La conoscenza scientifica a scuola: problemi concettuali, metodologici e didattici

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dc.contributor.advisor Salatin, Arduino it_IT
dc.contributor.advisor Constantino, Gustavo Daniel it_IT
dc.contributor.author Carrozza, Maria Antonietta <1954> it_IT
dc.date.accessioned 2010-06-07T11:34:50Z it_IT
dc.date.accessioned 2012-07-30T16:03:41Z
dc.date.available 2010-06-07T11:34:50Z it_IT
dc.date.available 2012-07-30T16:03:41Z
dc.date.issued 2010-05-07 it_IT
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10579/1017 it_IT
dc.description.abstract Una grande messe di dati ha messo in evidenza che l’insegnamento delle scienze a scuola appare problematico per una molteplicità di fattori; in primo luogo le pratiche di insegnamento/apprendimento sono epistemologicamente scorrette, nella realizzazione infatti mirano maggiormente alla ricezione delle informazioni piuttosto che porre attenzione ai processi di produzione della conoscenza. Si è proposto un modello di laboratorio scientifico come modo tipico del procedere epistemologico. Le ipotesi che hanno guidato il percorso di ricerca si sono incentrate sulla formulazione e sperimentazione di un modello di laboratorio scientifico messo in pratica da azioni didattiche incentrate sulla ricostruzione dei concetti scientifici e sul mutamento concettuale. Sulla base degli esiti di molte indagini attuali che mettono in evidenza l’esistenza di teorie naif sulla concezione dei fenomeni scientifici che compromettono l’apprendimento delle teorie della scienza accreditata, si è ideato e realizzato un modello che ha comportato un lavoro su due piani, quello degli studenti della secondaria inferiore della comunità in cui è stata svolta la ricerca e quello degli insegnanti. Gli studenti sono stati coinvolti in attività sperimentali o problemi concettuali che hanno consentito la ristrutturazione dei concetti scientifici o il mutamento delle concezioni naif, come ad esempio la concezione della materia, in favore delle teorie scientificamente accreditate. Gli studenti sono stati impegnati con attività che hanno sfruttato l’interazione cognitiva e la progettualità dei gruppi. I docenti sono stati coinvolti, con incontri fuori d’aula, in azioni di riflessività sulla disciplina e sulle pratiche didattiche per attivare l’evoluzione di nuovi modi di concepire “l’insegnabilità” delle discipline scientifiche e per ricercare pratiche più efficaci nell’insegnamento/apprendimento delle scienze. In affiancamento in aula, infatti, sono stati coinvolti in azioni di osservazione/dimostrazione dell’efficacia di nuovi modelli di insegnamento delle scienze sul campo. it_IT
dc.description.abstract A large amount of data has shown that science teaching in schools is problematic for a variety of factors; at first, the practice of teaching / learning are epistemologically incorrect because aimed more to the receipt of information rather than to pay attention to the processes of knowledge production. We proposed a model of scientific laboratory as a typical way for the epistemological proceed. The research basic assumptions have been focused on the formulation and testing of a laboratory model of science where the teaching actions are finalized to the reconstruction of scientific concepts and conceptual change. Based on the results of many surveys which show the existence of naive theories on the conception of scientific phenomena that undermine the learning of scientific theories, a model was designed and realized that has led to work on two levels, the level of students of secondary school (age 11th-14th) and the level of teachers. The students were involved in practical experimental activity or in conceptual problems solution that allowed the restructuring of scientific concepts or the change of naive conceptions, such as the conception of matter, to scientific theories. Students were busy with activities that have exploited the cognitive interaction and the groups planning. The teachers have been involved, outside of the classroom, in reflexivity actions on the teaching discipline and the teaching practices to enable the development of new ways of conceiving the "ability to teach" science and to research the best practice in teaching and learning of science. Moreover, with a tutor supervision in the classroom, teachers have been involved in actions to observe and demonstrate the in-field effectiveness of science education new models. it_IT
dc.format.medium Tesi cartacea it_IT
dc.language.iso it it_IT
dc.publisher Università Ca' Foscari Venezia it_IT
dc.rights © Maria Antonietta Carrozza, 2010 it_IT
dc.subject Conoscenza scientifica it_IT
dc.subject Cambiamento concettuale it_IT
dc.subject Istruzione scientifica it_IT
dc.subject Laboratorio scientifico - Modello it_IT
dc.title La conoscenza scientifica a scuola: problemi concettuali, metodologici e didattici it_IT
dc.type Doctoral Thesis it_IT
dc.degree.name Scienze della cognizione e della formazione it_IT
dc.degree.level Dottorato di ricerca it_IT
dc.degree.grantor Facoltà di Lettere e filosofia it_IT
dc.description.academicyear 2008/2009 it_IT
dc.description.cycle 22 it_IT
dc.degree.coordinator Margiotta, Umberto it_IT
dc.location.shelfmark D000947 it_IT
dc.location Venezia, Archivio Università Ca' Foscari, Tesi Dottorato it_IT
dc.rights.accessrights openAccess it_IT
dc.thesis.matricno 955309 it_IT
dc.format.pagenumber 568 p. it_IT
dc.subject.miur M-PED/01 PEDAGOGIA GENERALE E SOCIALE it_IT
dc.description.tableofcontent Sommario 1. Introduzione 14 1.1. Insegnare scienze oggi: contesti, esigenze, problemi e tendenze 14 1.1.1 Introduzione al problema e contestualizzazione 14 1.1.2 Ragioni della scelta dell’argomento e della sua delimitazione 22 2. Conoscenza scientifica e mente: processi, concetti e 24 linguaggio 24 2.1 La natura della scienza(NOS) 24 2.2. Concezioni degli allievi sulla natura della scienza 28 2.3. Concezioni dei docenti sulla natura della scienza 29 2.4. L’insegnamento e l’apprendimento della natura della scienza 31 2.5 I processi della conoscenza scientifica 34 3. Il sistema cognitivo 43 3.1 La concezione del pensiero: pensiero ragionamento 43 3.2 Relazioni tra i modi di concepire il pensiero e il processo di insegnamento/apprendimento 45 3.3 Concezione ecologica della mente: pensiero e processi cognitivi come sistemi autogenerativi soggettivi e intersoggettivi. 48 3.4 Processi cognitivi e basi neurologiche 51 3.5 La transizione dalla concezione lineare a quella della complessità 54 4. Concetti, linguaggio e scienze 57 4.1 La natura dei concetti e i legami con le categorie lessicali 57 4.2 Interazione sociale, cultura, lingua e categorizzazione cognitiva 61 4.3 La lingua quale strumento organizzatore della cognizione 63 4.4 I risvolti didattici di queste concezioni nell’insegnamento/apprendimento delle scienze 66 5. L’apprendimento delle conoscenze scientifiche 69 5.1 Le teorie dell’apprendimento delle scienze 69 5.2 Rappresentazioni mentali sulla natura della scienza 79 5.3 Rappresentazioni mentali come credenze, le ricerche in campo scientifico 81 5.4 Le concezioni non conformi a quelle della scienza accreditata. Natura e fattori persistenza, prevedibilità e generalizzabilità. 87 5.7 Legami delle concezioni non conformi col linguaggio e con l’insegnamento 90 5.8 Le credenze epistemologiche e i mutamenti di credenze: gli approcci al cambio concettuale 94 5.6 Analogie tra teorie storiche e concezioni difformi, incidenza delle variabili culturali sulla costruzione di teorie naif 99 6. L’insegnamento delle scienze a scuola e i modelli di insegnamento 104 6.1 Modello di conoscenza dell’insegnante di scienze di Shulman e Grosman 105 6.2 Modello di pensiero ed azione docente di Clark & Peterson 111 6.3 modello didattico di Damiano, per una teoria dell’insegnamento 114 6.4 I focus dei modelli di conoscenza dell’insegnamento 118 6.5 Approcci e strategie generali d’insegnamento delle scienze: metodi convenzionali e standard 122 6.6 Il laboratorio nell’insegnamento delle scienze 125 6.7 I diversi modelli di laboratorio: SSCS e SWH 129 7. Un bilancio della rassegna proposta: le ragioni del laboratorio e le ipotesi di ricerca 132 7.1 Verso un nuovo modello di laboratorio scientifico: le ragioni del laboratorio scientifico 137 7.1.1Ambito del Laboratorio Sperimentale 149 7.1.2 Ambito del laboratorio classe 153 7.1.3. Ambito del laboratorio sul Territorio 154 7.2 Il nuovo modello: tipologie di azioni di insegnamento/apprendimento 159 8. Il disegno di ricerca 164 8.1 Articolazione della ricerca : il contesto e i docenti 165 8.2. L’organizzazione metodologica della ricerca 169 8.3. Ampliamento della documentazione di ricerca: interviste etnografiche e narrazioni 178 8.4. la conclusione delle ricerca: negoziazione dell’uscita dalla comunità scolastica 183 9. I risultati della ricerca condotta: focus group e laboratorio scientifico 184 9.1. I risultati del focus group riguardo le concezioni dei docenti sulla scienza 184 9.2 I risultati del focus group su “cos’è un’ipotesi” e “cos’è un esperimento” 188 9.3 I risultati del focus groop su “cos’è un modello, qual è la sua finalità” 190 9.4 I risultati del focus group su “cos’è l’insegnamento”, “che cosa differenzia l’insegnamento delle scienze dalle altre discipline” 195 9.5 L’ampliamento della documentazione di ricerca: la restituzione come occasione di discussione ulteriore 198 9.6 I risultati del focus group su “cos’è il laboratorio di scienze, a cosa serve, perché è importante fare laboratorio di scienze” 200 9.7 Le mappe come rappresentazione di concezioni di cui si vuole aver traccia 206 9.8 Il lavoro con gli insegnanti 210 9.9. I risultati del focus groop specifici: le concezioni sui “viventi e le caratteristiche peculiari” 215 9.10. I risultati del focus groop specifici: le concezioni su “materia e sue trasformazioni” 218 10. I risultati dell’indagine sulle cognizioni degli studenti e della sperimentazione del modello di laboratorio scientifico 223 10.1 I risultati del questionario sui viventi e della conversazione clinica nelle classi 223 10.2 i risultati del questionario sulla materia e sue trasformazioni e della conversazione clinica nelle classi 226 10.3 La sperimentazione del modello di laboratorio scientifico: i risultati ottenuti 231 10.4 L’ intervento nel laboratorio: i vincoli della progettazione 236 10.5 Le tipologie di azione nel laboratorio sperimentale: differenziazione e risultati 239 10.5.1 il laboratorio per la ristrutturazione dei concetti: risultati ottenuti 242 10.5.2 Le azioni del LpRC rilevabili dai risultati 251 10.5.3 laboratorio per il cambio concettuale: condizioni di attuazione 271 10.5.4 Il laboratorio sperimentale: la tipologia LpCC e i risultati ottenuti 275 10.5.5 Il laboratorio classe LC e il laboratorio LpCC: condizioni di attuazione 289 10.5.6 I risultati della videoregistrazione: dal rivedersi la negoziazione dell’intervento e la sperimentazione dell’LC. 293 10.5.7 L’esito del negoziato: il patto sul percorso e i risultati della conversazione clinica 296 10.5.8 Il laboratorio Classe: la tipologia LpCC e le azioni PCMCC 300 11. Considerazioni finali: Risultati e prospettive 322 11.1. Valutazione complessiva della ricerca e esiti più importanti 322 11.2 Considerazioni sulla metodologia della ricerca 324 11.3 Risultati riguardo alle competenze degli studenti 327 11.4 Considerazioni sull’insegnamento delle scienze 329 11.5 La competenza professionale degli insegnanti come obiettivo delle politiche di formazione 338 11.6 Considerazioni sulla formazioni dei docenti di scienze 343 11.7 Prospettive future di ricerca 348 12. Allegati 349 Allegato 1 349 Allegato 1a: I risultati dei focus group “che cosa differenzia l’insegnamento delle scienze dalle altre discipline 349 Alegato 1b: Che cosa aveva favorito il permanere di un insegnamento trasmissivo nonostante i corsi di laboratorio e sul cooperative learning frequentati 351 Allegato 1c: Risultati del focus group “Quali difficoltà di apprendimento generano negli studenti di 11-14 anni le materie scientifiche?” 352 Allegato 1d: Risultati del focus group “cos’è il laboratorio di scienze, a cosa serve, perché è importante fare laboratorio di scienze” 353 Allegato 2 355 Allegato 2a: il laboratorio di scienze della scuola (foto del laboratorio) 355 Allegato 2b: Il laboratorio di scienze durante la ricerca (foto) 356 Allegato 3 357 Allegato 3a: Schede di laboratorio usate dai docenti prima della sperimentazione 357 Allegato 3b: Schede di laboratorio usate dai docenti prima della sperimentazione 358 Allegato 4. Scheda di laboratorio utilizzata dai docenti prima della sperimentazione 359 Allegato 5 360 Allegato 5a: Scheda Laboratorio di biologia prima della sperimentazione 360 Allegato 5b: SCHEDA di Laboratorio di Biologia 361 Allegato 5c: SCHEDA di Laboratorio di Biologia 362 Allegato 6 363 Allegato 6a: Diario 363 Allegato 6b: Incontri riflessione/ricostruzione 364 Allegato 7: Significato di “controllo” 366 Allegato 8: la materia, i suoi stati, le sue trasformazioni 367 Allegato 9: Questionario “caratteristiche peculiari dei viventi” 370 Allegato 10: Conversazione clinica 1C 371 Allegato 11: mappa classe 1C 372 Allegato 12: conversazione clinica 1A 373 Allegato 13: Mappa classe 1A 374 Allegato 14: Questionario: la Materia e sue trasformazioni 375 Allegato 15. Scheda da libro di testo 376 Allegato 16: conversazione clinica classe 1 377 Allegato 17: conversazione clinica classe 2 380 Allegato 18: mappa sulle cognizioni in possesso classe 1 383 Allegato 19: mappa sulle cognizioni in possesso classe 2 384 Allegato 20: conversazione clinica classe 3 385 Allegato 21: mappa sulle cognizioni in possesso classe 3 388 Allegato 22: conversazione clinica classe 4. 389 Allegato 23: mappa sulle cognizioni in possesso classe 4 391 Allegato 24: Problem solving 392 Allegato 25: scheda guida per la progettazione 393 Allegato 26: scheda guida per le conoscenze in possesso 394 Allegato 26a: risultati GR 1 394 Allegato 26b: risultati GR 2 395 Allegato 26c: risultati G3 395 Allegato 26d: risultati GR4 396 Allegato 26e: risultati Gr5 396 Allegato 26f: risultati Gr6 397 Allegato 27: scheda guida per la progettazione 397 Allegato 28: risultati schede guida Progettazione 398 28a: Risultati GR 1 398 Allegato 28b: risultati GR2 399 Allegato 28c: risultati GR3 400 Allegato 28d: risultati GR 4 401 Allegato 28e: risultati GR5 Gr 5 402 Allegato 28f: risultati GR6 403 Allegato 29. Compito di apprendimento 403 Allegato 30. Ipotesi e definizione operativa del progetto da parte dei gruppi 404 Allegato 31. Le narrazioni dei gruppi di studenti dell’esperienza della reazione tra aceto e bicarbonato 410 Allegato 32. Progetto operativo della trasformazione: limatura di ferro +acido cloridrico 416 Allegato 33. Narrazioni dei gruppi della trasformazione chimica limatura di ferro + acido cloridrico 420 Allegato 34 424 Allegato 34a. Riformulazione della mappa sulle trasformazioni chimiche dopo la discussione di intergruppo 424 Allegato 34b: generalizzare le trasformazioni chimiche, riconoscere una trasformazione da indizi 425 Allegato 35. Questionario informativo sul tema della combustione 431 Allegato 36. Organizzazione dei due gruppi di studenti per le attività sulla combustione 432 Allegato 37. Conversazione clinica con il piccolo gruppo di studenti 433 Allegato 38. Mappa della rappresentazione della conoscenza del piccolo gruppo di studenti 436 Allegato 39. Compito di apprendimento gruppo piccolo 437 Allegato 40. Risultati del progetto operativo del piccolo gruppo 437 Allegato 40a Gr. 1 piccolo 437 Allegato 40b. Gr.2 piccolo 438 Allegato 41: discussione intergruppo 439 Allegato 42. Risultati del compito di apprendimento 439 Allegato 43. La Combustione di una candela nel grande gruppo 441 Allegato 44. Lavoro con il gruppo classe(18 studenti). Lievito e candela accesa 446 Allegato 45. Regole per la discussione dopo aver riunito i gruppi e la discussione 450 Allegato 46. Domande aiuto e risposte degli studenti per comprendere lo scritto del sito 452 Allegato 47. Esperimento: la candela accesa sulla pentola di acqua bollente 453 Allegato 48. Esperimenti sui gas. Cosa si vede uscire da una siringa in diversi ambienti 453 Allegato 49 . Cosa si vede uscire da una siringa riempita di liquidi diversi in diversi ambienti 457 Allegato 50. Cosa si avverte sul palmo della mano 458 Allegato 51. Le proprietà dell’aria 459 Allegato 52. Effetti sulla fiamma della candela 460 Allegato 53. Narrazione degli studenti 461 Allegato 54. Narrazione dell’insegnante delle classi seconde dopo l’attività delle reazioni chimiche 462 Allegato 55. Estratto programmazione del docente 464 Allegato 56. Intervista al docente dopo la lettura della sua programmazione riguardo al tema 464 Allegato 57. Risultato conversazione clinica con gli studenti sull’ereditarietà dei caratteri 467 Allegato 58. Mappa conoscenze in possesso degli studenti sull’ereditarietà dei caratteri 471 Allegato 59. Pagine di Diario del ricercatore 472 Allegato 60. Le foto tratte dalle videoregistrazioni eseguite nella classe terza 474 Allegato 61. Alla scoperta degli organi sessuali delle piante 475 Allegato 62. Risultati compito apprendimento 2. 478 Allegato 63. Risposte al problema posto dal gruppo 3 482 Allegato 64. Narrazione gruppi sull’attività organi riproduttivi delle piante 486 Allegato 65. L’azione di previsione: incrocio crociato 487 Allegato 66. Risultati attività incrocio crociato e narrazioni dei gruppi 488 Allegato 67. Diario della Discussione in intergruppo: i risultati dei lavori svolti dagli studenti sull’incrocio crociato 492 Allegato 68. Presentazione agli studenti della modalità di incrocio crociato messa a punto da Mendel 493 Allegato 69. Pagine di Diario del ricercatore dopo l’attività di incrocio crociato 494 Allegato 70. Gli incroci di Mendel 495 Allegato 71. Compito di apprendimento su incroci mendeliani e linee guida 497 Allegato 72. Previsione sul carattere “bianco” 498 Allegato 73. Risultati Lavori di gruppo relativi alla scheda guida e alla previsione dell’incrocio monoibrido 499 Allegato 74. Diario attività incrocio RxB 506 Allegato 77. Conversazione clinica sui Modelli scientifici e Mappa degli studenti 512 Allegato 78. Compito di apprendimento dati risultati incroci mendeliani 515 Allegato 79. Presentazione lavori e discussione per modellizzazione 520 Allegato 80. Compito di apprendimento: attività sulla mitosi 526 Allegato 81. Risultati compito apprendimento attività mitosi 527 Allegato 82. Il laboratorio classe della classe terza 533 Allegato 83. Compito di apprendimento. Il lavoro sul linguaggio 535 Allegato 84. Risultati compito di apprendimento linguaggio 536 Allegato 85. Costruzione collettiva dei significati 540 Allegato 86. Concetti genetici specifici 542 Allegato 87. Audioregistrazione: il carattere polisemico e monosemico dei linguaggi 545 Allegato 88. Sintesi della discussione sul linguaggio della genetica 547 Allegato 89. Mappa: le caratteristiche del linguaggio della genetica 548 Allegato 90. Audioregistrazione dialogo collettivo: a che serve il linguaggio scientifico? 549 Allegato 91. La sintesi “a che serve il linguaggio scientifico 550 Allegato 92. La mappa riformulata sul linguaggio della genetica 551 Allegato 93. Narrazione dell'esperienza da parte dell’insegnante della classe 3a 552 Allegato 94. Applicazione sui concetti dell’ereditarietà mendeliana 553 Bibliografia 557 it_IT
dc.identifier.bibliographiccitation Carrozza, Maria Antonietta. "La conoscenza scientifica a scuola: problemi concettuali, metodologici e didattici", Università Ca' Foscari Venezia, Tesi di dottorato 22. ciclo, 2010 it_IT


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