E. Giordano Facoltà di Scienze della Formazione Corso di Laurea in Scienze della formazione primaria Conversazioni sulla scuola primaria: scuola e università dialogano sui nuovi programmi della scuola primaria Leggiamo insieme le Indicazioni nazionali SCIENZE 17 settembre 2004
P.E.CU.P. riconoscere e gestire i diversi aspetti della propria esperienza motoria, emotiva e razionale, consapevoli (in proporzione all età) della loro interdipendenza e integrazione nell unità che ne costituisce il fondamento; abituarsi a riflettere, con spirito critico, sia sulle affermazioni in genere, sia sulle considerazioni necessarie per prendere una decisione;. porsi le grandi domande sul mondo, sulle cose, su di sé e sugli altri, sul destino di ogni realtà, nel tentativo di trovare un senso che dia loro unità e giustificazione, consapevoli tuttavia dei propri limiti di fronte alla complessità e all ampiezza dei problemi sollevati.
..gli obiettivi specifici di apprendimento indicati per le diverse discipline e per l educazione alla Convivenza civile, se pure sono presentati in maniera analitica, obbediscono, in realtà, ciascuno, al principio della sintesi e dell ologramma: gli uni rimandano agli altri; non sono mai, per quanto possano essere autoreferenziali, richiusi su se stessi, ma sono sempre un complesso e continuo rimando al tutto. Un obiettivo specifico di apprendimento di una delle dimensioni della Convivenza civile, quindi, è e deve essere sempre anche disciplinare e viceversa;
A livello di obiettivi formativi si ripete, infatti, anzi si moltiplica, l esigenza di riferirsi al principio della sintesi e dell ologramma già menzionato a proposito degli obiettivi specifici di apprendimento. Se non testimoniassero la traduzione di questo principio nel concreto delle relazioni educative e delle esperienze personali di apprendimento che si svolgono nei diversi gruppi di lavoro scolastici difficilmente, del resto, potrebbero essere ancora definiti «formativi».
In una fotografia convenzionale registriamo solo parte dell informazione che arriva dagli oggetti (l ampiezza dell onda o meglio il suo quadrato) in una proiezione bidimensionale dell oggetto impressionata sul piano della lastra fotografica. Esaminando una foto da diverse angolazioni non scopriamo nuove prospettive né possiamo vedere quello che c è dietro gli oggetti in primo piano.
Un ologramma è una fotografia tridimensionale nel senso che su un supporto fotografico piatto è registrata tutta (ολοσ= intero) l informazione (ampiezza, fase, polarizzazione, composizione spettrale) proveniente da un oggetto tridimensionale così che la lastra, opportunamente illuminata, dà all osservatore la sensazione di vedere l oggetto nello spazio
Foto di ologrammi http://web.mit.edu/museum/col lections/holography.html
L'altra caratteristica è che ogni singola parte dell'ologramma contiene tutto l'ologramma. Se tagliamo la pellicola dove è impresso l'ologramma in parti, ogni singola parte conterrà tutto l'ologramma Ostrovskij Olografia e sue applicazioni, Mir 1982
O meglio ogni pezzo ritagliato vi dà una immagine dell oggetto da una certa prospettiva. Come se si trattasse di una finestra oscurata con un foro attraverso il quale guardare l oggetto. Se si fa un altro foro e si guarda, ancora si vede l intero oggetto ma da un altra prospettiva. Si può dire che ciascun pezzo di un ologramma contiene informazioni relativamente all intera immagine, ma dal suo angolo visuale.
Dipendenza della percezione del colore dallo sfondo
E. Morin La testa ben fatta Riforma dell insegnamento e riforma del pensiero Cortina ed, 2000 pp.18-19 Una testa ben fatta è una testa atta a organizzare le conoscenze così da evitare la loro sterile accumulazione. P.18 L organizzazione delle conoscenze comporta operazioni di interconnessione e di separazione..comporta allo stesso tempo analisi e sintesi. La nostra civiltà e di conseguenza il nostro insegnamento hanno privilegiato la separazione e l accumulo a scapito dell interconnessione, dell organizzazione che interconnette le conoscenze. E necessità cognitiva porre una conoscenza specifica nel suo contesto e situarla in un insieme
Tornando alle Indicazioni guardiamo le conoscenze che si propongono nel programma di scienze della scuola secondaria di primo grado nei primi due anni e poi nell ultimo
- SCIENZE (secondaria di primo grado biennio) Come si muovono i corpi: velocità e traiettoria, accelerazione. - Le forze in situazioni statiche e come cause di variazioni del moto. - Peso, massa, peso specifico. - Lavoro e energia. - Il galleggiamento; il principio di Archimede. - Primo approccio alla chimica: acidi, basi e sali nell'esperienza ordinaria come esempi di sostanze chimiche; - Caratteristiche dei suoli: loro origine e relazione con le sostanze chimiche presenti in essi. Cenno ai concimi - Cellule e organismi unicellulari e pluricellulari. - Piante vascolari: ciclo vitale - Animali vertebrati ed invertebrati - Sistemi e apparati del corpo umano: apparato motorio, sistema circolatorio, apparato respiratorio. - Ecosistema terra; ambiente terrestre e marino. - Ecosistemi locali: fattori e condizioni del loro equilibrio. - Concetti di habitat, popolazione, catena e rete alimentare.
Scienze (ultimo anno secondaria di primo grado) - La riproduzione nell'uomo: sua specificità, specie per quanto riguarda l'allevamento della prole Introduzione ai principi della meccanica con semplici esperimenti illustrativi - Flusso dei liquidi: velocità dell'acqua e portata di un canale o di una tubatura. - Differenza fra temperatura e calore. Il termometro. - Elettricità: concetti di carica e corrente elettrica. - Il magnetismo; la calamita, i poli magnetici terrestri, la bussola. - Onde elettromagnetiche e trasmissione di segnali radio. - Il sole e il sistema solare: dalle osservazioni degli antichi alle ipotesi della scienza contemporanea. - Principali movimenti della terra: rotazione, rivoluzione; il giorno e la notte, le stagioni. - Il globo terracqueo: dimensioni, struttura. - Principali tipi di rocce (magmatiche, sedimentarie e metamorfiche) attraverso i loro caratteri macroscopici. - La funzione nutritiva: gli alimenti e i loro componenti, controllo dell'alimentazione, sostanze dannose. - Sistema nervoso nell'organismo umano ed effetti di psicofarmaci, sostanze stupefacenti od eccitanti. - Notizie generali sulla riproduzione dei viventi e sulla genetica - Malattie che si trasmettono per via sessuale
Per arrivare ad affrontare questi contenuti nell ultimo anno del ciclo primario e a raggiungere gli obiettivi illustrati nel PECUP la ricerca ha mostrato che occorre: Forte continuità verticale in tutto il primo ciclo Forte continuità-integrazione trasversale, sia fra le stesse discipline di area scientifica, sia con le altre discipline Ma di questo non si parla nelle indicazioni, è un grosso lavoro (lasciato agli insegnanti?)
Dalla ricerca Principi generali di progettazione, organizzazione e messa in atto del curricolo: Forte continuità verticale in tutto il primo ciclo, in particolare nelle sue articolazioni Forte continuità-integrazione trasversale, sia fra le stesse discipline di area scientifica, sia con le altre discipline Trasparente rilevanza culturale e sociale, nei contenuti e nelle metodologie Priorità di senso e significato per l allievo nelle esperienze di apprendimento AIF, ANISN, DDSci in collaborazione con ricercatori in Didattica della fisica, in Didattica della biologia, in Didattica della chimica di Università e CNR Marzo 2003
In particolare, aspetti caratterizzanti (in ordine non gerarchico) dell insegnamento e dell apprendimento scientifico (nel seguito i/a s): Approccio fenomenologico alla costruzione di conoscenza, con metodologia operativa. Coinvolgimento determinante dell esperienza concreta nelle situazioni di (i/a s), strutturate e non: in laboratorio, sul campo, in classe, nell ambiente, nella tecnologia. Coinvolgimento determinante dei diversi linguaggi (gestuale, orale, scritto, iconico, formale, ) sia nella prima costruzione di conoscenza che nella sua organizzazione progressiva. Riferimento e raccordo significativo con le radici dell esperienza e della conoscenza quotidiana. AIF, ANISN, DDSci in collaborazione con ricercatori in Didattica della fisica, in Didattica della biologia, in Didattica della chimica di Università e CNR Marzo 2003
Scomposizione-disintreccio dei fenomeni osservati secondo i punti di vista suggeriti dalle discipline, e loro ricomposizione-reintreccio coerente secondo scopi espliciti. Su queste basi, graduale acquisizione della consapevolezza che la conoscenza scientifica cresce attraverso la costruzione di modelli, e diventa utilizzabile attraverso la conseguente competenza nel modellizzare situazioni concrete. Costante coinvolgimento della riflessione sul proprio apprendimento e sul significato di quanto si apprende, a livello individuale e collettivo e con modalità adeguate all età. AIF, ANISN, DDSci in collaborazione con ricercatori in Didattica della fisica, in Didattica della biologia, in Didattica della chimica di Università e CNR Marzo 2003
ercando trasversalità alle indicazioni per la CLASSE PRIMA Successione e contemporaneità delle azioni e delle tuazioni. - Concetto di durata e valutazione delle durate delle ioni. - Ciclicità dei fenomeni temporali e loro durata (giorni, ttimane, mesi, stagioni, anni, ). - Organizzatori temporali e spaziali (prima, poi, mentre, pra, sotto, davanti, dietro, vicino, lontano,ecc.). - Collocazione di oggetti in un ambiente, avendo come ferimento se stessi, persone, oggetti. - Localizzare oggetti nello spazio fisico, sia rispetto a se essi, sia rispetto ad altre persone o oggetti, usando termini
- Le differenze di forma. - Le relazioni spaziali. - Riconoscere nella realtà e nella rappresentazione: relazioni spaziali (vicinanza, sopra, sotto, destra, sinistra, dentro, fuori); rapporto verticale, orizzontale; figure e contesti spaziali. - Le varie parti del corpo. - I propri sensi e le modalità di percezione sensoriale. - Collocarsi, in posizioni diverse, in rapporto ad altri e/o ad oggetti. Sapreste riconoscere da che ambiti disciplinari vengono le diverse conoscenze /abilità riportate
SCIENZE - Ordinare corpi in base alle loro proprietà di leggerezza urezza, fragilità, - Identificazione e descrizione di oggetti inanimati e iventi". - Caratteristiche proprie di un oggetto e delle parti che l mpongono. - I primi confronti (più alto di, il più alto - più pesante di, i iù pesante - più duro di, il più duro...). - Identificazione di alcuni materiali (legno, plastica, metalli tro ). - Definire con un nome corpi di diverso tipo (che cos è rché dici che è proprio questo?). - Elencare le caratteristiche di corpi noti e le parti che l mpongono (com è?, come è fatto?).
Ma i bimbi cosa sanno? Scuola dell infanzia - Classe 5 anni Cos e il cielo? Martina : Noi riusciamo a toccare solo l aria, ma è sempre cielo anche se non lo vediamo Simone: E una cosa blu, molto scura e profonda Dove inizia e dove finisce il cielo? Federico: comincia dalla terra e finisce nello spazio Alessandro: il cielo finisce là dove c e lo spazio e là non si vede più perché c e tutto blu e i pianeti e le stelle Gianluca: il cielo si vede sopra e arriva sotto Chiara: il cielo è dappertutto, però ci sono le case che non lo fanno vedere, o i muri, o gli alberi, o le gru, ma se stiamo fuori lo vediamo sempre
Un rischio di errore, non si sottolinea che sopra/sotto è diverso da: destra/sinistra Davanti/dietro sopra/sotto non dipende da noi, non cambia se noi ci spostiamo, neanche se ci mettiamo a testa in giù! Ma gli abitanti dell Australia sono a testa in giù? Ci torneremo quando parleremo dei punti di vista
ERRORI presenti nelle Indicazioni 4-5 scuola primaria Direzioni orizzontale e verticale Usare la livella e il filo a piombo. Verticale è una direzione, orizzontale è un piano Provate a dormire (o a sedervi) in direzione orizzontale! Bruno Munari, 1945 La sedia per visite brevissime
ERRORI presenti nelle Indicazioni 4-5 scuola primaria - Effettuare esperimenti su fenomeni legati al cambiamento di temperatura (evaporazione, fusione, ecc.). Nei passaggi di stato: fusione, solidificazione.. La temperatura NON cambia Provate a mettere un bicchiere con acqua in freezer e un termometro con sonda e filo. Rilevate la temperatura e vedrete.
Grafico tempo (in secondi)-temperatura (in gradi centigradi) di solidificazione e di fusione
Esemplifichiamo come si può lavorare in accordo alla affermazione che: Un obiettivo specifico di apprendimento di una delle dimensioni della Convivenza civile, quindi, è e deve essere sempre anche disciplinare e viceversa;
Il punto di vista nella convivenza civile e nella scienza Indagare le ragioni sottese a punti di vista diversi dal proprio, per un confronto critico. - Manifestare il proprio punto di vista e le esigenze personali in forme corrette e argomentate.
La classe: VB Dalla Relazione finale di Chiara Conrater- CdL Formazione primaria
Sole Emozioni Colori Stelle Contenuti Miti Cerchi indú Movimento Pianeti
Questione di punti di vista Dal filmato Sistemi di riferimento PSSC
Chi è a testa in giù? Matteo K.: Tutto dipende dal puntodi vista: écome quando sei sul treno fermo e il treno di fianco al tuo inizia a muoversi. Non sai se sei tu che ti stai spostando o é lui! Francesco: Se ci fosse stata una inquadratura diversa riuscivamo a capire chi era a testa in giù! Simone: Ma la cravatta non gli cadeva in giù e nemmeno i soldi che aveva in tasca! Andrea: E come quando sei su una giostra e sembra che si muova tutto intorno invece sei tu che ti muovi
La Terra: il nostro punto di vista COSA VEDIAMO Osserviamo i movimenti degli oggetti nel cielo SOLE STELLE PIANETI
Il Sole Le canne di bambù Il nostro punto di vista Il percorso del Sole La collocazione delle canne di bambù Il percorso del Sole
In viaggio con Orione Alice: Io lo sapevo già che si sarebbe mosso Orione perché ieri sera quando l abbiamo guardato era in un altra zona del cielo Matteo K.: Io lo sapevo che si sarebbe mosso ma non pensavo cosí tanto e in cosí poco tempo.
Una notte all Osservatorio: i pianeti e la Luna Mi ha colpito molto vedere i pianeti così in grande e l emozione di aver visto un telescopio così bello. Thomas Il momento che mi è piaciuto di più è stato quando ho visto attraverso il cannocchiale la Luna. Era una cosa troppo bella, a dir poco super extra meravigliosa. Francesco La cosa che mi ha colpito di più è stato guardare la Luna e Giove attraverso il telescopio perché faceva una bella impressione. Sara
Cambiamo il punto di vista COSA SAPPIAMO Se guardiamo fuori dalla Terra cosa vediamo? Matteo K.: E come se fossimo su una giostra che gira senza che ce ne accorgiamo, così vediamo le stelle, i pianeti e il Sole che ci ruotano attorno
Cambiando punto di vista http://www.fourmilab.ch /earthview/vplanet.html
Un esempio di continuità verticale le ombre Da una proposta di percorso longitudinale sulla Luce e Visione, disponibile sul sito web: http://pctidifi.mi.infn.it/lucevisione/
TRA MATEMATICA E FISICA: LE OMBRE una proposta di percorso longitudinale. GAGLIARDI, M. RECCHI NIVERSITA' DI BOLOGNA E. GIORDANO UNIVERSITA' DI MILANO-BICOCCA
k k k Ins. il mio amico Tobia non vuole più uscire dalla sua tana ( ): ha la sensazione d avere qualcosa attaccato ai piedi con ago e filo! ( ) Sa. Tobia ha paura solo di giorno o anche di notte? Ins. Non lo so, purtroppo esce solo quando piove o quando c è poca luce e ci si vede appena Ma allora è inseguito dalla propria ombra! urlò Mi. Certo, quando piove le ombre non ci sono! aggiunse Pa. ( ) Io di notte quando è buio ho paura! dice Ed. [...] (scuola infanzia, 4-5 anni) mbra, oscurità, mostri: tra sperienza e cose immaginarie che paventano Osservando le ombre e giocando con esse, partendo da esperienze con il corpo fino alla discussione e al disegno "[L'ombra] è quella cosa che quando cammini ti segue, se stai fermo no" "Però io ho visto che certe volte non mi segue, ma cammina davanti a me" (scuola infanzia, 5 anni) k 1-grade : Quando io ero vicina alla candela, sul muro si vedeva l ombra grande, se ero lontana, si vedeva l ombra piccola Quando sposti la candela da una parte, l ombra va dall altra parte: per esempio, se metti la candela a destra, l ombra va a sinistra, se metti la candela a sinistra, l ombra va a destra. (1 elementare, 6 anni) k
I fanciulli (4-8 anni) più giovani vengono guidati nelle prime indagini e discussioni sulla luce, ombre, spazi d ombra e buio, basati principalmente sulle emozioni: a riconoscere il ruolo della sorgente di luce, dell oggetto e della superficie di proiezione nella formazione dell ombra; a costruire qualitativamente le prime relazioni spaziali tra i tre elementi; a distinguere qualitativamente la differenza tra le ombre generate dal sole e da una lampadina; a notare la differenza tra spazio d ombra e ombra.
Con i fanciulli più grandi (8-10 anni), a partire dalla loro conoscenza spontanea "L'ombra la fa il lampadario, è attaccata sul muro" Quando c è molta luce gli oggetti danno un ombra, la sua immagine tutta colorata di nero L ombra serve a riconoscere l oggetto perché quando il sole batte forte contro di lui non vuoi farti colpire dai raggi e guardi l ombra il buio è un oggetto che si può illuminare Le ombre ti seguono sempre, anche al buio quando non le vediamo Io penso delle ombre che vogliono proteggerci per me le ombre non respirano e non hanno la lingua ma ci copiano solo. E la loro natura, mi piacerebbe essere un ombra. Io delle ombre penso che sia una persona misteriosa e vestita sempre di nero, io se fossi un ombra avrei caldo comunque, io non sono un ombra Le ombre sono parti del corpo; è come un riflesso di noi (8-9 anni) attraverso esplorazioni sistematiche dei diversi elementi è possibile guidarli
Da ombre definite a ombre sfumate Il Sole non è una sorgente di luce puntiforme! a distinguere le ombre con contorni netti e sfumati e correlarle rispettivamente con sorgenti puntiformi ed estese;
ESPLORANDO GLI SPAZI DI LUCE E DI OMBRA "E' uno spazio d'ombra" "E questo è uno spazio di luce perché c'è la luce vicina" "E' un fascio di luce!" "E qui c'è lo spazio di luce e dietro le cose c'è lo spazio d'ombra" "La luce va a sbattere qua [indicando la sagoma] e se apri le finestre va dentro e viene là [indicando le macchie di luce all'interno dell'ombra]" "( ) adesso la luce passa attraverso i buchi e vengono le luci della casa" " praticamente quello [indicando l'insieme dei fili] è come la luce, perché va a raggi la luce, no?" "I fili vanno dritti" "Vuol dire linee o luce che vanno sempre nella stessa direzione e non curvano mai il filo infatti faceva vedere come secondo noi era la luce, la direzione in cui andava la luce" "La luce è fatta da tanti fili, da tanti raggi" "Si devono aprire, i raggi (8-9 anni) a riconoscere la tridimensionalità dello spazio d ombra e dei fasci di luce;
La notte è l ombra della Terra (Arato di Soli) ad usare questa nuova conoscenza per interpretare fenomeni In contesti astronomici (p.e. giorno e notte, eclissi di sole e di luna); partire da concezioni iniziali Fil. Il sole è lontano dalla luna, però con i suoi raggi gli dà luce. San. La luna prende la luce, la ferma, la cattura e a noi non arriva. Assorbe i raggi e se li tiene lei e a noi non ci arrivano, laluna fa ombra su di noi Deb. Sono d accordo; però, se la luna è luminosa, perché c è buio? La luna ci manda i suoi raggi e un pochino fa luce. Fil. Non è che ci manda i suoi raggi: fa solo luce. I raggi stanno lì nella luna però si vedono. Di giorno la luna si sposta e lascia passare i raggi del sole Den. Visto che la luna è il satellite della Terra, quando gira copre quella parte lì, ma dall altra parte è giorno. San. Il sole illumina la luna, la luna illumina la terra con dei raggi spenti perché passano prima dalla luna che li trattiene e ne lascia passare solo una parte (...) San. [in camera] Alcuni raggi vanno dritti e si schiantano e alcuni vanno nel corridoio, i raggi curvano. (3 elementare, 8-9 anni)
a studiare le sezioni piane degli spazi d ombra e dei fasci di luce (proporzionalità diretta ed inversa, trasformazioni geometriche di figure piane, proiezioni, affinità); Una lamina quadrata al sole: "Il trapezio [l'ombra a forma di trapezio] non viene perché il sole manda i lati paralleli perché non si può spostare avanti e indietro come la lampadina" "Sì perché la lampadina la mettevamo vicina, il sole è lontano" "[Il sole] li manda paralleli, perché dritti sono già dritti. Con la lampadina sono dritti ma non paralleli (3 elementare, 8-9 anni) Mettendo sulla tavoletta di legno una lastrina [al sole] abbiamo osservato che l ombra cambiava cambiando la posizione della lastrina. Poggiandola su di un vertice e facendola ruotare intorno alla diagonale avevamo sempre un parallelogramma e in una posizione avevamo il rombo ed il segmento. Poggiandola su un lato e ruotandola avevamo tutti i rettangoli e in una certa posizione c era il quadrato. In un altro movimento si avevano tutti rombi e in mezzo il quadrato. Abbiamo visto che mantenendo fera la lastrina e movendo la tavoletta, la forma dell ombra non cambiava se muovevamo la tavoletta sullo stesso piano o facendola restare parallela al banco. Se teniamo la lastrina alzata e parallela al banco l ombra era sempre quadrata (1 media, 11-12 anni)
Proposte e percorsi per la formazione culturale in fisica messi a punto dal nostro gruppo di ricerca LUCE E VISIONE http://pctidifi.mi.infn.it/lucevisione LUCE, COLORE, ENERGIA http://pctidifi.mi.infn.it/set Come, cosa, perché si vede
Onde http://pctidifi.mi.infn.it/onde che raccoglie i risultati di un gruppo di ricerca azione condotto in collaborazione da insegnanti e ricercatori, con incontri in presenza e scambi telematici di esperienze di insegnamento innovativo condotto nelle classi; era prevista anche la comunicazione e collaborazione in rete di alunni di coppie di classi omologhe. http://www.df.unibo.it/ddf/perc/onde/index_onde.htm progettato e realizzato con ricercatori dell università di Bologna è dedicato alla formazione degli insegnanti della scuola di base (scuola dell infanzia, elementare e media) sul tema onde; propone numerose attività sperimentali e guida alla formalizzazione attraverso l uso di immagini, simulazioni, filmati, animazioni.
Diamo di nuovo spazio ai bimbi per vedere dove si può arrivare con loro nella scuola dell infanzia Dal libro Esperienze di Luce Arca, Guidoni et al Emme edizioni 1987 Bimbi che disegnano come vedono gli occhi dopo aver a lungo lavorato sul tema
- L ultima parola ai bimbi
L occhio guarda l ombra di Giovanni che si specchia dentro l occhio tante volte. Dall occhio parte un cordone che va nel cervello in due posti diversi,
Evitiamo di anticipare alla scuola primaria concetti e procedimenti della scuola superiore ma evitiamo anche di addestare, semplicare e banalizzare al punto che i bambini ci possano dire.
Francesco Tonucci Con gli occhi del bambino Fabbri ed. 1981