Progetto DivertiScienza

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1 Istituto Salesiano Don Bosco - Cagliari Progetto DivertiScienza Il progetto DivertiScienza si pone l obiettivo di ridurre la percentuale di insuccesso scolastico e, più in generale, di migliorare il livello di preparazione degli studenti in fisica. Si tratta di un bando della Regione Autonoma della Sardegna(Decreto n 42 del e Decreto n 73 del ) finalizzato al potenziamento dell'istruzione secondaria. Poiché numerosi studi hanno dimostrato l efficacia dell utilizzo del gioco in campo didattico e pedagogico, il progetto intende sperimentare questo approccio nell insegnamento della fisica nelle scuole superiori di 2 grado. L idea è di integrare i classici percorsi didattici con kit di esperimenti realizzati con materiali di semplice reperibilità, materiali di riciclo o giocattoli scientifici; proporre innovativi laboratori pomeridiani nei quali gli studenti realizzino personalmente inusuali esperimenti; affiancare gli studenti durante il processo di apprendimento; realizzare un sito web ove pubblicare i risultati ottenuti e i materiali didattici prodotti.

2 Destinatari previsti e sedi di svolgimento delle attività Sede/Plesso Numero classi Numero alunni Numero gruppi misti Linee d azione Cagliari Abstract del progetto (massimo 8 righe) Il progetto DivertiScienza si pone l obiettivo di ridurre la percentuale di insuccesso scolastico e, più in generale, di migliorare il livello di preparazione degli studenti in fisica. Poiché numerosi studi hanno dimostrato l efficacia dell utilizzo del gioco in campo didattico e pedagogico, il progetto intende sperimentare questo approccio nell insegnamento della fisica nelle scuole superiori di 2 grado. L idea è di integrare i classici percorsi didattici con kit di esperimenti realizzati con materiali di semplice reperibilità, materiali di riciclo o giocattoli scientifici; proporre innovativi laboratori pomeridiani nei quali gli studenti realizzino personalmente inusuali esperimenti; affiancare gli studenti durante il processo di apprendimento; realizzare un sito web ove pubblicare i risultati ottenuti e i materiali didattici prodotti. Descrizione analitica del progetto Motivazioni Tutti i recenti studi hanno messo in evidenza le gravi carenze dei nostri studenti nelle materie scientifiche. I dati OCSE PISA uniti ai recenti risultati dei test per l ammissione alle facoltà scientifiche certificano una condizione complessiva che vede tra le ultime posizioni la nostra isola. Il problema generale si riscontra anche nella quotidiana attività di insegnamento, risulta molto difficile trasmettere contenuti di discipline che vengono percepite come aride e distanti dalle esperienze dei nostri studenti. Dobbiamo intervenire cercando di modificare i metodi e gli strumenti di insegnamento come suggerito dalle più recenti scoperte in campo pedagogico e didattico. Bisogna sperimentare nuove strade e condividerne i risultati. Il gioco, la curiosità, lo stupore devono essere gli strumenti che i docenti di fisica devono sfruttare per fare apprendere la loro materia. Articolazione Il progetto prevede più linee di intervento coordinate che operano in maniera sinergica. La prima prevede la sostanziale rivisitazione della classica lezione in orario curricolare. Per conciliare i tempi limitati del curricolo nazionale (2 o 3 ore l anno) si pensa di preparare dei semplici esperimenti da mostrare in classe realizzati con materiali facilmente reperibili, materiali di riciclo o giocattoli scientifici. L idea è di avere per ogni argomento e/o lezione un piccolo kit di esperimenti. 4

3 In tal modo è possibile sperimentare in classe, per ogni argomento, uno o più esperimenti osservandone e monitorandone l efficacia in termini di miglioramento dell interesse e del profitto complessivo. Nel caso in cui sia impossibile individuare semplici esperimenti si ricorrerà a esperimenti ideali realizzati in laboratori virtuali. Gli esperimenti proposti, sia reali che virtuali, saranno poi raccolti in schede che saranno pubblicate su di un sito appositamente realizzato. Le schede pubblicate, con licenza open, dovrebbero essere una base di riflessione comune tra docenti di fisica e scienze di ogni ordine e grado. La seconda linea di intervento prevede la realizzazione di una serie di innovativi laboratori di esperimenti di fisica organizzati in orario extra curricolare. E necessario proporre questi laboratori in orario extra curricolare perché i tempi di esecuzione non sono conciliabili con la necessità di svolgere in orario curricolare i corposi programmi ministeriali. L idea caratterizzante di questi laboratori è che gli studenti sperimentino in prima persona i fenomeni fisici studiati, realizzando gli esperimenti contrariamente a quanto avviene durante le lezioni curricolari. L innovazione in questa fase è soprattutto nella tipologia di esperimenti proposti, infatti, non si tratterà del classico laboratorio di fisica, ma di esperimenti realizzati grazie all utilizzo non solo di normali strumenti di laboratorio ma anche di materiali comuni, materiali di riciclo e giocattoli scientifici. Anche in questo caso gli esperimenti dovrebbero poi essere raccolti in schede multimediali (con immagini, video ecc) e condivise su internet. La terza linea di intervento prevede l istituzione di uno sportello didattico permanente in orario extrascolastico per il recupero delle carenze e l ampliamento delle competenze. Anche questo intervento è concepito in continuità con i corsi previsti in orario curricolare e potenzialmente orientato al lavoro svolto nei laboratori. Questo sportello didattico dovrebbe permettere agli studenti in difficoltà di recuperare in itinere le carenze emerse. L idea è quella di offrire un intervento di recupero immediato che prevenga l insuccesso scolastico intervenendo con tempestività là dove l esigenza si manifesti. Come anticipato il progetto ha tra gli obiettivi la condivisione delle esperienze maturate tramite la creazione di un sito web, (possibilmente creato ad hoc. Nel sito si potranno pubblicare tutte le schede prodotte nella fase di sperimentazione, le immagini, i filmati ecc Si intende creare uno spazio virtuale, aperto, in cui condividere le diverse esperienze maturate. Il progetto prevede infine anche la collaborazione con il comitato ScienzaSocietaScienza ( che organizza il Cagliari FestivalScienza. L idea è di formare un gruppo di studenti, motivati e appassionati, che possano partecipare proponendo un exhibit o uno spettacolo al Cagliari FestivalScienza del

4 Contenuti Tutti gli interventi tendono a migliorare gli apprendimenti dei contenuti proposti nel curricolo nazionale di fisica (per i licei classico e scientifico). I contenuti quindi coincidono con tali programmi. Per quanto riguarda l innovativo laboratorio di fisica si riportano a titolo di esempio alcuni dei possibili esperimenti, tutti inerenti la fisica classica, che sarebbe possibile realizzare: - Principio di conservazione della quantità di moto o Macchina e razzo a reazione (costruzione) o Pistola a profumo (costruzione) o Missile a reazione (aceto e bicarbonato) o Pendolo di Newton (costruzione) - Principio di conservazione del momento angolare o Piattaforma girevole e ruota bicicletta (costruzione) o Giroscopio o Levitron o Trottola perpetua o Vortice (costruzione) - Fluidostatica o Uovo in bottiglia o Candela assorbi acqua o Stecchini nella bottiglia o Emisferi di Magdeburgo (costruzione) - Onde o Telefono con il filo (costruzione) o Space phone (costruzione) o Airzooka (costruzione) o Specchi parabolici o Esperimenti con Slinky - Superfici minime, interferenza e tensione superficiale o Bolle giganti (costruzione) o Dentro la bolla (costruzione) o Bolle quadrate (costruzione) o Reticoli di diffrazione - Forza gravitazionale, elettrica, magnetica, elastica e d attrito o Palloncini carichi o Palline da ping pong volanti o Cagnolino (costruzione) o Magneti rotolanti o FunFlyStick o Levitazione magnetica 6

5 Finalità didattiche ed educative del progetto Oggi le teorie didattiche evidenziano la competizione del sistema scuola con i cosiddetti saperi caldi (teorizzati dal Frabboni), ossia televisione, internet ecc. Per poter veicolare efficacemente dei contenuti bisogna costruire degli ambienti didattici ad hoc. In quest ottica il laboratorio, la realizzazione pratica di esperimenti inusuali, il gioco permettono di creare un ambiente didattico competitivo ed efficace. Il progetto, in questo contesto, si ispira ad alcuni ben conosciuti principi didattico/pedagogici di carattere generale, ossia: proporre una didattica orientata alle passioni, curiosità e conoscenze pregresse e ricercare un apprendimento basato sul fare (learning by doing). Nel mondo numerosi ricercatori, docenti, professori stanno con successo sperimentando il gioco come mezzo di apprendimento. Come riporta il prof. Giorgio Häusermann (docente presso il Dipartimento Formazione e Apprendimento di Locarno e componente del direttivo AIF): I giocattoli e le semplici esperienze possono svolgere un ruolo importante nell insegnamento della fisica e più in generale delle scienze naturali. L'attenzione che suscitano i giochi e la loro capacità di incidere negli studenti sono indiscutibili e il loro utilizzo può diventare un interessante modo di contribuire a migliorare la didattica della fisica a tutte le età. Numerosi studi confermano l efficacia del gioco come veicolo di apprendimento sia nella scuola primaria che nella secondaria di primo grado, il nostro progetto intende estendere la sperimentazione anche alla scuola secondaria di secondo grado. Per concludere riportiamo una frase emblematica del sociologo canadese Herbert Marshall McLuhan Coloro che fanno distinzione fra intrattenimento ed educazione forse non sanno che l'educazione deve essere divertente e il divertimento deve essere educativo. L Edutainment, ossia una forma di intrattenimento finalizzata sia ad educare sia a divertire, sembra essere oggi il futuro della didattica. Risultati attesi * Il progetto per come è stato concepito dovrebbe permettere di: 1. avvicinare gli studenti allo studio della fisica sfruttando la loro naturale curiosità; 2. ampliare le conoscenze pregresse; 3. creare una diversa disposizione d animo in relazione allo studio della materia.; 4. creare conoscenze (sapere) attraverso competenze (saper fare); 5. recuperare potenziali insuccessi scolastici avvicinando studenti in difficoltà alla materia; 6. andare incontro ai diversi stili cognitivi utilizzando differenti canali comunicativi, favorendo così anche gli studenti affetti da DSA; 7. migliorare l autostima degli studenti (conseguente all utilizzo dell intelligenza cinestetica rispetto all intelligenza logico-matematica normalmente utilizzata nell apprendimento della fisica) ; 8. creare una rete di docenti di fisica interessati all innovazione didattica metodologica; 9. creare una collaborazione tra la nostra scuola e il Cagliari Festival Scienza; 10. ottenere un miglioramento complessivo del livello di conoscenza della fisica, misurabile tramite i risultati dei test di accesso all università; 11. ottenere una diminuzione misurabile Struttura della organizzativa percentuale di insuccesso in fisica (debito a settembre) rispetto all attuale 13%. 7

6 Specificare, in un quadro sintetico, anche le funzioni ed i compiti di tutti i soggetti che intervengono nella realizzazione del progetto Coordinatore di progetto, si occupa di coordinare le attività didattiche; gestire le relazioni interne ed esterne; definire i tempi di progetto in accordo con il docente referente; gestire i rapporti con il responsabile amministrativo. Responsabile amministrativo, si occupa della gestione della parte contabile e amministrativa. Docente referente di progetto, nella prima fase forma i docenti interni ed esterni in relazioni alle azioni proposte in progetto; prepara l intervento nelle ore curricolari producendo il materiale didattico che poi sarà pubblicato sul web; prepara e tiene le lezioni pomeridiane di laboratorio predisponendo il materiale didattico da pubblicare sul web; predispone i materiali per il monitoraggio e ne cura l elaborazione. Docente interno, prepara l intervento nelle ore curricolari producendo il materiale didattico che poi sarà pubblicato sul web; prepara e tiene le lezioni pomeridiane di laboratorio predisponendo il materiale didattico da pubblicare sul web. Docente esterno, in collaborazione e in continuità con le attività svolte dai docenti interni tiene i corsi pomeridiani di riallineamento (sportello didattico) e produce anch esso materiali didattici da pubblicare sul web. Assiste gli studenti in difficoltà individuando percorsi personalizzati di recupero. Può se non impegnato nello sportello didattico partecipare alle lezioni di laboratorio. Esperto esterno, si occupa della realizzazione del sito web e della pubblicazione dei materiali prodotti. Scelte metodologiche, specifiche per ogni linea di attività. Uso dei materiali didattici e delle risorse tecnologiche Metodologie. Per trasporre in maniera efficace i contenuti nel progetto, durante le lezioni di recupero pomeridiane e durante i laboratori, verranno utilizzato le seguenti metodologie didattiche: - lezione frontale (tipicamente durante gli interventi di recupero) - lezione partecipata - cooperative learning - attività di laboratorio Materiali e strumenti utilizzati. Le attività didattiche verranno svolte nell aula convenzionale, nell aula audiovisivi e nel laboratorio di fisica. Per le lezioni in aula e per le esperienze in laboratorio sarà necessario dotare la scuola dei materiali per la realizzazione delle esperienze. Il liceo Don Bosco, che negli ultimi due anni ha acquistato alcuni materiali (tra cui numerosi giochi scientifici), per poter realizzare il progetto DivertiScienza avrà necessità di integrare i materiali esistenti. Per quanto riguarda i materiali didattici utilizzeremo il libro di testo di fisica adottato integrato con dispense e fotocopie fornite dai docenti. Molte idee e spiegazioni necessarie per realizzare gli esperimenti saranno reperite in internet, esistono infatti numerosi siti web (ispirati didatticamente all edutainment) a cui attingere. A titolo di esempio riportiamo alcuni di questi siti:

7 Modalità e criteri di valutazione degli apprendimenti Strumenti di valutazione Per avere degli apprendimenti significativi bisogna avere grande attenzione alle dinamiche emozionali. Risulta molto importante, infatti, cercare di creare quel meccanismo definito di circolo virtuoso così schematizzato: successo --> motivazione --> apprendimento Bisogna evitare che alcuni studenti subiscano delle sconfitte legate alla valutazione, poiché queste incrinerebbero l autostima con conseguente diminuzione della motivazione che porterebbe ad un possibile insuccesso formativo (circolo vizioso). Per far nascere il circolo virtuoso bisogna assicurarsi un buon risultato già dalle prime prove, questo non si può raggiungere semplicemente alzando i voti o abbassando i livelli di conoscenze richiesti. Bisogna invece operare su differenti fronti: il primo consiste nel definire in modo estremamente chiaro i contenuti richiesti e insistere molto sui concetti fondamentali prima della verifica; il secondo consiste nell affiancare lo studente durante il processo di apprendimento in modo da poter intervenire tempestivamente su misconcetti o concetti poco chiari (sportello didattico); l ultimo consiste nell affiancare alla didattica in aula il laboratorio di fisica (motore di motivazione e approfondimento della materia). Nel nostro progetto si procederà alla somministrazione di diverse tipologie di prove di verifica: - Verifiche orali - Relazioni di laboratorio - Verifiche sommative (prove semistrutturate e strutturate) - Verifiche di recupero (prove semistrutturate e strutturate) Per cercare di innescare il circolo virtuoso durante le attività si indicherà con precisione quali saranno i concetti oggetto della valutazione ed infine il giorno precedente alla valutazione si consegnerà un elenco dettagliato con gli argomenti oggetto della prova. Criteri generali di valutazione I criteri di valutazione puntuali saranno definiti in sede di progettazione delle singole prove, i criteri puntuali dovranno comunque rifarsi ai seguenti criteri di carattere generale: Conoscenze - Conoscenza e comprensione degli argomenti specifici - Conoscenza e utilizzo del linguaggio specifico della materia Capacità - Capacità di sintesi - Capacità di analisi un problema complesso evidenziandone gli aspetti essenziali - Capacità di risoluzione di semplici problemi di fisica Competenze - Saper condurre un esperimento fisico partendo da indicazioni generali e puntuali - Saper interpretare i risultati ottenuti - Saper realizzare una relazione di laboratorio 9

8 Modalità interne di monitoraggio del processo e di valutazione complessiva dei risultati Per valutare l efficacia dell intervento saranno previsti vari momenti di monitoraggio. Una prima fase CRONOGRAMMA iniziale prevederà la somministrazione di test atti a valutare le dinamiche emozionali in relazione alla disciplina. Durante lo svolgimento del progetto sarà monitorato l andamento tramite le valutazioni. A conclusione del progetto sarà riproposto un test agli studenti per valutare (possibilmente numericamente) i miglioramenti attesi in termini di dinamiche emozionali (passione, interesse, curiosità aumentata ecc..). Per misurare i miglioramenti in termini di contenuti si utilizzeranno i dati relativi agli scrutini finali (a.s e ) si calcoleranno le percentuali dei debiti conseguiti a giugno e si valuteranno le medie ottenute nella materia. Infine si monitorerà l andamento dei nostri studenti nei test universitari cercando di evidenziare gli eventuali miglioramenti in fisica (il dato purtroppo è normalmente aggregato alla matematica). L analisi complessiva di questi dati dovrebbe permettere di valutare l efficacia globale dell intervento progettuale. Cronogramma Data presunta di avvio delle attività Data prevista per la conclusione delle attività Gennaio/Febbraio 2012 Giugno 2013 Tempi Attività previste Risorse umane coinvolte 1 fase Coordinamento iniziale e inizio delle attività di progetto Predisposizione dei contratti e della parte burocratica amministrativa Individuazione e assunzione dei docenti esterni e dell esperto esterno 2 fase Programmazione degli interventi Formazione dei docenti interni e dei docenti esterni da parte del docente referente di progetto Realizzazione del sito web da parte dell esperto esterno Predisposizione dei test da somministrare agli studenti 3 fase Avvio delle attività: - Somministrazione dei test iniziale - Sportello didattico pomeridiano - Laboratori di fisica Produzione dei materiali digitali Pubblicazione dei materiali prodotti nel sito web Preparazione della collaborazione con il Festival della Scienza Monitoraggio in itinere dell andamento del progetto Coordinatore di progetto Responsabile amministrativo Docente referente di progetto Coordinatore di progetto Docente referente di progetto Docente interno Docente esterno Esperto esterno Coordinatore di progetto Docente referente di progetto Docente interno Docente esterno Esperto esterno 10

9 4 fase Somministrazione del test finale Analisi dei dati e dei test e valutazione dei risultati Chiusura del progetto Rendicontazione Coordinatore di progetto Docente referente di progetto Docente interno Responsabile amministrativo Riconoscimento crediti formativi ELEMENTI QUALIFICANTI DEL PROGETTO (specificare le modalità anche con l introduzione di più righe) Gli studenti frequentanti i laboratori pomeridiani vedranno riconosciuti i crediti formativi normalmente riconosciti per le attività extra-scolastiche al fine di ottenere un punteggio maggiore nelle bande di oscillazione del credito scolastico. Modalità dell integrazione delle attività progettuali con le attività curriculari della scuola Per come è concepito il progetto è naturalmente integrato con le attività curricolari inerenti l apprendimento dei contenuti del curricolo nazionale di fisica (liceo classico e liceo scientifico) Interventi specifici per alunni affetti da DSA Il progetto favorendo le attività manuali, andando quindi incontro ai diversi stili cognitivi, e predisponendo interventi di recupero personalizzati favorirà l apprendimento della fisica da parte degli studenti affetti da DSA. Ampliamento dell offerta formativa Per come è concepito il progetto naturalmente amplia l offerta formativa relativa ai contenuti del curricolo nazionale di fisica (liceo classico e liceo scientifico) e permette di trattare argomenti normalmente non approfonditi durante il ridotto (2 o 3 ore la settimana) orario curricolare. Eventuale articolazione orario aggiuntivo pomeridiano Il progetto si sviluppa sia tramite gli sportelli didattici di recupero sia tramite i laboratorio che si svolgono entrambi in orario aggiuntivo pomeridiano. Innovazione didattica e metologica L innovazione didattica e metodologica è il punto di forza del progetto, come detto inizialmente bisogna sperimentare nuove strade e condividerne i risultati. Il gioco, la curiosità, lo stupore devono essere gli strumenti che i docenti di fisica devono sfruttare per fare apprendere la loro materia. Numerosi studi confermano l efficacia del gioco come veicolo di apprendimento sia nella scuola primaria che nella secondaria di primo grado, il nostro progetto intende estendere la sperimentazione anche alla scuola secondaria di secondo grado. Integrazione con il progetto Scuola digitale Il progetto DivertiScienza si inserisce coerentemente nelle linee indicate nel progetto Scuola digitale, l idea è quella di creare contenuti digitali (schede di esperimenti di fisica, video, immagini, ecc ) condivisi in internet in maniera open. Questi materiali potranno poi essere inseriti nei portali creati ad hoc all interno del progetto Scuola digitale. 11

10 Descrizione del livello di collegialità assunto in sede di progettazione e che si prevede di realizzare in fase esecutiva Il pro getto sarà in ogni suo aspetto concordato e condiviso con la direzione della scuola. Gli interventi didattici e i risultati saranno condivisi con il coordinatore didattico, i singoli consigli di classe e il collegio dei docenti. Il raggiungimento degli obiettivi e l evoluzione del progetto sarà condiviso con tutte le componenti della scuola (docenti, ATA, genitori, studenti e salesiani) in sede di consiglio di istituto. Eventuale coinvolgimento delle famiglie, di altri soggetti ed organismi operanti nel territorio Descrivere azioni ed attività previste: - Il progetto prevede la collaborazione con il comitato ScienzaSocietaScienza al fine di organizzare la partecipazione di alcuni nostri studenti alla manifestazione Cagliari Festival Scienza 2012, l idea è quella di produrre un piccolo spettacolo o un exhibit - Il progetto prevede la creazione di un sito web dove condividere i risultati del progetto al fine di creare una rete di docenti di fisica interessati a questi nuovi metodi di insegnamento. L idea è quella di creare una collaborazione con l AIF (Associazione Insegnamento della Fisica) RISORSE UMANE COINVOLTE PERSONALE CHE PARTECIPA AL PROGETTO numero Docenti interni della scuola 3 Docenti esterni 3 Docenti di sostegno interni della scuola 0 Docenti di sostegno esterni della scuola 0 Esperti 1 Figure strumentali (preside) 1 Personale tecnico 0 Personale amministrativo 2 Collaboratori scolastici 0 Totale risorse umane di ruolo 10 12