I NUOVI ISTITUTI TECNICI LE SCIENZE INTEGRATE prof. Alberto F. De Toni Roma, 26 aprile 2010

I NUOVI ISTITUTI TECNICII NUOVI ISTITUTI TECNICI

LE SCIENZE INTEGRATELE SCIENZE INTEGRATE

prof. Alberto F. De Toni

Roma, 26 aprile 2010

A.F. De Toni 2

AGENDA

Filoni di pensiero ed esperienze

Linee guida per l’integrazione delle scienze

Conclusioni

L’insegnamento delle scienze in Europa

Identità dell’istruzione tecnica

Identità dell’istruzione tecnica (1/2)

3

Equivalenza formativa: valenza educativa del metodo scientifico

Gli istituti tecnici come scuole dell’innovazione: vieni a vedere dove nasce il futuro

Tecnologie e metodologie come focus di specializzazione. Due grandi aree: tecnologica ed economica

Identità dell’istruzione tecnica (2/2)

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Adozione dell’European Qualification Framework (competenze, conoscenze e abilità): centralità dell’apprendimento

Didattica laboratoriale, stage e alternanza scuola/lavoro

Integrazione dei saperi

Dipartimenti e comitati tecnico-scientifici per valorizzare l’integrazione interna ed esterna

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AGENDA



Conclusioni



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Direzione generale Istruzione e Cultura

Commissione Europea

L’insegnamento delle scienze nelle scuole in Europa Politiche e ricerca

Disponibile su Internet (www.eurydice.org)

Luglio 2006

L’insegnamento delle scienze nelle scuole in Europa

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Francia al collège (scuola media di 4 anni):

si studiano scienze integrate al primo anno del lycée (che dura 3 anni):

Fisica-Chimica (0,5 teoria + 1,5 pratica) SVT (Scienze della vita e della terra: 0,5 + 1,5)

al secondo anno: l’indirizzo scientifico dedica oltre il 50% delle ore di lezione a

matematica + fisica-chimica + SVT gli altri due hanno solo fisica-chimica (1,5 laboratorio)

all’ultimo anno: solo l’indirizzo scientifico prosegue (con orario rafforzato) ogni studente sceglie una delle tre materie scientifiche come materia

principale (con 2 ore in più di lezione)

8

Inghilterra

nella scuola di base, scienze integrategli orari sono stabiliti dalle scuoleed anche i contenuti di insegnamentocompetenze valutate a 11, 14 e 16

anni nel corso superiore (16-18 anni):

discipline separatenessuna è obbligatoria lo studente sceglie 3 o 4 materie

principali più, se vuole, 1 - 2 complementari

impostazione prevalentemente applicativa

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Spagna - 1 dati riferiti alla Catalogna scuola secondaria di base (12-16

anni):1 e 2 anno:

3 ore/settimana scienze integrate3 anno:

4 ore/settimana scienze integrate4 anno:

Fisica e Chimica: 4 ore Biologia e Geografia: 4 ore entrambe costituiscono materie

opzionali

10

Spagna - 2 scuola secondaria superiore:

“scienze del mondo d’oggi”: 2 ore obbl.

solo per l’indirizzo scientifico: Fisica 4 ore Chimica 4 ore Biologia 4 ore Geografia 4 ore

lo studente ne sceglie due o tre

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Spagna - 3

nella scuola superiore insegnanti distinti

laboratorio: in teoria 25% del tempoin pratica, dipende dalla

disponibilitàci sono insegnanti di esperienze

pratiche ci sono Musei della Scienza, che

le scuole visitano; alcuni sono interattivi e divulgativi

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Olanda - 1 corso inferiore (tre anni, dai 12 ai

15):Biologia 2 + 0 + 2Salute e Igiene 0 + 2 + 0Chimica-Fisica 0 + 2 + 4

Olanda - 2 corso superiore (3 anni, dai 16 ai

18):si deve scegliere un indirizzole scienze si studiano solo in due

indirizzi natura e tecnica

Fisica 2 3 2 Chimica 1,5 2,5 2,5 Biologia 2,5 2,5 2,5

natura e salute Chimica 2,5 2,5 2,5 Biologia 2,5 2,5 2,5 Fisica o Geografia 2,5 2,5 2,5 13

14

Olanda - 3 corso inferiore: insegnamento

integrato corso superiore: insegnanti distinti laboratorio:

corso inferiore: circa il 25% del tempo

corso superiore: circa il 75% del tempogli studenti, oltre al lavoro con l’insegnante, debbono svolgere lavoro individuale nei laboratori, cui hanno libero accesso fuori dall’orario di lezione

15

Finlandia - 1

nella scuola di base:elementi di scienze integrate (età 7

- 13)insegnamenti disciplinari (età 14 -

16) nel Lykeon (16-19 anni circa):

obbligatori per tutti: Biologia 2 corsi (60 ore) Fisica 1 corso (30 ore) Chimica 1 corso (30 ore)

16

Finlandia - 2 oltre ai corsi obbligatori, ogni studente

sceglie un certo numero di corsi opzionali, in parte strutturati in “indirizzi”

per chi sceglie opzioni scientifiche:Biologia 3 corsi (90 ore)Fisica 7 corsi (210 ore)Chimica 4 corsi (120 ore)

1 corso = ~ 30 ore di lezione + test ed esami

i corsi indicati si distribuiscono su più anni

ogni corso dura circa 2 mesi, esami inclusi

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Finlandia - 3 nel Lykeon, i corsi sono distinti

ma uno stesso insegnante tiene in genere il corso di Fisica e quello di Chimica

i laboratori sono quasi sempre polivalentima non sono usati in modo

estensivo nella zona di Helsinki c’è un

centro divulgativo di scienze applicate; le scuole dell’area lo usano molto

nei Licei si dipende molto dalle singole municipalità

Science Education Now

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Science Education NowA Renewed Pedagogy for the Future of Europe

EUROPEAN COMMISSIONDirectorate-General for ResearchScience, Economy and Society

High Level Group on Science EducationMichel Rocard (Chair), Peter Csermely, Doris Jorde, Dieter Lenzen, Harriet Walberg-Henriksson, Valerie Hemmo (Rapporteur)

Disponibile su Internet(www.ec.europa.eu/research)

2007

Recommendation 2 (1/2)

Improvements in science education should be brought about through the new forms of pedagogy: the introduction of the inquiry-based approaches in schools and the development of teachers’ networks should actively be promoted and supported.(pag. 17)

19

Recommendation 2 (2/2)

Teachers must remain the key players in the process of reform, but need better support that complements professional training and stimulates morale and motivation.

(pag. 17)

20

Encouraging Student Interest in Science and Technology Studies

21

OECDEducation & Skills Vol. no. 23, 2008 pp. 1 - 134

Disponibile su Internet(www.oecd.org)

ResultsThe text examines overall trends in higher education enrolments and the evolution of S&T compared with other disciplines.

The results suggest that although absolute numbers of S&T students have been rising as access to higher levels of education expands in OECD economies, the relative share of S&T students among the overall student population has been falling.

22

Recomandations

The report shows that encouraging interest in S&T studies requires action to tackle a host of issues inside and outside the education system, ranging from teacher training and curriculum design to improving the image of S&T careers. Numerous examples of national initiatives are used to complement the analyses to derive a set of practical recommendations. 23

Science Education in Europe: Critical Reflections

24

A Report to the Nuffield Foundation

Jonathan OsborneJustin Dillon

King’s College London

Disponibile su Internet(www.nuffieldfoundation.org)

January 2008

Trend

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If there is a trend, it is that school science is becoming more integrated across Europe, although the pace of change is relatively slow.

(pag. 20)

Resistance

Nevertheless, because teachers’ own education tends to be in one specific discipline, there is some resistance to this trend, as in France, where teachers generally do not wish to teach integrated science. (pag. 24)

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AGENDA



Conclusioni



Foundations of the Unity of Science

Otto Neurath, Rudolf Carnap, Charles W. Morris

1a edizione, 1955

Ultima edizione, University of Chicago Press, 1970

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Foundations of the Unity of Science

The purpose of the International Encyclopedia of Unified Science, as originally conceived by the late Otto Neurath, was to explore in numerous volumes the foundations of various sciences and to aid the integration of scientific knowledge.

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Giuliano Toraldo di Francia

Nato nel 1916, è professore emerito di Fisica presso l'Università di Firenze. È stato direttore dell'Istituto di ricerche sulle onde elettro-magnetiche del CNR e presidente della Società Italiana di Fisica dal 1968 al 1973. È stato anche presidente della Società italiana di logica e filosofia della scienza.

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Epistemologia del laboratorio

Non s’insisterà mai abbastanza sul fatto che l’homo sapiens è tale perché è anche homo faber e viceversa. S’insegni ai ragazzi a lavorare sul serio e a lungo con le mani; è una prima, fondamentale forma di sperimentazione fisica. Si portino poi gli studenti in laboratorio e si facciano lavorare con gli strumenti di misura; si facciano eseguire a ciascuno di essi le vere e proprie esperienze della fisica. È questa una forma di didattica insostituibile e non la si può leggere sul libro.

31

G. Toraldo di Francia, L’indagine del mondo fisico, Einaudi, Torino, 1976, pp. 9-10

Tratti comuni e diversità delle scienze

Le metodologie delle varie scienze hanno molti tratti generali comuni; ma presentano anche alcune differenze specifiche che è pericoloso ignorare.

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G. Toraldo di Francia, L’indagine del mondo fisico, Einaudi, Torino, 1976, p.10

Richard Phillips Feynman

(1918 – 1988)

Fisico statunitense

Premio Nobel per la fisica nel 1965

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The Feynman lectures on PhysicsR. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands

Addison_Wesley Publishing Company, London - Reading (Massachussets) - Menlo Park (California) - Don Mills (Ontario), 1968

34

Le discipline secondo Feynman

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La separazione delle discipline è semplicemente un fatto di convenienza umana, un fatto insomma del tutto innaturale. La natura non è affatto interessata alle nostre separazioni artificiali, e i fenomeni più interessanti sono quelli che rompono e travalicano le barriere tra i vari campi del sapere.

La fisica e le altre scienzeIl cap. 3 del libro di Feynman fornisce un quadro sintetico e accurato dei rapporti tra la fisica, da una parte, e la chimica, la biologia, l’astronomia, la geologia e la psicologia, dall’altra.

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Karlsruhe Physikkurs (KPK)

Corso sviluppato dal gruppo di didattica della fisica dell’università di Karlsruhe, guidato da Friedrich Herrmann, rivolto ai primi anni della scuola secondaria superiore.Utilizza un paradigma formale la cui specificità sta nella proposta di un approccio unificato all’insegnamento delle scienzeF. Herrmann, Der Karlsruhe Physikkurs, Aulis, Köln, 1995. 37

Ristrutturazione disciplinare della fisica

Tiene conto dei seguenti criteri: l’utilizzo delle analogie l’abbattimento delle barriere tra

la fisica e le discipline scientifiche affini (chimica, biologia,informatica)

www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/ 38

Energia in diversi campi di studio

39Fonte: Michele D’anna, Il Karlsruher Physikkurs

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AGENDA



Conclusioni



Scienze integrate: un nuovo ambito metodologico

41

Le Scienze Integrate non vanno intese come una nuova disciplina, nella quale si fondono discipline diverse, ma come l’ambito di sviluppo e di applicazione di una comune metodologia di insegna-mento delle scienze.

Come si realizza l’integrazione ?

42

L’integrazione non è affidata all’unicità dell'insegnante; gli insegnanti possono essere diversi per le diverse discipline.

Si realizza nel progetto che prevede: adozione di un linguaggio scientifico omogeneo modelli uniformi e comparabili temi e concetti che abbiano una valenza unificante

Lavoro di gruppo

43

Il lavoro in team dei docenti di tutto il Consiglio di classe nella programmazione dell’attività didattica prevede:

progettazione momenti di confronto tra docenti su metodi e contenuti preparazione di prove di verifica dell’apprendimento valutazione dei risultati

Dipartimenti e aggregazioni

44

Potrà essere utile istituire un dipartimento specifico e ricorrere anche ad altre forme di aggregazione territoriale, ad esempio per i laboratori e per le attività di rilevazione, supporto e controllo.

Didattica laboratoriale

45

L’approccio laboratoriale è un elemento fondamentale nell’inse-gnamento integrato delle scienze.

Il laboratorio non è più inteso semplicemente come un luogo fisico, ma diventa un atteggiamento mentale nell’affrontare problemi.

Concetti e processi unificanti (1/3)

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forniscono connessioni tra le discipline scientifiche sono fondamentali e ampi sono comprensibili e utilizzabili da persone che

intraprenderanno percorsi scientifici possono essere espressi e sperimentati attraverso

lo studio delle scienze adeguandoli secondo l’età durante l’intero percorso di studi

Fonte: National Science Education Standards, 2007, pag. 115


47

sistemi, ordine e organizzazione evidenza, modelli e spiegazione costanza, cambiamento e

misurazione evoluzione ed equilibrio forma e funzione

Fonte: National Science Education Standards, 2007, pag. 116-9


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categorie che permettono la facile transizione attraverso vari domini di conoscenza

elementi strutturali che permettono esplicitazioni contestuali plurime

facilitano lo studente ad adattarsi in modo flessibile alle varie situazioni problematiche reali

facilitano l’espansione dello spazio mentale individuale e collettivo aumentando la consapevolezza in merito a come s’impara

Integrazione delle discipline scientifiche, tecnologiche e umanistiche

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Le Scienze Integrate permettono di sviluppare e applicare una metodologia comune che consente apprendimenti trasversali alle diverse materie: le discipline scientifiche in primis, compresa la Matematica, ma anche tecnologiche fino a comprendere quelle filosofico-umanistiche, coinvolgendo potenzialmente tutti i docenti del Consiglio di Classe.

Valutazione dell’apprendimento

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Potrà essere realizzata: recependola all’interno delle singole discipline

oppure prevedendo una valutazione interdisciplinare di “integrazione delle scienze” cui potrebbero fare riferimento anche valutazioni di altre attività, come quelle di progetto o di stage

Integrazione a valle e a monte

51

L’integrazione delle scienze mira a potenziare l’intima connessione del sapere scientifico al fine di meglio orientare gli alunni alla scelta degli studi successivi, anche nell’ambito degli studi terziari, in particolare nel secondo biennio e nel quinto anno. Un miglior collegamento col triennio della scuola secondaria di primo grado, con un percorso quinquennale di assolvimento dell’obbligo, può qualificare l’insegnamento delle Scienze Integrate, fornendo gli elementi fondamentali della formazione di una cultura scientifica di base.

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AGENDA



Conclusioni



Le connessioni inattese

53

Via via che la scienza si sviluppa, diventa sempre più difficile averne una visione complessiva; si cerca allora di dividerla in tanti pezzi e di accontentarsi di un pezzo solo; in una parola, ci si specializza.

Continuare in questa direzione sarebbe di grave ostacolo ai progressi della scienza.

Lo abbiamo già detto: sono le connessioni inattese tra i diversi domini scientifici che rendono possibili tali progressi.

Specializzarsi troppo significa precludersi la possibilità di stabilire tali connessioni .

J.H. Poincarè(1854-1912)

(Scienza e Metodo, 1908)

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