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I NUOVI ISTITUTI TECNICI LE SCIENZE INTEGRATE

I NUOVI ISTITUTI TECNICI LE SCIENZE INTEGRATE. prof. Alberto F. De Toni Roma, 26 aprile 2010. AGENDA. Identità dell’istruzione tecnica. L’insegnamento delle scienze in Europa. Filoni di pensiero ed esperienze. Linee guida per l’integrazione delle scienze. Conclusioni. A.F. De Toni. 2.

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I NUOVI ISTITUTI TECNICI LE SCIENZE INTEGRATE

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  1. I NUOVI ISTITUTI TECNICILE SCIENZE INTEGRATE prof. Alberto F. De Toni Roma, 26 aprile 2010

  2. AGENDA Identità dell’istruzione tecnica L’insegnamento delle scienze in Europa Filoni di pensiero ed esperienze Linee guida per l’integrazione delle scienze Conclusioni A.F. De Toni 2

  3. Identità dell’istruzione tecnica (1/2) • Equivalenza formativa: valenza educativa del metodo scientifico • Gli istituti tecnici come scuole dell’innovazione: vieni a vedere dove nasce il futuro • Tecnologie e metodologie come focus di specializzazione. Due grandi aree: tecnologica ed economica 3

  4. Identità dell’istruzione tecnica (2/2) • Adozione dell’European Qualification Framework (competenze, conoscenze e abilità): centralità dell’apprendimento • Didattica laboratoriale, stage e alternanza scuola/lavoro • Integrazione dei saperi • Dipartimenti e comitati tecnico-scientifici per valorizzare l’integrazione interna ed esterna 4

  5. AGENDA Identità dell’istruzione tecnica L’insegnamento delle scienze in Europa Filoni di pensiero ed esperienze Linee guida per l’integrazione delle scienze Conclusioni A.F. De Toni 5

  6. L’insegnamento delle scienze nelle scuole in Europa Direzione generale Istruzione e Cultura Commissione Europea L’insegnamento delle scienze nelle scuole in Europa Politiche e ricerca Disponibile su Internet (www.eurydice.org) Luglio 2006 6

  7. Francia • al collège (scuola media di 4 anni): • si studiano scienze integrate • al primo anno del lycée (che dura 3 anni): • Fisica-Chimica (0,5 teoria + 1,5 pratica) • SVT (Scienze della vita e della terra: 0,5 + 1,5) • al secondo anno: • l’indirizzo scientifico dedica oltre il 50% delle ore di lezione a matematica + fisica-chimica + SVT • gli altri due hanno solo fisica-chimica (1,5 laboratorio) • all’ultimo anno: • solo l’indirizzo scientifico prosegue (con orario rafforzato) • ogni studente sceglie una delle tre materie scientifiche come materia principale (con 2 ore in più di lezione) 7

  8. Inghilterra • nella scuola di base, scienze integrate • gli orari sono stabiliti dalle scuole • ed anche i contenuti di insegnamento • competenze valutate a 11, 14 e 16 anni • nel corso superiore (16-18 anni): • discipline separate • nessuna è obbligatoria • lo studente sceglie 3 o 4 materie principali • più, se vuole, 1 - 2 complementari • impostazione prevalentemente applicativa 8

  9. Spagna - 1 • dati riferiti alla Catalogna • scuola secondaria di base (12-16 anni): • 1 e 2 anno: • 3 ore/settimana scienze integrate • 3 anno: • 4 ore/settimana scienze integrate • 4 anno: • Fisica e Chimica: 4 ore • Biologia e Geografia: 4 ore • entrambe costituiscono materie opzionali 9

  10. Spagna - 2 • scuola secondaria superiore: • “scienze del mondo d’oggi”: 2 ore obbl. • solo per l’indirizzo scientifico: • Fisica 4 ore • Chimica 4 ore • Biologia 4 ore • Geografia 4 ore • lo studente ne sceglie due o tre 10

  11. Spagna - 3 • nella scuola superiore insegnanti distinti • laboratorio: in teoria 25% del tempo • in pratica, dipende dalla disponibilità • ci sono insegnanti di esperienze pratiche • ci sono Musei della Scienza, che le scuole visitano; alcuni sono interattivi e divulgativi 11

  12. Olanda - 1 • corso inferiore (tre anni, dai 12 ai 15): • Biologia 2 + 0 + 2 • Salute e Igiene 0 + 2 + 0 • Chimica-Fisica 0 + 2 + 4 12

  13. Olanda - 2 • corso superiore (3 anni, dai 16 ai 18): • si deve scegliere un indirizzo • le scienze si studiano solo in due indirizzi • natura e tecnica • Fisica 2 3 2 • Chimica 1,5 2,5 2,5 • Biologia 2,5 2,5 2,5 • natura e salute • Chimica 2,5 2,5 2,5 • Biologia 2,5 2,5 2,5 • Fisica o Geografia 2,5 2,5 2,5 13

  14. Olanda - 3 • corso inferiore: insegnamento integrato • corso superiore: insegnanti distinti • laboratorio: • corso inferiore: circa il 25% del tempo • corso superiore: circa il 75% del tempo • gli studenti, oltre al lavoro con l’insegnante, debbono svolgere lavoro individuale nei laboratori, cui hanno libero accesso fuori dall’orario di lezione 14

  15. Finlandia - 1 • nella scuola di base: • elementi di scienze integrate (età 7 - 13) • insegnamenti disciplinari (età 14 - 16) • nel Lykeon (16-19 anni circa): • obbligatori per tutti: • Biologia 2 corsi (60 ore) • Fisica 1 corso (30 ore) • Chimica 1 corso (30 ore) 15

  16. Finlandia - 2 • oltre ai corsi obbligatori, ogni studente sceglie un certo numero di corsi opzionali, in parte strutturati in “indirizzi” • per chi sceglie opzioni scientifiche: • Biologia 3 corsi (90 ore) • Fisica 7 corsi (210 ore) • Chimica 4 corsi (120 ore) • 1 corso = ~ 30 ore di lezione + test ed esami • i corsi indicati si distribuiscono su più anni • ogni corso dura circa 2 mesi, esami inclusi 16

  17. Finlandia - 3 • nel Lykeon, i corsi sono distinti • ma uno stesso insegnante tiene in genere il corso di Fisica e quello di Chimica • i laboratori sono quasi sempre polivalenti • ma non sono usati in modo estensivo • nella zona di Helsinki c’è un centro divulgativo di scienze applicate; le scuole dell’area lo usano molto • nei Licei si dipende molto dalle singole municipalità 17

  18. Science Education Now Science Education Now A Renewed Pedagogy for the Future of Europe EUROPEAN COMMISSION Directorate-General for Research Science, Economy and Society High Level Group on Science Education Michel Rocard (Chair), Peter Csermely, Doris Jorde, Dieter Lenzen, Harriet Walberg-Henriksson, Valerie Hemmo (Rapporteur) Disponibile su Internet (www.ec.europa.eu/research) 2007 18

  19. Recommendation 2 (1/2) Improvements in science educationshould be brought about throughthe new forms of pedagogy: theintroduction of the inquiry-basedapproaches in schools and thedevelopment of teachers’ networksshould actively be promoted andsupported. (pag. 17) 19

  20. Recommendation 2 (2/2) Teachers must remain the key players in the process of reform, but need better support that complements professional training and stimulates morale and motivation. (pag. 17) 20

  21. Encouraging Student Interest in Science and Technology Studies OECD Education & Skills Vol. no. 23, 2008 pp. 1 - 134 Disponibile su Internet (www.oecd.org) 21

  22. Results The text examines overall trends in higher education enrolments and the evolution of S&T compared with other disciplines. The results suggest that although absolute numbers of S&T students have been rising as access to higher levels of education expands in OECD economies, the relative share of S&T students among the overall student population has been falling. 22

  23. Recomandations The report shows that encouraging interest in S&T studies requires action to tackle a host of issues inside and outside the education system, ranging from teacher training and curriculum design to improving the image of S&T careers. Numerous examples of national initiatives are used to complement the analyses to derive a set of practical recommendations. 23

  24. Science Education in Europe: Critical Reflections A Report to the Nuffield Foundation Jonathan Osborne Justin Dillon King’s College London Disponibile su Internet (www.nuffieldfoundation.org) January 2008 24

  25. Trend If there is a trend, it is that school science is becoming more integrated across Europe, although the pace of change is relatively slow. (pag. 20) 25

  26. Resistance Nevertheless, because teachers’ own education tends to be in one specific discipline, there is some resistance to this trend, as in France, where teachers generally do not wish to teach integrated science. (pag. 24) 26

  27. AGENDA Identità dell’istruzione tecnica L’insegnamento delle scienze in Europa Filoni di pensiero ed esperienze Linee guida per l’integrazione delle scienze Conclusioni A.F. De Toni 27

  28. Foundations of the Unity of Science Otto Neurath, Rudolf Carnap, Charles W. Morris 1a edizione, 1955 Ultima edizione, University of Chicago Press, 1970 28

  29. Foundations of the Unity of Science The purpose of the International Encyclopedia of Unified Science, as originally conceived by the late Otto Neurath, was to explore in numerous volumes the foundations of various sciences and to aid the integration of scientific knowledge. 29

  30. Giuliano Toraldo di Francia • Nato nel 1916, è professore emerito di Fisica presso l'Università di Firenze. • È stato direttore dell'Istituto di ricerche sulle onde elettro-magnetiche del CNR e presidente della Società Italiana di Fisica dal 1968 al 1973. • È stato anche presidente della Società italiana di logica e filosofia della scienza. 30

  31. Epistemologia del laboratorio Non s’insisterà mai abbastanza sul fatto che l’homo sapiens è tale perché è anche homo faber e viceversa. S’insegni ai ragazzi a lavorare sul serio e a lungo con le mani; è una prima, fondamentale forma di sperimentazione fisica. Si portino poi gli studenti in laboratorio e si facciano lavorare con gli strumenti di misura; si facciano eseguire a ciascuno di essi le vere e proprie esperienze della fisica. È questa una forma di didattica insostituibile e non la si può leggere sul libro. G. Toraldo di Francia, L’indagine del mondo fisico, Einaudi, Torino, 1976, pp. 9-10 31

  32. Tratti comuni e diversità delle scienze Le metodologie delle varie scienze hanno molti tratti generali comuni; ma presentano anche alcune differenze specifiche che è pericoloso ignorare. G. Toraldo di Francia, L’indagine del mondo fisico, Einaudi, Torino, 1976, p.10 32

  33. Richard Phillips Feynman (1918 – 1988) Fisico statunitense Premio Nobel per la fisica nel 1965 33

  34. The Feynman lectures on Physics R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands Addison_Wesley Publishing Company, London - Reading (Massachussets) - Menlo Park (California) - Don Mills (Ontario), 1968 34

  35. Le discipline secondo Feynman La separazione delle discipline è semplicemente un fatto di convenienza umana, un fatto insomma del tutto innaturale. La natura non è affatto interessata alle nostre separazioni artificiali, e i fenomeni più interessanti sono quelli che rompono e travalicano le barriere tra i vari campi del sapere. 35

  36. La fisica e le altre scienze Il cap. 3 del libro di Feynman fornisce un quadro sintetico e accurato dei rapporti tra la fisica, da una parte, e la chimica, la biologia, l’astronomia, la geologia e la psicologia, dall’altra. 36

  37. Karlsruhe Physikkurs (KPK) • Corso sviluppato dal gruppo di didattica della fisica dell’università di Karlsruhe, guidato da Friedrich Herrmann, rivolto ai primi anni della scuola secondaria superiore. • Utilizza un paradigma formale la cui specificità sta nella proposta di un approccio unificato all’insegnamento delle scienze • F. Herrmann, Der Karlsruhe Physikkurs, Aulis, Köln, 1995. 37

  38. Ristrutturazione disciplinare della fisica • Tiene conto dei seguenti criteri: • l’utilizzo delle analogie • l’abbattimento delle barriere tra la fisica e le discipline scientifiche affini (chimica, biologia,informatica) • www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/ 38

  39. Energia in diversi campi di studio 39 Fonte: Michele D’anna, Il Karlsruher Physikkurs

  40. AGENDA Identità dell’istruzione tecnica L’insegnamento delle scienze in Europa Filoni di pensiero ed esperienze Linee guida per l’integrazione delle scienze Conclusioni A.F. De Toni 40

  41. Scienze integrate: un nuovo ambito metodologico Le Scienze Integrate non vanno intese come una nuova disciplina, nella quale si fondono discipline diverse, ma come l’ambito di sviluppo e di applicazione di una comune metodologia di insegna-mento delle scienze. 41

  42. Come si realizza l’integrazione ? • L’integrazione non è affidata all’unicità dell'insegnante; gli insegnanti possono essere diversi per le diverse discipline. • Si realizza nel progetto che prevede: • adozione di un linguaggio scientifico omogeneo • modelli uniformi e comparabili • temi e concetti che abbiano una valenza unificante 42

  43. Lavoro di gruppo • Il lavoro in team dei docenti di tutto il Consiglio di classe nella programmazione dell’attività didattica prevede: • progettazione • momenti di confronto tra docenti su metodi e contenuti • preparazione di prove di verifica dell’apprendimento • valutazione dei risultati 43

  44. Dipartimenti e aggregazioni Potrà essere utile istituire un dipartimento specifico e ricorrere anche ad altre forme di aggregazione territoriale, ad esempio per i laboratori e per le attività di rilevazione, supporto e controllo. 44

  45. Didattica laboratoriale L’approccio laboratoriale è un elemento fondamentale nell’inse-gnamento integrato delle scienze. Il laboratorio non è più inteso semplicemente come un luogo fisico, ma diventa un atteggiamento mentale nell’affrontare problemi. 45

  46. Concetti e processi unificanti (1/3) • forniscono connessioni tra le discipline scientifiche • sono fondamentali e ampi • sono comprensibili e utilizzabili da persone che intraprenderanno percorsi scientifici • possono essere espressi e sperimentati attraverso lo studio delle scienze adeguandoli secondo l’età durante l’intero percorso di studi Fonte: National Science Education Standards, 2007, pag. 115 46

  47. Concetti e processi unificanti (2/3) • sistemi, ordine e organizzazione • evidenza, modelli e spiegazione • costanza, cambiamento e misurazione • evoluzione ed equilibrio • forma e funzione Fonte: National Science Education Standards, 2007, pag. 116-9 47

  48. Concetti e processi unificanti (3/3) • categorie che permettono la facile transizione attraverso vari domini di conoscenza • elementi strutturali che permettono esplicitazioni contestuali plurime • facilitano lo studente ad adattarsi in modo flessibile alle varie situazioni problematiche reali • facilitano l’espansione dello spazio mentale individuale e collettivo aumentando la consapevolezza in merito a come s’impara 48

  49. Integrazione delle discipline scientifiche, tecnologiche e umanistiche Le Scienze Integrate permettono di sviluppare e applicare una metodologia comune che consente apprendimenti trasversali alle diverse materie: le discipline scientifiche in primis, compresa la Matematica, ma anche tecnologiche fino a comprendere quelle filosofico-umanistiche, coinvolgendo potenzialmente tutti i docenti del Consiglio di Classe. 49

  50. Valutazione dell’apprendimento • Potrà essere realizzata: • recependola all’interno delle singole discipline • oppure prevedendo una valutazione interdisciplinare di “integrazione delle scienze” cui potrebbero fare riferimento anche valutazioni di altre attività, come quelle di progetto o di stage 50

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