Ieri è successa una cosa che mi ha dato una carica pazzesca e voglio raccontarvelo.

In questi ultimi giorni,  ho lavorato alla fase di Explore del percorso sui minerali in modo da poter arrivare pronta al mio appuntamento con i ragazzi ma anche al mio (quasi) settimanale appuntamento con voi.

Quando trovo qualche idea interessante in articoli, libri o in rete, difficilmente mi limito a tradurre e mettere in pratica ma approfitto di ogni occasione per continuare a studiare, ad approfondire questo approccio che giorno dopo giorno ha cambiato, e continua a cambiare, il mio modo di vedere l’insegnamento e l’apprendimento dei ragazzi ma anche il modo di approfondire la mia stessa conoscenza scientifica.

E così è stato anche stavolta. Ho continuato a cercare idee per possibili attività di Explore sui minerali ma dopo averne analizzato qualcuna ho deciso di tornare all’ispirazione originale, ossia l’articolo della Prof.ssa Bridget Mulvey della Kent State University (Ohio).

Non si tratta di una investigazione da svolgere in laboratorio ma di un’attività che promuove una delle fondamentali abilità di processo scientifico: saper classificare.

Le attività di esplorazione inquiry-based comportano che, mentre apprendono i principi e i concetti della scienza, gli studenti applichino contemporaneamente una serie di abilità di processo (process skills) che riflettono il comportamento degli scienziati.

Le abilità di processo sono suddivise in due categorie: di base (più semplici) e integrate (più complesse).

Abilità di processi di  base

• Osservare: usare i sensi per raccogliere informazioni (dati) su un oggetto o un evento.
• Fare inferenze: fare deduzioni logiche a partire dai dati.
• Misurare: usare misure standard o non standard o fare una stima per descrivere le dimensioni di un oggetto o l’entità di un fenomeno.
• Comunicare: usare parole o simboli grafici per descrivere un’azione, un oggetto o un fenomeno.
• Classificare: raggruppare (o mettere in ordine) oggetti, organismi o eventi in categorie basate su proprietà o criteri.
• Fare previsioni su ciò che accadrà in futuro basandosi su dati e deduzioni.

Abilità di processo integrate

• Controllare le variabili – essere in grado di identificare le variabili che possono influenzare un risultato sperimentale, mantenendone la maggior parte costante mentre si modifica solo la variabile indipendente.
• Definire in modo operativo – essere in grado di affermare come fare a misurare una variabile in un esperimento.
• Formulare ipotesi – saper formulare il risultato atteso di un esperimento.
• Interpretare i dati – saper organizzare i dati e trarre conclusioni da essi.
• Sperimentare – essere in grado di porre una domanda che sia investigabile, formulare un’ipotesi, identificare e controllare le variabili, definire in modo operativo queste variabili, progettare un esperimento corretto, condurlo e interpretarne i risultati.
• Formulare modelli – creare un modello mentale o fisico di un processo o di un evento.

Per apprendere i concetti scientifici attraverso l’inquiry, gli studenti devono diventare esperti nell’uso di queste abilità (NRC, 1996, 2000).

Le attività di inquiry non sono tutte uguali e possono presentarsi in molte forme diverse. Tra queste ci sono le attività di “classificazione”  che prevedono di presentare agli studenti una gran varietà di campioni da analizzare allo scopo di identificare caratteristiche che li colleghino tra loro in modo da poterli organizzare in categorie significative dal punto di vista scientifico. Naturalmente, in questo tipo di attività è fondamentale assegnare un numero sufficientemente grande e vario di campioni in modo che  non ci si riduca all’individuazione di categorie predeterminate.

L’attività di classificazione, naturalmente, non è un fine ma serve a raggiungere uno scopo più grande. La classificazione scientifica è utilizzata dagli scienziati per identificare campioni sconosciuti o per comprendere o fare previsioni sul comportamento o sulle proprietà di sostanze o fenomeni sconosciuti. A questo scopo, gli scienziati usano una grande varietà di schemi di classificazione che dipendono dalla natura delle entità da classificare e dalle necessità degli scienziati stessi.

L’attività deve, quindi, avere anche un contesto sia per motivare la formulazione dell’organizzazione che per guidare le decisioni su quali aspetti dei campioni sono più importanti.

Naturalmente, poiché c’è più di un modo per classificare i campioni, l’argomentazione delle scelte diventa una parte cruciale dell’attività di inquiry.

Quando gli oggetti vengono ordinati secondo attributi ascendenti o discendenti riguardo, ad esempio, a dimensioni, peso o complessità, la classificazione è di tipo seriale. Questo è forse il sistema più semplice per raggruppare oggetti simili. Ad esempio, la scala di Mohs della durezza dei minerali è una classificazione seriale che è stata sviluppata per aiutare  i geologi a identificare rocce e minerali sconosciuti trovati sul campo.

La classificazione tassonomica, invece, si riferisce  ad uno specifico schema di classificazione che ha una struttura di tipo gerarchico ma che è più complesso di un semplice schema di classificazione seriale. Il sistema tassonomico più noto è quello della classificazione biologica usato per gli organismi viventi. Una delle caratteristiche di questo schema di classificazione è che può essere usato per determinare somiglianze e differenze tra gli organismi.

Sia la classificazione seriale che quella tassonomica sono sistemi gerarchici di classificazione. Esiste, però, anche altri sistemi di classificazione: la classificazione concettuale e quella fenomenologica.

Questi due schemi di classificazione raggruppano oggetti o fenomeni secondo differenze concettuali o osservabili che non sono gerarchiche in termini di dimensioni, grado o complessità. Questi tipi di classificazione si focalizzano sulle somiglianze degli oggetti all’interno di ciascun raggruppamento piuttosto che sulle differenze tra i raggruppamenti. Questo è il metodo più comunemente usato dagli scienziati anche se non sempre le persone lo riconoscono come una forma di classificazione. Esempi possono essere: la classificazione dei vulcani secondo la forma dell’edificio vulcanico e la storia eruttiva (vulcano a scudo, strato vulcano…), la classificazione del suolo in base alle proporzioni delle sue componenti (ghiaia, sabbia, argilla, humus), la classificazione dei legami chimici (covalente, ionico, metallico…), la classificazione dei materiali secondo la capacità di condurre elettricità o sulle proprietà magnetiche e…. la classificazione dei minerali sulla base della formula chimica.

Ok avete ragione. Ho iniziato questa nostra “chiacchierata” dicendovi che ieri è successa una cosa che mi ha dato una carica pazzesca e, invece di spiegarmi, mi sono messa a “classificare” i sistemi di classificazione. Ci riprovo…

Nei giorni scorsi, nei pochi ritagli di tempo a disposizione, dopo aver scelto di provare l’attività della Prof.ssa Mulvey, ho cominciato a studiarla sia dal punto di vista metodologico che pratico.

Ho letto attentamente l’articolo ma più lo leggevo più mi sorgevano dubbi e domande.

EXPLORE

L’attività proposta prevede che i ragazzi vengano suddivisi in piccoli gruppi in modo da poter lavorare in modo cooperativo. A ciascun gruppo viene consegnata una busta contenente due set di carte (Carte minerali). Su ciascuna carta c’è il nome e la formula di un minerale. Per prima cosa i ragazzi individuano i minerali indicati nelle carte tra i campioni messi a loro disposizione. Se non si dispone del campione di alcuni minerali si può inserire una foto  sul retro della carta e si può saltare la fase di identificazione. Per prima cosa, gli studenti devono osservare attentamente le formule chimiche dei minerali sulle carte e annotare tutte le domande che sorgono riguardo, ad esempio, alcune formule “strane” , diverse da quelle appena studiate in chimica.

Un rappresentante di ciascun gruppo riferisce le domande emerse all’insegnante che risponderà brevemente prima che i ragazzi comincino a lavorare alla classificazione. Quindi, ciascun gruppo esamina il proprio set di carte cercando somiglianze e differenze nelle formule chimiche. 

I gruppi realizzeranno un primo sistema di classificazione che rappresenteranno su un foglio o un poster, preparandosi ad argomentare le scelte fatte. I sistemi di classificazione saranno condivisi con l’intera classe e discussi  brevemente. La condivisione del lavoro dei vari gruppi supporterà la ridefinizione del sistema di classificazione nel secondo round dell’attività.

Terminata la discussione, ciascun gruppo comincerà ad analizzare il secondo set di carte  cercando di capire  come inserirle nel sistema di classificazione sviluppato apportando eventuali modifiche. Durante l’attività, l’insegnante passa tra i gruppi stimolando i ragazzi anche a riflettere su quali sono gli elementi più comuni nei materiali della crosta terrestre, dove si trovano questi elementi nella tavola periodica (metalli, non metalli, semimetalli) e quali possano essere le ragioni che hanno portato gli scienziati a creare questo tipo di  classificazione e perché classificare è rilevante.

EXPLAIN

Nella lezione successiva, ogni gruppo tramite una “sessione poster” presenta il proprio sistema di classificazione finale e i criteri utilizzati per svilupparlo. Gli studenti circolano tra i poster mettendo a confronto i diversi sistemi di classificazione, considerandone punti di forza e di debolezza.

Gli studenti utilizzano post-it  per appuntare le proprie osservazioni e le eventuali domande. Lo scopo di  questa attività è quello di arrivare a un sistema di classificazione condiviso a livello di classe. Ogni gruppo, infatti, dovrà proporre un modo per integrare i diversi sistemi di classificazione in modo da ottenerne uno unico.

L’insegnante a questo punto introduce il nome delle diverse classi di minerali (silicati, carbonati, ossidi, solfuri e alogenuri) e presenta il sistema di classificazione usato dagli scienziati.

Nonostante abbia compreso subito la forza di questa attività nello stimolare abilità di processo come la classificazione e nel potenziare lo sviluppo di abilità di pensiero critico, molte domande hanno cominciato ad affollarmi la mente nel momento in cui mi sono messa a preparare operativamente le carte da utilizzare in classe e il materiale di accompagnamento alla riflessione.

Se è vero che in letteratura si trova che le attività inquiry-based possono essere di classificazione a patto che siano inserite in un contesto opportuno, quali caratteristiche dell’inquiry sono presenti in questa attività? E dal punto di vista pratico, quali e quanti minerali dare ai ragazzi in ciascun set?

Poiché in fondo all’articolo ho trovato la mail dell’autrice mi sono fatta  coraggio e le ho scritto sottoponendole i miei dubbi e le mie domande. Chiedere è lecito, rispondere è cortesia. In fondo non avevo niente da perdere. Il massimo che mi poteva capitare era che avrebbe completamente ignorato la mail di una sconosciuta insegnante italiana che aveva la faccia tosta di farle un mucchio di domande in un improbabile inglese.

Ebbene, la cosa straordinaria che è successa ieri è questa: non solo non ha cestinato la mail ma ha risposto a tutte le mie domande dandomi anche indicazioni di carattere pratico!

In breve, quello che gli studenti fanno in questa attività è rispondere ad una domanda di ricerca attraverso l’analisi indiretta di dati. Per quanto riguarda la domanda dai ricerca, vista la natura di questa investigazione, potrebbe essere qualcosa come “in che modo i minerali possono essere raggruppati in base alla loro formula?“.

Il punto focale di questa attività non è la classificazione in sé ma sono le idee degli studenti e le argomentazioni su tali idee. Questo tipo di attività richiede alti livelli di pensiero critico e questa è una delle abilità importanti che l’inquiry aiuta a sviluppare. Gli studenti non raccolgono direttamente i dati da analizzare ma cercano di identificare pattern dal confronto delle formule dei minerali con la tavola periodica. Del resto, nemmeno gli scienziati raccolgono sempre i propri dati.

Per concludere questo lungo racconto, cari amici, la grande disponibilità di questa docente nei confronti di una perfetta sconosciuta che per di più lavora dall’altra parte del mondo mi ha fatto riflettere molto e mi ha ricordato il motivo per cui io stessa sono qui a scrivervi di sabato pomeriggio.

Troppo spesso ho visto persone (o associazioni) produrre materiali per gli insegnanti da tenere chiusi a chiave in portali protetti da password. Non sono mai riuscita a capire il motivo di tanta “riservatezza”. Di cosa si ha paura? Non dovremmo avere tutti un unico obiettivo: aiutare i ragazzi a crescere ed imparare?

Che senso ha progettare se poi non c’è condivisione? 

Quando ho deciso di tenere un blog tutto mio, l’ho fatto proprio perché tante volte, in passato, mi sono imbattuta in questo tipo di chiusura. Durante gli anni del dottorato, ho invece conosciuto una realtà completamente diversa. Ogni volta che, all’estero, ho bussato a qualche porta non solo mi è stato aperto ma sono stata invitata ad entrare e accolta con la massima ospitalità. Questo è ciò che volevo fare anch’io.  Aprire la mia “casa”, seppur semplice e ancora incompleta, a tutti coloro che hanno voglia di crescere in un’ottica di condivisione di esperienze ed idee.

In un sistema che ci ignora, non ci rispetta e non ci premia, l’unica soluzione per continuare a crescere e restare motivati in quello che per me  è il mestiere più bello del mondo, è aiutarci a vicenda attraverso la condivisione.

Certo non è facile, e a volte è difficile trovare anche solo il tempo di mettersi davanti al computer a scrivere, ma ogni volta che qualcuno mi risponde o mi scrive in privato, per chiedere materiali o raccontare di sé, ogni volta che ho la possibilità di aprire la mia porta io sono felice e sento che tutto ciò in cui credo ha un senso!

Spero che incontrarci qui, su questo blog, continui ad essere un piacere anche per voi.

Come sempre, prima di salutarvi, un ‘ultima preghiera: scrivete, condividete.

Che ne pensate? Cosa proporreste di diverso? Che dubbi avete?

Non avete idea di quanta ricchezza tutti insieme possiamo rappresentare. A presto! 🙂

Per saperne di più:

• Grouping minerals by their formulas, Bridget Mulvey, The Science Teacher, Febbraio 2018.