7. Risultati della valutazione in Germania

Il presente percorso è stato messo alla prova nei livelli 5° e 6° (età dai 10 ai 12 anni) per la materia di Scienze Naturali nella scuola superiore dello stato tedesco del Nord Reno - Westfalia. Tutti e quattro gli insegnanti che hanno effettuato la prova sono docenti di biologia e due insegnano anche chimica. Il percorso è stato fatto tra l’autunno del 2005 e la primavera del 2006. Ogni unità didattica ha richiesto dalle 16 alle 18 ore frontali in classe.

Scuola: Gesamtschule Else Lasker-Schüler (scuola superiore), Wuppertal, Germania

Insegnanti:                Thomas Engelsiepen
                               Peter Schill
                               Marilyn Morgan
                               Charlotte Herbst.

E’ risultato molto utile per la preparazione del percorso il fatto che tutti gli insegnanti lavorassero nella stessa scuola poiché hanno potuto facilmente scambiare le loro idee ed usare il percorso in classi parallele. Nelle riunioni i colleghi avevano la possibilità di discutere a lungo le proprie esperienze sul percorso “Alla ricerca di Indizi”. Queste esperienze verranno riassunte sotto nell’ottica degli obbiettivi specifici dell’unità didattica ed i concetti di vita quotidiana degli alunni, i quali erano sempre presi in considerazione.

E’ stato possibile usufruire del piacere che deriva dalla scoperta e dall’apprendimento. In particolare, i contesti scientifici, adatti all’età, si sono rilevati visibili agli alunni prendendo in considerazione le loro esperienze personali, osservazioni precise, indagini autonome, esperimenti e valutazioni. Inoltre si sono sviluppate le abilità personali e sociali. Tutti i colleghi hanno osservato che l’espressione di queste abilità era dovuta al fatto che gli alunni erano stati responsabilizzati del proprio apprendimento, usando in maniera consapevole le strategie imparate, e collaborando con altri nella risoluzione di questioni scientifiche e nella preparazione dei concetti. Le relazioni effettuate dagli insegnanti hanno confermato che questo percorso ha permesso agli alunni di acquisire ed ampliare l’uso delle abilità rapportate ai processi (queste abilità descrivono la capacità di agire in situazioni che richiedono processi di ragionamento scientifico abbinato alle tecniche operative). In modo particolare, il giallo ha fornito la possibilità agli alunni di mettere in pratica le conoscenze acquisite riguardanti le tecniche scientifiche semplici di verifica seguite da una presentazione appropriata dei fatti. Durante il percorso gli alunni hanno potuto ampliare le proprie abilità rapportate ai processi nei seguenti campi:

Obiettivi in riferimento ai processi:

Osservare	Descrivere	Formulare domande
Pianificare	Esaminare	Concludere
Riflettere	Collegare	Usare
Collaborare	Comunicare	Argomentare

Inoltre, dalle riunioni con gli insegnanti di scienze sono emerse tante proposte utili per quanto riguarda il lavoro concreto delle dieci stazioni ed il giallo. Queste proposte vengono descritte brevemente in seguito insieme ad una giustificazione delle modifiche conseguenti al percorso.

Stazione 1: Analisi dei diversi inchiostri

La consegna si adatta bene all’illustrazione del fenomeno della solubilità nell’acqua. Gli alunni hanno potuto contribuire usando le proprie convinzioni derivate dalla vita quotidiana riguardanti gli indicatori “impermeabili” e “non-permanenti”. Sono stati in grado di usare processi di separazione per scoprire che l’inchiostro nero è una miscela di vari colori, correggendo così l’idea sbagliata che il colore corrisponde ad un unico pigmento. Sono riusciti a passare dalla fase dell’osservazione dell’oggetto all’osservazione della sostanza di cui l’oggetto è composta. Lo scopo del lavoro di questa stazione è la comprensione del processo di analisi, non i termini usati in relazione col principio della separazione (fasi statiche e mobili). Se un gruppo di alunni riesce a finire presto il lavoro, può passare all’analisi di altri materiali usando la carta per la cromatografia.
Proposte di modifiche: Sono sorti dei dubbi se l’uso di un assegno falsificato sia appropriato all’età degli alunni, poiché vengono poco usati ormai gli assegni nella società odierna. Si potrebbe sostituire questo esempio con la storia di una giustificazione di un genitore falsificata.

Stazione 2: L’identificazione delle impronte digitali

Nessun problema è stato riscontrato riguardante il principio del confronto tra impronte digitali. E’ stato significativo il progresso dimostrato nell’abilità di fare osservazioni precise. Se un gruppo di alunni riesce a finire presto il lavoro, può passare a materiali supplementari di dattiloscopia.

Stazione 3: L’indagine sui diversi peli e capelli

Gli esperimenti di questa stazione hanno dimostrato che l’uso corretto del microscopio è fondamentale. Durante il lavoro di questa stazione non c’è stato tempo di introdurre informazioni sul microscopio. Bisognerebbe fare ciò prima di cominciare il percorso. Materiali per l’unità didattica appropriata si trovano nella Sezione 4.1 dei materiali didattici. E’ consigliabile che gli alunni abbiano già avuto esperienza nel disegnare gli oggetti osservati al microscopio. Una modifica si è presentata necessaria. L’insegnante deve preparare i campioni per il microscopio prima della lezione. Gli alunni hanno trovato difficile fare l’impronta dei peli con l’uso dello smalto per le unghie.

Stazione 4: L’evaporazione della coca cola e cola light

Questo esperimento importante ha reso più facile il collegamento intellettuale tra i residui trovati nell’esperimento e l’identificazione della coca cola e cola light. Gli alunni percepivano la soluzione come miscela omogenea separabile attraverso il processo di evaporazione. Ciò ha fondato la base per la comprensione dei concetti di solventi / sostanze sciolte e scioglimento / cristallizzazione. Si raccomanda sorveglianza durante l’uso del becco di Bunsen. Bisognerebbe fare una lezione di preparazione all’uso prima di iniziare. I materiali per l’unità didattica corrispondente si trovano nella Sezione 4.2 dei materiali didattici. Per quanto riguarda la valutazione di questa stazione è stato utile introdurre una preparazione precedente delle tre fasi.

Stazione 5: Il riscaldamento di due solidi bianchi

L’esperimento ha messo in moto i processi di ragionamento che, nel contesto dello spirito del rapporto “Se-allora”, potrebbero essere collegati in maniera logica e ampliati per creare una strategia (“Se il solido bianco si scolora durante il riscaldamento, allora si tratta dello zucchero”). C’è stata, comunque, una tendenza da parte degli alunni di prestare più attenzione allo stato finale, che veniva poi usato per identificare le sostanze, che ai processi della reazione chimica. Perciò, anche qui, l’attenzione si è concentrata più sull’uso di un processo di separazione che sulla comprensione dei concetti di scioglimento, di decomposizione e di reazione chimica.

Stazione 6: L’individuazione degli acidi

A questa stazione gli alunni hanno completato impegnative consegne pratiche. Solo attraverso esperimenti effettuati con precisione sono stati in grado di esplorare il principio che sta alla base di un indicatore. Il tempo disponibile ha consentito di passare ai contrasti tra gli acidi e le basi.

Stazione 7: Il recupero da una miscela dei materiali

L’uso pratico di tre processi di separazione illustra chiaramente quale processo si adatta a quale miscela. Gli alunni sono stati in grado di chiarire le idee riguardanti il fatto che le proprietà specifiche di una sostanza si possono usare nei processi chimici e fisici di separazione – anche senza definizioni precise di sospensioni e di soluzioni.

Stazione 8: La cristallizzazione dello zucchero e del sale

Gli alunni non hanno riscontrato nessuna difficoltà nell’applicazione del principio della identificazione attraverso il confronto. Anche per questa stazione si è rilevata utile una precedente preparazione all’uso del microscopio.

Stazione 9: I messaggi segreti

La conoscenza dei vari tipi di messaggi segreti non è stata fondamentale per poter affrontare il giallo. L’inclusione di questa stazione, comunque, è stata utile poiché gli esperimenti hanno motivato gli alunni e nello stesso tempo hanno favorito una precisione nelle capacità di osservazione.

Stazione 10: La densità di due tavolette di cioccolata

Questo esperimento, abbinato ad una scheda di lavoro molto strutturata, ha colpito gli alunni ed ha aiutato loro ad arrivare gradualmente alla comprensione della densità come una grandezza composita - la massa e il volume devono essere considerati per poter fare una osservazione esplicita. Confrontando diversi tavolette di cioccolato si sono resi conto della densità come proprietà specifica della sostanza, indipendentemente della grandezza del campione. Per facilitare il collegamento cognitivo del galleggiamento/affondamento e la densità dell’acqua, oltre a favorire una discussione più approfondita, si potrebbe ampliare questo argomento con ulteriori esperimenti: usando l’etanolo al posto dell’acqua, entrambe le tavolette affonderebbero!

In seguito al lavoro delle 10 stazioni del circuito di apprendimento …

… I colleghi hanno inserito un’ulteriore ora per discutere il livello di apprendimento. E’ stato possibile riflettere sui livelli di apprendimenti ottenuti in precedenza, ed il supporto di un testo di completamento sui metodi investigativi della polizia ha dato, da una parte, l’occasione di controllare la correttezza delle schede compilate dagli alunni, dall’altra, ha fornito la possibilità di discutere sulla collaborazione all’interno dei vari gruppi e su qualunque perplessità incontrata. Tutti gli insegnanti hanno confermato che gli alunni sono stati in grado di riflettere sul lavoro svolto e di riconoscere le vari strategie usate.

Il Giallo

Il lavoro da svolgere durante il giallo può essere considerato una verifica dell’apprendimento. Richiede circa cinque ore. Gli insegnanti coinvolti sono stati tutti d’accordo che questa fosse la parte più ambiziosa del percorso (sia per l’insegnante che per l’alunno!), e che bisognasse creare un’atmosfera produttiva e seria. A differenza della prima parte del percorso qui il ruolo dell’insegnante è cambiato; l’insegnante deve: conoscere bene i dettagli del giallo, sorvegliare bene i vari gruppi, seguire il progresso del lavoro dei gruppi, assicurarsi che gli alunni facciano le schede coscienziosamente.

Un risultato importante si trova nel fatto che i materiali didattici si sono rivelati adatti e comprensibili a tutti per quanto riguarda il caso, gli indizi e le informazioni sulle tre persone sospettate. Perciò tutti gli alunni sono riusciti a seguire i vari passi, scrivere bene le relazioni ed il report intermedio, dove hanno fatto un riassunto delle informazioni sulle tre persone sospette e sui risultati degli esperimenti effettuati (con l’aiuto dell’insegnante). L’insegnante diventa un “punto di riferimento”, per cui egli deve mantenere alta la motivazione per la risoluzione del caso, oltre a garantire un lavoro sistematico ed il raggiungimento dei risultati corretti.

Gli alunni sono obbligati a spiegare all’insegnante la loro strategia prima di ricevere i materiali che servono per gli esperimenti. Nonostante le diverse strategie per l’indagine degli indizi sviluppate dai vari gruppi, tutti sono riusciti a portare a buon fine gli esperimenti ed a mettere insieme secondo un filo logico le informazioni, scoprendo così il colpevole!

Riepilogo:

• Successo: nella comprensione dell’uso dei processi di separazione

• Buoni progressi: nell’abilità di effettuare esperimenti

• Buoni risultati: nella motivazione, lavoro di gruppo, collaborazione

• Maggior successo: il Giallo che facilita il legame tra teoria ed esperimenti e lo sviluppo di strategie.

• Grande impegno da parte degli insegnanti nell’organizzazione, preparazione e valutazione.

• Molto lavoro prima di iniziare il percorso, tempo necessario per osservare il lavoro svolto dagli alunni durante il percorso

• Consigliabile: sperimentare il percorso contemporaneamente in diverse classi