Università degli Studi di UdineCorso di laurea in

Scienze della Formazione Primaria

TESI DI LAUREA

ANALISI DEL PORTFOLIO IN UN CORSO DI STORIA DELLA SCIENZA PER LA

FORMAZIONE DELLA PCK DI FUTURI INSEGNANTI DELLA SCUOLA PRIMARIA

IN AMBITO SCIENTIFICO

Relatore Laureando Prof. Alberto Stefanel Sara Santi

Introduzione

La formazione degli insegnanti di scuola dell’infanzia e primaria alla didattica delle scienze è un nodo problematico attraverso cui passa la possibilità di costruire nelle nuove generazioni una cultura scientifica attivabile e integrata con gli altri ambiti (citazione).

Shulman per primo ha individuato la necessità di formare gli insegnanti alla costruzione delle PCK, ossia a quell’insieme di conoscenze che caratterizzano la specificità della professionalità docente (Shulman, 1986).

Introduzione

Ciò trova risonanza nel modello della ricostruzione educativa (MER:Duit, 2006) secondo cui la struttura dei contenuti scientifici deve essere ricostruita in chiave didattica per poter essere proposta agli studenti affinché essi la possano comprendere.

In tale modello, la didattica scientifica si avvale in forma integrata e rielaborativa di diversi ambiti tematici tra cui la storia della scienza.

La storia della scienzapuò assumere un valore importante per:• Contribuire al retroterra culturale che aiuta l'insegnante

nell'esplicitazione della sua didattica (Citare Mattew…….)• Formare la conoscenza culturale dei contenuti (CCK: Galili,

2009) • Individuare i nodi problematici e i contesti problematici di tipo

storico di ogni specifica tematica, le piste di ragionamento logicamente possibili, aiutando nella formazione di PCK mirate ad individuare tali piste e a superare i nodi problematici (Shulman 1986; Duit 2006;….).

• Contestualizzare i contenuti in modo che abbiano più senso per gli studenti, siano culturalmente più significativi e integrati con il resto delle loro conoscenze, li aiutino a comprendere la natura della Scienza (…..).

Obiettivi della tesi• Analizzare il ruolo del corso di Storia della Scienza alla

formazione scientifica di un campione di futuri insegnanti di scuola primaria e dell'infanzia del corso di Scienze della Formazione Primaria dell'Università di Udine (due coorti di studenti: C1 a.a. 2011-2012 (N1=29) ; C2 a.a. 2012-2013 (N2=27)

• Alla costruzione di:1) PCK sulle difficoltà d'apprendimento degli studenti nei loro

percorsi concettuali, attraverso l'analisi di difficoltà che storicamente sono state incontrate nello sviluppo della scienza

2) competenze nella progettazione didattica, che si avvalga del contributo della Storia della Scienza

STRUMENTI E METODI DI ANALISIParti del portfolio analizzate:- A) Pre-Questionario: 44 (21 di C1 e 23 di C2) - B) Post-Questionario: 26 (14 di C2 che avevano anche risposto al

Pre-Questionario)- C) Spunti didattici del Quaderno dell’insegnante: 14 (C2)

I 14 corsisti (SC2) di cui si dispone dei tre strumenti A), B), C) costituiscono il sotto-campione centrale per l'analisi svolta.

Riposte aperte: analisi con i criteri della ricerca qualitativa (Erickson, 1998 - Niedderer, 1989) individuando gli elementi emersi, i modi di rispondere alternativi qualitativamente differenti (Niedderer, 1989 – Stephanou, 1999) in cui gli studenti hanno concettualizzato il fenomeno studiato, nella prospettiva della metodologia di analisi fenomenografica (Marton, 1981)

STRUMENTI E METODI DI ANALISITest 2 modificato di Yates per piccoli campioni: - vi sono differenze statisticamente significative tra le due coorti C1 e C2? - vi sono differenze statisticamente significative tra SC2 e i restanti di C2?

Test di Spearman:- Ricerca di correlazioni tra categorie di risposte a quesiti diversi del questionario.

Obiettivi formativi del Corso di Storia della Scienza:

• fornire una panoramica sia in chiave storica, sia disciplinare dei nodi concettuali affrontati alla nascita delle scienze moderne: fisica, astronomia, biologia/medicina/scienze della natura, scienze della terra, matematica

• attivare una riflessione sulla natura della scienza (statuti epistemici delle diverse discipline trattate)

• avere esperienza delle diverse valenze della Storia della Scienza nella Didattica Scientifica e nella formazione degli insegnanti di scuola primaria, in particolare su:– nodi concettuali di carattere storico– esperimenti didattici ispirati da esperimenti storici– proposte di attività didattiche ispirate o incentrate su Storia della Scienza

Il questionario

Il questionario (proposto all'inizio e alla fine del corso) è diviso in due parti: Parte A –obiettivi del corso; Parte B - PCK

Parte A):• obiettivi di questo corso?• Attività?• modalità di lavoro? (Come?);• Contenuti? (Su cosa?);• come contribuisce un corso su Storia della

Scienza alla formazione della professionalità insegnante per l'educazione scientifica?

Mira a: esplorare l'aspettativa (pre) e la percezione (post) dei corsisti riguardo al contributo alla professionalità docente del corso.

Il questionario Parte B -PCK

7 quesiti: propongono simulazioni di contesto classe che esplorano nodi concettuali dei principali ambiti tematici sviluppati.

Cinque propongono frasi o concezioni tipiche di studenti che richiamano concezioni storiche (sfericità della Terra e viaggi Colombo; liquidi e solidi; natura atomica della materia; Evoluzionismo secondo Lamarck e creazionismo; moto del proiettile), :

Si richiede di commentarle per fare emergere il punto di vista del corsista

Indicare con quali concezioni storiche esse risuonano

come poter affrontare i nodi d'apprendimento sottesi alle affermazioni degli studenti

spunti didattici relativi alla Storia della Scienza su questo punto.

Un quesito: natura della scoperta scientifica (da una frase di Galilei):

commentarla e collegandola ad altre concezioni precedenti

Un quesito: argomentazioni storiche a supporto della relatività del moto

Il portfolio del corso1) il quaderno dell'insegnante, costituito da due parti:

- una composta dalla rielaborazione e integrazione degli appunti di lezione- una relativa agli spunti didattici per fare scienza con i bambini

Tale seconda parte è stata oggetto di analisi in merito a:- Contenuti su cui si sono incentrati tali spunti- Carattere di tali spunti ((che è stata quella oggetto d’analisi)

Cat Descrizione N 2011

N 2012

N tot

% 2011

% 2012 % tot

Form. cultural

e su storia e natura della

scienza

Formare «cultura generale relativa ai principali fatti storici che hanno caratterizzato la scienza e il suo sviluppo”

9 18 27 42 48 46

Capire quanto le condizioni socio-economiche-politiche-religiose hanno inciso sul processo scientifico

1 1 2 5 3 3

Natura della scienza/ metodo scientifico/ quando si inizia a parlare di scienza 1 4 5 5 11 9

Form. su con.

sci.

«Vedere la scienza in modo sperimentale» 4 0 4 19 0 7

Costruire conoscenza scientifica di base 2 5 7 10 14 12

Formazione su didattica

«Come si può spiegare la scienza ai bambini» 4 8 12 19 22 21

«Formare un futuro insegnante di Sto-Sci» 0 1 1 0 3 2

Tot 21 37 58 100 100 100

Analisi pre test (n1= 21; n2=37): Q1 obiettivi corso

58 % formazione culturale dell’insegnante su sto-sci, natura

scienza

19 % formazione culturale dell’insegnante su contenuti

scientifici

23 % formazione sulla didattica (scientifica)

Cat Descrizione Pre%

Nnf 2012

N f 2012

% tot

Form. cultural

e su storia e natura della

scienza

Formare «cultura generale relativa ai principali fatti storici che hanno caratterizzato la scienza e il suo sviluppo”

46 11 11 90

Capire quanto le condizioni socio-economiche-politiche-religiose hanno inciso sul processo scientifico

3 3 1 15

Natura della scienza/ metodo scientifico/ quando si inizia a parlare di scienza 9 3 3 20

Form. su con.

sci.

«Vedere la scienza in modo sperimentale» 7 1 0 5

Costruire conoscenza scientifica di base 12 2 1 10

Formazione su didattica

«Come si può spiegare la scienza ai bambini» 21 9 11 80

«Fornire riflessioni per far superare nodi e problemi di apprendimento” 4 4 30

«Formare un futuro insegnante di Sto-Sci» 2 3 3 20 100

Analisi post test (n2A= 11; n2B=14)- QA1 Obiettivi del corsoCat mutuamente esclusive

3 (10%)

4 (15%)

15 (6

0%)

4 (1

5%)

Analisi pre/post test (n1= 21; n2=37 Nnf11; Nf 14):

Q2 Quali attivitàNel Pre questionarioEsperimenti/lezioni frontali/attività di gruppo (57%)Lab did (7%)ricerche e approfondimenti 7%

Nel Post questionario Si aggiungono attività di discussione e laboratorio didattico e PCK (30%), esempi didattici (11%)

Q3 come?Riguardo alle modalità di lavoro le categoria In ingresso e in gran parte in uscita coincidono con quelle delle attività (è necessario uno specifico lavoro per formare insegnanti a distinguereattività e modalità di lavoro)

QA4: su cosa?

Da una esclusiva propensione a contenuti scientifici (32%) o di storia della scienza (33)

A una più diffusa attenzione ad attività per capire come affrontare la materia con i bambini e che argomenti trattare (23 %) con analoghe % per le voci citate nel pre questionario

Analisi pre/post test (n1= 21; n2=37 Nnf11; Nf 14): Q5 Come il corso contribuisce alla professionalità docente

Elementi Pre % Post %A) Crea bagaglio di conoscenze spendibili nell'insegnamento 35 64B) Aiuta a capire il punto di vista dei bambini e le loro idee ingenue 6 36C) Spunti, esperimenti adatti a bambini 19 24D) Conoscenze su storia sci 31 64E) Pensiero critico 2 24NR 6 4

Analisi quesiti PCK

• Dei 77% dei rispondenti:– 46% : giudizio di correttezza

delle due affermazioni (40% I corretto; 6% II corretto)

– 31%: i due studenti rispondono in base a fonti diverse

Uno studente in classe, parlando con i suoi compagni della scoperta dell'America, afferma che Cristoforo Colombo con il suo viaggio dimostrò che la Terra è rotonda, contrariamente alle credenze sino ad allora che attribuivano alla Terra una forma piatta. Un secondo studente afferma: “nelle immagini della Terra secondo la divina commedia era tonda...”.

1.1 commentare la posizione di ciascuno studente- 71% Discute le due posizioni indicando il ruolo esplorativo del viaggio di Colombo e non di dimostrazione della sfericità della Terra e positiva connessione tra immagine della Terra Dantesca e concezioni antiche sulla sfericità della Terra- 14% Giudizio di correttezza

sull’asserzione del primo studente.- 10% risposte in base a fonti diverse

Analisi quesiti PCKUno studente in classe, parlando con i suoi compagni della scoperta dell'America, afferma che Cristoforo Colombo con il suo viaggio dimostrò che la Terra è rotonda, contrariamente alle credenze sino ad allora che attribuivano alla Terra una forma piatta. Un secondo studente afferma: “nelle immagini della Terra secondo la divina commedia era tonda...”.

- periodo storico (a grandi linee) in cui si è affermata l’idea della sfericità della terra

Pre % Post %<II a.c. 5 71

1400-1600 60 291600-1700 16 0

NR 19 0

- spunti didattici per un'integrazione di Storia e Scienza nella didattica su questo punto

Pre % Post %

Discussione ipotesi sfericità, pensatori 50 24

Integrazione analisi documenti storici e materiali MM 0 14Esperimenti storici 0 19

Contrapposizione di gruppi di bambini che devono sostenere le due posizioni 0 10Drammatizzazione teatrale 0 10

Da idee e immagini dei bambini a confronto con immagini storiche e da multimedia 8 14NR 42 10

- riconducibilità storica dei nodi: ad es. riconoscimento della teoria evoluzionistica di Lamarck e sua distinzione da quella di Darwin

- modi di intervenire in classe: spunti didattici per un'integrazione diStoria della Scienza e didattica, attraverso soprattutto attività pratiche.

Pre-Questionario Post-Questionario

Per lo più non erano note le due teorie, ed erano state citate parzialmente senza riferimento agli autori

Lamarck: il corpo si adatta all'ambiente e trasmette ereditariamente i mutamenti alla progenie. Darwin: selezione naturale della specie

Pre-Questionario Post-Questionario

Citazione generica di attività pratiche. Esempi specifici in merito alla sfericità della Terra, al concetto di liquido, teoria eliocentrica dell'universo, il moto dei corpi

ConclusioneIl corso di Storia della Scienza ha contribuito:• alla formazione della professionalità dei futuri docenti di scuola

primaria su come strutturare e rappresentare i contenuti per l'insegnamento diretto con gli studenti, riconoscendo le idee comuni e i nodi storici ad essi sottesi,

• a elaborare delle strategie didattiche specifiche che possano essere utilizzate in aula per giungere a specifici snodi concettuali, integrando contenuti scientifici e delle scienze umane (es. confronto e scambio di idee tra pari) per ridurre il meno proficuo formalismo

Sono maturate competenze nella messa a punto di attività laboratoriali focalizzate su specifici obiettivi, superando la genericità che spesso caratterizza la progettazione dei docenti in formazione, per quanto tali proposte non si siano strutturate in veri e propri percorsi didattici.

I seguenti argomenti sono restati problematici per i corsisti anche a fine corso:- Caratterizzazione dei liquidi e natura del nodo per cui si

attiva l’associazione liquido-acqua- spinta della mano e moto del proiettile (e teoria

dell’impetus)- Concezione neoplatonica di Galilei sulle teorie scientifica

(ossia scoperta scientifica come lettura di leggi scritte nella natura in linguaggio matematico vs teorie scientifiche come libere costruzioni del pensiero umano)

Conclusioni