’insegnamento è stato significativo?)
OSSERVAZIONE STRUTTURATA E NON
PRODUZIONE DI MATERIALE
DISCUSSIONE INDIVIDUALE E DI
GRUPPO
RIPRODUCIBILITA’
COME VALUTARE
( Quanto è stato appreso?)
Ieri
Formazione in servizio impostata sul
principio "Learning by doing" (imparare
facendo): partire dall'esperienza per tornare
ad essa attraverso un percorso di analisi
critica, tenendo presente la dimensione
formativa della scuola e la centralità dello
studente nel processo globale
Disponibilità individuale del docente a vivere
la scuola come laboratorio di ricerca
Oggi
Formazione iniziale con un percorso che
coniuga
disciplina
didattica generale e disciplinare
scienze dell’educazione
attività nella scuola
Formazione in servizio?
Formazione in servizio
Aggiornamento
A scuola
Ministeriale
Tirocinanti
Nelle associazioni disciplinari
Associazioni disciplinari
DD-SCI
Divisione di didattica della SCI
ANISN
Associazione Nazionale Insegnanti Scienze Naturali
AIC
Associazione Insegnanti di Chimica
ANICTC
Associazione nazionale Insegnanti di Chimica e Tecnologie Chimiche
Alcuni Siti di informazioni
generali
per il docente di chimica
DD-SCI
www.didichim.org
www.minerva.unito.it
www.itis-molinari.mi.it/documents/corefac/ark0204/news04.htm
www.anictc.it
www.didichim.org
News (Convegni, seminari, scuole)
CnS (La rivista Chimica nella Scuola)
Materiale didattico (scaricabile)
www.minerva.unito.it
Epistemologia
Metodologia
FORUM
di discussione disciplinare
www.didichim.org/index.php?sub=fo
http://it.groups.yahoo.com/group/docentiA013/
COREFAC
www.itis-molinari.mi.it/documents/corefac/ark0204/news04.htm
Coordinamento Regionale
per la Formazione e l’Aggiornamento
degli insegnanti di Chimica
Iniziative del COREFAC
Intesa con
USR, ANISN e AIF
Collaborazione con
AIC e ANICTC
In Calabria fine 2006
Protocollo d’intesa firmato
USR – DDSCI – AIF – ANISN
Costituito
Gruppo di Pilotaggio Regionale
(3 USR 1 DDSCI 1 AIF 1 ANISN)
Avviato Piano Insegnare Scienze Sperimentali (ISS)
Nascono 7 presìdi territoriali
LS “Metastasio”
SCALEA(CS)
ITC “Pezzullo”
COSENZA
IC “Alcameone”
CROTONE
ITIS
LAMEZIA TERME
DD “D. Marvasi”
CITTANOVA (RC)
LG “Morelli”
VIBO VALENZIA
ITIS “Panella”
REGGIO CALABRIA
Presìdio
Operano tre tutor uno per ogni ordine di
scuola per:
• Ricerca-azione
• Sportello d’ascolto
• Nodo di rete