Area di Progetto

Aspetti cognitivi dell’apprendimento e dell’insegnamento delle scienze.

Sulle orme di Copernico incontriamo… Hevelius e Michelson

Gli studenti del Rosmini a Torun (link al sito polacco)

Sulle orme di Copernico di Grzegorz Karwasz  PDF

Il viaggio PDF

Progettazione

La programmazione del quarto anno del liceo socio psico pedagogico prevede un’area di progetto che “faccia riferimento, con una ricerca pluridisciplinare, ad un tipico tema della conoscenza o ad un problema pratico rappresentativo di una classe di problemi di rilevante interesse. In ogni caso essa deve comprendere sia un nucleo teorico che uno operativo secondo il modello della ricerca-azione”.

Nell’anno scolastico 2011-13 il Consiglio di Classe della 4bE del Liceo socio psico pedagogico Antonio Rosmini di Trento ha rivolto agli studenti e alle studentesse un’area di progetto che ha avuto come obiettivo la crescita della persona attraverso la conoscenza dei nuclei fondanti della cultura dell’età moderna, dei processi cognitivi legati allo sviluppo del pensiero scientifico e della sperimentazione diretta del metodo dell’indagine scientifica. Attraverso lo studio di alcuni aspetti della rivoluzione scientifica contestualizzata nella realtà culturale in cui si è sviluppata e di un percorso di semplici esperienze interattive, predisposte per bambini della scuola elementare, si è voluto attivare interesse e curiosità verso il settore delle scienze, che è solitamente trascurato dagli studenti e soprattutto dalle studentesse che scelgono il nostro liceo.

Per raggiungere gli obiettivi sopraelencati durante le lezioni curricolari  si sono svolti in classe approfondimenti tematici che hanno consentito di compiere collegamenti trasversali con discipline sia scientifiche (Fisica e matematica) sia umanistiche (Storia, Italiano, Filosofia).

I temi hanno spaziato dall’inquadramento del contesto storico-culturale della  rivoluzione scientifica alle implicazioni filosofiche, dalla questione del metodo all’esame dello sviluppo del pensiero scientifico nel bambino (come si scopre, le domande sul mondo).

La riflessione educativa sul processo di apprendimento e sulla gioia della scoperta ha accompagnato questo percorso coinvolgendo l’aspetto pedagogico, fondamentale visto l’indirizzo di studio.

Le competenze interdisciplinari sviluppate sono molteplici. Qui vengono riportati alcuni esempi di come il Consiglio di classe si è mosso per affrontate le tematiche tenendo conto delle indicazioni dell’Unione europea.

L’influenza dell’ambito culturale generale (cioè il Rinascimento italiano) sui modi del ragionamento scientifico conduce alla rivoluzione Copernicana.

Sviluppo: il fermento culturale degli anni dopo la scoperta dell’America (e caduta di Costantinopoli che spostò il baricentro della cultura greca in Italia) permise al giovane Copernico a Padova (Ferrara) di formulare i dubbi sulla teoria di Tolemeo (attorno 1512). Solo un’accurata metodologia sperimentale (quasi tre decenni passati ad osservare il cielo di notte nella sua torre a Frombork) fu la base per la sua opera completa. Il suo libro venne stampato a Norimberga, altro crogiolo della rivoluzione culturale.

Come la sinergia fra esperimento e pensiero teorico abbia portato alla relatività di Einstein.

Sviluppo: Michelson aveva eseguito le prime misure sulla velocità della luce a Potsdam nel 1882, le riprese sette anni dopo a Cleavland. Il risultato fu sconvolgente (la Terra non si muove!?) solo nel 1905 un giovane brillante teorico (A. Einstein) propose una risposta. La teoria della relatività fu solo la conseguenza logica.

Il percorso ha inoltre introdotto i ragazzi alla metodologia “inquiry-based teaching” parola chiave nel VII Programma Quadro dell’Unione Europea. Sono stati proposti percorsi di ragionamento piuttosto che nozioni pronte. Esempio: “L’evidenza sperimentale che Copernico aveva acquisito già in Italia richiedeva delle soluzioni radicali. Oggi, con la materia e l’energia oscura saranno richieste spiegazioni ugualmente rivoluzionarie. Sapresti proporne una?”

Un’attenzione particolare è stata dedicata allo sviluppo del ragionamento critico e alla dettagliata analisi logica di argomenti non necessariamente scientifici.

Altro obiettivo è stata la formazione delle competenze così dette sociali, anche in questo caso seguendo le indicazioni Europee. Fra queste la più importante nell’area socio-pedagogica è la capacità di usare la micro-esperienza personale (acquisita nel viaggio) per costruire i diversi percorsi di insegnamento personalizzati (in varie materie, dalla filosofia alla storia e alle scienze). Un compito di questo tipo (con la tematica a scelta libera) è stata la verifica finale di risultati educativi raggiunti.

 

Il soggiorno in Polonia

Il soggiorno in Polonia nel periodo dal 6 marzo al 13 marzo, ha coronato questa esperienza di formazione in classe.

Risiedere in località che hanno contribuito in modo determinante allo sviluppo della scienza in Europa e nel mondo, incontrare persone e istituzioni in grado di “agganciare” e motivare all’apprendimento,  hanno  permesso a studenti e studentesse di ripercorrere in termini non solo mentali uno spaccato di storia dell’evoluzione del pensiero scientifico, la visita a musei e a laboratori scientifici e la partecipazione a lezioni di fisica con bambini  ha attualizzato e calato nella contemporaneità problemi scientifici, esperimenti , attività didattiche che sono diventati oggetto di sperimentazione attiva.

Nello sviluppo dell’area di progetto si è tenuto conto in particolare delle indicazioni dell’Unione Europea, in materia di scienza, di educazione e di cultura che contengono sempre qualche „inter”: intersettoriale, interdisciplinare, internazionale, interculturale etc. Per rispondere alle sopracitate indicazioni si è preferito affiancare al tradizionale approccio ex cathedra attività di tipo „bottom – up” (dal basso verso l’alto) che stimolano maggiormente la curiosità e l’interesse degli studenti motivandoli ad una partecipazione più attiva e costruttiva sia nei confronti degli argomenti trattati che del metodo di lavoro e delle relazioni interpersonali.

Luoghi e musei

Il viaggio prevedeva di dimostrare, attraverso la visita di luoghi legati a Copernico e all’origine della scienza moderna, l’interdisciplinarietà dei saperi, la ricaduta sulle attività umane nel contesto storico e sull’importanza di un metodo scientifico anche nell’apprendimento e nella trasmissione della cultura. A Danzica, Torun, Malbork e Formbork i ragazzi hanno potuto visitare sia mostre interattive della scienza sia musei e luoghi di interesse storico e artistico.

La visita al centro Hewelianum

La prima esperienza, la visita con relativa lezione al centrum Hewelianum, è stata significativa perché dopo aver “giocato” liberamente con vari esperimenti il prof. Karwasz ha radunato i ragazzi e partendo da una delle attività proposte ha incominciato la lezione spiegando non solo i principi della fisica e dell’importanza del metodo scientifico ma anche informando i ragazzi sugli aspetti pedagogici e metodologici dell’insegnamento. Ha sottolineato quanto sia importante fare le domande giuste e il momento in cui si pongono sia per tenere sempre alta l’attenzione sia per migliorare l’autostima del discente. Ha sottolineato poi che risposte sbagliate e imprecise dipendono spesso dalla domanda posta dal docente.

Qui di seguito viene riportato come uno studente descrive l’approccio alla spiegazione di uno degli esperimenti esposti nel centro.

La lezione inizia in maniera inusuale. Il professore spiega il gioco: “Dunque questo rappresenta il piano inclinato di Galileo Galilei, come vedete è composto da due binari inclinati, uno lineare e uno presenta una curvatura”, fin lì tutto bene, prosegue: “Secondo voi ragazzi, se metto due biglie all’inizio di ciascuno di questi due binari e le lascio scivolare contemporaneamente, qual è la biglia che arriva per prima alla fine?” Qui cala il silenzio, quello era il gioco, credo, più snobbato da tutti.

In ogni modo alla domanda dovevamo rispondere.

“Secondo noi arriva prima la biglia del binario diritto!” E dopo questa prima idea ognuno di noi si improvvisa fisico e tenta di giustificarla. Dopo aver raccolto tutte le nostre spiegazioni il professore prendele biglie e compie l’esperimento.

Vedendo le nostre facce stupite chiarisce come sia essenziale catturare l’attenzione e soprattutto come sviluppare la spiegazione.

Il discorso che seguì, devo ammettere che mi ha entusiasmato parecchio, diceva circa così: “Voi ragazzi diventerete tutti degli insegnanti, magari non a scuola, ma in qualsiasi fase della vostra vita sarete tenuti ad insegnare a qualcuno ciò che voi sapete, dunque è essenziale che abbiate chiare le cose che sto per dirvi. L’attenzione di chi vi sta ascoltando è la cosa più importante, non è da sottovalutare, se voi da subito non riuscite a catturare quest’attenzione tutto quello che direte sarà inutile.” Entra poi nello specifico nel caso questi interlocutori siano bambini: “Un bambino per esempio ha una soglia d’attenzione piuttosto bassa per questo non c’è spazio per spiegazioni prolisse, c’è bisogno di concetti brevi ed efficaci. Nella fisica è molto più difficile fare ciò essendo una materia scientifica. Non bisogna infatti svelare subito l’esito dell’esperimento e della teoria che lo spiega, è necessario formulare delle domande, e solo dopo aver raccolto il più gran numero di ipotesi, senza commentarle e lasciando spazio a tutti, si prosegue con l’esperimento. Dopo aver fatto l’esperimento si debbono porre un’altra serie di domande chiedendo il perché dell’esito ottenuto. Lasciare tutti questi spazi al bambino consente di mantenere costante l’attenzione e far crescere l’autostima, cioè fargli capire che poteva benissimo arrivare da solo alla soluzione se si poneva le domande giuste. Dovete quindi abituare il bambino all’idea che usare la propria testa sia più produttivo e gratificante”.

Momenti simili si sono ripetuti a Torun (mostra Geodium), a Piwnice (il laboratorio della facoltà di astronomia) a Frombork (museo di Copernico) e a Strzelno (città natale di Michelson, primo premio Nobel Statunitense per la fisica). Qui, visto che il museo di Michelson è all’interno del locale liceo, gli studenti hanno potuto conoscere la diversa organizzazione delle attività curricolari dell’Istituto e confrontandosi con i loro coetanei e coetanee hanno testato la loro padronanza dell’inglese

A Malbork, alla fine della visita guidata al castello dei Cavalieri Teutonici hanno rilevato come la conoscenza e la consapevolezza del metodo aiuti alla formazione di un pensiero critico. Hanno riconosciuto con sottile ironia che la loro soglia di attenzione nella visita di due ore era stata messa a dura prova dalla guida,  che riferiva solo nozioni storiche senza interagire e suscitare la loro curiosità.

Al ritorno dal soggiorno tutta la classe si è impegnata nella sistemazione del “diario di bordo” individuale e della relazione finale sull’esperienza educativa.

L’attivazione del progetto è avvenuta con il  sostegno della Dirigente scolastica, dott.ssa Carollo.

Un particolare ringraziamento al Servizio amministrazione e attività di supporto della Provincia Autonoma di Trento per aver riconosciuto la validità dell’iniziativa e per averne sostenuto la realizzazione.

L’esito positivo del percorso formativo è stato il risultato anche del clima positivo che si è stabilito tra studenti e studentesse che hanno saputo relazionarsi in modo responsabile con insegnanti, esperti e in generale con le istituzioni incontrate.

La presenza costante e la disponibilità del prof Karwasz e di sua moglie Maria, esperta in storia, storia dell’arte e cultura polacca, che hanno messo a nostra disposizione le loro competenze, il primo nelle lezioni e la seconda nell’organizzazione e nella scansione dei tempi di viaggio, hanno reso un percorso impegnativo e faticoso, un’esperienza emozionante e coinvolgente.

Un sentito ringraziamento a loro e a tutti coloro che hanno contribuito e creduto nel progetto.

L’area di progetto qui descritta era già stata proposta nell’anno scolastico 2010-11 agli studenti e alle studentesse della classe 4bB. A seguito di questa prima esperienza il prof. Karwasz aveva scritto una relazione che qui allegghiamo assieme al link che permette di collegarsi al sito dell’università di Torun nel quale viene riportata una sintesi delle due esperienze.

Viene allegato l’articolo che gli studenti della 4bE, ormai prossimi all’esame di Stato, la primavera scorsa hanno inviato al giornalino della scuola e che, per motivazioni varie, non è stato pubblicato. L’intento era quello di condividere con gli altri studenti dell’Istituto un’esperienza che li ha portati a riflettere su vari aspetti della creatività umana e forse a dare un senso a quello che dovrebbe essere un cittadino europeo.

Proff. Maria Moser e Giorgio Giovannini