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Lavorare in classe per problemi e per progetti: l' esperienza costruttivista dei Centri Tecnologici di supporto alla Didattica
Armando Schiavi
Liceo Sabin Bologna 4 marzo 2011
«Educational Technology is the trojan horse of
education.»
Roger Schank
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Metodologia PBL
Nella didattica per problemi e
progetti la logica si capovolge: i problemi sono il fulcro e sono gli stessi problemi
che spingono lo studente ad impossessarsi dei contenuti necessari a
risolverli.
Lepida scuola
Cde PIacenza
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Metodologia PBL
Sulla dignità e quindi sullo spessore pedagogico della scelta di implementare le idee costruttiviste e socio-costruttiviste tramite una didattica per problemi/progetti si vedano i contributi fondamentali di:
Howard Barrows (1985; 1992; 1993)
Koslowski, Okagaki, Lorentz, and Umbach (1989)
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Metodologia PBL
L’idea che sta alla base della progettazione è che in classe non è tanto importante il prodotto finale quanto il processo.
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Ambiente di apprendimento attivato
I problemi affrontati sono legati alla realtà
Il contesto dell’ apprendimento è collaborativo
I docenti sono più facilitatori che erogatori di conoscenza
Gli elaborati si costruiscono con l’impiego delle tecnologie
L’ apprendimento si configura come un’ esperienza sociale
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Didattica costruttivista Quali sono i suoi presupposti? Coinvolgimento attivo dei discenti nella soluzione dei problemi reali Centralità del discente Approccio orientato al problem posing, al problem solving e alla progettazione collaborativa L’ uso delle nuove tecnologie
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Metodologia Pbl
L’avvicinamento ai problemi del reale emerge dunque come caratteristica dominante di questo rinnovato approccio.
Emerge il recupero in classe della complessità del quotidiano, nel rispetto dell’ambiente scuola e delle sue finalità educanti
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Jonassen: l’identificazione dei problemi
Problema
Complessità
Strutturazione Dinamicità
Astrazione/specificità
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Jonassen: le categorie di problemi
Problemi logici
Problemi algoritmici
Problemi narrativi
Problemi legati all’ uso di regole
Problemi legati a decisioni da prendere
Problemi legati a errori o guasti da risolvere
Problemi diagnostici
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Categorie di problemi
Performance strategica
Analisi di un caso
Problemi di design
Dilemmi
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Categorie di problemi
Problemi logici Logical Problems
Sostanzialmente astratti e poco ancorabili alla realtà.
Trovano applicazione nelle discipline che richiedono capacità di ragionamento logico.
Esempio: cubo di Rubik
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Categorie di problemi
Problemi algoritmici Algorithmic Problems
Tipicamente astratti ma ben definibili. La loro soluzione implica la definizione di una procedura formalizzabile, con cicli di controllo.
Sono fra i problemi che si possono incontrare o impostare più facilmente a scuola.
Esempi: soluzione di un'equazione; impostazione di un programma informatico
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Categorie di problemi
Sono una variante dei problemi algoritmici. La loro soluzione implica la definizione di una procedura formalizzabile, ma per essere ancorati alla realtà devono essere introdotti da una storia.
Problemi narrativi Story Problems
Esempio: in molta Didattica della Matematica o delle discipline scientifiche si può partire da uno Story Problem per chiarire i concetti.
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Categorie di problemi
Problemi legati all’uso di regole Rule-Using Problems
Problemi poco strutturati. La loro soluzione implica l’applicazione di regole predefinite e gli esiti possono essere molteplici.
Esempio: giochi di carte. Nella didattica, tipici problemi di questo tipo sono la ricerca e la selezione di informazioni in Internet
Categorie di problemi
Problemi legati a decisioni da prendere
Decision-Making Problems
Problemi ben strutturati e facilmente ancorabili alla realtà. La loro soluzione implica la scelta di un’opzione fra le possibili, dalla cui attuazione dipendono un esito e una soluzione definiti.
I problemi decisionali differiscono da quelli legati all’uso di regole portano, a differenza degli altri, a un esito definito
Esempi: Didattica della Storia; Educazione ambientale
Categorie di problemi
Problemi legati a errori o guasti da risolvere Troubleshooting Problems
Sono i più comuni e i più vicini alla realtà della vita quotidiana. La complessità della soluzione può essere variabile
L'approccio implica una costante attenzione alla diagnosi degli errori e una valutazione (talora sperimentale) delle possibilità alternative
Categorie di problemi Sono facilmente ancorati al mondo reale e sono simili ai problemi di controllo su errori e guasti, ma, mentre nei precedenti l'obiettivo consiste nell'identificare la soluzione, questi presuppongono la comparazione di una molteplicità di dati. L'esito è altrettanto definito, ma il problema è tipicamente più complesso. La soluzione presuppone l'elaborazione di una strategia.
Problemi diagnostici Diagnosis-Solution Problems
Categorie di problemi
Performance strategica Strategic Performance
Sono problemi complessi e fortemente ancorati al mondo reale. La loro soluzione implica la comparazione di una molteplicità di dati e capacità logiche, diagnostiche e decisionali, secondo una strategia che va elaborata in tempo reale.
Esempio: simulatore di volo.
Categorie di problemi
Analisi di un caso Case Analysis Problems
Esempio: in ambito giuridico, simulazioni di processi o casi giudiziari
I problemi orientati all'analisi di un caso sono poco strutturati e possono dare origine a molteplici procedure e soluzioni. Possono non avere una relazione diretta con la realtà, pur mantenendo verosimiglianza.
Categorie di problemi
Problemi di design Design Problems
Sono fra i problemi meno strutturati e più complessi. La loro soluzione è fortemente orientata alla progettazione e nella ricerca della soluzione ci sono ampi margini di libertà di azione.
Esempio: impostare un giornale o una campagna pubblicitaria
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Categorie di problemi
Dilemmi Dilemmas
Sono problemi reali e quotidiani che implicano una scelta selettiva tra due o più alternative. Sono meno strutturati del decision-making, anche se apparentemente simili. Possono portare a esiti non definiti né definibili.
Esempio: scelte politiche, sociali o etiche.
I due approcci
Problema
Problem based learning
Metodo centrato sull’ allievo in cui l’identificazione e la soluzione di un problema costituiscono l’avvio e lo
sviluppo del processo di apprendimento
Dal tema al problema Tema Problema
Analisi delle fonti storiche Come si analizza una fonte
storica?
Pirandello Che significato ha oggi l’opera di
Pirandello?
Guida turistica bilingue Cosa facciamo oggi in città?
PBL nuove forme di comunicazione
tra i giovani
Dietro ad un’immagine, una
canzone, un film, c’è un pensiero
scritto?
Poesia tra colori ed emozioni Quali connessioni tra i colori e la
poesia?
Il silenzio del Novecento Che significato ha oggi un autore
del 900?
La vita e la morte Si ha il diritto di morire? Qual è il
significato della vita?
Dal tema al problema Le tradizioni culturali tue, della tua
famiglia e del Territorio
Quali sono le tue tradizioni familiari
e regionali?
Cittadini del villaggio globale Quali sono i vantaggi e gli svantaggi
della globalizzazione?
Viaggio nel mondo dell’alimentazione Cosa mangio realmente oggi?
Nuovi modi di comunicazione tra i
giovani
Come si scrive una e-mail?
Come si chatta?
Il problema degli OGM negli alimenti Perché è importante avere una sana
alimentazione?
Migrazioni dall’800 ai giorni nostri Perché i fenomeni migratori ci
coinvolgono nella nostra
quotidianità?
Il movimento simulato nello sport Perché ricorrere al movimento
simulato nello sport?
Le energie rinnovabili Perché ricorrere alle energie
rinnovabili?
I due approcci
Project based learning
Metodo esperenziale basato sulla ricerca guidata e sull’ indagine (inquiry-based) e orientato alla costruzione attiva di
prodotti e progetti legati al problema affrontato
“La più importante innovazione pedagogica dell’ultimo ventennio” Jonassen 2003
Project based learning
E’ l’approccio migliore e più completo per far
acquisire ai ragazzi non solo competenze
tecnologiche, ma anche la capacità di applicarle
in una varietà di contesti interdisciplinari.
Project based learning
«è un metodo di insegnamento sistematico che impegna gli studenti ad imparare e a sviluppare competenze attraverso un processo di ricerca estesa, strutturato intorno a domande complesse e reali e intorno a prodotti e compiti attentamente progettati.» (Buck Institute of Education)
Project based learning
Il BIE in California gestisce anche il più importante repository di risorse online sul Project Based Learning:
http://www.bie.org/index.php/site/PBL/overview_pbl/.org/
Project based learning
I ragazzi imparano quando esplorano in modo attivo, quando creano e trovano soluzioni a problemi e quando lavorano insieme in diversi contesti sociali. Socializzare, programmare, collaborare e comunicare in quanto parte di un gruppo sono tutti elementi importanti dell’apprendimentto.
Project based learning
Sostituisce integralmente la didattica tradizionale? NO, direi invece fifty-fifty.
L’insegnamento diretto tradizionale va alternato alle nuove metodologie e può risultare ancora efficace per quegli studenti che stanno ancora imparando i fondamenti.
Altre caratterisitiche del Pbl
Tutti i progetti sono corredati all’inizio anche da una tabella di valutazione in modo che gli studenti conoscano come saranno valutati e possanno autovalutarsi essi stessi.
Ciascun progetto è legato a un’indagine o a una scoperta o a un tema che necessitano di essere esaminati
Valutazione autentica
E’ uno strumento in più da inserire nella cassetta degli attrezzi dell’ insegnante
Studenti valutati nell’ atto di eseguire compiti riferibili a problemi reali
Feedback per l’allievo
In alternativa ai metodi a selezione di risposta (v/f, a scelta multipla, etc.)
Le Rubric
Strumento per descrivere e valutare prestazioni complesse (anche prodotti) in ambito educazionale
Esempio di Rubric
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Progettare in classe
Quattro sono le fasi in cui si pensa idealmente suddivisa la vita di un progetto:
Ideazione
Definizione
esecuzione
chiusura
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Fase di ideazione
Attività preliminari:
la scelta del tema del progetto o dei temi del progetto, e la divisione del gruppo classe in sottogruppi
“driving question”, ossia domanda guida
Driving question
Dall’idea principale del progetto già definita si passa a riformularla in termini problematici, sotto forma di domanda, cui è difficile e complesso rispondere
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Definizione - Formazione dei gruppi
Progetti veri devono essere affrontati da un team
Imparare a lavorare in team
rappresenta una life skill
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Tecniche di formazione dei sottogruppi
Scelta casuale (Random Assignement)
Scelta casuale stratificata (Stratified random assignement)
in ogni gruppo siano presenti almeno uno o più studenti dotati di determinate caratteristiche
Medesimi interessi
Gruppi che si formano da soli
Gruppi scelti dall'insegnante
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Risorse a disposizione
Ambienti on line/ Piattaforme (Moodle)
Presentazioni e ipertesti
Mappe concettuali e mentali
La ricerca (sewcom e webquest)
Wiki e wikipedia
Blog e RSS
E-learning 2.0
Podcasting
Social networks (Elgg, Edmodo)
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Esempio di risorse
permette di creare mappe concettuali attraverso l'interazione con i motori di ricerca
Usare le mappe concettuali come strumento metacognitivo per migliorare l’abilità di selezionare le informazioni con i motori di ricerca su Internet
Sewcom
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Project management
Per la gestione del progetto occorre un processo che consenta di organizzare in modo equilibrato la programmazione e le risorse del progetto Diagramma di Gantt: calendario delle attività in relazione ai tempi progettuali
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Punto di partenza
Brainstorming
o
tecniche di socializzazione
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Esecuzione del progetto
analisi dei bisogni da soddisfare e definizione degli obiettivi da raggiungere
dimostrazione della fattibilità del progetto avvertire gli apprendimenti in itinere, no
ad apprendimenti rigidamente predeterminati
nuove esplorazioni e scoperte attraverso un percorso virtuoso personale ma guidato, seguito dallo studente
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Esecuzione del progetto
stato avanzamento Lavori (SAL), proprio della fase di esecuzione in cui sono annotate le cose di progetto fatte
Progetto = indicazione per l’ orientamento
Segnalazione di attitudini, formae mentis, intelligenze meno riconoscibili in un contesto di didattica tradizionale
Chiusura
La presentazione sarà fatta in modalità multimediale, eventualmente utilizzando Power point o similari, e sarà rivolta al resto della classe, al docente o ai docenti
I deliverables
Oggetti che ci aspettiamo vengano consegnati durante lo sviluppo del progetto o alla fine, testimoni di attività svolte, diventano importante strumento di misura e di controllo
Rassicura l’insegnante (stessa funzione della verifica nella didattica trasmissiva)
I deliverables
Non devono essere intesi come un set vincolante per tutti i progetti. Solo i progetti a più ampio respiro, quelli che si sviluppano su più mesi, possono prevederli tutti.
Un deliverable è uno strumento che un insegnante può richiedere agli studenti se lo ritiene adatto alla situazione e al progetto
I deliverables
Mappa concettuale per sintetizzare l’ idea del progetto
Studio di fattibilità a dimostrazione che il progetto è realizzabile
Elenco di attività per il conseguimento degli obiettivi (Wbs)
Documento di narrazione
Il documento di narrazione
Come si è arrivati alla definizione dell’idea di progetto? Quali valutazioni e scelte, quali idee scartate? Quali apprendimenti sono stati necessari? Quali ricerche?
Story board
Il tutto viene narrato in una sorta di
diario delle riflessioni (perfetto il blog)
Strumento di scaffolding (sostegno per agevolare il processo di apprendimento)
Presentazione finale
momento fondamentale per allenare i ragazzi alla comunicazione
imparare ad usare i vari media per esprimersi in modo più efficace
skill vincente nel mondo del lavoro, in particolare nel momento del colloquio di assunzione
Presentazione finale
Gli alunni di un gruppo devono decidere come distribuirsi le parti
devono sincronizzarsi al meglio
devono imparare a utilizzare il tempo a loro disposizione nel modo più efficace
devono imparare a finalizzare l’esposizione: logica e convincente
Presentazione finale
trasmettere fiducia: il tono della voce, il contatto visivo, la gestualità e l’spressione del volto
saper strappare il consenso
proporsi come appassionati promotori e strenui difensori del progetto fino al punto di arrivare ad ottenere l’assenso esplicito alla sua attuazione
Un esempio in aula
Analizzare degli strumenti di misura della temperatura per riprogettarli con il problem posing
Problem Posing
Il problem posing è un’abitudine mentale che permette di arrivare all’acquisizione delle conoscenze, attraverso la ricerca e l’esplorazione di nuove prospettive nella visione dei problemi
Analisi preliminare di uno strumento di misura
Abbiamo scelto uno strumento di uso comune in casa:
Il termometro clinico a mercurio quello tradizionale
Porsi delle domande sull’oggetto
1. Perché si usa, a cosa serve?
2. Quando si usa?
3. Dove si usa?
4. Chi lo ha costruito, è prodotto da una sola azienda?
5. Quando è stato costruito?
6. Quando è stato inventato?
7. Ne esistono altri tipi?
8. Dove si compra?
9. Quanto costa?
10. Da chi è stato inventato?
11. La parola termometro da dove deriva?
12. Quali modifiche ha subito nel tempo?
13. Nei paesi sottosviluppati c’è l’esigenza di avere il termometro?
14. Esiste in ogni parte del mondo?
15. E’ di facile manutenzione?
16. Il prezzo da cosa dipende?
17. Prima della sua invenzione con quale sistema veniva misurata la temperatura corporea?
18. Come è fatto, come funziona?
Fase dichiarativa
I ragazzi elencano gli attributi dell’ oggetto in studio
In questo modo si socializzano le conoscenze
Fase dichiarativa
1.E’ un tubolare
2. E’ di vetro
3. Ha il puntale di forma arrotondata
4. Il tubolare di vetro misura dodici cm
5. E’ composto da pezzi
6. I pezzi sono tre
7. Il bulbo interno è di vetro
8. Il bulbo interno contiene mercurio
9. Al bulbo interno è fissata una scala termometrica
Fase dichiarativa
10. La scala termometrica rappresenta un intervallo di temperature tra 35° C e 42° C.
11. Serve per la misura della temperatura corporea
12. La forma ci consente di posizionare facilmente lo strumento in diverse posizioni corporee
13. Il puntale è indispensabile per non ferire chi è sottoposto a misura
A conclusione della prima fase
Stesura di un testo in modo che le conoscenze evidenziate vengano organizzate e sistemate;
occorre utilizzare quasi esclusivamente gli attributi così come sono stati formulati
DESCRIZIONE GENERALE
Omissis
PRINCIPIO SCIENTIFICO DI FUNZIONAMENTO
Omissis
Valutazione delle caratteristiche comparate
Possiamo allargare il campo di indagine confrontando in classe più strumenti per la misura della temperatura corporea osservandoli da vicino e analizzando nel dettaglio le principali caratteristiche di ciascuno
Fase di riprogettazione
Partiamo da una situazione problematica:
siamo in un laboratorio dove si fanno delle prove sui materiali e di dover procedere alla misura della temperatura interna ad una stufa utilizzata per l’ essicazione, in modo da confrontare i dati rilevati con quanto indicato dal termostato dell’ apparecchiatura (operazione di taratura).
Definizione del problema
Con quale strumento misuriamo la temperatura interna della stufa per tararla correttamente?
Problem Posing
La tecnica del problem posing prevede, dopo la fase dichiarativa, una fase di negazione degli attributi che avviene ponendosi la domanda “e se non . . . ?”
Problem Posing
La negazione degli attributi è un metodo molto forte per costruire nuova conoscenza
Spinta ad analizzare soluzioni alternative a quella adottata per l’oggetto fisico che ci si trova davanti
Problem Posing
Stimola lo sviluppo del pensiero divergente
Pone il ragazzo davanti a problemi che non possiedono già una soluzione
Infinite possibilità tutte da verificare
Tre ambiti (materiali, forma e funzione)
Problem Posing
e se non fosse di vetro?
e se non fosse a forma di tubolare cilindrico? e se non fosse a punta?
e se non servisse a misurare la temperatura corporea ma servisse invece per misurare la temperatura interna ad una stufa?
e se…….
Problem Posing
Libera la capacità di progettare senza vincoli alla fantasia
Si possono concepire oggetti stravaganti che perdono la loro funzione principale, per diventare un oggetto da regalo o un soprammobile o un oggetto per l’ impiego in laboratorio (il caso)
Problem Posing
Il prodotto finale ha pochissima importanza e potrebbe non esistere fisicamente, specialmente se ci si rivolge a materiali non lavorabili a scuola o a processi produttivi complessi
La discussione risulta sempre molto coinvolgente e cattura i ragazzi sia in termini di attenzione sia in termini di ricerca creativa
sviluppa il pensiero logico-ipotetico-creativo
Intuizione
Lo strumento che serve per questa particolare applicazione non può essere inserito integralmente nella stufa ove alle alte temperature rischierebbe di subire danneggiamenti
Soluzione progettata
Disporre di un termometro che può essere suddiviso in due parti:
1) Sonda termometrica flessibile e resistente alle alte temperature che sarà inserita nella stufa consentendo la misura a sportello chiuso senza alterare la temperatura interna da rilevare
2) Strumento di misura digitale con display che l’operatore tiene in mano e che fornisce il risultato sperimentale.
Ricerca sul web
Esiste già in commercio uno strumento simile a quello che
abbiamo riprogettato?
Ricerca sul web
La ricerca dei ragazzi ha esito positivo. Ecco lo strumento di laboratorio di cui abbiamo bisogno:
Un grazie a tutti Voi e un ringraziamento particolare a
Prof.ssa Maria Famiglietti
Prof. Giancarlo Sacchi
Prof. Enzo Zecchi
