Didattica generale e didattica delle scienze: quali implicazioni? Antonio Calvani

1. Didattica generale e didattica delle scienze: quali implicazioni? Antonio Calvani Università di Firenze

2. I - Scopi e metodi della didattica II - Carenze nel contesto italiano III –Ricerca didattica: -un dilemma: problemi aperti o chiusi? TOPIC

3. I - Scopi e metodi della didattica

4. Aiutare a prospettare/allestire percorsi didattici percorribili Valutarne concretamente l’attuazione ed i risultati Tener d’occhio l’andamento complessivo del sistema scuola, le sue criticità, gli standard di riferimento Che cosa dovrebbe fare la ricerca didattica?

5. Didattica come sistema di decisioni PROCESSO Valutazione preliminare Curriculum /ambiente di apprendimento Selezione Modelli Instructional Design Allestimento Scaffolding Strumenti Valutazione Strategie Attuazione obiettivo Gestione Teorie dell’appren-dimento allievo Prodotto Risultato Riflessione/Valutazione risorse

6. II – Carenze nel contesto italiano

7. Autoreferenzialità, avalutatività delle esperienze Metodologie come “atti di fede” Scarsa attitudine al confronto critico Cattiva interazione tra teoria e pratica Scarsa disponibilità alla consultazione di banche documentarie Limiti principali della didattica (soprattutto in contesto italiano)

8. Sovraccarico dei compiti Scollamento dal sistema sociale Scarsa capacità di mettere a fuoco competenze rilevanti Modifiche nei comportamenti giovanili (atteggiamento multitasking, attenzione parziale diffusa) Impoverimento dei meccanismi di responsabilizzazione, valutazione e controllo Altre specificità della scuola italiana

9. Scarsa attenzione alle competenze di base Scarsa disponibilità alla comparazione (confronto con standard) Criticità particolari

10. Competenze chiave Secondo l'OCSE la nozione di competenze chiave o essenziali (key competencies o core competencies) sta ad indicare le competenze necessarie e indispensabili che permettono agli individui di prendere parte attiva in molteplici contesti sociali e contribuiscono alla riuscita della loro vita e al buon funzionamento della società. Le competenze chiave sono necessarie e indispensabili per tutti. Le competenze chiave sono tali se forniscono le basi per un apprendimento che dura tutta la vita.

11. Il progetto Pisa (Programma per la valutazione internazionale degli studenti) è un’indagine internazionale con periodicità triennale, promossa dall’OCSE per accertare conoscenze e capacità dei quindicenni. Nel primo ciclo di Pisa 2000 la principale area di accertamento è stata la lettura, nel secondo ciclo (Pisa 2003) è stata la matematica e nel terzo ciclo (Pisa 2006) sono le scienze. Risultati Pisa e le indagini internazionali…

12. Competenze del PISA

13. I risultati PISA per la matematica (2003) mettono in evidenza due principali difficoltà degli allievi italiani: difficoltà ad affrontare problemi aperti, contestualizzati, non standard; difficoltà ad argomentare a proposito delle strategie risolutive. Criticità emerse dai risultati PISA

15. Sono messi 1000 zed in un conto corrente in una banca. Si hanno 2 scelte. Si possono avere un tasso annuo del 4% o si può avere un bonus immediato di 10 zed ed un tasso del 3%. Quale opzione è preferibile dopo un anno? Quale dopo 2 anni? Esempio di problema matematico

16. 1. Osserva Bottani: La valutazione su vasta scala delle conoscenze e competenze degli allievi è un dato acquisito. Non si farà più marcia indietro. Il problema ora è come servirsene. 2. L'adozione di test standardizzati esterni negli stati americani ed in altri paesi ha prodotto un miglioramento dei risultati, ma non è chiaro se sia autentico miglioramento degli apprendimenti. 3. Importante è leggere criticamente questi risultati, senza né esserne succubi né ignorarli.Chiedersi piuttosto perché queste differenze? Che cosa dobbiamo cambiare? Come possiamo migliorare..? Che valore dare a questi dati?

17. III - Ricerca didattica problemi aperti o chiusi?

18. Instructional Design Evidence based education Ambiti internazionali emergenti

19. Il problem solving riguarda tutte le situazioni in cui avvertiamo un gap tra la situazione reale ed una situazione desiderata e la nostra mente si attiva per il suo superamento senza tuttavia disporre di una procedura predefinita di soluzione Tutta la vita è un problem solving(da Popper, All Life is Problem Solving, London Routledge, 1999) Jonassen (2004) “[…] sostengo che l’unico legittimo obiettivo dell’educazione e della formazione dovrebbe essere il problem solving. Perché? Perché le persone hanno bisogno di apprendere a risolvere problemi allo scopo di ben operare nella loro vita professionale e di tutti i giorni. Nessuno nella vita di tutti i giorni viene pagato per memorizzare fatti e dare esami. Molti sono pagati per risolvere problemi. Il contenuto, la moneta corrente del mondo educativo, è relativamente privo di significato fuori del contesto di un problema”

20. Origini e teorie di riferimento • Dewey: apprendimento basato sulla soluzione di problemi = apprendimento per indagine e scoperta • Bruner: nozione gestaltica di insight, apprendimento per scoperta; soluzione del problema ristrutturazione delle proprie convinzioni apprendimento

21. Le situazioni di problem solving non andrebbero a rigore identificate con il Problem Based Learning, espressione più generica, usata in modo indiscriminato, per indicare qualunque attività di apprendimento che si basa su situazioni problematiche, spesso all’interno di contesti curricolari tradizionali

22. Si possono distinguere varie tipologie di problemi in base a 4 fattori (Jonassen, 2004):a. grado di strutturazioneb. complessitàc. dinamicitàd. specificità/astrazione del dominio (contesto) Tipologie di problemi

23. Un esempio su come affrontare “scientificamente” un annoso problema didattico. Dilemma: costruttivismo o istruttivismo?

24. Tenere sotto controllo le ideologie Rendere esplicite e falsificabili le nostre ipotesi Rendersi disponibili al confronto, a modificare i nostri atteggiamenti… Può la didattica rappresentare conoscenza scientifica?

25. Studio n. 1 Joel Michael, Where’s the evidence that active learning works?, Adv Physiol Educ 30, 159–167, 2006. Studio n. 2 Kirschner P. A., Sweller J., E. Clark R. E., Why Minimal Guidance During Instruction Does Not Work: An Analysis of the Failure of Constructivist, Discovery, Problem-Based, Experiential, and Inquiry-Based Teaching, Educational Psychologist, 41(2), 75–86, 2006. Due studi a confronto

26. Joel : Active learning è definito come equivalente ad una serie di tecniche (istruzione centrata sullo studente, problem based learning, inquiry learning, cooperative/collaborative learning) contrapponibili ad un insegnamento “centrato sul docente”. E’ evidente come l’active learning risulti congruente con la cornice teorica costruttivistica. alla luce dei dati di cui attualmente disponiamo (meta-analisi) l’active learning, in cui gli alunni sono coinvolti attivamente e coscientemente nel produrre, testare i modelli, costruire e ricostruire conoscenza offre più probabilità di conseguire apprendimento significativo. Studio n. 1

27. Kirschner P. A., et al. Qui si dimostra che i modelli che riducono la funzione istruttiva, cioè che guidano poco l’allievo, come quelli “inquiry based” funzionano peggio degli altri; in altri termini si sostiene che i modelli costruttivistici funzionano peggio di quelli istruttivistici. I primi a dispetto del fascino che esercitano, provocano dispersione cognitiva e conseguente frustrazione, mantengono le misconceptions originarie negli allievi; E’ fuorviante identificare, come fanno certi disciplinaristi, la metodologia inquiry nell’apprendimento, con l’inquiry specifico della disciplina; il modo in cui l’esperto lavora nella propria disciplina non è equivalente al modo in cui uno apprende in quell’area; Bizzarro il fatto che in ogni generazione, dagli anni ’50 in poi, in varie ondate, riappaiano sotto insegne lievemente diverse i sostenitori della “minima guida istruttiva”, ogni volta inconsapevoli del fallimento dell’approccio nella fase precedente Studio n. 2

28. Abbiamo due lavori che avvalendosi entrambi di analisi documentarie (grandi quantità di dati empirici e meta-analisi) di vasto respiro, entrambi all’insegna dell’“evidenza” della letteratura pervengono a conclusioni di segno diverso. Dovremmo allora concludere che le ideologie, uscite dalla porta delle dichiarazioni autoreferenziali, rientrano dalla finestra sotto il manto stesso dell’evidenza? E la ricerca è relegata ad una eterna inconclusività, dietro l’oscillazione delle ideologie di riferimento? . Dilemma!

29. Non è impossibile tuttavia trovare una ricomposizione di livello più alto: Studio 1: Joel sottolinea che i metodi attivi non si mettono comunque in moto spontaneamente, richiedono sempre una predisposizione accurata dell’ambiente ed una particolare preparazione dei docenti Studio 2: Kirschner, che critica gli approcci costruttivistici in genere, riconosce che mentre questi rimangono sconsigliabili in fase iniziale potrebbero avere maggiore valore man mano che aumenta l’expertise dell’allievo. Un principio sovraordinato ad entrambe le ricerche è quello dell’“effetto contrario dell’expertise”, una guida istruttiva è tanto più necessaria quanto più gli allievi sono novizi e non hanno consistente conoscenza del dominio in questione, tanto meno necessaria quanto più sono già esperti. Antitesi insanabile?

30. Strada consigliabile: problemi (relativamente) aperti con adattamento flessibile della guida, ossia… Soluzione di sintesi

31. Problem based learning con possibilità di trasformarli in problemi guidati, regolando l’apertura del problema in funzione essenzialmente di Conoscenza pregressa del dominio Capacità metacognitiva Sovraccarico cognitivo Soluzione di sintesi

32. Grazie della cortese attenzione Antonio Calvanicalvani@unifi.it