Il Conceptual Change

Propongo questo articolo a tutti coloro che vogliano approfondire il Conceptual Change. Esso ha taglio fortemente didattico-pedagogico sperimentato nel GEI (Giochi, Esperimenti, Idee) dell’Università degli Studi di Udine il cui motto era:

dal materiale povero al computer on – line
120 semplici esperimenti da fare e non solo da guardare

Leggendolo attentamente ci sono concetti che possono essere estrapolati anche per situazioni e ambienti diversi da quelli della scuola. Buona lettura!

La scienza è la natura! L’apprendimento della scienza richiede la “fatica” di fare collegamenti con la natura attraverso attività pratiche che scatenino il concetto di costruzione e forniscano esempi di procedure scientifiche tipiche di indagine.

Per questo motivo il ruolo dei laboratori di scienza ha sempre ricevuto la massima priorità nell’attenzione dei ricercatori in educazione scientifica. Nel corso degli ultimi venti anni la ricerca curricolare ha variamente, e talvolta in modo antitetico, messo alla prova operatività e lavoro anche pratico al centro delle strategie di istruzione. Il problema è ancora aperto e il consenso sul ruolo del lavoro pratico nel processo educativo e su come affrontare il lavoro pratico nelle scuole non è stato ancora raggiunto.

Recentemente dopo le difficoltà di apprendimento, ampiamente segnalate, causato dal divario tra l’esperienza di tutti i giorni e l’insegnamento scolastico della scienza, l’attenzione dei ricercatori si è spostata dal considerare la pianificazione curricolare in funzione del Cambiamento Concettuale e dei processi cognitivi in una prospettiva costruttivista.

Il contesto è fondamentale per l’apprendimento. Lo studente deve costruire attivamente la conoscenza attraverso l’interpretazione personale della suo/sua esperienza. Dare un senso richiede l’interazione con il contesto oggettivo e con i coetanei, ma il coinvolgimento personale dello studente con lo studio in oggetto è essenziale. Piaget aveva già sottolineato la necessità che il discente abbia un ruolo attivo: ha avvertito che la conoscenza ready-made (pronto-fatto) non può essere trasmessa in modo efficace e ha sottolineato l’importanza di fare degli errori per corregerli e favorire la consapevolezza nel riconoscere e collaudare i processi cognitivi durante il loro svolgimento.

Più di recente, le interazioni, i costruttivisti culturali e sociali concordano sull’importanza della continuità tra le cornici concettuali del personale e delll’imparato, di collegare la conoscenza al suo contesto di applicazione (situazione-learning) e di condividere le conoscenze con gli altri.

Quest’ultimo aspetto è stato recentemente sviluppato da un gruppo di psicologi italiani costruttivista socio-interactivist che ha dimostrato che la negoziazione e la condivisione di significati è la base dell’apprendimento. La negoziazione e la condivisione di significati si sviluppa il pensiero logico, come l’esperienza di rete con il computer.

Così le attività della scuola dovrebbero fornire il tempo per il coinvolgimento personale operativo, per esplorare le idee e la realtà, per mettere in pratica le ipotesi e per discutere interpretazioni.

Oggi il compito di costruire significati è diventato sempre più difficile, perché l’apprendimento non avviene attraverso l’esperienza diretta, ma è mediato da una serie complessa e spesso incoerente di simboli. Questo potrebbe essere il motivo alla base della rivalutazione di Papert del pensiero concreto, che la cultura dominante trascura in nome di una presunta superiorità del pensiero formale e astratto. Papert afferma la necessità di ponti oggettivi verso la costruzione di modelli interpretativi. Secondo Papert le entità del mondo astratto e virtuale devono dapprima acquisire una qualità oggettiva per diventare efficace nella costruzione di pensiero formale.

Il coinvolgimento pratico e concettuale dei singoli allievi diventa sempre più importante per l’innesco del conceptual change e poi per sostenere una consonanza esplicita tra progresso cognitivo e la struttura del soggetto in esame per qualsiasi attività educativa.

Il coinvolgimento pratico diventa una componente irrinunciabile della formazione scientifica.

Inoltre, secondo Caravita, la costruzione della conoscenza non è solo una attività della mente: riceve la promozione dall’ambiente culturale e dalle interazioni sociali che accompagnano le esplorazioni dello studente. La scuola chiusa e la classe centrata solo sui contenuti non devono essere più il modello a cui fare riferimento. L’apprendimento deve avvenire dentro e fuori della classe, in un ambiente sociale in cui il dibattito, il lavoro collaborativo e la comunicazione con gli altri sono apprezzati come modalità di normale e quotidiana attività di ragionamento collettivo.

In questa direzione molti suggerimenti per out-of-scuola, piacevole, giocosa educazione scientifica informale si stanno sviluppando nei science centre. Molto recentemente, ci sono state delle proposte di integrazione didattico-pedagogiche al modello classico di scuola al fine di attivare un centro di scienza e di sperimentazione verso nuove tecniche e metodologie!

Il nostro lavoro è una proposta innovativa per l’utilizzo di strumenti didattici informali per costruire legami tra esplorazioni spontanei dei bambini e il loro apprendimento della scienza organizzata nelle scuole, per moltiplicare le opportunità di attività sperimentali di manipolazione e di stimolare l’apprendimento attraverso l’operatività degli alunni. La nostra proposta comprende una collezione di semplici esperimenti chiamati Giochi, Esperimenti, Idee (Giochi Esperimenti Idee, GEI) e materiali scritti per favorire le esplorazioni dirette in relazione con l’apprendimento mirato. In questo senso può essere utilizzato sia nella formazione degli insegnanti e di ricerca didattica universitaria base.

Di seguito fornisco l’articolo in inglese  con il riferimento (in internet) delle note, per chi volesse approfondire e conoscere la bibliografia. Fornisco anche l’indirizzo internet dove troverete GEI.

http://www.fisica.uniud.it/GEI/GEIweb/ricerche/res.htm

Introduction

Science is about nature and learning science requires making connections with nature through practical activities that trigger concept building and exemplify typical scientific procedures of enquiry. For this reason the role of science labs always received high priority in the attention of researchers in science education [1]. In the course of the last twenty years curricular research has variously, and sometimes antithetically, put operativity and also practical work at the centre of educational strategies. The problem is still open and consensus on the role of practical work in the educational process and on how to approach practical work in schools has not been reached yet.
Recently, after the widely reported learning difficulties caused by the gap between everyday experience and school teaching of science [2], the attention of researchers shifted from considering curricular planning to considering the curricular dimension of the conceptual change and the cognitive processes in a constructivist perspective [3].
The context, it was found, is fundamental for learning. The learner must actively build knowledge through personal interpretation of his/her experience. Making sense requires interaction with the objective context and with peers. The learner’s personal involvement with the study subject is essential [4]. Piaget had already stressed the need that the learner play an active role: he warned that ready-made knowledge cannot be transmitted effectively and pointed out the importance of mistakes in recognizing the cognitive processes taking place [5]. More recently, the interactionist, cultural and social constructivists agree on the importance of continuity between personal and learned conceptual frames, of connecting knowledge to its context of application (situation-learning) and of sharing knowledge with others.
This last aspect was recently developed by a group of socio-interactivist constructivist Italian psychologists showing that the negotiation and sharing of meanings is the basis of learning [6]. Negotiating and sharing meanings develops logical thinking, as the experience of computer networking shows.
Thus school activities should provide time for personal operative involvement, for exploring ideas and reality, for putting hypotheses into practice and for discussing interpretations.
Today the task of constructing meanings has become increasingly difficult because learning does not take place through direct experience, but is mediated by a complex and often incoherent set of symbols [7]. This might be the reason underlying Papert’s reappraisal [8] of the concrete thinking that the dominant culture neglects in name of a presumed superiority of formal and abstract thinking [9]. Papert asserts the need of objective bridges towards the construction of interpretative models. According to Papert the entities of the abstract and virtual world must at first acquire an objective quality in order to become effective in building formal thinking.
The individual learners’ practical and conceptual involvement becomes increasingly important for priming and sustaining an explicit consonance between cognitive progress and subject structure in any educational activity [10]. Practical involvement becomes an unrenounceable component of scientific education.
Furthermore, according to Caravita [11] knowledge building is not just an activity of the mind: it receives promotion from the cultural environment and the social interactions that accompany the learner’s explorations. The closed and class-centered school must be no more. Learning must take place inside and outside the classroom, in a social environment in which debate, collaborative work and communication with others are appreciated as modes of normal and everyday collective reasoning.
In this direction many suggestions for out-of-school, leisurely, playful informal science education are being developed in Science Centers [12]. Very recently, proposals for integrating science center and school activities have appeared [13].
Our work is an innovative proposal for using informal educational tools to build links between the children’s spontaneous explorations and their organized science learning in schools, to multiply the opportunities for manipulative experimental activities and to stimulate learning through the pupils’ operativity. Our proposal includes a collection of simple experiments called Games, Experiments, Ideas (Giochi Esperimenti Idee, GEI) [14] and written materials for favouring direct explorations in connection with purposeful learning. In this sense it can be used both in teacher training and in university based educational research.

Post scriptum

Questo articolo mi è stat suggerito dalla prof.ssa Marisa Michelini (professore ordinario di Didattica della Fisica dell’Università degli Studi di Udine e autrice dell’articolo) mi è stato di grande aiuto nell’affrontare i MISconcetti e proseguire nel mio lavoro di didattica sul campo con i miei amati scolari.