Le sfide della formazione Prof. Giuseppe Valitutti

1. Le sfide della formazione Prof. Giuseppe Valitutti

2. La conoscenza • Secondo John Seely Brown la conoscenza ha due dimensioni, l’esplicita e la tacita. • La dimensione esplicita si occupa dei concetti (conoscere qualcosa, conoscere i contenuti) • La dimensione tacita si preoccupa della modalità con cui si raggiunge la conoscenza. La tacita conoscenza è la parte più importante e più resistente all’usura del tempo e ci consente di scrivere, di leggere, di compiere esperimenti e di costruire oggetti e apparecchiature.

3. “Anziché considerare la cognizione, ossia il processo con cui si conquista la conoscenza, come un fenomeno isolato che si produce all’interno della testa, bisognerebbe vederla come un fenomeno distribuito, che supera i limiti della singola persona per comprendere il suo ambiente, i suoi strumenti, le sue interazioni sociali e la sua cultura” (Hutchins & Hollan) Dalla conferenza di Derrick De Kercove

4. Gli aspetti formativi delle discipline scientifiche sono legati ai problem – solving teorici e soprattutto sperimentali.

5. La tacita conoscenza • Una versione latina e un problem – solving consentono di mobilitare ripetutamente, frase dopo frase e sequenza risolutiva dopo sequenza, le qualità formative ossia il pensiero logico, il pensiero critico e la creatività. • Per ciascuna frase e per ciascun passaggio risolutivo, l'allievo deve individuare il soggetto, il verbo, i dati disponibili e i principi teorici (seguendo le logiche tipiche del latino e della fisica); deve scegliere criticamente i dati giusti (problem-solving) e il significato dei vocaboli sul vocabolario (latino). • Deve trovare la soluzione più creativa del problema (fisica) e della traduzione (latino).

6. La tacita conoscenza 1. La capacità degli esperti a ricordare i concetti risiede  nella loro abilità a raggruppare i concetti in ‘’pezzi o grappoli ‘’ formati da più elementi fra loro correlati. 2. Siccome la memoria di lavoro può conservare un numero limitato di informazioni, gli esperti sono capaci di raggruppare in un’unica informazione più concetti fra loro correlati.  3. Tale strategia ha bisogno di una struttura gerarchica e fortemente organizzata della disciplina, che manca agli studenti più bravi o alle prime armi.

7. La tacita conoscenza 4. La conoscenza degli esperti è organizzata intorno ai concetti centrali della disciplina ossia intorno alle ‘’grandi idee ‘’ e sulle modalità di applicazione delle stesse.  5. Uno studio ha rivelato che i fisici esperti partivano sempre dai principi e dalle leggi generali applicabili al problema in esame. Poi, l’esperto si chiedeva perché e come poteva applicare quelle leggi alla risoluzione del problema. Partire dalla foresta per arrivare all’albero. 6. In contrasto, gli allievi raramente facevano riferimento ai maggiori principi e alle leggi generali della fisica. Essi descrivevano soltanto le equazioni che avrebbero usato per manipolare i dati del problema. 

8. La tacita conoscenza 7. Il fatto che la conoscenza degli esperti sia organizzata intorno alle idee centrali delle discipline suggerisce quali siano le tematiche da trattare in un curriculum, perché si arrivi alla comprensione significativa dei concetti. 8. Cambiare la rotta è possibile, per esempio facendo ricorso alle mappe concettuali, che sono strumenti metacognitivi adattissimi a sintetizzare a ‘’grappolo ‘’ l’insieme dei concetti correlati. 9. Il TIMSS critica gli attuali curricula che sarebbero ‘’larghi 1 chilometro e sottili 1 centimetro ‘’. La ricerca ci dice che lo studio superficiale di tanti argomenti di una disciplina è il modo peggiore per aiutare gli studenti a sviluppare le competenze necessarie per il proprio futuro professionale.

9. La tacita conoscenza 10. L’eccellenza di un insegnante si misura sulla base della omogeneità del miscuglio che si realizza in classe, fra competenze disciplinari e competenze psico-pedagogiche. 11. Ad alcuni allievi, che avevano concluso il corso introduttivo di fisica, fu chiesto di spendere 10 ore, diluite in più settimane, per risolvere problemi di fisica usando uno strumento computerizzato che costringeva lo studente a fare l’analisi concettuale dei problemi, basata sulla gerarchia dei principi e delle procedure necessarie per risolverli. 12.In uno studio comparato fu notato che lo studente che usava il computer per l’analisi gerarchica, raggiungeva risultati migliori nella risoluzione dei problemi degli altri studenti tradizionali.

10. La tacita conoscenza 13. La strategia adoperata consiste nella descrizione verbale di come il problema può essere risolto e contiene tre componenti: il principio o la legge che viene applicato; la giustificazione del perché il principio è stato applicato; la procedura di applicazione del principio. In effetti, il che cosa, il perché e il come il problema debba essere risolto sono perfettamente tratteggiati. 14. Sia l’abilità a descrivere in dettaglio un problema, prima di tentarne la soluzione, sia l’abilità a determinare quali sono le informazioni rilevanti dovrebbero entrare nello studio del problema, nonché le decisioni sulle procedure usate per la descrizione e l’analisi del problema. Tali abilità fanno parte della tacita conoscenza (la parte sommersa dell’iceberg) di un esperto, ma raramente sono insegnate esplicitamente nei corsi di fisica. 

11. La tacita conoscenza 15.Questi esempi dimostrano l’importanza di avere un allenatore che fornisca gli opportuni suggerimenti in tempo reale. Se viene dato allo studente un problema, che deve risolvere da solo, è improbabile che possa spendere il suo tempo in maniera efficiente. Solitamente si hanno dei veri blocchi mentali, con grande spreco di tempo e di energie intellettuali. 16. Ci sono prove che la deliberata pratica, basata sul tutoraggio attraverso computer, possa ridurre il tempo che l’allievo usa per raggiungere una prestazione ottimale in appena 25 ore. Le due principali proprietà del progetto Sherlock si basano sul successo dell’insegnamento informale: gli allievi completano con successo ogni problema affrontato e mano a mano che l’azione di sostegno diminuisce crescono le loro abilità; gli allievi rivedono e riflettono mentalmente sulle proprie prestazioni, sottolineando le aree nelle quali devono migliorare. La riflessione è fatta dopo aver risolto il problema. Il coach interviene suggerendo strategie alternative.

12. La tacita conoscenza 17. Il trucco dell’apprendimento informale consiste nel ‘’nuota o annega ‘’. L’allievo lavora in solitudine ma, se incontra qualche difficoltà, chiede subito aiuto all’allenatore o agli altri allievi per una riflessione sul metodo, mediante la posta elettronica e il collegamento on line con la comunità. 18. Una seconda caratteristica dell’apprendimento informale è che si apprende operando sul campo, come nel calcio. Terminato il gioco, ci vuole l’atto mentale volontario della riflessione sul metodo.

13. Hai visto delle immagini ? Hai sentito delle parole ? • Riflessione • L’allievo legge il problema e identifica i dati che gli servono; • Evoca mentalmente (con immagini visive, uditive o verbali) il problema; • Evoca gerarchicamente le leggi generali e le relative strategie risolutive; • Confronta la legge o la relazione col problema (andata e ritorno) e trova la soluzione. Le quattro tappe sono tutte indispensabili !!

14. Le 4 sfide della Formazione Prima sfida. Il linguaggio e le idee centrali delle discipline. Seconda sfida. Le mappe concettuali come strumento metacognitivo di organizzazione della conoscenza. Terza sfida. Le mappe esperte e gli strumenti di valutazione. Quarta sfida. I problem solving sperimentali e gli studi di caso.

15. Le 4 sfide della Formazione • Prima sfida: le idee centrali delle discipline • Questi argomenti richiedono l’uso della conoscenza in contesti diversi. • Polya:’’è più importante una buona organizzazione della conoscenza che non l’ammontare della stessa conoscenza ’’.

16. Le 4 sfide della Formazione • La seconda sfida prevede di adoperare gli strumenti metacognitivi, come le mappe concettuali e le V di Gowin, per migliorare la qualità dell’insegnamento e dell’apprendimento. • Gli allievi si serviranno di un software gratuito, facile da usare anche da parte di bambini di 6 anni, approntato dai ricercatori dell’IHMC (Institute for Human and Machine Cognition), a partire dalle idee di Joseph Novak della Cornell University. • Scaricabile da www.cmaptools.com

17. Le 4 sfide della Formazione • La terza sfida educativa nella società della conoscenza, riguarda il criterio di valutazione degli apprendimenti e delle abilità degli studenti. • La mappa concettuale, infatti, è uno strumento valutativo dinamico, un mini portfolio, in grado di seguire con relativa facilità e precisione i cambiamenti e di testimoniare i progressi degli allievi nella comprensione significativa dei concetti e nella crescita intellettuale.

18. Le 4 sfide della Formazione • La quarta sfida educativa nella società della conoscenza, che la formazione dovrà attuare, riguarda l’uso esteso di problem – solving sperimentali e, soprattutto, di studi di caso, per conquistare e approfondire la comprensione concettuale delle discipline scientifiche e creare duratura tacita conoscenza.

19. Le 4 sfide della Formazione • n. 1Qual è il peso molecolare medio dell'aria ? Hai a disposizione una beuta da vuoto da 500 mL con rubinetto e una pompa da vuoto; un dm3 di idrogeno ha una massa di 0,084 g a 20 °C e 1 atm. • Materiale: beuta da vuoto da 500 mL con rubinetto a tre vie e tappo di gomma; pompa e tubo da vuoto. Bilancia tecnica al centesimo di grammo. Cilindro da 1000 mL.

20. Le 4 sfide della Formazione • Quarta sfida: gli studi di caso • Si tratta di problemi più complessi. Importanti suggerimenti si possono trovare nei seguenti siti: • 1.www.merlot.org Importante sito di ricerca delle Scienze • 2.www.mis4.udel.edu/Pbl/ Sito sull’apprendimento basato sui problemi • 3.www.decisioncase.edu/intro.htm • 4. www.jnrlse.org

21. Le 4 sfide della Formazione • Quarta sfida: gli studi di caso • 5.http://science.kennesaw.edu/~mhermes/chem.htm • 6.www.beyonddiscovery.org 7. www.saltspring.com/capewest/ct.htm 8.www.es.laucs.ac.uk/casestud Ci sono numerosi casi sull’impatto ambientale delle tecnologie. • 9. http://energy.fullerton.edu/case-ideas.html Molti casi riguardano il futuro delle energie rinnovabili. • 10. www.pbli.org/resources/cases.htm

22. Racconta come hai risolto il problema • Il successo di un compito intellettuale dipende dal corretto uso dei 5 gesti mentali (attenzione, memorizzazione, comprensione, riflessione, immaginazione). • Le modalità d’uso di questi gesti mentali sono differenti da individuo a individuo. • Pretendere dei gesti mentali che sono contrari alle normali abitudini mentali di un individuo conduce a un fallimento più o meno importante.

23. Hai visto delle immagini ? Hai sentito delle parole ? • Adattando la lezione alle abitudini mentali (visive e/o uditive – verbali) degli allievi consente di migliorare le prestazioni scolastiche di ciascuno. • Certi individui hanno delle abitudini di visualizzazione cosciente molto superiori alle loro abitudini di verbalizzazione. • Altri individui hanno delle abitudini di verbalizzazione cosciente molto superiori alle loro abitudini di visualizzazione.

24. Hai visto delle immagini ? Hai sentito delle parole ? • Non si tratta allora di dare delle indicazioni precise sulle modalità di un gesto mentale, ma al contrario di adattare la lezione in classe alle abitudini mentali di ciascun allievo. • Bisogna dare a tutti i mezzi e il tempo per l’evocazione mentale, per far esistere nella propria mente quanto visto ed ascoltato. • E siccome gli allievi hanno abitudini visive e uditive in prevalenza, si deve spiegare lentamente lo stesso concetto prima con immagini (per esempio, scrivendo formule alla lavagna) e poi con parole e/o viceversa.

25. Hai visto delle immagini ? Hai sentito delle parole ? • Memorizzazione • Si comincia col gesto dell’attenzione. ‘’Guarda e ascolta col progetto di far esistere nella tua mente il concetto ‘’. • Si evoca col progetto ossia con l’atto intenzionale di utilizzazione futura dei concetti appresi. • Si compie il gesto di andata e ritorno, fra la percezione e l’immagine mentale costruita, per essere sicuri di possedere con esattezza il concetto. • Il visivo si creerà immagini del concetto, l’uditivo sentirà le voci, il verbale userà le sue parole. • La memorizzazione si compie nel momento della percezione e non dopo. • Il gesto mentale di andata e ritorno si effettua pensando alla futura utilizzazione del concetto (esame, interrogazione, ecc..).

26. Didattica per Obiettivi • A Come si svolge • Il docente detta la lista degli obiettivi. • Si separano gli obiettivi teorici da quelli sperimentali. • La prova di valutazione è costruita in anticipo, cioè prima di passare alla spiegazione, a partire dagli obiettivi. • B Interesse per gli allievi • Gli allievi affronteranno la prova di valutazione con maggiore sicurezza, perché sanno che cosa li attende. • La lista degli obiettivi agli allievi globali (visivi) offre una visione complessiva di grande utilità. Agli studenti sistematici (uditivi – verbali) la lista serve da filo conduttore per imbastire la preparazione. • C Interesse per il docente • Lavorando per obiettivi il recupero è più facile, perché verterà soltanto sugli obiettivi non superati. • Si razionalizzano i controlli e gli apprendimenti, senza lasciare niente al caso.

27. La tacita conoscenza http://lilt.ics.hawaii.edu/belvedere/materials/Challenge/frindex.html http://lilt.ics.hawaii.edu/belvedere/tours/teachers/index.html http://www.pitt.edu/~al/whsher.htm