WorkCatt Percorsi di sviluppo professionale per la Scuola

Work-Catt Percorsi di sviluppo professionale per la Scuola Primaria quarta edizione- -a. a. 2016 - 2017 Corso di formazione Formazione Permanente Facoltà di Scienze della formazione Corso di laurea in Scienze della formazione primaria

Work-Catt 2017 Piccoli scienziati crescono Silvia Cattaneo cattaneo_99@yahoo. it Cell: 338/1105173 Docente-Conduttrice Laboratori di Didattica della Fisica, Ricerca - Università Cattolica del Sacro Cuore Formatrice CREMIT - Università Cattolica del Sacro Cuore Autrice per tre case editrici, Formatrice per la Scuola Accademy - Editrice La Scuola Docente di Matematica e Scienze per la Scuola Secondaria di Primo Grado “Simone da Corbetta”, IC “Aldo Moro”

Benvenuti…

Programma dell’incontro • Presentazione del gruppo e analisi della domanda • Metodologia per la didattica delle scienze nella scuola primaria • Attività di laboratorio in piccoli gruppi • Debriefing e condivisione finale • Riflessioni meta-cognitive, le buone pratiche, bibliografia e saluti

Modus operandi…. . Concretezza • Attività di sperimentazione partendo dal reale, da ciò che ha senso per il bambino e che il bambino sperimenta • studio e ricerca di “nuove metodologie” per “nuovi bambini”, per ciascun bambino • ricerca di soluzioni a problemi legati a domande, a interessi concreti al mondo simbolico ed emozionale del bambino Esperienza • per confrontare le basi epistemologiche apprese con l’esperienza • per attivare risposte, risorse, generare e stimolare il pensiero critico e originale.

Obiettivi del corso • Progettare Insegnare ad “in-segnare”, fare proprie delle metodologie per insegnare le scienze in modo particolare la fisica, costruire percorsi atti ad “attivare” il bambino • Compiti autentici il più possibile “essenziali”, efficaci, focalizzati sulla competenze significative da sviluppare • Generare pensiero critico, creativo e fecondo per affrontare le sfide non solo didattiche, ma anche umane e civiche il mondo e la scuola stanno vivendo

Connessioni Formazione – Lavoro di classe • L’attività di formazione come re-start, aggiornamento e motivazione per il lavoro d’aula quotidiano, da collegare alla crescita professionale in atto.

Traccia per una riflessione individuale 1. Dall’esperienza di questo laboratorio che apprendimenti ritieni di avere personalmente maturato per la tua crescita professionale? 2. Quali sono le principali difficoltà che devi affrontare nella didattica delle scienze e della fisica in particolare? 3. Quale idea avevi circa le metodologie didattiche per presentare le materie scientifiche in classe prima di frequentare questo laboratorio? Questa idea iniziale è cambiata e, se sì, come?

Lavorare con prospettiva: • Trasversale • Interdisciplinare, che non è solo multidisciplinare • Interculturale, che non è solo multiculturale

"Imparare e un'esperienza, tutto il resto sono solo informazioni" (A. Einstein)

Materiali e Bibliografia Slides e materiali del laboratorio verranno caricati nel drive “Didattica_fisica_Primaria_2017”

La parola a voi…. . Presentazione del gruppo Aspettative Analisi della domanda

……la vostra esperienza con la fisica….

Meta-riflessioni • Quale immagine trasmetteremo ai nostri alunni della fisica? • Come ho capito e imparato io (insegnante) la fisica ? Discussione in gruppo

Indicazioni Nazionali 2012 http: //www. indicazioninazionali. it/J/ D. M. 254 del 16 novembre 2012 in G. U. n. 30 del 5 febbraio 2013 Portate le IINN il prossimo incontro con me il 28/11

Non solo parole…. . • • • I nuclei Le IINN I concetti Gli insegnanti Gli alunni Il setting Le metodologie La progettazione La verifica La valutazione

Perché insegnare fisica alla scuola dell’infanzia e alla primaria? “That is the question…. ” Partiamo dall’etimologia del nome…. . τὰ φυσικά "le cose naturali" e φύσις [physis], "natura”…. i fenomeni naturali I bambini sono innanzitutto. . DEI FENOMENI e poi vedono fenomeni attorno a loro, li sperimentano tutti i giorni…. sono incuriositi, affascinati…scrivono storie bellissime e magari tra pochi anni vere….

…. . 10 buoni motivi…bastano? 1. Perché il bambino va agganciato al suo mondo esperienziale e lì ci sono ovunque e sempre fenomeni fisici 2. Perché al bambino va dato un senso…egli cerca un senso, un significato che spieghi i fenomeni, le cose che incontra. Occorre dare una spiegazione semplice ma efficace sui fenomeni che lo toccano da vicino 3. Perché spieghiamo da subito cosa significa biologico e quindi dobbiamo anche spiegare ciò che biologico “non è”, altrimenti manca a loro l’altro versante, il non vivente, che è comunque fondamentale e interconnesso al vivente 4. biologico vs fisico: spiegare che dicotomia non significa solo contrapposizione, ma anzi che entrambi servono all’universo, è dare esempio civico e civile, multidisciplinare e multiculturale.

5. Perché va accesa la sua curiosità, alimentati entusiasmo e passione, e prima lo facciamo, più toccante e vibrante sarà il ricordo, l’imprintign positivo con il mondo delle scienze. 6. Perché servono gli interrogativi dei bambini e perché loro vanno agganciati al loro mondo simbolico ed emozionale…”le insalate di matematica e i libri di cibernetica”: lo spazio, i pianeti, i materiali, la luce, gli atomi, il microscopio… affascinano in modo meraviglioso tutti i bambini 7. Perché è comunque utile iniziare a porsi delle domande…magari non tutte troveranno subito risposta, l’importante è allenarsi a porre questioni 8. Ragionare con il metodo scientifico, significa allenare la mente, costruire cittadinanza attiva e responsabile 9. Perché essere innamorati delle scienze non significa non esserlo dell’arte, della poesia, della letteratura…anzi! 10. Per dare nuova speranza al mondo: le ultime frontiere della fisica sono sul e nel nostro cervello e sul tempo…affascinanti…

Cosa “ci” dicono le IINN…. . Dalle indicazioni al curricolo Il curricolo di istituto e espressione della liberta d’insegnamento e dell’autonomia scolastica e, al tempo stesso, esplicita le scelte della comunita scolastica e l’identita dell’istituto. . Ogni scuola predispone il curricolo all’interno del Piano dell’offerta formativa con riferimento al profilo dello studente al termine del primo ciclo di istruzione, ai traguardi per lo sviluppo delle competenze, agli obiettivi di apprendimento specifici per ogni disciplina. A partire dal curricolo di istituto, i docenti individuano le esperienze di apprendimento piu efficaci, le scelte didattiche piu significative, le strategie piu idonee, con attenzione all’integrazione fra le discipline e alla loro possibile aggregazione in aree, . . IINN 2012

Insegnare Apprendere Un allievo apprende se: • ha senso e da senso a cio che impara • sta bene fisicamente e psicologicamente questo vuol dire molte cose: ha un’immagine positiva di se , ha capacità di relazione ecc. Un insegnante deve garantire che: • tutti stiano bene in classe e tutti capiscano • tutti si possano esprimere • ogni persona venga valorizzata

Metodologia nelle Scienze L’osservazione dei fatti e lo spirito di ricerca dovrebbero caratterizzare anche un efficace insegnamento delle scienze e dovrebbero essere attuati attraverso un coinvolgimento diretto degli alunni incoraggiandoli, senza un ordine temporale rigido e senza forzare alcuna fase, a porre domande sui fenomeni e le cose, a progettare esperimenti/esplorazioni seguendo ipotesi di lavoro e a costruire i loro modelli interpretativi.

Documentazione. . . con lo sviluppo dei linguaggi e delle capacita di comunicazione, i bambini dovrebbero saper descrivere la loro attività di ricerca in vari modi (immagini, disegni, schemi, mappe, tabelle, grafici) esporre in aula, discutere i procedimenti seguiti.

Setting esterno Le esperienze concrete potranno essere realizzate in aula o in spazi adatti: laboratorio scolastico, ma anche spazi naturali o ambienti disponibili, semplicemente o anche in musei, aule polifunzionali ecc. Attenzione a come organizzare il setting esterno: • norme di sicurezza • fenomeno al centro e assicurarsi che la visione/partecipazione sia garantita a tutti • avere a disposizione materiali e spazi documentazione e pubblicazione • spazi, materiali e tempi adeguati per valorizzare i prodotti e il percorso

Setting interno • Fare spazio mentale • osservare • valutare • cercare/reperire materiale (documenti o pratico) o visionare quello proposto dal docente • pre-gustarsi il percorso da fare insieme….

Sulla verticalità Valorizzando le competenze acquisite dagli allievi, nell’ambito di una progettazione verticale complessiva, gli insegnanti potranno costruire una sequenza di esperienze nel loro insieme consentano di sviluppare gli argomenti basilari di ogni settore scientifico. La selezione e la realizzazione di esperienze concrete ed operative dovranno caratterizzare anche le attività didattiche del ciclo successivo di scuola, coordinato con un appropriato uso del libro di testo….

Gli organizzatori concettuali trasversali Le scienze naturali e sperimentali sono fra loro diverse per quanto riguarda i contenuti, ma sono accomunate da metodologie di indagine simili. Per questo, in rapporto all’eta e con richiami graduali lungo tutto l’arco degli anni scolastici, dovranno essere focalizzati ALCUNI GRANDI ORGANIZZATORI CONCETTUALI quali: causa/effetto, sistema, stato/trasformazione, equilibrio, energia, ecc.

COSA INSEGNARE? • nuclei, • concetti. • argomenti, • oggetti Quali differenze?

Progettare: 1. 2. 3. Qual è il nucleo concettuale che sta sotto il percorso che intendo progettare? Quali sono i concetti? Quali gli argomenti? Faccio una mappa concettuale, dove “faccio esplodere il concetto” e collego tutti gli argomenti che voglio trattare 4. Decido se quella mappa è solo per me o se voglio condividerla ad un primo livello con i bambini ed usarla in tutto il percorso 5. Incipit (un’apertura a…) 6. Verifico “dove sono” gli alunni: verifica diagnostica 7. Indago le concezioni ingenue dei bambini e ho molti modi per farlo. . le concezioni ingenue vengono fuori in ogni momento… 8. Fasi (con eventuali sotto-fasi o micro-fasi) 9. Documento (video, foto, relazioni, cartelloni, ecc. ) 10. Verifico in itinere in vari modi 11. Verifico al termine 12. Valuto

Livello didattico: le fasi Progettare per fasi un’unità didattica: 1. Qual è il nucleo concettuale? 2. Quali sono i concetti? 3. Faccio una mappa concettuale, dove “faccio esplodere il concetto” e collego tutti gli argomenti che voglio trattare 4. Decido se quella mappa è solo per me o se voglio condividerla con gli studenti ed usarla in tutto il percorso 5. Verifico “dove sono” gli alunni: verifica diagnostica 6. Incipit (un’apertura a…) 7. Fasi (con eventuali sotto-fasi o micro-fasi) 8. Documento (video, foto, relazioni, cartelloni, ecc. ) 9. Verifico in itinere in vari modi 10. Verifico al termine 11. Valuto ogni fase deve essere coerente, portare avanti in modo progressivo il concetto che si sta sviluppando, preventivare un iter longitudinale, tener conto in modo armonico di ogni componente (cognitiva: età del bambino, suo sviluppo ecc, didattica: metodologia più adatta ecc, epistemologica: quali sviluppi della materia richiama, a cosa posso fare riferimento, interazione con altre discipline ecc. ). Importanza di modelizzare

I Nuclei concettuali o fondanti Caratteristiche nuclei fondanti I nuclei fondanti hanno caratteristiche di: • verticalita , in quanto ricorrono nel sapere per l'intero arco di studi, • trasversalita in quanto si evidenziano collegamenti tra un nucleo e l'altro e con altre discipline, • ampliabilita in quanto per approfondimenti successivi si giunge alla teorizzazione ed alla definizione delle proprieta fondamentali

Nuclei o Core concepts SETTE NUCLEI TRASVERSALI: 1. Patterns di forme ed eventi 2. Causa/effetto: meccanismo e spiegazione 3. Scala, proporzione e quantità 4. Sistemi e modelli 5. Energia e materia: flussi, cicli, conservazioni 6. Struttura e funzione 7. Stabilità e cambiamento

Nuclei in fisica K-12 • Materia e sue interazioni • Moto e stabilità • Forze e interazioni • Energia • Onde e loro applicazioni AIF (Associazione per l’insegnamento della fisica) individua per la fisica due tipi di nuclei fondanti: quelle disciplinari e poi metodologici Nuclei fondanti disciplinari: • Spazio e tempo • Materia • Sistema • Interazione • Stato e trasformazione • Grandezze invarianti Nuclei fondanti metodologici: • Osservazione misura • Descrizione e schematizzazione • Sintesi • Condivisione

I concetti nei nostri due argomenti: concetti di materia…. Atomo Molecola Stati della materia Passaggi di stato ecc…. .

Il docente deve sapere dove portare gli alunni, avendo ben presente il loro punto di partenza!!!!

Progettare in fasi • Incipit • Fase 1 • Fase 2 • Fase 3…. • Nel frattempo verifico (verifiche diagnostiche prima di una fase, verifiche in itinere, sommative ecc. ) • Valutazione

Metodologie attive ed ambienti di apprendimento. “Se ascolto, dimentico Se vedo, ricordo Se faccio, capisco” learning by doing “più che le risposte, importano le domande”

• ASCOLTARE ATTENTAMENTE QUELLO CHE DICONO E OSSERVARLI Le concezioni vengono fuori in qualsiasi momento del processo Per i bambini ha SENSO cio che : • ritengono UTILE e spendibile • si COLLEGA con: il MONDO ESPERIENZIALE i loro SAPERI (formali e ingenui) • È SIGNIFICATIVO dal punto di vista SIMBOLICO e AFFETTIVO quindi….

Porre i bambini in situazioni che li spiazzino sia a livello cognitivo sia emotivo Agganciare all’esperienza per dare senso Le domande degli adulti, che guidano lungo il percorso di conoscenza devono essere: vere, aperte, stimolanti, centrate su un problema ampio non suggerire le risposte, non retoriche Partire dalle domande dei bambini significa: non indurre alla “riproduzione” della conoscenza insegnare a correre rischi (sapendo che non succedera nulla, non si verra derisi, . . . se si sbaglia) insegnare a essere curiosi delle risposte possibili

DOMANDE AUTENTICHE dell’insegnante • aperte o euristiche sul tema non contengono in se la risposta o da cui non si aspetta una risposta precisa, ma a cui si puo rispondere liberamente in vari modi “cosa ne pensate? provate a dire cosa vi viene mente riguardo a, se vi dico. . ”, “Cosa possiamo osservare? Misurare? Come? ” • di monitoraggio della conversazione stessa “non so se ho capito. . . spiegatemi meglio. . . intendete dire che? ” In forma dubitativa • di contributo dei ragazzi “Come si potrebbe cominciare? Come possiamo verificarlo? Quale esperimento possiamo fare per capire. . ; Come sapere chi ha ragione? ” • di richiesta, di autovalutazione e autoanalisi Stimolano la riflessione su cosa si e fatto, sulle risposte date, sulle soluzioni trovate, stimolano la funzione pianificatrice del linguaggio “Come hai fatto a fare? Come pensi di risolvere? ” Incitamento al pensiero, alla conoscenza e al pensiero critico

Le metodologie attive • Brainstorming • EAS • Discussione • Lavori di gruppo (cooperative learning) • Peer tutoring • Scaffolding • …. . e

Il percorso didattico: incipit e verifica diagnostica Predisporre un’esperienza/compito/attivita e necessario chiedersi: • Quali conoscenze, concezioni ingenue ha l’allievo, • Quali relazioni esistono fra l’attivita e i mondi esperienziali degli allievi, • Quali conoscenze dell’allievo implica il compito assegnato, • Quali significati e relazioni si stanno costruendo nel momento della riflessione nel gruppo classe. 1. Far emergere le conoscenze le concezioni ingenue 2. Dare senso 3. Partire da un compito/esperienza complessa 4. Fare domande autentiche 5. Fare “divertire”, nel senso più alto di provare piacere a…. . la scuola dell’infanzia e la primaria sono scuole del benessere del bambino

Gli elementi che producono senso nei bambini • Un contesto, una situazione didattica • Cio che so ma lo vedo in un’ottica “da grandi” • Cio che non so e mi incuriosisce • Cio che ho voglia di trovare e cio che creo in autonomia per creare un sapere mio • Serve partire dalla motivazione intrinseca Incipit • Deve avere SENSO per i ragazzi • Ci deve essere un conflitto cognitivo o socio-cognitivo, un OSTACOLO, una CONTRADDIZIONE, un IMPASSE • Deve indurre il bambino a PORSI DOMANDE, a FORMULARLE IN MODO CHIARO • Corrisponde a una SITUAZIONE COMPLESSA, reale, che consente RISPOSTE DIVERSE E STRATEGIE DIVERSE

Incipit 1 Incipit ØDeve “aprire” ØDeve avere senso per il bambino ØDeve incuriosire, affascinare Può essere un esperimento di laboratorio, una gita al museo, la visione di un film, scendere nel cortile della scuola a vedere la condensa sui vetri o la brina sulle foglie, andare nella cucina della scuoila dove abbiamo a disposizione frigorifero e …. .

Incipit o anche “START” • Deve avere senso per i bambini • Deve rappresentare un conflitto cognitivo o socio cognitivo, un ostacolo, una contraddizione, un’impasse. • Devi indurre il bambino a porsi domande e a formularle in modo chiaro • Corrisponde alla situazione complessa, ma reale, che consente risposte diverse e strategie diverse • Dà accesso ad un ordine generale

Incipit come esperienza autentica o complessa • Non parte da definizione/ legge • Non fa vedere mentre i bambini guardano • Non chiede la risposta esatta • Non predispone la procedura da applicare ma…… • Coinvolge attivamente i bambini nella ricerca di soluzioni • Induce a porsi domande

Domande per…. • Fare emergere curiosità • Far formulare ipotesi • Far emergere il ragionamento che i bambini hanno fatto su quella tematica • Fare emergere aspettative • Promuovere altre domande • Aprire ad una discussione • Confrontare punti di vista

Verifica diagnostica 1 Deve essere di due tipi: quella che indaga sulle pre-conoscenze e quella che indaga sulle concezioni ingenue dei bambini Pre-conoscenze • Indaga sulle pre-conoscenze dei bambini, sulle abilità in partenza e può essere una mappa, uno schema, un disegno, discussioni a partire da domande precise, analisi dei risultati di percorsi precedenti, prove oggettive strutturate

Verifica diagnostica 2 Concezioni ingenue Occorre indagare anche i saperi informali dei bambini che vengono a formarsi con l'andare del tempo a partire dalle relazioni, dalle esperienze, dal contesto socio-culturale, dalla televisione, dai pari, dalle nuove tecnologie che i bambini frequentano eccetera Le concezioni ingenue vengono fuori in qualsiasi momento del percorso in realtà, ma vanno indagate attentamente in fase iniziale. Come farle emergere? • Ascoltare attentamente quello che bambini dicono • osservarli • partire dalle domande dei bambini. Metodologie: • il brainstorming è una delle metodologie preferenziali per questo genere di indagine perché non emergono lì le pre-conoscenze, ma emergono proprie rappresentazioni mentali, l'immaginario • l’osservazione (diretta, indiretta ecc. ) • la discussione guidata • Disegni ecc.

Esempi di incipit Laboratori: ne propongo tanti e porto materiale. Farò foto ai gruppi I “luoghi della fisica” a Milano: • Università degli Studi MILANO BICOCCA Dipartimento di Fisica Piazza della Scienza, 3 U 2 • Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Fisica via Celoria 16 • Museo Nazionale della scienza e della tecnologia Leonardo da Vinci, via San Vittore 21 • Osservatorio astronomico di Brera, via Brera 28

Esempi di incipit • Scendere in cortile della scuola per…. • Andare nella cucina della scuola…. . • Guardare una finestra… • Guardare gli insetti in una pozzanghera Non importa se non abbiamo sempre a disposizione tutti gli strumenti…. lo strumento principale siamo noi, la nostra voglia di fare ed essere PER loro! Ci facciamo “strumento” nella relazione educativa!

Esempi di incipit FAR DISEGNARE CARTELLONE sperimentare

Esempi di incipit FAR TOCCARE I MATERIALI

LABORATORI • ESPERIMENTO 1 Materiali: due bicchieri uguali � un piattino � un pennarello � acqua Riempi i due bicchieri con la stessa quantità d’acqua. DISEGNO Segna con il pennarello l’altezza dell’acqua, che dovrebbe essere la stessa. Copri uno dei due bicchieri con un piattino. DISEGNO Lascia i due bicchieri sul termosifone oppure, se c’è un bel sole caldo, all’esposizione diretta dei raggi solari. DISEGNO Che cosa succede? Il giorno dopo l’altezza dell’acqua nel bicchiere non coperto dal piattino è più bassa, mentre nel bicchiere coperto è rimasta la stessa. Perché? L’acqua contenuta nel bicchiere scoperto, è evaporata per effetto del calore: ha subito il fenomeno dell’evaporazione, cioè si è trasformata in minuscole goccioline di vapore acqueo, invisibili ad occhio nudo, che si sono mescolate con l’aria e sono “volate via”. Ecco perché i panni stesi al sole o in casa al caldo quando è inverno, si asciugano. Oltre al calore anche l’aria in movimento (il phon, il nostro soffio, il vento) facilita l’evaporazione, perché sposta il vapore acqueo che si stacca dall’oggetto bagnato e rende l’aria circostante disponibile ad accoglierne altro.

LABORATORI • ESPERIMENTO 2 Materiali: un pentolino � un coperchio � un fornello a gas o una piastra elettrica � acqua 1. Riempi d’acqua il pentolino e, con l’aiuto dell’insegnante, mettilo o sul fuoco o sulla piastra elettrica. Far disegnare 2. Quando l’acqua bolle, copri la pentola con il coperchio, sulla nuvola di vapore che si alza dall’acqua. Far disegnare Che cosa succede? All’interno del coperchio si formano delle gocce d’acqua. Perché? Il vapore che si sprigiona dall’acqua in ebollizione, a contatto con il freddo del coperchio, perde calore e ritorna immediatamente allo stato liquido: questo fenomeno è chiamato condensazione.

LABORATORI • ESPERIMENTO 3 Materiali: un barattolo di vetro con il suo tappo � un congelatore � acqua 1. Riempi d’acqua il barattolo fino all’orlo. DISEGNO 2. Appoggia il tappo sull’apertura del barattolo senza avvitarlo. DISEGNO 3. Lascia il vaso coperto nel congelatore. 3. Togli il barattolo dal congelatore quando noterai che sarà cambiato qualcosa. Che cosa succede? L’acqua si è solidificata: supera l’orlo del barattolo e solleva il tappo. Perché? Quando l’acqua diventa ghiaccio e occupa più spazio che allo stato liquido, quindi il barattolo non riesce più a contenerla.

LABORATORI • ESPERIMENTO 4 Materiali: una siringa senza ago 1. Solleva lo stantuffo in modo che la siringa si riempia d’aria 2. Chiudi l’apertura della siringa con un dito 3. Primi lo stantuffo con forza 3. Lascia lo stantuffo, sempre tenendo bloccata l’apertura della siringa Che cosa succede? ……. . Perché? Nella prima fase dell’esperiemnto hai compresso l’aria fino a farle occupare il minor spazio possibile. Nella seconda fase l’aria è tornata a occupare lo spazio a sua disposizione Quali proprietà dell’aria hai dimostrato?

LABORATORI • ESPERIMENTO 5 Materiali: un palloncino sgonfio, una bottiglia di vetro vuota, una bacinella con acqua molto calda e una bacinella con acqua molto fredda Farli esprimere!!!!! 1. Infila il palloncino nel collo della bottiglia 2. Immergi per qualche minuto la bottiglia nell’acqua molto calda: che cosa succede? ___________________________________ 3. Immergi per qualche minuto la bottiglia nell’acqua molto fredda: che cosa succede? ____________________________________ Che cosa succede? ……. . Perché? Quando l’aria si riscalda. .

Attività di Laboratorio: step 1 1. In gruppi da due provare a eseguire un esperimento tra quelli sopra proposti o ad usare il materiale a disposizione… 2. Analisi e debriefing

Attività di Laboratorio: step 2 1. Scegliendo ORA come modellizzare il nucleo concettuale di …. 2. Scrivere una bozza di percorso didattico su uno degli stati della materia

!! Grazie!