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ESPERIENZE SIGNIFICATIVE DEL PROGETTO LAUREE SCIENTIFICHE DI SIENA

> Antonella Porri(a,b), Roberto Benedetti(a), Emilio Mariotti(a,c), Vincenzo Millucci(a,c), Vera Montalbano(a,c)

(a) SSIS Toscana, sede di Siena(b) Liceo Scientifico “F. Redi”, via L. Leoni 38, Arezzo(c) Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Siena, via Roma 56, Siena

SommarioIl Dipartimento di Fisica di Siena ha realizzato alcune esperienze significative di connessione tra educazione formale ed informale in ambito scientifico: La Scuola Estiva del Pigelleto e I Giocattoli al Liceo. La scuola estiva nasce per orientare a studi di fisica gli studenti del triennio delle scuole medie superiori. Per quattro giorni studenti e insegnanti hanno soggiornato nella Riserva Naturale del Pigelleto con docenti universitari per discutere di fisica, progettare, fare esperimenti e comunicare i risultati ottenuti. Nei Giocattoli al Liceo sono stati proposti alcuni giocattoli come problemi di studio a studenti provenienti da classi diverse. Gli studenti sono stati guidati dai docenti di fisica e di scienze nell’osservazione e nella ricerca del principio di funzionamento di alcuni giocattoli significativi nell’insegnamento della fisica. In entrambe le iniziative, gli studenti sono stati condotti ad elaborare, collegare ed applicare le conoscenze che avevano, a costruirne altre, a confrontarsi con difficoltà del tipo di quelle che incontreranno negli studi universitari e nella ricerca. Infine, queste esperienze hanno rappresentato un importante momento di autoaggiornamento per gli insegnanti coinvolti.

1 Introduzione I modi tradizionali di trasmettere la cultura scientifica si stanno rivelando inefficaci, i risultati italiani nelle indagini internazionali OCSE PISA(1) sono preoccupanti e troppo spesso la “scienza a scuola” non riesce a coinvolgere e motivare gli studenti. Nell’ambito del Progetto Provando e Riprovando (2) (Progetto Lauree Scientifiche Dipartimento di Fisica di Siena(3)) sono state realizzate due esperienze significative di connessione tra educazione formale ed informale in ambito scientifico: La Scuola Estiva del Pigelleto e i Giocattoli al Liceo.

2 La Scuola estiva del PigelletoLa Scuola Estiva nasce come orientamento per gli studenti del triennio delle scuole medie superiori del comprensorio Arezzo, Siena e Grosseto. Gli studenti sono stati selezionati dagli insegnanti di matematica e fisica delle scuole. Lo stage si è svolto in una struttura semplice ma confortevole, attrezzata per attività culturali e didattiche, circondata da boschi e prati nella riserva naturale del Pigelleto, vicino a Piancastagnaio sul Monte Amiata.La scuola estiva(4), organizzata come attività a tempo pieno, è durata quattro giorni all’inizio di settembre. La prima edizione (2006) dal titolo Luce colore e cielo: come vediamo il mondo e perché, è stata riproposta nel 2007 sul tema Conservare, trasformare, risparmiare, trasferire, misurare l’energia... ed altro ancora. Tratto essenziale della scuola era la possibilità di progettare e realizzare prove sperimentali semplici, sia qualitative che quantitative, ma anche esperimenti e misure più elaborate pur senza impiegare attrezzature costose. D’altra parte gli argomenti trattati dovevano coinvolgere sia la sfera emotiva che cognitiva così da interessare studenti provenienti da classi di diverso livello. Partendo da concetti che fanno parte del comune lessico quotidiano (quali luce, colore, arcobaleno, crisi energetica, energia pulita, ecc.) si è proposto un percorso di comprensione e approfondimento di questi concetti utilizzando le metodologie tipiche di un corso di laurea in fisica.Docenti universitari e di scuola superiore hanno organizzato lo stage discutendo sugli obiettivi e i contenuti delle lezioni, progettando le attività sperimentali. C’è stato un confronto costruttivo su come i temi scelti sono trattati a scuola, su come possono essere trattati in modo da coinvolgere gli allievi, sul ruolo del lavoro sperimentale in un contesto non scolastico.Le lezioni sono state tenute sia da docenti universitari che da docenti di scuola superiore. Nelle attività di laboratorio, gli studenti suddivisi in gruppi eterogenei per età e scuola di provenienza, guidati da un docente, hanno affrontato sia esperimenti di verifica di leggi note sia esperimenti di indagine, cioè su fenomeni ancora non esaminati nel corso degli studi, con l’intento di formulare ipotesi sulle leggi che li regolano e di confrontarle con i dati sperimentali. Un laboratorio aveva come scopo capire il funzionamento di oggetti di uso comune (macchina fotografica, lavagna luminosa, torcia ad induzione, motore elettrico, caffettiera moka). Alla fine ogni gruppo descriveva in una breve esposizione agli altri cosa aveva imparato nell’attività di laboratorio. Così gli studenti erano informati dai loro coetanei sulle altre attività. La fine della giornata era dedicata all’osservazione del cielo, condizioni del tempo permettendo,

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con la collaborazione del gruppo di astrofisica del dipartimento di fisica.La scuola estiva si concludeva con interventi di giovani ricercatori su temi di ricerca di base legati agli argomenti trattati. Il fatto che queste lezioni fossero tenute da poco più che coetanei degli studenti ha incoraggiato la partecipazione attiva, con domande di approfondimento.Gli studenti sono stati impegnati per molte ore, molto più che a scuola, ma hanno affrontato il lavoro con serietà ed entusiasmo, mostrando capacità di utilizzare strumenti di misura in modo corretto ed intelligente, di individuare gli elementi essenziali, di osservare e riferire quanto osservato. Gli insegnanti si sono confrontati su ciò che avevano organizzato, per rivedere e migliorare con atteggiamento sperimentale l’insegnamento della fisica.

3 I Giocattoli al Liceo Questa iniziativa prende spunto dalla mostra I Giocattoli e la Scienza(5) ed attività simili. Alcuni giocattoli sono stati proposti come problema di studio a circa cinquanta studenti provenienti da classi diverse del Liceo Scientifico F. Redi di Arezzo, per far comprendere la rilevanza della fisica nella spiegazione del mondo che ci circonda, di cui il giocattolo fa parte, costruendo un ponte tra vita quotidiana e il contesto di apprendimento scolastico. Abbiamo scelto dispositivi che fossero significativi per l’insegnamento della fisica, divertenti, non pericolosi e poco costosi, come oggetti che non cadono, i pendoli di Newton, il diavoletto di Cartesio, il termoscopio, il radiometro. Gli studenti, divisi in gruppi, sono stati guidati nell’osservazione mediante schede esplorative(5,6,7) in cui sono poste domande utili nella ricerca del principio di funzionamento dei giocattoli considerati. I gruppi hanno riferito ai compagni sul lavoro svolto ed hanno prodotto cartelloni e materiale multimediale. Il lavoro si è svolto in orario extracurriculare, nell’a. s. 2006-2007, nei laboratori del Liceo, e con la guida di insegnanti di fisica, di scienze e tecnico-pratici. La preparazione delle schede ed in generale del progetto è stata un’occasione di attività di autoaggiornamento per gli insegnanti, sia scientifico che didattico e metodologico, ed ha avuto ricadute immediate anche nella prassi didattica in classe. Inoltre, è stata allestita, con i giocattoli studiati, una mostra-laboratorio rivolta agli alunni delle scuole elementari e delle scuole medie in cui si poteva guardare, giocare e capire. Gli studenti del Liceo hanno curato la guida della mostra, avvalendosi del materiale cartaceo e multimediale elaborato, e si sono posti il problema di comunicare ciò che avevano imparato a studenti più piccoli, con meno conoscenze. Gli insegnanti che hanno accompagnato le classi in visita, hanno mostrato molto apprezzamento per l’iniziativa: quelli di materie scientifiche hanno dichiarato di aver trovato numerosi spunti didattici e metodologici da trasferire nel loro insegnamento, gli altri di aver acquisito un atteggiamento più positivo verso la scienza.

4 ConclusioniLe esperienze descritte sono state tra le più efficaci del Progetto Lauree Scientifiche(3) tra quelle organizzate dalla sede senese. In entrambe gli studenti sono stati condotti ad elaborare, collegare ed applicare le conoscenze che avevano, a costruirne altre, a confrontarsi con difficoltà simili a quelle che si possono incontrare negli studi universitari e nella ricerca con l’obiettivo di renderli più consapevoli dei propri interessi e delle proprie capacità aiutandoli così anche a decidere responsabilmente cosa fare dopo la scuola superiore. Infine, entrambe sono state un importante momento di aggiornamento per gli insegnati coinvolti, un collegamento tra scuole anche di diverso ordine e grado e hanno mostrato l’interesse suscitato da iniziative volte ad avvicinare alla scienza collegandola al mondo che ci circonda.

Referenze1) http://www.invalsi.it/ric-int/Pisa2006/sito/pagine/documentazione.htm2) http://www.unisi.it/fisica/laureescient/index.htm3) http://www.progettolaureescientifiche.it/cgi-bin/WebObjects/pls4) http://www.unisi.it/fisica/laureescient/orientam/stage/index.htm 5) V. Zanetti I giocattoli e la scienza, Quaderno 4, supplemento de La fisica nella scuola, XXVI, 4 (1993).6) J. Walker, Il Luna Park della Fisica (Zanichelli, Bologna, 1991).7) C. Siddons Esperienze di fisica, Quaderno 15, supplemento de La fisica nella scuola, XXXVII, 2 (2004).