Una testa ben fatta o una testa piena?
La riforma e la didattica delle scienze in classe, in
laboratorio e mediante computer
Prof. Giuseppe Valitutti
Conosci te stesso
Bisogna innanzitutto conoscere le abitudini mentali degli allievi, raggiungibili attraverso il dialogo
pedagogico e il colloquio individuale, specialmente per i casi più difficili. Sono sufficienti colloqui di
15 minuti per convincersi della diversità e della ricchezza delle abitudini mentali. Nella pratica
scolastica è spesso difficile condurre in classe un lavoro efficace. In troppe situazioni il numero di
allievi demotivati e '' assenti '', anche se fisicamente presenti, condiziona e rallenta l'azione
pedagogica. Cosa fare ? Spostare il dialogo pedagogico in spazi extracurricolari, cioè fuori
dell'orario scolastico.
" Il dialogo pedagogico, sostiene A.de La Garanderie, ha per oggetto le procedure utilizzate ed
utilizzabili per apprendere, per comprendere, per sviluppare, ecc.. L'insegnante si rende conto delle
procedure di cui l'allievo fa uso per appropriarsi del sapere, soprattutto nelle attività di gioco e di
lavoro fuori delle mura scolastiche. In seguito, il docente insegna le procedure alternative che lo
studente potrebbe usare per migliorare la qualità dell'apprendimento “.
Sicché, il consiglio che si può dare in proposito, è quello di dialogare, al di fuori dell'aula, con i
ragazzi che hanno problemi di apprendimento e di comportamento. E` buona norma annotare tutto
ciò che si dice fra docente e discente.
La gestione mentale è un metodo fondato sull'osservazione interiore e non, come tutti i questionari,
su comportamenti pedagogici osservati dall'esterno. Fintanto che si resta nella prospettiva
dell'adattamento dell'allievo al mondo esterno, non si tiene nel dovuto conto il suo pensiero, si
ignora del tutto la sua '' coscienza ''.
'' Da una parte, le pedagogie comportamentiste, suscettibili d'adattare i comportamenti dell'allievo
all'esteriorità del mondo sociale, che implicano sempre un rischio d'alienazione o, almeno, di
conformismo; dall'altro versante una pedagogia di tipo introspettivo, che conduce l'allievo a
coltivare le proprie risorse intellettuali nel tessuto interiore della propria coscienza ''.
L'allievo che fallisce a scuola non è perché privo di attitudini, ma perché utilizza una abitudine
rievocativa errata. Se l'allievo è visivo, difficilmente potrà capire una lezione frontale.
Se l’alunno è verbale, avrà scarso o nullo giovamento dall'uso di modelli, di spiegazioni
alla lavagna o di dimostrazioni sperimentali nella lezione in classe.
'' In breve, il fallimento scolare, questo disordine del pensiero, non proviene da una
mancanza d'intelligenza o dalla poca voglia di lavorare, ma dall'uso di una abitudine
rievocativa inadatta all'ambiente scolare ''. Parafrasando il detto di non prendere fischi
per fiaschi, A.de La Garanderie suggerisce agli insegnanti di non confondere una
lingua pedagogica con un'altra. E` importante conoscere il ' profilo pedagogico '
dell'allievo e le mappe concettuali, come vedremo più avanti, riassumono, in una sola
pagina, la totalità delle capacità intellettuali, evidenziando anche la lingua pedagogica
privilegiata dall'allievo.
I cinque atti mentali coinvolti nella soluzione di un problema sperimentale sono: portare
attenzione a quanto si sta facendo con le proprie mani, comprendere i concetti
collegati con l'esperimento, memorizzare le abilità teoriche e manipolative, immaginare
cosa accade a livello atomico-molecolare, riflettere sulle strategie risolutive dei
problemi e sulle possibili applicazioni di quanto appreso in laboratorio.
Come rappresentereste un solido a livello microscopico ? E un liquido e un gas ? Tali
rappresentazioni sono discusse e precisate, sino ad avere una immagine mentale di
solidi, di liquidi, di gas.
Ciascun corso dovrebbe iniziare con una serie di domande, per far emergere le
conoscenze anteriori e affinché siano espresse in una forma direttamente utilizzabile.
La gestione mentale insiste perché la mobilizzazione delle conoscenze anteriori sia
fatta spontaneamente dall'allievo, durante il dialogo pedagogico. Si notano progressi
importanti semplicemente rispettando questa regola.
Le strategie di risoluzione di problemi sono legate a filo doppio alle immagini mentali
possedute dagli allievi. Il cervello funziona in maniera interattiva, produce delle immagini
interiori, delle ipotesi di lavoro, dei modelli e li raffronta col mondo esterno. Allorché si
realizza una corrispondenza fra rappresentazione interna e mondo esterno, prende forma
l'atto di memorizzazione. L'apprendimento si suddivide in tre passaggi: interiorizzazione di
quanto percepito, costruzione delle relative immagini mentali, applicazione anche per la
risoluzione di problemi reali di quanto interiorizzato. Quali sono i gesti mentali che
assicurano l'acquisizione di un concetto ? Per possedere un concetto bisogna
interiorizzare e personalizzare le rappresentazioni. Compiere tale atto mentale comporta
tessere legami solidi fra ciò che ha un senso e ciò che è nuovo. Questo gesto mentale è
necessario per la ridefinizione di uno schema mentale più allargato, in senso piagetiano.
Come organizzare il recupero
Il miglioramento cognitivo degli allievi è un problema affrontato sia dalla psicologia
piagetiana che dalla gestione mentale. L'obiettivo che tutti si pongono è di ridurre il divario
fra le operazioni cognitive spontanee e quelle richieste dall'attività scolastica tradizionale.
Pertanto, si pone il problema di stabilire il profilo pedagogico dell'allievo, come sostiene
A.de La Garanderie. In pratica si tratta di stabilire i punti deboli e i punti di forza del
discente in merito alla propria lingua pedagogica, per potere rimediare alla situazione con
appropriati esercizi. Stabilito il profilo, bisogna lavorare di preferenza sugli aspetti positivi
emersi, che traineranno il cambiamento anche dei fattori negativi. Ogni possibilità di
rimedio è preclusa, se si segue una strategia tradizionale, che pone attenzione
principalmente ai punti deboli. Secondo la visione piagetiana tale progresso si verificherà
attraverso il processo assimilazione – accomodamento.
Altra prospettiva di intervento riguarda la gestione del tempo classe.
Quando si introduce, ad esempio, il modello particellare si può procedere
nella maniera seguente. Si disegna, in un becher stilizzato, la struttura a
palline di un solido. '' Osservate l'ordine e il numero di particelle componenti
il solido. Immaginate il solido nello spazio; vi lascio qualche secondo per
riflettere e quindi dovrete riprodurre sul vostro quaderno il disegno. Come
rappresentereste allo stato liquido e poi allo stato gassoso il materiale in
esame ? ''. Nei diversi disegno il numero di palline del solido deve rimanere
costante in tutti i passaggi di stato: solido – liquido, solido – gas, liquido –
gas.
Per i concetti di una certa difficoltà, bisogna gestire con maestria le pause
evocative, per trasformare le percezioni in immagini mentali ( uditive e/o
visive ).
La strategia didattica suggerita vuol far scoprire agli allievi le rispettive
risorse intellettuali, non sempre del tutto note e spesso mal utilizzate, e
migliorare il potenziale cognitivo e il relativo apprendimento.
La gestione mentale non ha ricette ad hoc per far sviluppare il visivo o
l'uditivo. Tutto si gioca in classe col dialogo pedagogico collettivo, che
costringe gli allievi a riflettere sui propri processi di apprendimento.
L’attenzione
Il progetto dell’attenzione è il passaggio all’esistenza mentale in presenza dell’oggetto
percepito. Il progetto di memorizzazione, invece, è il passaggio all’esistenza mentale in
assenza dell’oggetto percepito. L’attenzione avviene in presenza dell’oggetto, la
memorizzazione in assenza dell’oggetto. L’attenzione precede l’atto mentale della
memorizzazione. L’attenzione ha lo scopo di rendere disponibile nella mente l’oggetto
della percezione, che la memorizzazione renderà disponibile per il futuro. Ci vuole un
atto deliberato, volontario per attivare l’attenzione, che rappresenta la porta di ingresso
degli altri gesti mentali. Soltanto se l’oggetto percepito esiste mentalmente, si attiva
anche il gesto della comprensione.
Il bravo insegnante, prima di procedere nella sua esposizione, deve dire agli allievi: ‘’
Preparatevi ad ascoltarmi con il progetto di ripetere, o di rivedere, nella vostra mente,
ciò che vi dirò parlando e scrivendo. Vi lascerò il tempo necessario perché possiate
ripetere e rivedere nella vostra mente: questo sarà il vero modo di comprendere ‘’.
Compito quindi dell’insegnante è duplice: attivare il gesto dell’attenzione e fornire agli
allievi due distinte spiegazioni, la spiegazione verbale (per gli uditivi) e la spiegazione
scritta alla lavagna (per i visivi). Le due spiegazioni devono essere fatte
separatamente, prima l’una e poi l’altra, se si vuole che se ne impadroniscano sia gli
allievi uditivi che gli allievi visivi. Scrivere sulla lavagna: 2/3 per 4/5 . Per l’uditivo non è
sufficiente vedere alla lavagna le due frazioni, per comprendere la moltiplicazione di
frazioni. Bisogna spigare con parole appropriate tutto il procedimento: ‘’ Per
moltiplicare due frazioni ….’’. Questa spiegazione verbale sembrerà superflua al visivo,
ma l’uditivo ne ha assoluto bisogno per gestire la sua attenzione.
In sintesi l’insegnante:
1. comunica agli alunni attraverso mezzi visivi e uditivi il concetto da assimilare;
2. dà loro il tempo di ripetere o di rivedere mentalmente gli elementi esplicativi del concetto;
3. si assicura che gli alunni abbiano compreso il concetto, proponendo dei quesiti a scelta
multipla o dei problemi.
La riflessione
Il gesto della riflessione comporta l’utilizzo di una stessa procedura in contesti diversi. I
problemi matematici più ardui, i soggetti di dissertazione più difficili dipendono dalla stessa
procedura:
1. percezione dei dati;
2. loro evocazione mentale;
3. evocazione delle regole;
4. applicazione dei dati alle regole generali.
La percezione dei dati dipende da come si ‘’guarda’’ e si ‘’ascolta ’’.
La memorizzazione
Per la memoria a breve e a lungo termine la memorizzazione consiste nel
proposito di ritrovare ciò che si è rivisto o ridetto nella propria mente, subito
dopo aver compiuto il gesto dell’attenzione. Non c’è memorizzazione senza
l’attenzione. La memorizzazione avviene nel momento stesso in cui c’è la
percezione, seguita dall’attenzione, col progetto, ossia dell’atto
intenzionale, di far esistere nella propria mente quanto visto o ascoltato.
Percorso di andata e ritorno, ripetuto più volte, fra
percezione ed evocazione.
Dall’osservazione al progetto mentale di evocazione
L’osservazione, a qualunque livello sia fatta, non è il punto di partenza di un percorso
scientifico. L’osservazione non è al primo posto, né nell’elaborazione dei saperi, né
nella costruzione delle conoscenze del fanciullo (dalla materna alla scuola primaria e
oltre). Nel contesto della scuola dell’infanzia, il vero motore dell’apprendimento è il
progetto evocativo del fanciullo, il suo desiderio di agire in direzione d’uno scopo che
si è dato o che condivide con altri e che il bambino si rappresenta mentalmente. I
bambini hanno uno scopo, un progetto, una domanda, una ragione che li ha condotti
a cercare un aiuto nell’osservazione ? Se ciò non accade, l’osservazione rischia di
rimanere nell’ambito del gioco e non diventa un oggetto di studio e di efficace pratica
scolastica. L’osservazione è decodificata dal cervello. Così le caratteristiche del
pensiero di chi osserva influenzano ciò che egli estrae dall’osservazione. Tutto ciò
non è un circolo vizioso, ma un ostacolo serio che limita l’efficienza dell’azione
didattica.
Nella scuola dell’infanzia bisogna privilegiare le situazioni che forniscono agli allievi delle
possibilità di azione effettiva. Attraverso il dialogo pedagogico i bambini possono
essere raggiunti mentalmente. ‘’Cosa fai tu per…? ‘’ è il punto di partenza del dialogo.
Guidato dalla riuscita o dal fallimento del progetto, il pensiero del bambino
progredisce e si regola lentamente, abbandonando le sue caratteristiche infantili.
Il disegno del bambino è legato al suo pensiero. Le situazioni propizie all’evoluzione d’una
componente sono anche propizie allo sviluppo delle altre.
Qual è il ruolo del maestro ?
1. Essere capace di suscitare delle domande, da parte degli allievi.
2. Dirigere le fasi del dibattito.
3. Organizzare la classe durante le manipolazioni e le azioni.
4. Strutturare quanto è stato acquisito e non dare mai risposte.
La pedagogia a dimensione di allievo
Quali sono le caratteristiche della pedagogia a dimensione di allievo ? Essa comporta una serie
diversificata di strategie didattiche: la lezione frontale, i piccoli gruppi che collaborano, la
lezione individuale, fornita dal docente o da un allievo tutor, qualora sia necessaria. La
pedagogia a dimensione di allievo si fa preferire anche per la varietà dei metodi di approccio
alla conoscenza: mediante l’azione diretta del bambino nelle indagini sulle cose, mediante il
linguaggio verbale e il linguaggio visivo utilizzato dal docente, mediante le mappe concettuali,
costruite direttamente da ciascun allievo, mediante la discussione guidata in piccoli gruppi o
estesa all’intera classe. In questa maniera i bambini, che hanno caratteristiche diverse,
possono trovare la metodologia più adatta alla loro lingua pedagogica. La lezione in classe
segue un ritmo sostenuto, che evita le perdite di tempo o la dispersione, ricorrendo a diverse
modalità di lavoro, alcune eccitanti e collettive, per esempio la risoluzione di problemi e la
costruzione di mappe concettuali, altre concentrate e individuali, altre ancora più
problematiche, altre infine più tranquille. Si fanno esperienze, si guarda, si annota ciò che
avviene, si discute, si scrive, si disegna, si costruisce una mappa, si scrive e s’invia un
messaggio elettronico. Gli allievi si affaticano di meno, perché sono interessati a ciò che
fanno, possono alternare le forme di lavoro e l’intensità dell’attenzione. Essi possono
scambiare informazioni con gli altri bambini oppure si concentrano tranquillamente sul lavoro
personale.
Le attività scientifiche hanno anche un’altra peculiarità, esse consentono di mischiare allievi
di differente livello scolare. Su particolari progetti si costruiscono forti collaborazioni fra allievi
della scuola elementare e allievi delle scuole secondarie, fra allievi della scuola media e
allievi delle scuole secondarie superiori. Le differenze fra allievi sono rispettate in quello che
hanno di positivo, per esempio sugli aspetti del lavoro, il loro progresso personale è
incoraggiato dal lavoro individualizzato di scrittura. L’originalità di ciascuno è valorizzata
perché è utile all’elaborazione delle esperienze. La varietà delle modalità di lavoro permette
agli allievi, le cui esperienze familiari sono diverse, i cui gusti e le competenze sono diverse,
di trovare un percorso parallelo verso la conoscenza. La pedagogia a misura d’allievo si
riferisce a qualcosa che trascende le differenze e ha come obiettivo la costruzione collettiva
d’una cultura che va al di là degli individui e al di là della classe.
Le mappe concettuali, attraverso il loro dispositivo organizzativo, danno agli allievi il vero
valore pedagogico di costruzione della conoscenza e rendono l’attività in classe più efficace.
Racconta come hai risolto il
problema
• Il successo di un compito intellettuale dipende
dal corretto uso dei 5 gesti mentali (attenzione,
memorizzazione, comprensione, riflessione,
immaginazione).
• Le modalità d’uso di questi gesti mentali sono
differenti da individuo a individuo.
• Pretendere dei gesti mentali che sono contrari
alle normali abitudini mentali di un individuo
conduce a un fallimento più o meno importante.
Hai visto delle immagini ?
Hai sentito delle parole ?
• Adattando la lezione alle abitudini mentali (visive
e/o uditive – verbali) degli allievi consente di
migliorare le prestazioni scolastiche di ciascuno.
• Certi individui hanno delle abitudini di
visualizzazione cosciente molto superiori alle loro
abitudini di verbalizzazione.
• Altri individui hanno delle abitudini di
verbalizzazione cosciente molto superiori alle
loro abitudini di visualizzazione.
Hai visto delle immagini ?
Hai sentito delle parole ?
• Non si tratta allora di dare delle indicazioni
precise sulle modalità di un gesto mentale, ma al
contrario di adattare la lezione in classe alle
abitudini mentali di ciascun allievo.
• Bisogna dare a tutti i mezzi e il tempo per
l’evocazione mentale, per far esistere nella
propria mente quanto visto ed ascoltato.
• E siccome gli allievi hanno abitudini visive e
uditive in prevalenza, si deve spiegare
lentamente lo stesso concetto prima con
immagini (per esempio, scrivendo formule alla
lavagna) e poi con parole e/o viceversa.
Hai visto delle immagini ?
Hai sentito delle parole ?
Riflessione
1. L’allievo legge il problema e identifica i dati che
gli servono;
2. Evoca mentalmente (con immagini visive, uditive
o verbali) il problema;
3. Evoca gerarchicamente le leggi generali e le
relative strategie risolutive;
4. Confronta la legge o la relazione col problema
(andata e ritorno) e trova la soluzione.
Le quattro tappe sono tutte indispensabili !!

Provate a risolvere questo problema
Bruno possiede 145 francobolli. Se Mario gli regala
venti francobolli ne avrà tre volte quelli di Bruno.
Quanti francobolli possiede Mario ?
‘’ L’uomo razionale è colui che vuol
comprendere e non colui che vuole avere
sempre ragione ’’. Karl Popper
Didattica per Obiettivi
A Come si svolge
•Il docente detta la lista degli obiettivi.
•Si separano gli obiettivi teorici da quelli sperimentali.
•La prova di valutazione è costruita in anticipo, cioè prima di
passare alla spiegazione, a partire dagli obiettivi.
B Interesse per gli allievi
•Gli allievi affronteranno la prova di valutazione con maggiore
sicurezza, perché sanno che cosa li attende.
•La lista degli obiettivi agli allievi globali (visivi) offre una
visione complessiva di grande utilità. Agli studenti sistematici
(uditivi – verbali) la lista serve da filo conduttore per
imbastire la preparazione.
C Interesse per il docente
•Lavorando per obiettivi il recupero è più facile, perché
verterà soltanto sugli obiettivi non superati.
•Si razionalizzano i controlli e gli apprendimenti, senza
lasciare niente al caso.

www.chemsoc.org/networks/gcn

www.chemsoc.org/ per i libri

http://public-cmaps.coginst.uwf.edu/cmaps

http://www.cmaptools.com/
www.leparoledellascienza.it In mappe si
scarica l’apprScienze.


www.e-didateca.it
L’approccio Particellare
Come spieghi il comportamento di atomi e molecole
nei materiali col modello sovrastante ?
L’approccio Particellare
Compara il comportamento di atomi e molecole
nei solidi, nei liquidi e nei gas col modello.
A parità di temperatura qual è il comportamento
delle molecole nei tre stati ?
L’approccio Particellare
Cosa rappresentano le figure a livello di atomi e molecole ?
Perché la pallina di ferro riscaldata non attraversa più
l’anello ?
L’approccio Particellare
Cosa rappresenta la figura a livello di atomi e molecole ?
L’approccio Particellare
Cosa rappresenta la figura a livello di atomi e molecole ?
L’approccio Particellare
Che cosa contengono i due becher ?
L’approccio Particellare
Che cosa rappresentano le figure a livello di atomi e molecole ?
L’approccio Particellare
Qual è il
contenuto dei recipienti ?
Se i materiali nei
contenitori hanno
la stessa temperatura
la rappresentazione
è corretta ?
L’approccio Particellare
Cosa rappresentano le due equazioni ?
Le reazioni sono disegnate correttamente ?
L’approccio Particellare
L’approccio Particellare
Cosa rappresentano le figure a livello macroscopico
e a livello microscopico di atomi e molecole ?
L’approccio Particellare
Cosa rappresenta la figura ?
L’approccio Particellare
Cosa rappresenta la figura ?
L’approccio Particellare
Cosa rappresenta la figura ?
L’approccio Particellare
La reazione è stata rappresentata correttamente ?
L’approccio Particellare
La reazione è rappresentata correttamente ?
Perché questa combustione è diversa dalla precedente ?
La microscala
• Le quantità di materiali sono piccole e i costi
e l’inquinamento sono ridotti.
• L’eliminazione dei materiali è più facile.
• Si riducono i pericoli e gli esperimenti sono
più veloci.
• Si usano apparecchiature di plastica che
evitano i pericoli del vetro.
Acidi e Basi
• Si pone un lucido trasparente sulla griglia
che contiene i nomi degli acidi e delle basi.
• In corrispondenza di ciascun riquadro si
pongono due gocce di soluzione del
reagente (acido o base) da esaminare.
• Si aggiunge una goccia di indicatore
universale.
• Dalle osservazioni fatte quali conclusioni
ricavi ?
Metalli + acidi
• Si ricopre la griglia col lucido.
• Si usano trucioli dei diversi metalli, che si
prelevano con una pinzetta e si mescolano
coi diversi acidi diluiti, 1 M.
• Si usa la lente di ingrandimento.
• Puoi spiegare le tue osservazioni ?
Una reazione chimica - A
• Si copre lo schema col lucido.
• Con una pinzetta o una spatolina si
prelevano 2 o 3 cristalli di nitrato di piombo
e di ioduro di potassio e si pongono sul
lucido.
• Si mescolano i cristalli con lo stuzzicadenti.
• Quale cambiamento hai osservato ?
Una reazione chimica - B
• Si copre lo schema col lucido.
• Con una pinzetta o una spatolina si
prelevano 2 o 3 cristalli di nitrato di piombo
e di ioduro di potassio e si pongono sul
lucido, da parte opposta.
• Al centro si versano 10 gocce d’acqua. Con
lo stuzzicadenti si spingono i cristalli in
acqua.
• Che cosa hai osservato ? Come spieghi le
tue osservazioni ?
Le reazioni chimiche
Le reazioni chimiche
• Quando gli ioni argento urtano gli ioni
……….. si legano fra loro. L’……………..
fra questi ioni è così forte che l’agitazione
delle molecole …….. non riesce a fermare
la formazione del ……………..