Questo non implica negli insegnanti solo conoscenza di schemi disciplinari garantiti da un manuale, né padronanza di schemi di attività, garantiti da successo sul piano della motivazione ma significa porsi in una posizione di mediazione attiva, fra come vanno le cose, come le pensa e le vede il ragazzo, come le ristruttura operativamente e concettualmente la cultura adulta.

I percorsi di crescita di conoscenza dei bambini attraverso l’interazione, adulto–bambino-mondo (dei fatti e delle spiegazioni), devono materializzarsi in strutture e sequenze di cose da dire, da far succedere, da vedere…. da ricordare. Bisogna progettare ed organizzare l’iter didattico sulla base delle condizioni oggettive in cui si opera.

E’ indispensabile, per questo tipo di attività, che l’insegnante conosca:

• quali sono le perplessità, i dubbi, le sicurezze evocate dall’argomento su cui si lavora;
• cosa i ragazzi pensano e sanno, ciascuno a suo modo, e come essi cambiano o non cambiano il loro sapere nel corso del tempo.

E’ indispensabile per i ragazzi poter verificare, ascoltare, vedere che:

• gli altri ragazzi non "sanno" esattamente le stesse cose;

la discussione e il cambiamento a partire dalle diversità sono possibili, e utili.

La scelta di materiale povero e facilmente reperibile (oggetti di uso quotidiano) è dovuta, più che a ragioni di tipo pratico, alle scelte metodologiche illustrate; si vuole attraverso le fasi sperimentali sottolineare l’idea di fare scienze ed in particolare fisica.

Gli esperimenti tipici del laboratorio li riteniamo indispensabili quando si passa dalla fase di analisi qualitativa alla quantificazione delle grandezze. Momento importante, ma non unico né primo, anche se in alcuni libri di testo e in alcune attività didattiche pare l’unica proposta di esperimenti.

E’ necessario avere ben chiari gli obiettivi fondamentali, circa i contenuti e circa le abilità operative e di formalizzazione che intendiamo incrementare, ma non si può e non si deve pretendere di vincolare a priori il percorso, tralasciando gli spunti e le sollecitazioni preziose che provengono dall’interazione con la classe.

Nel lavoro con le nostre classi i temi da affrontare sono quelli riguardanti la termologia per cui si fa una programmazione a grandi linee.

Durante lo svolgimento delle attività si elaboreranno nei dettagli i passi successivi, sulla base dei dati che si vanno accumulando (relazioni scritte dai ragazzi in classe, compiti a casa, registrazioni e trascrizioni delle discussioni…) e che danno indicazioni sul progredire dei ragazzi nel loro processo di costruzione di conoscenza.

Saper riconoscere la soggettività delle sensazioni tattili per la misura della temperatura dei corpi

Saper misurare la temperatura dei corpi, degli ambienti.

Saper distinguere calore e temperatura.

Saper riconoscere materiali ed oggetti isolanti e conduttori.

La verifica di quanto tale strategia di volta in volta abbia successo si ottiene osservando se i ragazzi riapplicano poi spontaneamente i concetti e i modi di fare anche in altri contesti.

Si è lavorato sui "fenomeni termici" con alunni che provengono da un contesto socio-culturale diverso. Ferme restando le scelte disciplinari e metodologiche illustrate, l’interazione con la classe ci ha portato a costruire percorsi didattici diversi, perché diversi sono i ragazzi e le esperienze a cui fanno riferimento e su cui avevano costruito schemi di interpretazione della realtà.

L’esperienza comune diventerà un’esperienza speciale nel momento in cui, sarà trasferita in un contesto di apprendimento e di studio, e si farà oggetto delle attente osservazioni individuando aspetti problematici, interrogativi, indizi per formulare ipotesi, tentativi di spiegazione, percorsi e modalità di lavoro.

Ogni attività è preceduta da un momento di riflessione collettiva ed individuale in cui i bambini sono invitati a fare previsioni sull’esperienza che faranno, questo per aumentare l’interesse, l’attenzione ed in un certo senso per motivarne l’esecuzione.

Le attività svolte

Le attività sono state svolte secondo lo schema generale che segue:

1) questionari introduttivi per indagare sulle conoscenze pregresse;

2) discussione su ciò che si osserva per educare alla osservazione e alla interpretazione dei fenomeni;

3) esperimenti che permettono, con discussioni e interpretazioni, di giungere a prime conclusioni;

4) questionario intermedio per indagare sull’efficacia dell’attività svolta;

5) questionario finale per indagare sulle nuove conoscenze acquisite.

Le attività sono state proposte con l’articolazione e la sequenza temporale indicate nel seguito per un totale di 50 ore in un mese.

Il questionario d’ingresso

Gli obiettivi del questionario iniziale sono essenzialmente due:

    avere informazioni sulle idee che i ragazzi hanno sui fenomeni termici più comuni,

    introdurre l’argomento per motivare nell’avvio della fase sperimentale.

Dall’analisi dei protocolli risulta che accanto a concezioni errate emergono, anche se con linguaggio spesso improprio, idee corrette sulla caratteristica dei diversi oggetti nel permettere il passaggio del calore. Guidati in parte dalla stessa domanda, descrivono correttamente il comportamento del polistirolo e dell’alluminio. La vaschetta di polistirolo non fa sciogliere il gelato (qualcuno dice che "il polistirolo ha i buchi nei quali circola l’aria") quella di alluminio sì!

Sensazioni tattili e necessità degli strumenti di misura

La prima attività sperimentale svolta in classe è quella relativa al passaggio dalle percezioni di caldo e di freddo agli strumenti di misura e al loro uso.

Materiale usato

-     bicchieri di plastica

-     acqua a temperature diverse

-     termometri

L’attività ha inizio con una discussione sul questionario di "entrata" in seguito ad ogni alunno è chiesto di immergere contemporaneamente una mano nell’acqua fredda e l’altra nell’acqua calda e dopo un certo intervallo di tempo immerge entrambe le mani nell’acqua tiepida. Al termine dell’esperienza ogni alunno è invitato a descrivere le sensazioni provate e a spiegarne il perché.

La discussione a caldo sulle sensazioni provate e il legame con altre esperienze da loro vissute ha aiutato a riflettere su diversi aspetti che riguardano i fenomeni termici e in particolare ad usare un linguaggio via via più appropriato.

La discussione a caldo sulle sensazioni provate e il legame con altre esperienze da loro vissute ha aiutato a riflettere su diversi aspetti che riguardano i fenomeni termici e in particolare ad usare un linguaggio via via più appropriato.

In questo modo, attraverso le parole, l’esperienza comune prende una forma che, più o meno implicitamente, aiuta a costruire significati.

Dopo aver praticato alcune esplorazioni con le mani e con il termometro i bambini evidenziano la relatività delle sensazioni tattili del loro corpo (ogni percezione dipende dalla precedente) mentre evidenziano l’oggettività e quindi l’attendibilità e comunicabilità dei dati forniti dal termometro.

Dall’analisi successiva dell’elaborato emerge che i ragazzi tendono a descrivere l’esperienza fatta in classe con i compagni. Qualcuno commenta l’esperienza e rileva la non oggettività delle sensazioni tattili.

In generale i ragazzi riescono a descrivere a parole, e con disegni in modo soddisfacente l’attività svolta rilevando in questo modo capacità di osservazione e di sintesi

Il termometro

Materiale usato

-     termometri 0-100 °C sensibilità 1°C

-     termometri clinici da 35,5- 42 °C sensibilità 0,1 °C

-    termometri da ambienti con scala Celsius e Fahrenheit.

L’attività consiste in una esplorazione guidata dell’uso del termometro a partire dalle loro conoscenze ed esperienze quotidiane.

E’ bene sottolineare che il nostro ruolo di insegnanti è stato di guida, di collaborazione con i ragazzi che lavorano in gruppo, di "esperto" a cui i ragazzi hanno fatto riferimento quando hanno incontrato difficoltà durante lo svolgimento dell’attività. In questa fase abbiamo cercato di dare solo le indicazioni operative necessarie limitandoci ad essere il più possibile osservatori attenti.

I ragazzi in gruppo e poi individualmente, da noi stimolati, hanno fatto previsioni sulle esperienze, discutendo tra loro e con noi dei risultati e traendo le loro conclusioni.

Alla fine abbiamo chiesto ai bambini di descrivere e rappresentare con un disegno i termometri usati a casa descrivendone le differenze e i rispettivi usi.

Dall’analisi degli elaborati emerge che i ragazzi pongono molta attenzione a descrive l’esperienza eseguita; con descrizioni a parole e disegni ricchi di particolari.

La valutazione

Un ruolo fondamentale nella valutazione della sperimentazione è stato svolto dall’osservazione attenta, in itinere, del lavoro svolto dai bambini. Partendo dalla lettura e dalle discussioni delle descrizioni e delle interpretazioni dei discenti sulle singole attività sperimentali svolte, si sono potuti apportare i dovuti aggiustamenti ridefinendo di volta in volta le proposte a seconda delle difficoltà e delle esigenze emerse.

La valutazione finale è riferita ad un materiale articolato che è stato somministrato circa un mese dopo l’ultima attività svolta in aula.

La scelta di non valutare a caldo è motivata fondamentalmente da due ragioni:

• si è voluto vedere se le abilità e i concetti acquisiti incominciano a far parte di una costruzione duratura al di là della pura memorizzazione;
• tra l’ultima attività sperimentale e le prove finali di verifica, sono stati trattati, con esempi diversi, alcuni dei concetti risultati più difficili. In particolare si è lavorato sulla media aritmetica e in modo qualitativo sulla media pesata.

• si è voluto vedere se le abilità e i concetti acquisiti incominciano a far parte di una costruzione duratura al di là della pura memorizzazione;
• tra l’ultima attività sperimentale e le prove finali di verifica, sono stati trattati, con esempi diversi, alcuni dei concetti risultati più difficili. In particolare si è lavorato sulla media aritmetica e in modo qualitativo sulla media pesata.

Avendo come obiettivo la valutazione dell’efficacia dell’intervento educativo-didattico in riferimento a diversi aspetti quali:

• l’uso di concetti e termini nell’analisi di situazioni quotidiane:
• la capacità di descrivere a parole e con disegni procedure sperimentali;
• la capacità di calcolo dando significato alle operazioni svolte;

abbiamo realizzato un materiale di valutazione molto articolato che utilizza prove "oggettive", elaborazioni libere, spiegazioni, ecc. Questo modo di valutare risulta molto dispendioso, presenta dei rischi legati alla relativa soggettività, ma permette di avere informazioni ricche che possono essere impiegate in diversi modi: per il miglioramento dell’esperienza, per la valutazione degli allievi anche in riferimento ai diversi stili di apprendimento