FASE DI EXPLORE. Parma, 24 febbraio Barbara Scapellato 1. ENGAGE 2. EXPLORE 3. EXPLAIN 4. ELABORATE 5. EVALUATE

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1 FASE DI EXPLORE 1. ENGAGE 5. EVALUATE 2. EXPLORE 4. ELABORATE 3. EXPLAIN Parma, 24 febbraio 2015 Barbara Scapellato

2 Agenda Le abilità fondamentali necessarie per fare inquiry scientifico e per apprendere i contenuti scientifici attraverso l inquiry La fase di Explore Esperienza diretta di inquiry Confronto tra attività tradizionali e attività inquiry-based Analisi di esempi Linee guida per la progettazione della fase di explore Condivisione delle idee per la fase di Engage

3 Il grado di informazione fornita agli studenti (Bell, Smetana e Binns 2005; Herron, 1971 e Schwab, 1962) LIVELLI DI INQUIRY domanda di ricerca procedi mento risposta/ soluzioni inquiry confermativo gli studenti svolgono indagini su fatti e fenomeni noti, di cui sanno prevedere i risultati, rispondendo ad una domanda proposta dall'insegnante, corredata dal procedimento da seguire. x x x inquiry strutturato gli studenti svolgono indagini per rispondere ad una domanda proposta dall'insegnante, corredata dal procedimento da seguire. x x inquiry guidato gli studenti svolgono indagini per rispondere ad una domanda proposta dall'insegnante, individuando il procedimento da seguire. x inquiry aperto gli studenti svolgono indagini scegliendo la domanda di ricerca e il procedimento da seguire.

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5 Disponibilità di tempo e materiali È una domanda a cui si può rispondere attraverso l analisi di evidenze sperimentali derivate da investigazioni scientifiche (Scoperta attiva della soluzione) CRITERI PER SELEZIONARE LE DOMANDE INVESTIGABILI Livello di complessità legato all età degli studenti Domande riferite a contesti significativi e reali

6 EXPLORE: AL LAVORO! 1. ENGAGE 2. EXPLORE

7 PER COMINCIARE PICCOLI CAMBIAMENTI!!

8 Per apprendere i concetti scientifici attraverso l inquiry, gli studenti devono diventare esperti nell uso di queste abilità. 8

9 Process skills 1. Osservare: usare i sensi per raccogliere informazioni (dati) su un oggetto o un evento. 2. Fare inferenze: fare deduzioni logiche a partire dai dati 3. Misurare: usare misure standard o non standard o fare una stima per descrivere le dimensioni di un oggetto o l entità di un fenomeno 4. Comunicare: usare parole o simboli grafici per descrivere un azione, un oggetto o un fenomeno 5. Classificare: raggruppare (o mettere in ordine) oggetti o eventi in categorie basate su proprietà o criteri 6. Fare previsioni: ipotesi su ciò che accadrà in futuro basate su dati e deduzioni.

10 10 Per cominciare faremo una piccola attività di chimica che ci servirà come esempio concreto di un attività modificata per permettere di esercitare alcune abilità. Combinerete alcune sostanze chimiche e osserverete attentamente cosa succede. Poi registrerete le vostre osservazioni che potrebbero indicare che ha avuto luogo un cambiamento chimico. Questa è un attività pensata per gli insegnanti e non per gli studenti per cui se vorrete utilizzarla in classe dovrete adattarla in modo che, a seconda dell età, i vostri studenti lavorino in completa sicurezza. AVETE 15 MINUTI!!!

11 Che cosa avete osservato che possa indicare che è avvenuto un cambiamento chimico? 11 cambiamento nella temperatura formazione di bolle/ espansione della bustina di plastica cambiamento nel colore formazione di precipitato, di pezzettini solidi. 2NaHCO 3 + CaCl 2 è CaCO 3 + CO 2 + 2NaCl + H 2 O

12 Chi determina? 12 Per insegnare agli studenti ad apprendere attraverso l inquiry bisogna cominciare a dar loro sempre maggiori responsabilità perché possano mettere in pratica le abilità scientifiche necessarie. Se da un lato questa tabella è una versione semplificata della realtà, può essere utile usarla per capire meglio il grado di responsabilità dello studente durante l attività in classe. Ci possiamo chiedere: Lavorando a coppie stabilite chi ha la responsabilità per ciascuna delle categorie presenti nella tabella nell attività sui cambiamenti chimici che avete appena fatto. Non stiamo facendo un analisi approfondita per cui discutete rapidamente i motivi delle vostre scelte e prendete una decisione. Avete due minuti per farlo.

13 13 Chi determina la domanda? X Nell attività sui cambiamenti chimici, la scheda/ l insegnante pone la domanda principale che cosa indica che è avvenuto un cambiamento chimico?

14 14 Chi determina la procedura? X X Nella attività sui cambiamenti chimici, l insegnante e lo studente determinano ciascuno una parte della procedura. Allo studente è richiesto di progettare il foglio per la raccolta dei dati, di scegliere un opzione sperimentale, e di fare ulteriori scelte all interno di una delle opzioni (B). L insegnante/ scheda di lavoro determina invece le altre parti della procedura; per esempio, i passaggi e la quantità delle sostanze da usare nella prima parte dell esplorazione I.

15 15 Chi determina i risultati? X X X In questa attività sono gli studenti che determinano i risultati. Gli studenti compilano una lista con ciò che hanno osservato e ritengono essere evidenze di un cambiamento chimico.

16 16 1. Adesso, come avete appena fatto per l attività sui cambiamenti modificata, in gruppi di quattro leggete la scheda della versione non modificata dell attività e determinate chi prende le decisioni in ciascuna delle tre categorie. Identificare quali cambiamenti sono stati fatti nella versione NON modificata dell attività per arrivare alla versione modificata 2. Mettendo a confronto le due attività cercare di identificare i possibili cambiamenti che sono stati fatti e quali sono le abilità che l insegnante vuole promuovere con questi cambiamenti Preparatevi a spiegare i motivi delle vostre scelte.

17 17 Chi determina? X X X

18 18 Possibili cambiamenti identificati Abilità fare previsioni pianificare investigazioni interpretare risultati

19 19 Benefici dei cambiamenti Il linguaggio delle istruzioni è più aperto NON MODIFICATA Un chimico che osserva una trasformazione cerca, tra le altre cose, la presenza di uno di questi quattro indicatori di una reazione chimica: cambiamento di colore, cambiamento di temperatura, formazione di solidi, formazione di gas. MODIFICATA Osservazioni accurate ti aiuteranno a raccogliere evidenze Queste frasi esemplificano come si passa dal dirigere gli studenti al permettere loro di fare scoperte. L attività modificata dà agli studenti la possibilità di trovare le proprie risposte, mentre quella originale dice agli studenti cosa devono cercare

20 20 Possibili benefici identificati

21 LEZIONE TRADIZIONALE!! Fase 1. Spiegazione Fase 2. Conferma sperimentale!!

22 ! Inquiry! FASE 1. ESPLORAZIONE SPERIMENTALE (DIRETTA O INDIRETTA) DI UN FENOMENO!! FASE 2. SPIEGAZIONE!!

23 Caratteristiche essenziali dell inquiry in classi e sue variazioni (NRC, 2000)

24 QUALCHE ESEMPIO

25 Come faccio a sapere che il vapore acqueo esiste? IBSE - CICLO DELL ACQUA / EXPLORE Modellizzare il ciclo dell acqua scheda per lo studente MATERIALI Una scatola di plastica trasparente delle dimensioni di una scatola da scarpe dotata di coperchio con un foro laterale per posizionare il bicchiere. Un bicchiere di plastica trasparente rigido. Una bustina per alimenti con chiusura a cerniera riempita con terra o sabbia. Acqua. Ghiaccio. Lampada da tavolo con lampadina da 100 W (in alternativa due lampade con lampadina meno potente). PROCEDURA Allestire l apparato come mostrato in figura. BARBARA SCAPELLATO Riflettere sulle evidenze raccolte: compito per casa 1. Che cosa pensi che accadrà all interno della scatola con il passare del tempo? Scrivi le tue previsioni. 2. Sulla base delle tue osservazioni, quale evidenza c è della presenza di vapore acqueo nella scatola? Nel rispondere considera dove possono avvenire l evaporazione e la condensazione. 3. Perché si formano goccioline d acqua sulla parte esterna del bicchiere inserito nella scatola? 4. La condensazione dell acqua intorno al bicchiere a quale fenomeno naturale è simile? Spiega la risposta. 5. In natura che cosa svolge il ruolo svolto dalla lampada nel tuo dispositivo? E quello del sacchetto di sabbia? E quello del ghiaccio? 6. Esamina la figura sottostante che illustra il ciclo idrologico e indica in quale punto della figura l acqua si trasforma in vapore e quello in cui il vapore si trasforma in acqua liquida. Versare acqua nella scatola per un altezza di 2-3 cm. Posizionare il sacchetto di plastica con la sabbia sotto l apertura del coperchio per il bicchiere. La parte superiore del sacchetto dovrebbe restare sopra la superficie dell acqua. Riempire il bicchiere di plastica con il ghiaccio e inserirlo nel foro del coperchio. Posizionare la lampada in modo che la luce punti verso l acqua all interno della scatola e accenderla. Stare molto attenti a non toccare la lampadina quando è accesa perché diventerà molto calda! Ogni 10 minuti, registrare sul quaderno le osservazioni su quanto sta accadendo nella scatola. Disegnare uno schema per illustrare il movimento dell acqua all interno del modello. 7. In questa attività è andata persa dell acqua? Spiega il tuo ragionamento. 8. Secondo te, queste trasformazioni cicliche dell acqua sono influenzate dalle stagioni? Spiega la tua risposta. 9. L acqua che evapora dal mare è salata? Come potresti fare per dimostrarlo?

26 Qual è l effetto del vento sulla superficie oceanica?

27 Qual è l effetto della rotazione?

28 Ora tocca a voi! Progettare l attività di Explore: - verificando che siano presenti le 5 caratteristiche dell inquiry - esplicitando quali abilità cercate di sviluppare Realizzare sia la scheda studente che la scheda docente. N.B. In questa fase della progettazione la scheda docente è solo una bozza che verrà aggiornata dopo la sperimentazione in classe