Università degli Studi di Udine Corso di laurea in Scienze della Formazione Primaria

1. Università degli Studi di UdineCorso di laurea inScienze della Formazione Primaria TESI DI LAUREA ANALISI DEL PORTFOLIO IN UN CORSO DI STORIA DELLA SCIENZA PER LA FORMAZIONE DELLA PCK DI FUTURI INSEGNANTI DELLA SCUOLA PRIMARIA IN AMBITOSCIENTIFICO Relatore Laureando Prof. Alberto Stefanel Sara Santi

2. Introduzione La formazione degli insegnanti di scuola dell’infanzia e primaria alla didattica delle scienze è un nodo problematico attraverso cui passa la possibilità di costruire nelle nuove generazioni una cultura scientifica attivabile e integrata con gli altri ambiti (citazione). • Shulman per primo ha individuato la necessità di formare gli insegnanti alla costruzione delle PCK, ossia a quell’insieme di conoscenze che caratterizzano la specificità della professionalità docente (Shulman, 1986).

3. Introduzione • Ciò trova risonanza nel modello della ricostruzione educativa (MER:Duit, 2006) secondo cui la struttura dei contenuti scientifici deve essere ricostruita in chiave didattica per poter essere proposta agli studenti affinché essi la possano comprendere. In tale modello, la didattica scientifica si avvale in forma integrata e rielaborativa di diversi ambiti tematici tra cui la storia della scienza.

4. La storia della scienza può assumere un valore importante per: • Contribuire al retroterra culturale che aiuta l'insegnante nell'esplicitazione della suadidattica (Citare Mattew…….) • Formare la conoscenza culturale dei contenuti (CCK: Galili, 2009) • Individuare i nodi problematicie i contesti problematici di tipo storico di ogni specificatematica, le piste di ragionamento logicamentepossibili, aiutando nella formazione di PCK mirate ad individuare tali piste e a superare i nodi problematici (Shulman 1986; Duit 2006;….). • Contestualizzare i contenuti in modo che abbiano più senso per gli studenti, siano culturalmente più significativi e integrati con il resto delle loro conoscenze, li aiutino a comprendere la natura della Scienza (…..).

5. Obiettivi della tesi • Analizzare ilruolo del corso di Storia della Scienzaallaformazionescientifica di un campione di futuri insegnanti di scuola primaria e dell'infanzia del corso di Scienze della Formazione Primaria dell'Università di Udine (due coorti di studenti: C1 a.a. 2011-2012 (N1=29) ; C2 a.a. 2012-2013 (N2=27) • Alla costruzione di: • PCK sulle difficoltà d'apprendimento degli studenti nei loro percorsi concettuali, attraverso l'analisi di difficoltà che storicamente sono state incontrate nello sviluppo della scienza • competenze nella progettazione didattica, che si avvalga del contributo della Storia della Scienza

6. STRUMENTI E METODI DI ANALISI • Parti del portfolio analizzate: • A) Pre-Questionario: 44 (21 di C1 e 23 di C2) • B) Post-Questionario: 26 (14 di C2 che avevano anche risposto al Pre-Questionario) • C) Spunti didattici del Quaderno dell’insegnante: 14 (C2) • I 14 corsisti (SC2) di cui si dispone dei tre strumenti A), B), C) costituiscono il sotto-campione centrale per l'analisi svolta. Riposte aperte: analisi con i criteri della ricerca qualitativa (Erickson, 1998 - Niedderer, 1989) individuando gli elementi emersi, i modi di rispondere alternativi qualitativamente differenti (Niedderer, 1989 – Stephanou, 1999) in cui gli studenti hanno concettualizzato il fenomeno studiato, nella prospettiva della metodologia di analisi fenomenografica (Marton, 1981)

7. STRUMENTI E METODI DI ANALISI Test 2 modificato di Yates per piccoli campioni: - vi sono differenze statisticamente significative tra le due coorti C1 e C2? - vi sono differenze statisticamente significative tra SC2 e i restanti di C2? Test di Spearman: - Ricerca di correlazioni tra categorie di risposte a quesiti diversi del questionario.

8. Obiettivi formativi del Corso di Storia della Scienza: • fornire una panoramica sia in chiave storica, sia disciplinare dei nodi concettuali affrontati alla nascita delle scienze moderne: fisica, astronomia, biologia/medicina/scienze della natura, scienze della terra, matematica • attivare una riflessione sulla natura dellascienza(statuti epistemici delle diverse discipline trattate) • avere esperienza delle diverse valenze della Storia della Scienza nella Didattica Scientifica e nella formazione degli insegnanti di scuola primaria, in particolaresu: • nodi concettuali di caratterestorico • esperimenti didattici ispirati da esperimentistorici • proposte di attività didattiche ispirate o incentratesu Storia della Scienza

9. Il questionario Il questionario (proposto all'inizio e alla fine del corso) è diviso in due parti: Parte A –obiettivi del corso; Parte B - PCK • Parte A): • obiettivi di questo corso? • Attività? • modalità di lavoro? (Come?); • Contenuti? (Su cosa?); • come contribuisce un corso su Storia della Scienza alla formazione della professionalità insegnante per l'educazione scientifica? • Mira a: esplorare l'aspettativa (pre) e la percezione (post) dei corsisti riguardo al contributo alla professionalità docente del corso.

10. Il questionario • 7 quesiti: propongono simulazioni di contesto classe che esplorano nodi concettuali dei principali ambiti tematici sviluppati. • Cinque propongono frasi o concezioni tipiche di studenti che richiamano concezioni storiche (sfericità della Terra e viaggi Colombo; liquidi e solidi; natura atomica della materia; Evoluzionismo secondo Lamarck e creazionismo; moto del proiettile), : Parte B -PCK •  Si richiede di commentarle per fare emergere il punto di vista del corsista •  Indicare con quali concezioni storiche esse risuonano •  come poter affrontare i nodi d'apprendimento sottesi alle affermazioni degli studenti •  spunti didattici relativi alla Storia della Scienza su questo punto. • Un quesito: natura della scoperta scientifica (da una frase di Galilei): • commentarla e collegandola ad altre concezioni precedenti • Un quesito: argomentazioni storiche a supporto della relatività del moto

11. Il portfolio del corso 1) il quadernodell'insegnante, costituito da due parti: - una composta dalla rielaborazione e integrazione degli appunti di lezione - una relativa agli spunti didattici per fare scienza con i bambini Tale seconda parte è stata oggetto di analisi in merito a: • Contenuti su cui si sono incentrati tali spunti • Carattere di tali spunti ((che è stata quella oggetto d’analisi)

12. Analisi pretest (n1= 21; n2=37): Q1 obiettivi corso 58 %  formazione culturale dell’insegnante su sto-sci, natura scienza 19 %  formazione culturale dell’insegnante su contenuti scientifici 23 %  formazione sulla didattica (scientifica)

13. Analisi post test (n2A= 11; n2B=14)- QA1 Obiettivi del corso Cat mutuamente esclusive • 4 (15%) • 4 (15%) • 15 (60%) 3 (10%)

14. Analisi pre/post test (n1= 21; n2=37 Nnf11; Nf 14): • Q2 Quali attività • Nel Pre questionario • Esperimenti/lezioni frontali/attività di gruppo (57%) • Lab did (7%) • ricerche e approfondimenti 7% • Nel Post questionario • Si aggiungono attività di discussione e laboratorio didattico e PCK (30%), esempi didattici (11%) Q3 come? Riguardo alle modalità di lavoro le categoria In ingresso e in gran parte in uscita coincidono con quelle delle attività (è necessario uno specifico lavoro per formare insegnanti a distinguere attività e modalità di lavoro) QA4: su cosa? Da una esclusiva propensione a contenuti scientifici (32%) o di storia della scienza (33) A una più diffusa attenzione ad attività per capire come affrontare la materia con i bambini e che argomenti trattare (23 %) con analoghe % per le voci citate nel pre questionario

15. Analisi pre/post test (n1= 21; n2=37 Nnf11; Nf 14): Q5 Come il corso contribuisce alla professionalità docente

16. Analisi quesiti PCK Uno studente in classe, parlando con i suoi compagni della scoperta dell'America, afferma che Cristoforo Colombo con il suo viaggio dimostrò che la Terra è rotonda, contrariamente alle credenze sino ad allora che attribuivano alla Terra una forma piatta. Un secondo studente afferma: “nelle immagini della Terra secondo la divina commedia era tonda...”. • Dei 77% dei rispondenti: • 46% : giudizio di correttezza delle due affermazioni (40% I corretto; 6% II corretto) • 31%: i due studenti rispondono in base a fonti diverse 1.1 commentare la posizione di ciascuno studente • - 71% Discute le due posizioni indicando il ruolo esplorativo del viaggio di Colombo e non di dimostrazione della sfericità della Terra e positiva connessione tra immagine della Terra Dantescae concezioni antiche sulla sfericità della Terra • 14% Giudizio di correttezza sull’asserzione del primo studente. • 10% risposte in base a fonti diverse

17. Analisi quesiti PCK Uno studente in classe, parlando con i suoi compagni della scoperta dell'America, afferma che Cristoforo Colombo con il suo viaggio dimostrò che la Terra è rotonda, contrariamente alle credenze sino ad allora che attribuivano alla Terra una forma piatta. Un secondo studente afferma: “nelle immagini della Terra secondo la divina commedia era tonda...”. - periodo storico (a grandi linee) in cui si è affermata l’idea della sfericità della terra - spunti didattici per un'integrazione di Storia e Scienza nella didattica su questo punto

18. - riconducibilità storica dei nodi: ad es. riconoscimento della teoria evoluzionistica di Lamarck e sua distinzione da quella di Darwin - modi di intervenire in classe: spunti didattici per un'integrazione di Storiadella Scienza e didattica, attraverso soprattutto attivitàpratiche.

19. Conclusione Il corso di Storia della Scienza ha contribuito: • alla formazione della professionalità dei futuri docenti di scuola primaria su come strutturare e rappresentare i contenuti per l'insegnamento diretto con gli studenti, riconoscendo le idee comuni e i nodi storici ad essi sottesi, • a elaborare delle strategie didattiche specifiche che possano essere utilizzate in aula per giungere a specifici snodi concettuali, integrando contenuti scientifici e delle scienze umane (es. confronto e scambio di idee tra pari) per ridurre il meno proficuo formalismo Sono maturate competenze nella messa a punto di attività laboratoriali focalizzate su specifici obiettivi, superando la genericità che spesso caratterizza la progettazione dei docenti in formazione, per quanto tali proposte non si siano strutturate in veri e propri percorsi didattici.

20. Conclusioni • I seguenti argomenti sono restati problematici per i corsisti anche a fine corso: • Caratterizzazione dei liquidi e natura del nodo per cui si attiva l’associazione liquido-acqua • spinta della mano e moto del proiettile (e teoria dell’impetus) • Concezione neoplatonica di Galilei sulle teorie scientifica (ossia scoperta scientifica come lettura di leggi scritte nella natura in linguaggio matematico vs teorie scientifiche come libere costruzioni del pensiero umano)