I learning object

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La riforma e la didattica delle scienze in
classe, in laboratorio e mediante computer Prof.
Giuseppe Valitutti
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Conosci te stesso   Bisogna innanzitutto
conoscere le abitudini mentali degli allievi,
raggiungibili attraverso il dialogo pedagogico e
il colloquio individuale, specialmente per i casi
più difficili. Sono sufficienti colloqui di 15
minuti per convincersi della diversità e della
ricchezza delle abitudini mentali. Nella pratica
scolastica è spesso difficile condurre in classe
un lavoro efficace. In troppe situazioni il
numero di allievi demotivati e '' assenti '',
anche se fisicamente presenti, condiziona e
rallenta l'azione pedagogica. Cosa fare ?
Spostare il dialogo pedagogico in spazi
extracurricolari, cioè fuori dell'orario
scolastico. " Il dialogo pedagogico, sostiene
A.de La Garanderie, ha per oggetto le procedure
utilizzate ed utilizzabili per apprendere, per
comprendere, per sviluppare, ecc.. L'insegnante
si rende conto delle procedure di cui l'allievo
fa uso per appropriarsi del sapere, soprattutto
nelle attività di gioco e di lavoro fuori delle
mura scolastiche. In seguito, il docente insegna
le procedure alternative che lo studente potrebbe
usare per migliorare la qualità
dell'apprendimento . Sicché, il consiglio che si
può dare in proposito, è quello di dialogare, al
di fuori dell'aula, con i ragazzi che hanno
problemi di apprendimento e di comportamento. E
buona norma annotare tutto ciò che si dice fra
docente e discente. La gestione mentale è un
metodo fondato sull'osservazione interiore e non,
come tutti i questionari, su comportamenti
pedagogici osservati dall'esterno. Fintanto che
si resta nella prospettiva dell'adattamento
dell'allievo al mondo esterno, non si tiene nel
dovuto conto il suo pensiero, si ignora del tutto
la sua '' coscienza ''. '' Da una parte, le
pedagogie comportamentiste, suscettibili
d'adattare i comportamenti dell'allievo
all'esteriorità del mondo sociale, che implicano
sempre un rischio d'alienazione o, almeno, di
conformismo dall'altro versante una pedagogia di
tipo introspettivo, che conduce l'allievo a
coltivare le proprie risorse intellettuali nel
tessuto interiore della propria coscienza
''. L'allievo che fallisce a scuola non è perché
privo di attitudini, ma perché utilizza una
abitudine rievocativa errata. Se l'allievo è
visivo, difficilmente potrà capire una lezione
frontale.
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Se lalunno è verbale, avrà scarso o nullo
giovamento dall'uso di modelli, di spiegazioni
alla lavagna o di dimostrazioni sperimentali
nella lezione in classe. '' In breve, il
fallimento scolare, questo disordine del
pensiero, non proviene da una mancanza
d'intelligenza o dalla poca voglia di lavorare,
ma dall'uso di una abitudine rievocativa inadatta
all'ambiente scolare ''. Parafrasando il detto di
non prendere fischi per fiaschi, A.de La
Garanderie suggerisce agli insegnanti di non
confondere una lingua pedagogica con un'altra. E
importante conoscere il ' profilo pedagogico '
dell'allievo e le mappe concettuali, come vedremo
più avanti, riassumono, in una sola pagina, la
totalità delle capacità intellettuali,
evidenziando anche la lingua pedagogica
privilegiata dall'allievo. I cinque atti mentali
coinvolti nella soluzione di un problema
sperimentale sono portare attenzione a quanto si
sta facendo con le proprie mani, comprendere i
concetti collegati con l'esperimento, memorizzare
le abilità teoriche e manipolative, immaginare
cosa accade a livello atomico-molecolare,
riflettere sulle strategie risolutive dei
problemi e sulle possibili applicazioni di quanto
appreso in laboratorio.   Come rappresentereste
un solido a livello microscopico ? E un liquido e
un gas ? Tali rappresentazioni sono discusse e
precisate, sino ad avere una immagine mentale di
solidi, di liquidi, di gas. Ciascun corso
dovrebbe iniziare con una serie di domande, per
far emergere le conoscenze anteriori e affinché
siano espresse in una forma direttamente
utilizzabile. La gestione mentale insiste perché
la mobilizzazione delle conoscenze anteriori sia
fatta spontaneamente dall'allievo, durante il
dialogo pedagogico. Si notano progressi
importanti semplicemente rispettando questa
regola.  
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Le strategie di risoluzione di problemi sono
legate a filo doppio alle immagini mentali
possedute dagli allievi. Il cervello funziona in
maniera interattiva, produce delle immagini
interiori, delle ipotesi di lavoro, dei modelli e
li raffronta col mondo esterno. Allorché si
realizza una corrispondenza fra rappresentazione
interna e mondo esterno, prende forma l'atto di
memorizzazione. L'apprendimento si suddivide in
tre passaggi interiorizzazione di quanto
percepito, costruzione delle relative immagini
mentali, applicazione anche per la risoluzione di
problemi reali di quanto interiorizzato. Quali
sono i gesti mentali che assicurano
l'acquisizione di un concetto ? Per possedere un
concetto bisogna interiorizzare e personalizzare
le rappresentazioni. Compiere tale atto mentale
comporta tessere legami solidi fra ciò che ha un
senso e ciò che è nuovo. Questo gesto mentale è
necessario per la ridefinizione di uno schema
mentale più allargato, in senso piagetiano.  
Come
organizzare il recupero   Il miglioramento
cognitivo degli allievi è un problema affrontato
sia dalla psicologia piagetiana che dalla
gestione mentale. L'obiettivo che tutti si
pongono è di ridurre il divario fra le operazioni
cognitive spontanee e quelle richieste
dall'attività scolastica tradizionale. Pertanto,
si pone il problema di stabilire il profilo
pedagogico dell'allievo, come sostiene A.de La
Garanderie. In pratica si tratta di stabilire i
punti deboli e i punti di forza del discente in
merito alla propria lingua pedagogica, per potere
rimediare alla situazione con appropriati
esercizi. Stabilito il profilo, bisogna lavorare
di preferenza sugli aspetti positivi emersi, che
traineranno il cambiamento anche dei fattori
negativi. Ogni possibilità di rimedio è preclusa,
se si segue una strategia tradizionale, che pone
attenzione principalmente ai punti deboli.
Secondo la visione piagetiana tale progresso si
verificherà attraverso il processo assimilazione
accomodamento.
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Altra prospettiva di intervento riguarda la
gestione del tempo classe. Quando si introduce,
ad esempio, il modello particellare si può
procedere nella maniera seguente. Si disegna, in
un becher stilizzato, la struttura a palline di
un solido. '' Osservate l'ordine e il numero di
particelle componenti il solido. Immaginate il
solido nello spazio vi lascio qualche secondo
per riflettere e quindi dovrete riprodurre sul
vostro quaderno il disegno. Come rappresentereste
allo stato liquido e poi allo stato gassoso il
materiale in esame ? ''. Nei diversi disegno il
numero di palline del solido deve rimanere
costante in tutti i passaggi di stato solido
liquido, solido gas, liquido gas. Per i
concetti di una certa difficoltà, bisogna gestire
con maestria le pause evocative, per trasformare
le percezioni in immagini mentali ( uditive e/o
visive ). La strategia didattica suggerita vuol
far scoprire agli allievi le rispettive risorse
intellettuali, non sempre del tutto note e spesso
mal utilizzate, e migliorare il potenziale
cognitivo e il relativo apprendimento. La
gestione mentale non ha ricette ad hoc per far
sviluppare il visivo o l'uditivo. Tutto si gioca
in classe col dialogo pedagogico collettivo, che
costringe gli allievi a riflettere sui propri
processi di apprendimento.
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Lattenzione   Il progetto dellattenzione è il
passaggio allesistenza mentale in presenza
delloggetto percepito. Il progetto di
memorizzazione, invece, è il passaggio
allesistenza mentale in assenza delloggetto
percepito. Lattenzione avviene in presenza
delloggetto, la memorizzazione in assenza
delloggetto. Lattenzione precede latto mentale
della memorizzazione. Lattenzione ha lo scopo di
rendere disponibile nella mente loggetto della
percezione, che la memorizzazione renderà
disponibile per il futuro. Ci vuole un atto
deliberato, volontario per attivare lattenzione,
che rappresenta la porta di ingresso degli altri
gesti mentali. Soltanto se loggetto percepito
esiste mentalmente, si attiva anche il gesto
della comprensione. Il bravo insegnante, prima di
procedere nella sua esposizione, deve dire agli
allievi Preparatevi ad ascoltarmi con il
progetto di ripetere, o di rivedere, nella vostra
mente, ciò che vi dirò parlando e scrivendo. Vi
lascerò il tempo necessario perché possiate
ripetere e rivedere nella vostra mente questo
sarà il vero modo di comprendere . Compito
quindi dellinsegnante è duplice attivare il
gesto dellattenzione e fornire agli allievi due
distinte spiegazioni, la spiegazione verbale (per
gli uditivi) e la spiegazione scritta alla
lavagna (per i visivi). Le due spiegazioni devono
essere fatte separatamente, prima luna e poi
laltra, se si vuole che se ne impadroniscano sia
gli allievi uditivi che gli allievi visivi.
Scrivere sulla lavagna 2/3 per 4/5 . Per
luditivo non è sufficiente vedere alla lavagna
le due frazioni, per comprendere la
moltiplicazione di frazioni. Bisogna spigare con
parole appropriate tutto il procedimento Per
moltiplicare due frazioni .. Questa
spiegazione verbale sembrerà superflua al visivo,
ma luditivo ne ha assoluto bisogno per gestire
la sua attenzione.
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In sintesi linsegnante 1. comunica agli alunni
attraverso mezzi visivi e uditivi il concetto da
assimilare 2. dà loro il tempo di ripetere o di
rivedere mentalmente gli elementi esplicativi del
concetto 3. si assicura che gli alunni abbiano
compreso il concetto, proponendo dei quesiti a
scelta multipla o dei problemi.  
La riflessione   Il gesto della riflessione
comporta lutilizzo di una stessa procedura in
contesti diversi. I problemi matematici più
ardui, i soggetti di dissertazione più difficili
dipendono dalla stessa procedura 1. percezione
dei dati 2. loro evocazione mentale 3. evocazion
e delle regole 4. applicazione dei dati alle
regole generali.   La percezione dei dati dipende
da come si guarda e si ascolta .
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La memorizzazione   Per la memoria a breve e a
lungo termine la memorizzazione consiste nel
proposito di ritrovare ciò che si è rivisto o
ridetto nella propria mente, subito dopo aver
compiuto il gesto dellattenzione. Non cè
memorizzazione senza lattenzione. La
memorizzazione avviene nel momento stesso in cui
cè la percezione, seguita dallattenzione, col
progetto, ossia dellatto intenzionale, di far
esistere nella propria mente quanto visto o
ascoltato.
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Percorso di andata e ritorno, ripetuto più volte,
fra percezione ed evocazione.
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• Dallosservazione al progetto mentale di
  evocazione
• Losservazione, a qualunque livello sia fatta,
  non è il punto di partenza di un percorso
  scientifico. Losservazione non è al primo posto,
  né nellelaborazione dei saperi, né nella
  costruzione delle conoscenze del fanciullo (dalla
  materna alla scuola primaria e oltre). Nel
  contesto della scuola dellinfanzia, il vero
  motore dellapprendimento è il progetto evocativo
  del fanciullo, il suo desiderio di agire in
  direzione duno scopo che si è dato o che
  condivide con altri e che il bambino si
  rappresenta mentalmente. I bambini hanno uno
  scopo, un progetto, una domanda, una ragione che
  li ha condotti a cercare un aiuto
  nellosservazione ? Se ciò non accade,
  losservazione rischia di rimanere nellambito
  del gioco e non diventa un oggetto di studio e di
  efficace pratica scolastica. Losservazione è
  decodificata dal cervello. Così le
  caratteristiche del pensiero di chi osserva
  influenzano ciò che egli estrae
  dallosservazione. Tutto ciò non è un circolo
  vizioso, ma un ostacolo serio che limita
  lefficienza dellazione didattica.
• Nella scuola dellinfanzia bisogna privilegiare
  le situazioni che forniscono agli allievi delle
  possibilità di azione effettiva. Attraverso il
  dialogo pedagogico i bambini possono essere
  raggiunti mentalmente. Cosa fai tu per? è
  il punto di partenza del dialogo. Guidato dalla
  riuscita o dal fallimento del progetto, il
  pensiero del bambino progredisce e si regola
  lentamente, abbandonando le sue caratteristiche
  infantili.
• Il disegno del bambino è legato al suo pensiero.
  Le situazioni propizie allevoluzione duna
  componente sono anche propizie allo sviluppo
  delle altre.
• Qual è il ruolo del maestro ?
• Essere capace di suscitare delle domande, da
  parte degli allievi.
• Dirigere le fasi del dibattito.
• Organizzare la classe durante le manipolazioni e
  le azioni.
• Strutturare quanto è stato acquisito e non dare
  mai risposte.

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La pedagogia a dimensione di allievo Quali sono
le caratteristiche della pedagogia a dimensione
di allievo ? Essa comporta una serie
diversificata di strategie didattiche la lezione
frontale, i piccoli gruppi che collaborano, la
lezione individuale, fornita dal docente o da un
allievo tutor, qualora sia necessaria. La
pedagogia a dimensione di allievo si fa preferire
anche per la varietà dei metodi di approccio alla
conoscenza mediante lazione diretta del bambino
nelle indagini sulle cose, mediante il linguaggio
verbale e il linguaggio visivo utilizzato dal
docente, mediante le mappe concettuali, costruite
direttamente da ciascun allievo, mediante la
discussione guidata in piccoli gruppi o estesa
allintera classe. In questa maniera i bambini,
che hanno caratteristiche diverse, possono
trovare la metodologia più adatta alla loro
lingua pedagogica. La lezione in classe segue un
ritmo sostenuto, che evita le perdite di tempo o
la dispersione, ricorrendo a diverse modalità di
lavoro, alcune eccitanti e collettive, per
esempio la risoluzione di problemi e la
costruzione di mappe concettuali, altre
concentrate e individuali, altre ancora più
problematiche, altre infine più tranquille. Si
fanno esperienze, si guarda, si annota ciò che
avviene, si discute, si scrive, si disegna, si
costruisce una mappa, si scrive e sinvia un
messaggio elettronico. Gli allievi si affaticano
di meno, perché sono interessati a ciò che
fanno, possono alternare le forme di lavoro e
lintensità dellattenzione. Essi possono
scambiare informazioni con gli altri bambini
oppure si concentrano tranquillamente sul lavoro
personale.
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Le attività scientifiche hanno anche unaltra
peculiarità, esse consentono di mischiare allievi
di differente livello scolare. Su particolari
progetti si costruiscono forti collaborazioni fra
allievi della scuola elementare e allievi delle
scuole secondarie, fra allievi della scuola media
e allievi delle scuole secondarie superiori. Le
differenze fra allievi sono rispettate in quello
che hanno di positivo, per esempio sugli aspetti
del lavoro, il loro progresso personale è
incoraggiato dal lavoro individualizzato di
scrittura. Loriginalità di ciascuno è
valorizzata perché è utile allelaborazione delle
esperienze. La varietà delle modalità di lavoro
permette agli allievi, le cui esperienze
familiari sono diverse, i cui gusti e le
competenze sono diverse, di trovare un percorso
parallelo verso la conoscenza. La pedagogia a
misura dallievo si riferisce a qualcosa che
trascende le differenze e ha come obiettivo la
costruzione collettiva duna cultura che va al di
là degli individui e al di là della classe. Le
mappe concettuali, attraverso il loro dispositivo
organizzativo, danno agli allievi il vero valore
pedagogico di costruzione della conoscenza e
rendono lattività in classe più efficace.
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Racconta come hai risolto il problema

• Il successo di un compito intellettuale dipende
  dal corretto uso dei 5 gesti mentali (attenzione,
  memorizzazione, comprensione, riflessione,
  immaginazione).
• Le modalità duso di questi gesti mentali sono
  differenti da individuo a individuo.
• Pretendere dei gesti mentali che sono contrari
  alle normali abitudini mentali di un individuo
  conduce a un fallimento più o meno importante.

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Hai visto delle immagini ? Hai sentito delle
parole ?

• Adattando la lezione alle abitudini mentali
  (visive e/o uditive verbali) degli allievi
  consente di migliorare le prestazioni scolastiche
  di ciascuno.
• Certi individui hanno delle abitudini di
  visualizzazione cosciente molto superiori alle
  loro abitudini di verbalizzazione.
• Altri individui hanno delle abitudini di
  verbalizzazione cosciente molto superiori alle
  loro abitudini di visualizzazione.

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Hai visto delle immagini ? Hai sentito delle
parole ?

• Non si tratta allora di dare delle indicazioni
  precise sulle modalità di un gesto mentale, ma al
  contrario di adattare la lezione in classe alle
  abitudini mentali di ciascun allievo.
• Bisogna dare a tutti i mezzi e il tempo per
  levocazione mentale, per far esistere nella
  propria mente quanto visto ed ascoltato.
• E siccome gli allievi hanno abitudini visive e
  uditive in prevalenza, si deve spiegare
  lentamente lo stesso concetto prima con immagini
  (per esempio, scrivendo formule alla lavagna) e
  poi con parole e/o viceversa.

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Hai visto delle immagini ? Hai sentito delle
parole ?

• Riflessione
• Lallievo legge il problema e identifica i dati
  che gli servono
• Evoca mentalmente (con immagini visive, uditive o
  verbali) il problema
• Evoca gerarchicamente le leggi generali e le
  relative strategie risolutive
• Confronta la legge o la relazione col problema
  (andata e ritorno) e trova la soluzione.
• Le quattro tappe sono tutte indispensabili !!

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Provate a risolvere questo problema Bruno
possiede 145 francobolli. Se Mario gli regala
venti francobolli ne avrà tre volte quelli di
Bruno. Quanti francobolli possiede Mario ?
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Luomo razionale è colui che vuol comprendere
e non colui che vuole avere sempre ragione .
Karl Popper
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• Didattica per Obiettivi
• A Come si svolge
• Il docente detta la lista degli obiettivi.
• Si separano gli obiettivi teorici da quelli
  sperimentali.
• La prova di valutazione è costruita in anticipo,
  cioè prima di passare alla spiegazione, a partire
  dagli obiettivi.
• B Interesse per gli allievi
• Gli allievi affronteranno la prova di valutazione
  con maggiore sicurezza, perché sanno che cosa li
  attende.
• La lista degli obiettivi agli allievi globali
  (visivi) offre una visione complessiva di grande
  utilità. Agli studenti sistematici (uditivi
  verbali) la lista serve da filo conduttore per
  imbastire la preparazione.
• C Interesse per il docente
• Lavorando per obiettivi il recupero è più facile,
  perché verterà soltanto sugli obiettivi non
  superati.
• Si razionalizzano i controlli e gli
  apprendimenti, senza lasciare niente al caso.

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• www.chemsoc.org/networks/gcn
• www.chemsoc.org/ per i libri
• http//public-cmaps.coginst.uwf.edu/cmaps
• http//www.cmaptools.com/
• www.leparoledellascienza.it In mappe si scarica
  lapprScienze.
• www.e-didateca.it

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Lapproccio Particellare
Come spieghi il comportamento di atomi e molecole
nei materiali col modello sovrastante ?
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Lapproccio Particellare
Compara il comportamento di atomi e molecole nei
solidi, nei liquidi e nei gas col modello. A
parità di temperatura qual è il
comportamento delle molecole nei tre stati ?
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Lapproccio Particellare
Cosa rappresentano le figure a livello di atomi e
molecole ? Perché la pallina di ferro riscaldata
non attraversa più lanello ?
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Lapproccio Particellare
Cosa rappresenta la figura a livello di atomi e
molecole ?
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Lapproccio Particellare
Cosa rappresenta la figura a livello di atomi e
molecole ?
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Lapproccio Particellare
Che cosa contengono i due becher ?
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Lapproccio Particellare
Che cosa rappresentano le figure a livello di
atomi e molecole ?
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Lapproccio Particellare
Qual è il contenuto dei recipienti ? Se i
materiali nei contenitori hanno la stessa
temperatura la rappresentazione è corretta ?
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Lapproccio Particellare
Cosa rappresentano le due equazioni ? Le reazioni
sono disegnate correttamente ?
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Lapproccio Particellare
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Lapproccio Particellare
Cosa rappresentano le figure a livello
macroscopico e a livello microscopico di atomi e
molecole ?
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Lapproccio Particellare
Cosa rappresenta la figura ?
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Lapproccio Particellare
Cosa rappresenta la figura ?
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Lapproccio Particellare
Cosa rappresenta la figura ?
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Lapproccio Particellare
La reazione è stata rappresentata correttamente ?
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Lapproccio Particellare
La reazione è rappresentata correttamente
? Perché questa combustione è diversa dalla
precedente ?
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La microscala

• Le quantità di materiali sono piccole e i costi e
  linquinamento sono ridotti.
• Leliminazione dei materiali è più facile.
• Si riducono i pericoli e gli esperimenti sono più
  veloci.
• Si usano apparecchiature di plastica che evitano
  i pericoli del vetro.

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Acidi e Basi

• Si pone un lucido trasparente sulla griglia che
  contiene i nomi degli acidi e delle basi.
• In corrispondenza di ciascun riquadro si pongono
  due gocce di soluzione del reagente (acido o
  base) da esaminare.
• Si aggiunge una goccia di indicatore universale.
• Dalle osservazioni fatte quali conclusioni ricavi
  ?

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Metalli acidi

• Si ricopre la griglia col lucido.
• Si usano trucioli dei diversi metalli, che si
  prelevano con una pinzetta e si mescolano coi
  diversi acidi diluiti, 1 M.
• Si usa la lente di ingrandimento.
• Puoi spiegare le tue osservazioni ?

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Una reazione chimica - A

• Si copre lo schema col lucido.
• Con una pinzetta o una spatolina si prelevano 2 o
  3 cristalli di nitrato di piombo e di ioduro di
  potassio e si pongono sul lucido.
• Si mescolano i cristalli con lo stuzzicadenti.
• Quale cambiamento hai osservato ?

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Una reazione chimica - B

• Si copre lo schema col lucido.
• Con una pinzetta o una spatolina si prelevano 2 o
  3 cristalli di nitrato di piombo e di ioduro di
  potassio e si pongono sul lucido, da parte
  opposta.
• Al centro si versano 10 gocce dacqua. Con lo
  stuzzicadenti si spingono i cristalli in acqua.
• Che cosa hai osservato ? Come spieghi le tue
  osservazioni ?

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Le reazioni chimiche
43
Le reazioni chimiche

• Quando gli ioni argento urtano gli ioni .. si
  legano fra loro. L..
• fra questi ioni è così forte che lagitazione
  delle molecole .. non riesce a fermare la
  formazione del ..