I nuovi strumenti per la didattica delle discipline scientifiche. Giovanni Tarantino

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1 I nuovi strumenti per la didattica delle discipline scientifiche Giovanni Tarantino

2 I diversi aspetti dell orientamento

3 Conoscersi per orientarsi: quali obiettivi per l orientamento formativo in ambito scientifico? Rispondere alla necessità di svecchiare la didattica di queste discipline Favorire lo svolgimento di attività costruite in base alla conoscenza delle difficoltà note di apprendimento e insegnamento della materia Favorire una partecipazione attiva del discente al processo di apprendimento Utilizzare in modo continuativo le risorse fornite dalle nuove tecnologie, inserendole in modo permanente nelle attività curriculari.

4 Le Scienze da insegnare Principi generali Modelli e principi Predizioni empiriche Campo esperienziale Rocard, M et al. (2007) European Commission, Directorate-General for Research, Information and Communication Unit

5 La guidovia a cuscino d aria

6 ...La fisica è vissuta come una disciplina, che parla di cose che non esistono (il punto materiale, il gas perfetto, ), mediante leggi difficili, che non si sa quando usare. La bellezza, l utilità e il vasto impiego della disciplina non emergono nei corsi di fisica.

7 I LIMITI DEL LABORATORIO TRADIZIONALE Scarsa rilevanza attribuita allo studio di fatti reali (si ha l impressione che l oggetto di studio non sia la realtà ma gli apparati di laboratorio stessi)

8 COME MIGLIORARE IL LABORATORIO Di ricette probabilmente non ne esistono, tuttavia, a nostro avviso, due punti sono fondamentali: L integrazione nell analisi quantitativa di diversi momenti: approccio fenomenologico, analisi qualitativa, descrizioni verbali, modellizzazione etc. Privilegiare il protagonismo degli studenti nello svolgimento di compiti che richiedono la progettazione dell esperimento e il controllo della sua configurazione

9 UNA VERA E PROPRIA NECESSITA Rinnovare la didattica delle scienze tramite un uso massiccio del laboratorio e la diffusione delle nuove tecnologie informatiche

10 L INSEGNAMENTO DELLE SCIENZE CON LE NUOVE TECNOLOGIE INFORMATICHE: Perché Risponde alla necessità di svecchiare la didattica di questa materia Permette lo svolgimento di attività costruite in base alla conoscenza delle difficoltà note di apprendimento e insegnamento della materia Permette una partecipazione attiva del discente al processo di apprendimento Sviluppa forme nuove di organizzazione e di utilizzo degli spazi e del tempo

11 Alcuni esempi di strumenti didattici basati sulle IT usati oggi nella didattica della Fisica a Scuola Laboratorio in Tempo Reale Thornton, 1990, 1999 Thornton, R. K., and Sokoloff, D. (1998) Ambienti di simulazione Wells and Hestenes, 1995

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13 Un tipico ambiente RTL Creazione di laboratori multimediali nei quali gli allievi possano lavorare in piccoli gruppi Apprendimento cooperativo

14 L ATTIVITÀ DIDATTICA si basa su tre momenti fondamentali Il gioco e la scoperta che hanno come conseguenza un forte coinvolgimento degli allievi dal punto di vista percettivo ed emotivo. Lo studio (fenomenologico e formale) che porta ad un addestramento individuale e collettivo alle capacità di ragionare, descrivere, apprendere. Il saper fare che permette l acquisizione di abilità riguardanti l uso di tecnologie tradizionali e nuove (esperimenti con materiali poveri, utilizzo di sistemi informatici,...).

15 LE ATTIVITÀ DIDATTICHE riguardano temi di base e/o approfondimenti Sono basate su apprendimento e insegnamento cooperativi. Gli allievi, dotati di schede di lavoro individuali, sono impegnati in attività da svolgere alternativamente in piccolo o in grande gruppo Il docente riveste esclusivamente il ruolo di coordinatore dell apprendimento e di facilitatore della costruzione della conoscenza dei discenti

16 SCHEMA BASE DI ATTIVITA DIDATTICA: Gli studenti sono divisi in piccoli gruppi Il docente introduce il tema, invita gli studenti a descrivere le loro preconoscenze su esso e a formulare domande In piccolo gruppo gli studenti, dotati di scheda guida, svolgono esperienze di laboratorio e rispondono a domande legate all esplorazione attiva

17 UN ESEMPIO DI ATTIVITA RTL Studio del moto di un carrello su un piano inclinato con il sensore di moto

18 IL CICLO PEC Esperimento Previsione Confronto

19 L ANALISI VIDEO Analisi del moto di un automobile

20 Ambienti di modellizzazione chiusi Interactive Physics

21 Ambienti di simulazione CREAZIONE DI UN MODELLO MENTALE Un modello mentale è una astrazione selettiva della realtà SELEZIONE RAPPRESENTAZIONE SIMULAZIONE

22 Il concetto di rate : la metafora del recipiente La differenza tra il flusso in ingresso e quello in uscita determina la rapidità di variazione del livello di liquido d dt y = Inflow Outflow

23 Ambienti di modellizzazione aperti

24 L isola dei conigli

25 L isola dei conigli

26 L isola dei conigli