Scienze e Viaggi

Storia della scienza ed educazione scientifica: una esperienza nella scuola dell’obbligo.

1. Introduzione

Gli insegnanti di Scienze, nella scuola sec. di I grado, si trovano spesso a dover scegliere tra una “didattica per problemi” che enfatizza le relazioni interdisciplinari e l’educazione scientifica di tipo “esclusivo o lineare” che ricostruisce la struttura della singola e specifica disciplina rendendola estremamente “a-problematica” (1). Da una parte gli alunni possono incontrare, ad esempio l’educazione ambientale, l’educazione alimentare, ecc., dall’altra la fisica, nei suoi aspetti più tradizionali (alcuni concetti di statica, dinamica, al più qualche ricerca interdisciplinare intorno al concetto di energia).
Questa oscillazione presenta agli alunni una visione contraddittoria delle scienze sperimentali e non li fornisce di una chiave di interpretazione su cui ricondurre le diversità epistemologiche e metodologiche effettive tra lo studio scientifico centrato su problemi e alcuni contenuti delle “scienze dure”, per restare all’esempio precedente. Ma ancora: non è semplice affrontare le problematiche ambientali (tutela degli ambienti naturali, modelli di sviluppo sostenibili, contraddizioni nord-sud, ecc.) senza entrare nel merito delle modalità con cui si è costituito il patrimonio scientifico della civiltà occidentale, senza evidenziarne le intersezioni con lo sviluppo dell’organizzazione sociale e produttiva (2). Viceversa se, come insegnanti, riprendiamo in mano il dibattito sulla storia della scienza possiamo trovare un terreno di lavoro in cui gli alunni si avvicinano ad una visione più articolata delle differenze ed analogie nelle scienze sperimentali.
Scienziati e storici hanno da tempo messo in luce quali e quante variabili sociali, economiche, filosofiche, ecc., abbiano influenzato lo sviluppo della scienza moderna. Qualche autore ha proposto alcuni spunti di questo dibattito nella scuola media (3), negli anni scorsi.
La conoscenza delle modalità con cui si sono trasformate le scienze e in genere il rapporto cultura-tecnica può permettere di affrontare in maniera meno ideologizzata e quindi più consapevole quel processo educativo che ha come obiettivo la partecipazione attiva di ogni cittadino alla costruzione di un modello di sviluppo sostenibile. L’esperienza che presento cerca di inserire l’apprendimento di alcuni contenuti e metodologie scientifiche all’interno di una programmazione che si propone di illustrare quanto l’oggettività scientifica sia storicamente determinata. Ovviamente questa finalità, di lungo termine, non può essere esplicitata, in quanto tale, nella scuola dell’obbligo, ma deve essere parzialmente conseguita attraverso la presentazione di fatti, fenomeni, situazioni, personaggi, tra loro logicamente collegati.
All'insegnante spetta il compito di costruire l'intreccio e presentare i pezzi di questo gioco ad incastri in modo adeguato all'età degli alunni senza cadere in forzature ideologiche o banalità culturali. I problemi dell'insegnamento/apprendimento conseguenti mi sembrano potersi raccogliere in tre gruppi:

1)  quelli relativi alla comprensione di un testo;

2)  quelli connessi al livello e alla qualità delle relazioni che gli alunni devono costruire tra i fatti presentati;

3)  infine quelli inerenti alle abilità legate all'analisi delle variabili che influenzano un fenomeno e alla sua riproducibilità in laboratorio.

1)   I testi scritti sono stati presentati in modo opportuno (con richiami, semplificazioni, ristrutturazioni del testo originale) e con schede guidate di comprensione e analisi (ricerca  di  parole-chiave, arricchimento del  vocabolario, individuazione dei nessi logico-sintattici), talora con lavoro per  gruppi e l'intervento  dell'insegnante. Sono stati affiancati, per quanto possibile, da altri tipi di testo (audiovisivi, iconici...).

2)  Per quanto riguarda questo secondo punto occorrono alcune precisazioni: le capacità intellettive tramite le quali si svolgono le abilità del cogliere relazioni tra fatti non sembra si possano rinforzare con training  specifici ma senz'altro sono il frutto di azioni combinate di più fattori (figura 1.0, figura 1.1 e tabella 1.2), da sviluppare in modo sincronico.

3)  Infine per quello che riguarda il terzo punto ci si rifà  alle  considerazioni  ampiamente  svolte  dalle  scuole psicopedagogiche "piagettiane" e post-piaggettiane. Riportiamo a titolo esemplificativo, una tavola (tabella allegata) liberamente tratta dall'Australian Science Education Project (ASEP) in cui sono definite alcune abilità caratteristiche del pensiero scientifico descritte in funzione del livello di sviluppo intellettivo raggiunto, che possono servire come punti di riferimento nel tratteggiare una programmazione didattica. Si è cercato, inoltre, di rendere le fasi sperimentali indagini attive dell'alunno, aperte alle sue soluzioni, talora stimolate dall'intervento dell'insegnante solo per non cadere in eccessive dispersioni.
Da questo punto di vista il laboratorio acquista una sua valenza positiva in quanto l'alunno può sviluppare una tecnica di analisi dell'osservato e di ricerca di ciò che influisce significativamente sul fenomeno.

2. L'oggettività scientifica e tecnologica dipende anche da fattori ambientali e dalla situazione storico-sociale.

L'esperienza qui riportata si sviluppa attorno a due temi diversi : a)  il primo tema cerca di studiare alcune relazioni tra lo sviluppo della tecnologia del fuoco (sia nelle società antiche che in alcune tribali dell'epoca moderna) e gli influssi  sulla cultura (miti, religioni) e sulla stratificazione sociale. b)  II secondo tema affronta la categoria "tempo" da molti punti di vista nel tentativo di farne cogliere la necessità sociale, già nelle  società antiche, e la sua successiva evoluzione in seguito allo sviluppo economico e scientifico iniziato nel Medioevo.

I due punti precedenti possono così essere strutturati in abilità e contenuti (riferiti all'alunno):

a1. sa articolare lo sviluppo evolutivo dei tipi umani,
a2. sa collegare un oggetto al suo uso (pre-requisito al concetto di strumento),
a3. sa riconoscere un oggetto come strumento in rapporto alla sua funzione nella società umana,
a4. sa collegare fattori climatici, ecologici, alimen­tari alle trasformazioni delle attività umane. Più specificatamente: conosce le differenze tra viventi produttori e viventi consumatori; conosce in modo approssimativo il concetto di piramide ecologica; conosce i principali ambienti naturali e le loro diverse dislocazioni geografiche causate dalle variazioni climatiche (glaciazioni).
a5. Conosce il significato di "simbolo";
a6. Sa cogliere il valore simbolico di alcune manifestazioni sociali.
a7. Conosce la struttura della materia e in particolare: i concetti relativi ai passaggi di stato, alcune tecniche di separazione di aggregazioni di materia, il concetto di sostanza semplice e complessa, i vari tipi di metalli e le tecniche di lavorazione, l'interpretazione molecolare della materia.

b1. Conosce il significato di: sacerdote, filosofo, matematico, scienziato, mercante, produttore-artigiano, artista, signore-re.
b2. Conosce il significato, anche se riferito solo all'esperienza scolastica e in modo sommario, di: geometria, aritmetica, algebra, meccanica, religione, produzione industriale, arte, magia.
b3. Conosce i concetti elementari di spazio, tempo, sistema di riferimento, reversibilità-irreversibilità.
b4. Sa costruire alcune sperimentazioni di Galilei e in particolare: riesce a ricavare i fattori che influenzano la caduta dei gravi.
b5. Individua come aspetti principali del metodo scientifico moderno: il bisogno di misure quantitative, agganciate, però, ad adeguate ipotesi teoriche ed in relazione con analoghe esperienze svolte per risolvere problemi diversi (4).

Le attività sono state distribuite nel triennio, soprattutto in seconda e terza, in modo da svolgere prima le parti relative al tema del fuoco e successivamente quelle relative al tema del tempo.