PIANO DI LAVORO ARTICOLATO PER APPRENDIMENTI DISCIPLINARI
EDUCAZIONE SCIENTIFICA

 

Obiettivi prioritari:

- sviluppo di competenze metodologiche e di abilità di validità non limitata all'ambito scientifico, quali:
- la capacità di produrre ipotesi;
- la capacità di mettere fenomeni in relazione di causa/effetto;
- lo sviluppo della padronanza logico-linguistica della complessità;
- lo sviluppo della padronanza logico-linguistica del tempo della natura e dei processi tecnologici nei suoi aspetti di sequenzialità, di contemporaneità, di iterazione e di ciclo;
- lo sviluppo della padronanza delle varie forme di rappresentazione dei fenomeni: da quella grafico/geometrica, per gli aspetti spaziali, a quella verbale;
- la capacità di comprendere testi che parlano di esperienze estranee all'orizzonte culturale dei bambini stessi.

Riteniamo tuttavia che non si debba trascurare il fatto che un corretto e produttivo sviluppo di tali competenze e abilità richiede comunque un bagaglio non indifferente di conoscenze di base in campo scientifico e tecnologico.

Inoltre è importante tenere conto del fatto che adeguate metodologie di lavoro in classe (come il "gioco delle ipotesi" esercitato in ambiti tematici importanti e significativi per gli alunni) possono dare un contributo importante anche in termini di acquisizione di conoscenze di base in campo scientifico e tecnologico. Il "gioco delle ipotesi", infatti, consente (attraverso una adeguata gestione in classe: formulazione di ipotesi interpretative e previsionali, e successive attività di confronto, discussione collettiva, verifica argomentativa e/o sperimentale) una acquisizione graduale di conoscenze inserite in una trama argomentativa che via via aumenta la padronanza culturale dei fenomeni esplorati e consente più avanzati livelli di produzione delle ipotesi.

Il piano di lavoro della classe IV consente di sviluppare vari aspetti dei programmi di scienze della scuola elementare: le relazioni tra energia del Sole e vita sulla Terra (in "Sole e vita"), i cicli giornaliero e annuale del Sole (in "Sole e Terra"), il ciclo della materia e le "catene alimentari", l'analisi di una attività produttiva concernente l'allevamento (in "Economia", parte sulla suinicoltura).

Per quanto riguarda gli aspetti "astronomici" di "Sole e Terra", si raccomanda di mantenersi (per tutta la classe IV) dal punto di vista dell'osservatore sulla Terra, evitando di affrontare (se non eventualmente nelle ultime settimane di scuola) il problema della rotazione della Terra. A maggior ragione si sconsiglia di trattare il problema del movimento della Terra attorno al Sole. Mettersi dal punto di vista dell'osservatore sulla Terra significa analizzare quello che succede durante la giornata: punti in cui sorge e tramonta il sole, che variano di giorno in giorno; direzione in cui l'altezza del Sole è massima - e l'ombra ha lunghezza minima- che invece è la stessa per tutto l'anno; e osservare quello che succede durante l'anno per quanto riguarda l'altezza massima del Sole, la durata delle ore di luce (si può costruire il relativo grafico), ecc.

Importante appare il lavoro su "Sole e Terra" per quanto riguarda l'elaborazione e la gestione di ipotesi.

Negli ultimi anni sono state condotte esperienze assai interessanti per quanto riguarda l'elaborazione e la gestione di ipotesi riguardanti (ad esempio) la direzione e/o la lunghezza delle ombre prima di una "uscita" per rilevarle. Si tratta essenzialmente di ipotesi "previsionali" (in quanto costituite da previsioni sul futuro di un certo fenomeno).

In relazione al livello di approfondimento raggiunto dalle nostre ricerche sulla formulazione e sulla gestione delle ipotesi (vedi Linee metodologiche, pag. P35), è opportuno mettere in evidenza i seguenti aspetti:
- dobbiamo dare per scontato il fatto che per i bambini la richiesta di produrre delle ipotesi previsionali può dar luogo, all'inizio, a dei prodotti che sono "ipotesi" dal punto di vista della struttura linguistica, ma forse non sono "ipotesi" per quanto riguarda il processo di pensiero a monte, in quanto il bambino può non operare una scelta consapevole e motivata tra varie alternative e in quanto può non esservi da parte del bambino ombra di dubbio (nè attesa di verifica) sulla verità di quanto affermato;
- se vogliamo che il bambino arrivi gradualmente ad elaborare (e gestire fino alla verifica) delle ipotesi previsionali complete (per quanto riguarda i processi di pensiero a monte), dobbiamo metterlo in condizioni adatte per farlo.
Ciò significa: porgli delle domande che facilitino la presa in considerazione di alternative diverse; chiedergli di motivare le "ipotesi" fatte; chiedergli di confrontare in modo accurato le "ipotesi" fatte con quello che emerge dall'osservazione dei fenomeni considerati.

E' probabile (per quanto abbiamo potuto finora osservare in classe) che un elemento assai importante nell'educazione all'elaborazione ed alla gestione di ipotesi previsionali complete in campo scientifico sia costituito dall'alternarsi di momenti di lavoro individuale (stesura delle ipotesi, confronti con altre ipotesi e con la realtà) e di discussioni, riguardanti la motivazione delle diverse ipotesi e l'organizzazione della verifica. E' probabile che attraverso i momenti di lavoro "collettivo" il bambino possa gradualmente interiorizzare il "gioco delle ipotesi" come confronto tra alternative plausibili e come scelta dell'ipotesi più plausibile, che peraltro va assoggettata alla verifica.

A proposito del processo di verifica, un punto delicato riguarda le modalità di verifica. In effetti, una ipotesi può essere confermata (o smentita) o sulla base di osservazioni od esperimenti organizzati ad hoc, o sulla base del richiamo argomentato e critico di fatti noti. Entrambe le modalità di verifica sembrano importanti nella formazione del bambino (la prima suggerisce con più forza l'idea dell'attesa della verifica, la seconda sollecita il bambino a esplorare nel suo vissuto per trovare elementi a favore e contro le varie ipotesi che gli possono passare per la testa, al fine di scegliere l'ipotesi più plausibile).

Su che cosa chiedere ai bambini di elaborare ipotesi?
Come già accennato prima, esse potranno riguardare la direzione e/o la lunghezza delle ombre (prima di una uscita per rilevarle), o anche altri aspetti del fenomeno (ad esempio: ipotesi che intervengono nell'elaborazione di un progetto per misurare l'altezza del Sole sull'orizzonte...Vedi Documentazione, pag. 55 e seguenti).

Per quanto riguarda il lavoro sulla suinicoltura, lo schedario offre spunti di lavoro in due direzioni: aspetti tecnologici (come è organizzato un allevamento industriale...) e aspetti naturalistici (nascita, crescita e sviluppo dei suini, fabbisogno alimentare, vaccinazioni, ecc.). Se c'è la possibilità di visitare un piccolo allevamento il lavoro si può arricchire di confronti, interviste, ecc.

Negli ultimi anni alcune classi hanno considerato i problemi "etici" implicati dall'uso di animali per cibo. Altre classi invece hanno dato per scontato tale uso e si sono soffermate su vari aspetti dell'alimentazione umana (analogie e differenze con l'alimentazione dei suini, e/o caratteristiche della carne suina nelle sue diverse utilizzazioni alimentari).

Si può notare che nel lavoro della classe IV si attua un salto di qualità nelle prestazioni richieste ai bambini in campo tecnologico: l'analisi delle produzioni non avviene più sulla base dell'esperienza diretta, ma attraverso le informazioni fornite da un testo e da immagini; le eventuali visite ad un panificio o ad un allevamento hanno solo il compito di consentire dei confronti con le produzioni descritte nelle schede. Inoltre aumenta notevolmente la complessità dei processi produttivi considerati, che riguarda sia gli aspetti economici, che la dimensione temporale (soprattutto nel caso dell'allevamento: più generazioni di suini compresenti, processo di crescita che dura diversi mesi) e la dimensione spaziale (ancora nel caso dell'allevamento: il luogo dell'allevamento in genere non coincide con il salumificio, ciò con il luogo in cui il prodotto dell'allevamento diventa prodotto finito per il consumo). Si è rilevato che questo salto di qualità nel lavoro di "economia" mette in difficoltà molti bambini della fascia medio-bassa e bassa. In parte queste difficoltà possono essere recuperate attraverso il lavoro di V ("dal cacao al cioccolato"), ed è bene (con i bambini di livello più basso) accontentarsi in IV di "esporli" ad una problematica più complessa di quelle affrontate negli anni precedenti. Tuttavia occorre anche adottare alcuni accorgimenti che possono essere utili per rendere più accessibili i nuovi livelli di complessità proposti: curare gli aspetti di complessità logica, temporale e spaziale insiti nel lavoro di "economia" di IV; chiedere ai bambini di essere "attivi" attraverso ipotesi, disegni, ecc.

L'unità didattica più importante per il lavoro di Scienze in IV è "Sole e vita". Si tratta, purtroppo, di una unità didattica che ogni anno solo poche classi riescono a svolgere in modo produttivo dal punto di vista dell'educazione scientifica: la preoccupazione di "insegnare cose" e di "spiegare fenomeni", e l'insicurezza dell'insegnante nel gestire un lavoro di confronto con le concezioni dei bambini e di lento e graduale sviluppo dei loro "modi di guardare" i fenomeni naturali, spiegano a nostro avviso le difficoltà che si incontrano.

Nel Rapporto Tecnico sono riportate le gestioni dell'attività che più sono risultate produttive e culturalmente corrette. Si è cercato inoltre di riorganizzarle, dando loro un assetto sistematico.(Vedi documentazione, pagg. 62 e 76 e l'articolo di A.Rondini, Rapporto Tecnico vol. VI, che fornisce una possibile chiave culturale per riorganizzare in modo unitario tutto il lavoro di "Sole e Terra" e "Sole e vita").

In generale, sarebbe opportuno (anche in vista del lavoro della classe V) che a fine anno i bambini arrivassero a capire che all'interno di "Economia- produzioni in classe " e all'interno del lavoro su "Sole-Terra" e "Sole-Vita" si sono svolte attività con caratteristiche comuni (osservazione, formulazione e verifica di ipotesi previsionali, messa in relazione di fenomeni diversi individuando aspetti comuni - ad esempio, l'evaporazione), caratteristiche che qualificano il lavoro di "scienze".

Possiamo infine così schematizzare gli argomenti che si propongono, riferendoli alle aree tematiche dei programmi vigenti:

AREE TEMATICHE
ARGOMENTI
Fenomeni fisici e chimici stati della materia e trasformazioni anche con uso di macchine
Fenomeni fisici e astronomici
relazioni tra le stagioni e l'altezza del sole
Ambienti e cicli naturali relazioni tra cicli solari, ombre del sole, "catene alimentari" e ciclo della materia
Uomo-produzione le produzioni in classe

Come raggiungere le finalità proposte?

L'esperienza di questi anni di sperimentazione del progetto ci fa identificare nelle seguenti metodologie (illustrate ampiamente nella sezione dedicata alla Documentazione) quelle che ci sembrano particolarmente adatte a perseguire le finalità indicate per l'area scientifico-tecnologica:
- verbalizzazione accurata (orale e scritta) sui fenomeni e sui processi esaminati ("resoconto");
- rappresentazione iconica di alcune situazioni spaziali esaminate;
- rappresentazione di fenomeni e attività attraverso altri linguaggi grafici (grafi di flusso, grafici cartesiani, istogrammi);
- progettazione verbale (di "esperimenti" e di "produzioni");
- confronto di resoconti e progetti con la realtà direttamente esperita;
- confronto di resoconti e progetti con la realtà immaginata;
- confronto tra resoconti e tra progetti prodotti in classe;
- produzione e gestione di ipotesi previsionali.

Presupposti teorici.

In generale, occorre tenere sempre presenti quelle che oggi sono le idee largamente prevalenti tra quanti svolgono ricerche sui problemi dell'educazione scientifica:
- importante è che il bambino partecipi al processo di costruzione delle proprie conoscenze scientifiche e all'acquisizione graduale delle più elementari metodologie di lavoro proprie dell'ambito scientifico (a partire dall'osservazione!);
- una costruzione solida delle prime conoscenze in ambito scientifico, aperta a nuovi, successivi sviluppi, passa necessariamente attraverso il confronto, l'utilizzazione, il superamento consapevole (quando è necessario!) delle concezioni preesistenti, in particolare di quelle legate all'esperienza extrascolastica; l'elaborazione e gestione di ipotesi previsionali (o anche interpretative) fino alla loro verifica è una via molto importante per fare affiorare e mettere in discussione le concezioni preesistenti del bambino;
- le conoscenze "trasmesse" al bambino e da questi non "assimilate" (cioè non integrate armonicamente nel proprio patrimonio di concezioni ) hanno conseguenze negative sugli apprendimenti futuri in quanto limitano la "curiosità" e l'attesa di sapere cose nuove (il bambino "crede di sapere") e in quanto spesso generano ostacoli (se male interpretate!) in vista di apprendimenti più avanzati;
- le nozioni (denominazioni, fatti importanti ...) sono importanti, ma il modo più corretto e produttivo di acquisirle non è quello di imparare elenchi di nomi e di proprietà (che rischiano di restare un patrimonio mnemonico sconnesso dai modi di ragionare del bambino); è solo all'interno del lavoro di osservazione, confronto con le esperienze extrascolastiche del bambino, elaborazione e gestione di ipotesi, dialogo con le concezioni del bambino che è utile richiamare l'attenzione dei bambini su certi "nomi", su certi "fatti" e "proprietà" fondamentali, favorendo così un progressivo accumulo di nozioni importanti che restano integrate nel lavoro intellettuale del bambino;
- la consapevolezza delle possibili utilizzazioni delle conoscenze scientifiche (accanto alla spinta al capire) contribuisce a costruire una immagine gradualmente più precisa ed equilibrata di quello che ha significato e significa la scienza nella cultura umana.