Progetto SeCiF - LUCE E VISIONE - M. Gagliardi, E. Giordano

Il modello di educazione scientifica
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2.1 L’educazione scientifica nella scuola di oggi

La società attuale è stata definita come “società cognitiva” per indicare che le attività da cui dipende il benessere delle nazioni, e dunque dei loro cittadini, sono nei paesi avanzati sempre più legate ad una progressiva intellettualizzazione del mondo del lavoro. La rapida evoluzione delle conoscenze e delle tecnologie impone la formazione di cittadini in grado di essere protagonisti attivi di un processo continuo di costruzione di conoscenza che oggi appare l’unica caratteristica veramente prevedibile come indispensabile per il mondo di domani. Da questo punto di vista la scuola è chiamata a fornire agli allievi competenze, conoscenze e capacità indispensabili all'acquisizione di autonomia consapevole e all'assunzione delle connesse responsabilità, dunque a fornire una formazione che abbia valore autenticamente culturale.

L’educazione scientifica nella scuola di base va considerata in questa prospettiva, il che significa che deve essere significativa non solo per chi intraprenderà un’attività lavorativa che richieda l’uso di conoscenze scientifiche, ma anche anche per il futuro avvocato, il futuro letterato, il futuro commerciante e così via …

La scuola accompagna il singolo individuo nel suo passaggio da bambino ad adulto e lo rende partecipe del sapere elaborato dalla società umana nel corso dei millenni. C’è continuità nell’evoluzione culturale della specie umana, così come c’è continuità nello sviluppo fisico e psicologico, dunque anche cognitivo, di ogni singolo essere umano. A partire da questa duplice continuità si possono costruire itinerari di raccordo fra conoscenze, competenze, capacità individuali ed inizialmente infantili, da un lato, e saperi e metodologie caratteristici dei diversi ambiti disciplinari, dall’altro lato. Visto da questa prospettiva, il processo di insegnamento/apprendimento in ambito scientifico non si identifica più semplicemente con un processo di pura trasmissione di saperi che sono stati oggetto di un’opportuna operazione di trasposizione didattica, ma con un processo di costruzione individuale e collettiva di conoscenza da realizzare attraverso un passaggio guidato da forme di conoscenza comune a forme di conoscenza disciplinarmente accreditate.

2.2Conoscenza scientifica e conoscenza comune: analogie e differenze

Il pensiero, parte della complessa interazione individuo/ambiente, è reso possibile dall’esistenza, nell’individuo, sia di canali percettivi che raccolgono segnali dall’ambiente, sia di strategie cognitive che consentono la creazione di rappresentazioni dell’ambiente stesso. Tale ambiente è inestricabilmente un “ambiente fattuale”, costituito cioè da oggetti ed eventi, ed un “ambiente culturale”, costituito cioè da rappresentazioni dell’ambiente fattuale veicolate attraverso linguaggi di diverso tipo (verbali, gestuali, iconici …). La componente culturale media e condiziona la relazione di ogni individuo umano con la componente fattuale. Nella mente di ciascuno può così svolgersi un processo di costruzione di conoscenza che si identifica con il continuo riprodursi del gioco fondamentale fra “fatti”, “linguaggi”, “rappresentazioni” costitutivo della cultura di specie.

Nel processo di costruzione di conoscenza spontaneo l’ambiente di riferimento è costituito da oggetti ed eventi caratteristici della vita quotidiana di ciascuno e dalla cultura comune che ad essi si riferisce. Tale processo è finalisticamente guidato dalle necessità individuali di interazione con l’ambiente naturale e sociale, praticamente identiche per tutti all’inizio della vita e che vanno differenziandosi nei diversi individui durante il suo corso. La costruzione spontanea di conoscenza è episodica ed essenzialmente inconsapevole se non nei suoi esiti, accettati o rifiutati a seconda del successo o del fallimento delle azioni che ne derivano rispetto agli scopi volta per volta prefissati. Lo strumento principale utilizzato per la costruzione, la comunicazione ed il confronto delle rappresentazioni è la lingua naturale, integrata da altri codici (gestuali, iconici, di matematica elementare) non specialistici.

La costruzione storica di conoscenza scientifica, per esempio di conoscenza fisica, è invece finalizzata a sé stessa. L’ambiente di riferimento, più che mai determinato culturalmente, è costituito da eventi (gli esperimenti di laboratorio) che si verificano a scale sempre meno direttamente accessibili ai canali percettivi naturali e che sono sempre più “costruiti ad hoc” per rispondere a domande estremamente specializzate. Il processo di costruzione di conoscenza è il più possibile consapevole ed avviene secondo regole definite e condivise dalla comunità degli scienziati che nel loro insieme giudicano dell’accettabilità o meno delle interpretazioni e rappresentazioni dei fenomeni (modelli, leggi, principi, teorie …) costruite dai singoli membri della comunità. Alla progressiva specializzazione delle domande e degli eventi considerati, rispetto alle domande ed agli eventi che caratterizzano l’esperienza quotidiana, si accompagna, ora come conseguenza, ora come causa, una progressiva specializzazione del linguaggio, in particolare una formalizzazione matematica sempre più astratta.

2.3 Il processo di insegnamento/apprendimento come processo di mediazione culturale.

Il processo di insegnamento/apprendimento è oggi visto come un processo di interazione fra culture diverse (la cultura scientifica e le culture degli allievi) reso possibile dall’azione di mediazione dell’insegnante e finalizzato ad una progressiva integrazione della cultura scientifica nella cultura dei singoli allievi.

L’insegnante deve saper costruire percorsi didattici che portino alla luce della consapevolezza il mosaico complessivo composto dalle reti cognitive dei diversi allievi per farlo evolvere in una direzione che appaia sensata anche agli alunni, ignari della rete concettuale della disciplina che costituisce la meta finale dell’insegnamento.

Perché ciò sia possibile, l’insegnante deve essere in grado in ogni momento di confrontare le proprie proposte con la rete cognitiva degli allievi, per sincerarsi che esse abbiano per loro significato e siano effettivamente percorribili, permettendo una progressiva conquista di autonomia e fiducia nelle proprie capacità di apprendimento da parte di ogni alunno. Sollecitando ed orientando opportunamente confronti e collaborazioni fra allievi, l’insegnante guida la realizzazione di un processo collettivo di costruzione di conoscenza che si intreccia ai processi individuali, costringendo ciascun allievo a quelle operazioni di autoesplicitazione e riflessione sui propri pensieri ed azioni che sono alla base di ogni costruzione di consapevolezza sul proprio processo di apprendimento.

2.4 L’approccio didattico.

L’approccio allo studio scientifico di ogni nuovo tema deve essere fenomenologico, per consentire la ricostruzione del gioco fondamentale fra esperienza, linguaggio, conoscenza rappresentativa. Si deve partire da “fatti” noti riguardo ai quali porsi problemi conoscitivi che devono apparire agli allievi comprensibili, interessanti e non insormontabili, cioè posti in termini che fanno parte del loro linguaggio e che non siano totalmente avulsi dalle loro esperienze e conoscenze. Un “problema conoscitivo” non è un quesito circoscritto per il quale trovare al più presto “la risposta giusta”; è invece il risultato di un insieme di sollecitazioni cognitive che orientino verso l’esplorazione del campo oggetto dell’intero percorso didattico. L’allievo deve poter riconoscere la natura specificamente conoscitiva del problema, sentendosi di conseguenza “sfidato” ad una riflessione autonoma su di esso.

Dopo una prima fase esplorativa, nella quale il ruolo dell’insegnante è soprattutto quello di guidare gli alunni nell’esplicitazione e nella messa in comune delle osservazioni personali, devono nascere problemi più definiti, articolati intorno ad ipotesi da verificare attraverso la progettazione, esecuzione e discussione di esperienze sempre più schematizzate, che richiedono l’uso o la costruzione di strumenti rappresentativi che diventano, nel corso dell’arco scolastico, via via più specifici e formalizzati (dalle parole del linguaggio comune a quelle del linguaggio scientifico ed a forme sempre più avanzate di matematizzazione).

Il compito dell’insegnante diviene molto complesso: deve decidere cosa fare di fronte a proposte alternative, trovare il modo di far superare agli allievi eventuali situazioni di impasse, saper riconoscere i momenti giusti per introdurre informazioni, strumenti rappresentativi, concetti che gli allievi non possono costruire da soli e deve trovare modi adeguati per introdurli, affinché tutti possano essere in grado di integrarli nel proprio percorso individuale e di riconoscere quest'ultimo come parte del percorso collettivo della classe. Il fatto che ogni problema affrontato sia un problema collettivo a cui la classe nel suo insieme è chiamata a trovare soluzione mette ciascuno degli allievi in una situazione molto meno “drammatica” di quanto non avvenga nelle ordinarie interrogazioni o nei compiti in classe. L’allievo che esprime un’opinione, suggerisce un’esperienza, rende pubblica un’osservazione personale etc., non teme di poter essere mal giudicato se dice qualcosa di “sbagliato”, perché sa che l’insegnante è lì per valorizzare il contributo di tutti, utilizzando anche eventuali “errori” per meglio indirizzare il percorso individuale e collettivo. I progressi fatti appartengono a tutti e questo consente che allo sforzo individuale corrispondano risultati positivi anche per gli allievi con più difficoltà.