Le TSI nell’insegnamento della matematica e delle scienze

1. Le TSI nell’insegnamento della matematica e delle scienze Franco Di Cataldo (Lecce 22 novembre 2007) la competenza digitale consiste nel saper utilizzare con dimestichezza e spirito critico le tecnologie della società dell’informazione (TSI) per il lavoro, il tempo libero e la comunicazione. Essa è supportata da abilità di base nelle TIC l’uso del computer per reperire, valutare, conservare, produrre, presentare e scambiare informazioni nonché per comunicare e partecipare a reti collaborative tramite Internet.

2. L’Europa ha bisogno di scienziati (da D. Tucci, marzo 2006) • “Il primo impatto con le scienze è importante: la percezione di difficoltà, di astrattezza o noianei primi livelli scolastici determinerà grandemente l’atteggiamento dei ragazzi verso queste materie nei livelli successivi d’istruzione, ed è altrettanto vero che è proprio nella scuola primaria che comincia l’allontanamento dei bambini dallo studio di materie scientifiche.(…)Guardando i contenuti dei gemellaggi a livello europeo ci accorgiamo che solo una piccola percentuale dei progetti contempla un’attività riconducibile alla matematica o alle scienze (67 su 1362 – 5%)”>>> (Vi è tuttavia un significativo incremento rispetto a quanto registrato nel marzo 2006 (circa 459 su 4994 - ottobre 2007 - 9%) [n.r.] Franco Di Cataldo

3. Tecnologie ed insegnamento scientifico. Matematica: problema DIFFICOLTA’ Le tecnologie possono ridurre le difficoltà di apprendimento di alcuni concetti scientifico - matematici? STRUMENTI DI CALCOLO • Il controllo consapevole dello strumento tecnologico richiede lo sviluppo di abilità mnemoniche e di elaborazione quale prerequisito di base. Si tratta della condizione necessaria per ottenere questa sorta di autonomia di controllo degli strumenti esterni di calcolo, che garantisce la capacità di prevedere un possibile ambito di variabilità dei risultati ottenuti da una elaborazione automatica. • Un corretto passaggio ad un uso sistematico degli strumenti automatici di calcolo dovrebbe quindi far riferimento ad un’attività costante di individuazione autonoma di una possibile gamma di variabilità degli esiti. Franco Di Cataldo

4. Tecnologie ed insegnamento scientifico, matematica: problema ASTRATTEZZA Le tecnologie possono ridurre l’astrattezza di alcuni concetti scientifico - matematici favorendone la comprensione? Ambienti di simulazione – laboratori virtuali • Le tecnologie offrono ambienti dinamici di valorizzazione operativa ed empirica di apparati concettuali che spesso sono costruiti astrattamente, nella staticità vuota e chiusa della loro codificazione simbolica • Ambienti dinamici d’interazione, di simulazione, di rappresentazione, possono fornire buone opportunità per l’approfondimento e la piena comprensione di concetti astratti. Franco Di Cataldo

5. Tecnologie ed insegnamento scientifico. Matematica: problema NOIA • Le tecnologie possono ridurre l’astrattezza di alcuni concetti scientifico - matematici favorendone la comprensione? • STRUMENTI DI MOTIVAZIONE • Nella realtà scolastica europea è percepito in modo rilevante il problema della disaffezione dei giovani nei confronti dello studio delle discipline scientifiche. • E’ quindi necessario trovare nuovi percorsi che consentano di dare una forte motivazioneper l’impegno nello studio in questi ambiti. Le nuove tecnologie stimolano gli studenti verso modalità di elaborazione dell’informazione più attivo e laboratoriale, in una dimensione di apprendimento collaborativo • >>> (STUDENTE PROTAGONISTA). Franco Di Cataldo

6. RISORSE in dimensione europea per insegnamenti scientifici e tecnologici • GRID(GRowing Interest in the Developmentofteaching science)Il progetto GRID si propone di identificare il maggior numero possibile di iniziative nel campo dell’insegnamento delle scienze, confidando su persone direttamente coinvolte nei progetti e nella loro volontà di fornire informazioni sul proprio lavoro. • http://www.grid-network.eu/links.php?lang=itun riferimento utile per individuare risorse disponibili per l’insegnamento scientifico in diverse lingue europee (Associazioni, Istituzioni, risorse varie) Franco Di Cataldo

7. Risorse online: il portale Xplora Franco Di Cataldo

8. Servizi di Xplora • Library • Ricerca risorse, download software con tutorial, informazioni sulle attività • Megalab • Informa su esperimenti disponibili in web, database di progetti, progetti collaborativi • Practice • Best practices, esempi • Events • Confronti con esperti on line, calendari • News • Contribuire e ricevere notizie sull’educazione scientifica in Europa • Community • Costruire una propria comunità di apprendimento Franco Di Cataldo

9. Dalla library del portale Xplora spunti e suggerimenti didattici>> risorse (cfr. lezioni: sole – galassie) >> risorse software (cfr. frattali – insieme di Mandelbrot) >> progetti collaborativi (ad esempio si veda il progetto “Quattro stagioni”). Franco Di Cataldo

10. Risorse da Megalab: Esempi interazione a distanza • RCL - Remotely Controlled Laboratories • Il filo rovente (manovrare un robot a distanza) • Millikan • Esperienza di Millikan in Xplora • Doppler (simulazioni) • Lo studio di un fenomeno in modo interattivo Franco Di Cataldo

11. Risorse online: musei scienza, Ist. scientifiche • Museo di Storia della Scienza - Firenze • Astrolabio Alla scoperta del cielo (Istituto nazionale di Astrofisica: didattica e divulgazione) Il notturnale: uno strumento molto semplice da costruire che ci aiuta a capire dove si trova la Stella Polare Franco Di Cataldo

12. I kit di eTwinning: proposte per progetti di area scientifica 4.1. Voi e la statistica 4.2 Lo zucchero in Europa – Addolcisci la tua vita 4.3 Quattro stagioni Franco Di Cataldo

13. 4.1. Voi e la statistica Riassunto • In questa attività, gli studenti di ciascuna scuola partner raccolgono dei dati su se stessi. Li collezionano in semplici analisi statistiche, che poi scambiano e valutano con la scuola partner. • Materia Matematica e scienze • Fascia d’età dagli 11 anni • Durata 2- 3 settimane • Strumenti TIC proposti: e-mail, chat, fogli di calcolo, archivi di file condivisi, strumenti di presentazione • URL al kit completo http://www.etwinning.net/kits/statistics • Progetti simili: http://www.h.shuttle.de/h/dadoka/esp/statist.htm Franco Di Cataldo

14. 4.2. Lo zucchero in Europa – Addolcisci la tua vita • Livello Intermedio • Materia Scienze • Fascia d’età 15-19 • Durata 1 mese • Strumenti TIC proposti e-mail, chat, archivi di file condivisi, strumenti di presentazione • URL al kit completo http://www.etwinning.net/kits/sugar Riassunto: Gli studenti fanno ricerche sulle zone di coltivazione della canna o della barbabietola da zucchero, sul processo di raffinazione e sui diversi tipi di zuccheri presenti nel loro paese e/o in Europa. Scoprono la storia dello zucchero, del suo commercio e del suo uso negli altri paesi. Raccolgono e scambiano informazioni, … Franco Di Cataldo

15. 4.3. Quattro stagioni • Livello Avanzato • Materia Scienze e interdisciplinare • Fascia d’età 16-19 • Durata Metà anno scolastico • Strumenti TIC proposti e-mail, strumenti di presentazione, foto, chat, videoconferenza, archivi di file condivisi, strumento per i sondaggi, galleria • URL al kit completo http://www.etwinning.net/kits/seasons • Riassunto: Questo kit prevede che i partner collaborino su determinati giorni festivi, che vengono celebrati in tutta Europa a causa del loro significato astronomico, come per esempio il giorno di San Giovanni (24 giugno). Gli studenti raccolgono informazioni sugli eventi, le scambiano con i partner e mettono a confronto le differenze tra paese e paese. Possono poi creare una documentazione e pubblicare i risultati sulla homepage della scuola. • Collegato a Sunset project Franco Di Cataldo

16. Progetti collaborazione a distanza • 'Crop circles' challenge – Collaborative maths on the net • La rete propone l’uso di un metodo di apprendimento condiviso della matematica che si avvale dell’uso del computer e che ha come obiettivo l’ampliamento della collaborazione con più insegnanti europei di matematica. La creazione di una rete di scuole è inoltre finalizzata ad una migliore definizione degli aspetti didattici dell’uso di software matematici gratuiti in attività di collaborazione a scuola, coinvolgendo anche altre discipline scientifiche. Qui è stato usato GeoGebra, www.geogebra.at, un software matematico gratuito per costruire “Cerchi nel grano” • Esempio uso GeoGebra >> rette Franco Di Cataldo

17. Best practice: CROP CIRCLES PROJECT Sint-Donatusinstituut Merchtem Belgium (Flanders) Cesare Vivante Bari  Italy Intercultural Gymnasium of Thessaloniki L’immagine è di un cerchio di grano trovato il 27 giugno 2000 presso BishopCannings, Wiltshire, England. il cerchio di grano ricostruito utilizzando il software geometrico Geogebra. Franco Di Cataldo

18. Best practice di collaborazione a distanza • Mathsto play • Obiettivi: LearningMathusing ICT and playingwithlogic. • Valore pedagogicoGli studenti sono spesso intimoriti dagli aspetti più tecnici della matematica soprattutto dal rigore linguistico. Mediante questo progetto la curiosità e l’interesse degli studenti per la matematica è aumentato, evidenziando che è stata sempre parte essenziale della cultura e dello sviluppo dell’uomo. La matematica fornisce strumenti di analisi della realtà favorendo la comprensione di situazioni reali Franco Di Cataldo

19. Risorse: Magazine Factory MagazineFactory a free tool for teachers and students to make their own web-magazines >>> Uno strumentogratuito per insegnanti e studenti per la creazione del proprio web-magazine Franco Di Cataldo

20. Ipotesi proposte di lavoro: filone sviluppo conoscenza collettiva (wikipedia) • L'Europa delle scoperte e delle invenzioni scientifiche – Creazione di una enciclopedia che ripercorre le grandi scoperte scientifiche europee ad opera di studenti tra 8 e 14 anni. • Progetto proposto da La rete del siti Le mani in pasta (Francia), il Progetto Scuola- Territorio del Comune di Bologna (Italia) e Scienza Viva (Portogallo) in collaborazione con l’eun (european schoolnet) e l’accademia delle scienze. Franco Di Cataldo

21. Ipotesi – proposte di lavoro: filone statistico • Necessità di una molteplicità di proposte forti in cui il singolo docente possa riconoscere, nel lavoro didattico che svolge quotidianamente, possibili contributi per l’arricchimento reciproco, attuabile in una situazione di gemellaggi allargati e con il supporto delle nuove Tecnologie. • Idee per lo svolgimento di attività di indagini statistiche, da svolgere completamente online su varie tematiche e quindi con notevoli possibilità interdisciplinari (esempio indagine sull’uso dei telefoni cellulari e sull’energia). Franco Di Cataldo

22. Ipotesi – proposte di lavoro: filone multidisciplinare (Arte e scienza) • Un’esplorazione collaborativa della Rivoluzione Scientifica dei secoli XVI e XVII, partendo dai contributi forniti dai diversi scienziati europei dell’epoca (Copernico, Galilei, Keplero, Newton) • un flusso informativo di ricerca che ha attraversato l’Europa in quei secoli e che si è intrecciato con diversi fattori culturali, artistici ed economici. Una sorta di paradigma della collaborazione implementata nella comunità scientifica dell’epoca. >> prime lezioni sperimentali >> risorse online (moto retrogrado Marte)>> materiali spagnoli>> simulazione Universo Keplero Franco Di Cataldo