CONCEZIONI SPONTANEE BARICENTROmath.unipa.it/~grim/Tesi_FP_Palumbo_PP__06.pdf · 2006-11-10 · baricentro. Si procede alla determinazione del baricentro nel modo seguente: si sospende

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UniversitUniversitàà degli Studi di Palermodegli Studi di PalermoFacoltFacoltàà di Scienze della Formazionedi Scienze della Formazione

Corso di Laurea in Scienze della Formazione PrimariaCorso di Laurea in Scienze della Formazione Primaria((Indirizzo Scuola dellIndirizzo Scuola dell’’InfanziaInfanzia))

Anno Accademico 2005Anno Accademico 2005--20062006

CONCEZIONI SPONTANEE SUL CONCEZIONI SPONTANEE SUL ““BARICENTROBARICENTRO”” DEI BAMBINI DEI BAMBINI DI SCUOLA DELLDI SCUOLA DELL’’INFANZIAINFANZIA

TESI DI:TESI DI:MariaMaria Luisa Luisa PalumboPalumboMatricola: 0406662Matricola: 0406662 RELATORIRELATORI

Prof.Prof. C. Fazio C. Fazio Prof.Prof. F.SpagnoloF.Spagnolo

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Capitolo 1 LE CONCEZIONI SPONTANEELE CONCEZIONI SPONTANEE

Capitolo 2 LL’’IMPORTANZA DELLIMPORTANZA DELL’’EPISTEMOLOGIA NELLAEPISTEMOLOGIA NELLATEORIA DELLE SITUAZIONI DI BROUSSEAUTEORIA DELLE SITUAZIONI DI BROUSSEAU

Capitolo 3 LA SPERIMENTAZIONELA SPERIMENTAZIONE

Capitolo 4 IL MODULO: CENTRO, BARICENTRO, EDIL MODULO: CENTRO, BARICENTRO, EDEQUILIBRIOEQUILIBRIO

CONCLUSIONI FINALI

INDICEINDICE

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COSA SONO LE CONCEZIONI SPONTANEE

RISORSE COGNITIVERISORSE COGNITIVEAPPRENDIMENTI PRECEDENTIAPPRENDIMENTI PRECEDENTI

NON FORMALIZZATINON FORMALIZZATITEORIE INGENUETEORIE INGENUE OSTACOLIOSTACOLI

EPISTEMOLOGICIEPISTEMOLOGICI

CONFLITTO CONFLITTO COGNITIVOCOGNITIVO

PERSONALIZZAZIONEPERSONALIZZAZIONE

TEORIA DELLE SITUAZIONITEORIA DELLE SITUAZIONI

MODULOMODULO

RECUPERO VALORI E RECUPERO VALORI E SIGNIFICATOSIGNIFICATO

IN AMBITO SCIENTIFICOIN AMBITO SCIENTIFICO

SISTEMATIZZAZIONE DELLASISTEMATIZZAZIONE DELLACONOSCENZACONOSCENZA

Queste concezioni ingenue Queste concezioni ingenue tendono a radicarsi nella tendono a radicarsi nella mente umana e condizionano, mente umana e condizionano, anche in modo inconsapevole, anche in modo inconsapevole, la pratica didattica. Pertanto la pratica didattica. Pertanto risulta difficile liberarsi da tale risulta difficile liberarsi da tale stile di condotta e solo con stile di condotta e solo con ««unun’’opera di ristrutturazione opera di ristrutturazione delle conoscenze che implica il delle conoscenze che implica il progressivo abbandono delle progressivo abbandono delle teorie ingenue per concezioni teorie ingenue per concezioni pipiùù elaborate di valore elaborate di valore scientificoscientifico»»

CAPITOLOCAPITOLO 11

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OSTACOLOOSTACOLO•• SSi pi può uò sintentizzare sintentizzare ostacoloostacolo = conflitto, nel senso che: = conflitto, nel senso che: pper er

ll’’allievo (valenza negativa) lallievo (valenza negativa) l’’ostacolo ostacolo è è qualcosa che si produce qualcosa che si produce quando ritiene che puquando ritiene che può ò applicare in un dato contesto applicare in un dato contesto concettuale un certo modello che risulta poi inadeguato. concettuale un certo modello che risulta poi inadeguato. LL’’ostacolo errore va contro le sue certezze/sicurezze, sfida la ostacolo errore va contro le sue certezze/sicurezze, sfida la coerenza raggiunta nel modello che lui tenta di considerare coerenza raggiunta nel modello che lui tenta di considerare come universale o assoluto.come universale o assoluto. Per il ricercatore in didattica Per il ricercatore in didattica (valenza positiva) Gli ostacoli (epistemologici) sono i mattoni (valenza positiva) Gli ostacoli (epistemologici) sono i mattoni costitutivi della conoscenza. Esso viene visto come condizione costitutivi della conoscenza. Esso viene visto come condizione necessaria per lo sviluppo del pensiero dellnecessaria per lo sviluppo del pensiero dell’’allievoallievo»»

•• Individuare un ostacolo epistemologico vuol dire effettuare Individuare un ostacolo epistemologico vuol dire effettuare unun’’analisi storica di una certa conoscenza per rilevare come analisi storica di una certa conoscenza per rilevare come attorno a questa, si sia creata, nel corso della storia vari attorno a questa, si sia creata, nel corso della storia vari cambiamenti di concezioni. cambiamenti di concezioni. ««Oggi si cerca di dare definizioni di Oggi si cerca di dare definizioni di ostacoli che siano operative, si cerostacoli che siano operative, si cerca non pica non più ù soltanto di dare soltanto di dare classificazioni (cioclassificazioni (cioè è diagnosi), ma si cerca anche di dare diagnosi), ma si cerca anche di dare strumenti operativi per il superamento (ciostrumenti operativi per il superamento (cioè è terapie) degli terapie) degli ostacoliostacoli»»

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CONFLITTO COGNITIVOCONFLITTO COGNITIVO•• Quando si comincia a riflettere sulle concezioni spontanee e su Quando si comincia a riflettere sulle concezioni spontanee e su

le risorse cognitive, allora bisogna chiarirsi anche sul concettle risorse cognitive, allora bisogna chiarirsi anche sul concetto o di di conflitto cognitivoconflitto cognitivo. Anche nella teoria delle situazioni di G. . Anche nella teoria delle situazioni di G. Brousseau lBrousseau l’’ostacolo epistemologico, che risiede nelle ostacolo epistemologico, che risiede nelle rappresentazioni che lrappresentazioni che l’’alunno si dalunno si dà à per la comprensione di una per la comprensione di una data conoscenza, didata conoscenza, diventa uno strumento conoscitivo che puventa uno strumento conoscitivo che può ò indurre conflitto cognitivo.indurre conflitto cognitivo.

•• Si ha un conflitto cognitivo ogni qual volta un soggetto, in Si ha un conflitto cognitivo ogni qual volta un soggetto, in possesso di particolari conoscenze, deve scegliere tra una possesso di particolari conoscenze, deve scegliere tra una serie di fatti in contradizione tra loro con le previsioni di unserie di fatti in contradizione tra loro con le previsioni di unmodello (o di una concezione o di uno schema operatorio; nei modello (o di una concezione o di uno schema operatorio; nei bambini per esempio si verifica quando mettono a confronto le bambini per esempio si verifica quando mettono a confronto le idee sugli oggetti ed i fenomeni, con gli oggetti ed i fenomeni)idee sugli oggetti ed i fenomeni, con gli oggetti ed i fenomeni)..

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CAPITOLO 2CAPITOLO 2LL’’IMPORTANZA DELLIMPORTANZA DELL’’EPISTEMOLOGIA NELLA EPISTEMOLOGIA NELLA

TEORIA DELLE SITUAZIONI DI BROUSSEAUTEORIA DELLE SITUAZIONI DI BROUSSEAU• le trasformazioni dell’oggetto del sapere, in vista del

sapere di insegnamento, presuppongono delle scelte motivate e con una giustificazione epistemologica.

• Le rappresentazioni epistemologiche e storico-epistemologiche daranno, così, la possibilità di operare scelte, condivisibili e motivate, in termini di competenze da sviluppare e di contenuti da affrontare; l’analisi dei comportamenti ipotizzabili, terrà conto di errori, ostacoli della disciplina, misconcetti e conflitti, consentendo di individuare quelle attività che, nel rispetto di diversi stili cognitivi, favoriranno l’apprendimento.

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EPISTEMOLOGIA STORICA EPISTEMOLOGIA STORICA DELLA FISICADELLA FISICA

LA STORIA DEL LA STORIA DEL CENTRO DI MASSACENTRO DI MASSA LL’’EQUILIBRIOEQUILIBRIO

LA STORIA LA STORIA DELLA FISICADELLA FISICA

EPISTEMOLOGIAEPISTEMOLOGIA

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STORIA DELLA FISICASTORIA DELLA FISICA•• In Occidente, dall'antichitIn Occidente, dall'antichitàà

classica fino ai tempi della classica fino ai tempi della rivoluzione scientifica, le rivoluzione scientifica, le indagini sul funzionamento indagini sul funzionamento dell'universo erano note come dell'universo erano note come filosofia naturale, coloro che ne filosofia naturale, coloro che ne prendevano parte erano noti prendevano parte erano noti come filosofi della natura. come filosofi della natura.

•• Il settecento vide lo sviluppo di Il settecento vide lo sviluppo di diversi campi della fisica che diversi campi della fisica che consentconsentìì la trattazione di diversi la trattazione di diversi problemi fino a giungere alla problemi fino a giungere alla sistematizzazionesistematizzazione di diversi di diversi argomenti.argomenti.

•• Si svilupparono le basi del Si svilupparono le basi del metodo scientifico, il nuovo metodo scientifico, il nuovo modo di pensare poneva modo di pensare poneva ll’’accento sullaccento sulla sperimentazione a sperimentazione e sulla ragione, stabilendo il e sulla ragione, stabilendo il pensiero scientifico come pensiero scientifico come modello preminente per la modello preminente per la comprensione del mondo comprensione del mondo naturale.naturale.

•• La nascita della fisica in senso La nascita della fisica in senso moderno viene fatta risalire a moderno viene fatta risalire a quando si cominciò a utilizzare quando si cominciò a utilizzare ll’’applicazione sistematica e applicazione sistematica e rigorosa del metodo rigorosa del metodo sperimentale.sperimentale.

•• Da Galileo a NewtonDa Galileo a Newton

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STORIA DEL CENTRO DI MASSASTORIA DEL CENTRO DI MASSA•• la nozione di massa, nel senso di la nozione di massa, nel senso di

massa inerziale, fu introdotta in massa inerziale, fu introdotta in fisica da Isaac Newton.fisica da Isaac Newton.

•• La nozione di massa inerziale La nozione di massa inerziale rappresentò la conclusione di uno rappresentò la conclusione di uno sviluppo graduale del concetto sviluppo graduale del concetto iniziato da Keplero e concluso con iniziato da Keplero e concluso con Eulero.Eulero.

•• Newton sistematizza tutti i risultati Newton sistematizza tutti i risultati del concetto di massa, riprendendo del concetto di massa, riprendendo la definizione di Keplero.la definizione di Keplero.

LL’’EQUILIBRIOEQUILIBRIOCon il baricentro portato fuori della

base di appoggio la forza gravitazionale (G), si scompone in

(G1) e (G2), la componente efficace G1 determina la caduta

del corpo in avanti.

1010

LL’’EQUILIBRIOEQUILIBRIO

Quando stiamo in piedi su una superficie d’appoggio, agisce su di noi una forza, g, uguale al nostro peso. A questa si oppone una forza uguale ed opposta, R, che rappresenta la reazione vincolare dovuta al piano di appoggio.

Quando appoggiamo un corpo su Quando appoggiamo un corpo su un tavolo un oggetto (un libro, un tavolo un oggetto (un libro, una pentola, una bambolina, una una pentola, una bambolina, una bottiglia, ecc.), per garantirci una bottiglia, ecc.), per garantirci una forma di equilibrio non forma di equilibrio non ““precariaprecaria””, la posiamo sempre in , la posiamo sempre in modo che poggi sulla faccia pimodo che poggi sulla faccia piùùampia.ampia.

CosCosìì facendo realizziamo due facendo realizziamo due condizioni essenziali per condizioni essenziali per ll’’equilibrio equilibrio ““stabilestabile”” di un corpo:di un corpo:

11.facciamo.facciamo in modo che la base di in modo che la base di appoggio del corpo sia la piappoggio del corpo sia la piùùampia possibile;ampia possibile;

22.facciamo.facciamo in modo che il in modo che il baricentro del corpo sia nella baricentro del corpo sia nella posizione piposizione piùù bassa possibile.bassa possibile.

Infatti un corpo appoggiato Infatti un corpo appoggiato èè in in equilibrio quando la verticale equilibrio quando la verticale passante per il suo baricentro passante per il suo baricentro cade allcade all’’interno della sua base di interno della sua base di appoggio.appoggio.

Per valutare lPer valutare l’’efficacia delle forze efficacia delle forze agenti sui corpi vincolati occorre agenti sui corpi vincolati occorre introdurre una grandezza che introdurre una grandezza che esprima i due aspetti seguenti:esprima i due aspetti seguenti:1.1.la forza la forza 2.2.la distanzala distanza..Solo con adeguati strumenti si Solo con adeguati strumenti si evidenziano gli spostamenti del evidenziano gli spostamenti del baricentro. baricentro. Si procede alla Si procede alla determinazione del baricentro nel determinazione del baricentro nel modo seguente: si sospende il modo seguente: si sospende il corpo per un punto A, poi quando corpo per un punto A, poi quando il corpo il corpo èè in equilibrio, si traccia in equilibrio, si traccia la perpendicolare la perpendicolare n n passante per passante per il punto A. In tale situazione il punto A. In tale situazione sappiamo che il baricentro G sappiamo che il baricentro G deve trovarsi sulla perpendicolare deve trovarsi sulla perpendicolare n. n. A questo punto sospendiamo il A questo punto sospendiamo il corpo per un altro punto B e, corpo per un altro punto B e, quando il corpo quando il corpo èè in equilibrio, in equilibrio, tracciamo la perpendicolare tracciamo la perpendicolare n' n' passante per il punto B. passante per il punto B. Dunque il Dunque il punto G punto G èè un punto che un punto che appartiene sia a appartiene sia a n n sia a sia a n' n' èè il loro il loro punto di incontro, punto di incontro, pertanto il pertanto il baricentro G baricentro G èè il punto di incontro il punto di incontro di ndi n e e n'n'..

1111

CAPITOLO 3CAPITOLO 3SPERIMENTAZIONESPERIMENTAZIONE

CONCEZIONI SPONTANEECONCEZIONI SPONTANEECENTROCENTROCENTRO

BARICENTROBARICENTROBARICENTRO

EQUILIBRIOEQUILIBRIOEQUILIBRIO

INDIVIDUAZIONE INDIVIDUAZIONE DEL CENTRODEL CENTRO

DIFFERENZA TRA DIFFERENZA TRA CENTRO E CENTRO E

BARICENTROBARICENTRO

CENTRO DI MASSACENTRO DI MASSA

1212

−− La maestra;La maestra;−− Il compagno;Il compagno;−− No, lo sapevo io; No, lo sapevo io; −− Non lo so;Non lo so;−− me lme l’’ha detto la mamma.ha detto la mamma.

3) Te lo ha detto qualcuno?3) Te lo ha detto qualcuno?

− Ho guardato la figura è ho fatto questo;− lo sapevo e l’ho fatto così;− ho usato la matita;− non lo so.

2) Come sapevi di dover fare così?

− segna con la matita un punto a caso;− segna con la matita un punto fuori;− segna con la matita un punto centrale.

1) Qual è il centro di questa figura?

Scheda 2

− perché c’è disegnato un volto e il naso rappresenta il centro del volto;

− ho riflettuto;− so che è dentro;− non lo so.

2) come hai scoperto che èquello il centro?

− identifica col centro una parte del volto (bocca, naso, occhi);

− segna una parte fuori dal volto;− identifica il centro con dentro;− non esegue la consegna.

1) perché per te è quello il centro?

Scheda 1

risposte atteseDomande dell’insegnante

Fase preliminare

ANALISI A PRIORI ANALISI A PRIORI Situazione uno: il centro Situazione uno: il centro

1313

− Perché non sono uguali;− Perché uno ha il cappello;− Perché uno è più pesante;− Perché la matita è storta;− Perché uno è più pesante da una

parte;− Perché non la so;− Perché i punti sono spostati.

2) Perché i punti dove abbiamo incollato la matita non sono uguali nei due Pianelli?

− Ho usato le mani;− Con la pazienza;− ho provato più volte;− mi ha aiutato il compagno;− sono stato fortunato.

1) Come hai fatto a mettere in equilibrio i due Pianelli?

Fase operativa


ANALISI A PRIORIANALISI A PRIORISituazione uno:i Situazione uno:i ““PianelliPianelli””

1414

−Quando gira;−Quando la vite è messa nel centro;−Se la giro con le dita.

2) Quand’è che funziona?

−L’ho messo male;−È giusto ma non ho avvitato bene;−Perché non funziona.

1) Perché non gira la trottola?


ANALISI A PRIORIANALISI A PRIORISituazione due: la trottolaSituazione due: la trottola

−Cade con me;−Esce dal foglio di carta;−Si sposta tutta.

3) Cosa succede alla cintura[1] quando si perde l’equilibrio?”

−Perché la testa èpesante;−Perché cado a terra.

2) Perché si perde l’equilibrio?”

−Si sposta con me;−Se ne va sul mio piede.

1) Cosa succede alla cintura quando si cambia posizione?”


ANALISI A PRIORIANALISI A PRIORISituazione tre: sullSituazione tre: sull’’equilibrioequilibrio

[1] cintura con filo a piombo.

1515

SPERIMENTAZIONESPERIMENTAZIONESITUAZIONE 1 : FASE PRELIMINARESITUAZIONE 1 : FASE PRELIMINARE

SCHEDE STRUTTURATESCHEDE STRUTTURATEAi bambini vengono poste delle semplici domande Ai bambini vengono poste delle semplici domande sul concetto di centro utilizzando due schede sul concetto di centro utilizzando due schede strutturate. La consegna relativa a tali schede strutturate. La consegna relativa a tali schede èè::””Mettete una crocetta al centro di questa figuraMettete una crocetta al centro di questa figura””..

Successivamente attraverso interviste singole ai Successivamente attraverso interviste singole ai bambini veniva chiesto:bambini veniva chiesto:Qual Qual èè il centro di questa figura?il centro di questa figura?Come sapevi di dover fare cosCome sapevi di dover fare cosìì??Te lo ha detto qualcuno?Te lo ha detto qualcuno?

Le risposte ottenute sul concetto di centro Le risposte ottenute sul concetto di centro fanno pensare a delle concezioni fanno pensare a delle concezioni spontanee originate e riprese in base a spontanee originate e riprese in base a componenti relative:componenti relative:

• alla percezione sensoriale;alla percezione sensoriale;•• allall’’influenza del contesto influenza del contesto scuola/famiglia (pragmatico);scuola/famiglia (pragmatico);

•• allall’’esperienza diretta nel gioco libero esperienza diretta nel gioco libero individuale e tra pari;individuale e tra pari;

•• agli aspetti tautologici.agli aspetti tautologici.

Esempi di risposte Esempi di risposte sensorialisensorialiQuesto (indica il naso)Questo (indica il naso)PerchPerchéé cc’è’è il nasoil naso

pragmatichepragmatichePerchPerchéé èè al centroal centroPerchPerchéé èè quadratoquadrato

Esempi di risposte Esempi di risposte esperenzialiesperenzialiPerchPerchéé ll’’ho fatto ioho fatto ioCi ho pensato con la Ci ho pensato con la testatesta

tautologichetautologichePerchPerchéé èè coscosììBhoBho!!

1616

SPERIMENTAZIONESPERIMENTAZIONESITUAZIONE 1: FASE OPERATIVASITUAZIONE 1: FASE OPERATIVA

Si Si èè proceduto raccontando una breve storiella per introdurre lproceduto raccontando una breve storiella per introdurre l’’attivitattivitàà laboratoriale laboratoriale sulla ricerca del baricentro in una figura piana.sulla ricerca del baricentro in una figura piana. Il racconto Il racconto narra la storia narra la storia ““dei dei PPianelliianelli””, , figure geometriche piane che abitano un mondo piatto. La situazifigure geometriche piane che abitano un mondo piatto. La situazione one problema propone ai bambini la seguente consegna: problema propone ai bambini la seguente consegna: ““cercate di mettere ogni coppia cercate di mettere ogni coppia ““di di PianelliPianelli”” sulla matita per tenerli sollevati e in equilibriosulla matita per tenerli sollevati e in equilibrio””. . LL’’insegnante invita i bambini a rispondere ai seguenti quesiti:insegnante invita i bambini a rispondere ai seguenti quesiti:

• Come hai fatto a mettere in equilibrio i due “Pianelli”?• Perché i punti dove abbiamo incollato la matita sono diversi nei due

“Pianelli”?

SITUAZIONE 2SITUAZIONE 2••I protagonisti della storia cioI protagonisti della storia cioèè ««i Pianellii Pianelli»» chiedono aiuto ai chiedono aiuto ai bambini per trasformarli in piccole trottole.bambini per trasformarli in piccole trottole.••In questa fase interviene lIn questa fase interviene l’’insegnante che provvede a dare uno insegnante che provvede a dare uno strumento facilitante ai bambini per trovare il baricentro, ovvestrumento facilitante ai bambini per trovare il baricentro, ovvero il ro il filo a piombo, che permette di segnare le varie mediane. filo a piombo, che permette di segnare le varie mediane. ••Successivamente verrSuccessivamente verràà introdotta una vite e due bulloncini per introdotta una vite e due bulloncini per fissarla al pianetto.fissarla al pianetto.••La trottola ruoterLa trottola ruoteràà in modo regolare perchin modo regolare perchèè il baricentro il baricentro èè il punto il punto di concentrazione della forzadi concentrazione della forza--peso del cartoncinopeso del cartoncino;

trottolatrottola

Filo a Filo a

piombopiombo

1717

SPERIMENTAZIONE: SITUAZIONE 3SPERIMENTAZIONE: SITUAZIONE 3

LL’’insegnante consegna ai bambini dei pupazzetti flessibili a cui insegnante consegna ai bambini dei pupazzetti flessibili a cui èè stata stata messa una messa una ““cintura a livello di un immaginario ombelicocintura a livello di un immaginario ombelico”” da cui pende un da cui pende un filo di cotone trasformato filo di cotone trasformato ““in filo a piomboin filo a piombo““ da una vite che tocca il piano di da una vite che tocca il piano di appoggio. Gli alunni devono posizionare tali pupazzi in verticalappoggio. Gli alunni devono posizionare tali pupazzi in verticale poggiati su e poggiati su entrambi i piedi cercando una posizione di equilibrio ovvero la entrambi i piedi cercando una posizione di equilibrio ovvero la consegna consegna èèche i pupazzetti non devono cadere.che i pupazzetti non devono cadere. La seconda consegna La seconda consegna èè quella di quella di mettere i pupazzetti in equilibrio su un piede. I bambini con tamettere i pupazzetti in equilibrio su un piede. I bambini con tale attivitle attivitààsperimentano il fenomeno fisico dellsperimentano il fenomeno fisico dell’’asse di equilibrio di un oggetto.asse di equilibrio di un oggetto. I I bambini saranno sollecitati a verbalizzare questo fenomeno fisibambini saranno sollecitati a verbalizzare questo fenomeno fisico cercando co cercando di cogliere le loro concezioni spontanee.di cogliere le loro concezioni spontanee. Contemporaneamente unContemporaneamente un’’altro altro gruppo di bambini vengono attrezzati di gruppo di bambini vengono attrezzati di una una cintura di spago con un cintura di spago con un prolungameprolungamennto a cui to a cui èè stata precedentemente aggiunta una vite ad anello stata precedentemente aggiunta una vite ad anello per ottenere un filo a piombo come nei pupazzetti, ciò allo scopper ottenere un filo a piombo come nei pupazzetti, ciò allo scopo di o di verificare gli spostamenti dellverificare gli spostamenti dell’’asse di equilibrio in base al cambiamento di asse di equilibrio in base al cambiamento di postura del corpo (massa) in posizione statica. I bambini postura del corpo (massa) in posizione statica. I bambini posizionati sopra posizionati sopra un foglio A3 un foglio A3 sperimenteranno con il proprio corpo le stesse posture di sperimenteranno con il proprio corpo le stesse posture di equilibrio e di non equilibrio dei pupazzetti verificando equilibrio e di non equilibrio dei pupazzetti verificando contemporaneamente gli spostamenti dellcontemporaneamente gli spostamenti dell’’asse di equilibrio. asse di equilibrio.

1818

ci metto la colla;ci metto la colla;facevo cosfacevo cosìì, guarda!;, guarda!;

Risposte Risposte esperenzialiesperenziali

(gioco)(gioco)

questo si tiene cosquesto si tiene cosìì ((matitamatita) e ) e questo si tiene cosquesto si tiene cosìì ((PianelloPianello););cc’è’è ll’’ho fatta.ho fatta.

Risposta Risposta tautologichetautologiche

LL’’ho messa (ho messa (matitamatita) nel centro;) nel centro;al centro (al centro (riferito alla matitariferito alla matita););nel mezzo.nel mezzo.

Risposte Risposte pragmatichepragmatiche

(sistema (sistema simbolico simbolico culturale)culturale)

Risposte Risposte sensosenso--percetivapercetiva

Domanda dellDomanda dell’’insegnante: insegnante: 1) Come hai fatto a 1) Come hai fatto a mettere in equilibrio i due mettere in equilibrio i due PianelliPianelli??

Fase operativa Fase operativa –– Situazione Problema Situazione Problema ““PianelliPianelli””sul baricentrosul baricentro

SPERIMENTAZIONE: SITUAZIONE 1 SPERIMENTAZIONE: SITUAZIONE 1 FASE OPERATIVA FASE OPERATIVA CLASSIFICAZIONE RISPOSTE CLASSIFICAZIONE RISPOSTE

perchperchèè se no cade;se no cade;qui cqui c’è’è questo coso (questo coso (il cappelloil cappello).).


(gioco)(gioco)


Uno Uno èè spostato;spostato;èè spostato un pochino;spostato un pochino;perchperchéé èè di lato;di lato;perchperchéé ha il cappello;ha il cappello;perchperchéé èè pipiùù pesante.pesante.



Indica il Indica il ““PianelloPianello”” col cappello;col cappello;perchperchéé scende da questa parte.scende da questa parte.


Domanda dellDomanda dell’’insegnante: insegnante: 2) Perch2) Perchéé i punti dove i punti dove abbiamo incollato la matita sono diversi nei due abbiamo incollato la matita sono diversi nei due PianelliPianelli??

1919


(gioco)(gioco)


quando metti la vite in mezzo;quando metti la vite in mezzo;quando quando èè dritta;dritta;quando troviamo il centro.quando troviamo il centro.




Domanda dellDomanda dell’’insegnante: insegnante: 2) Quand2) Quand’è’è che funziona?che funziona?

SPERIMENTAZIONE: SITUAZIONE 2 SPERIMENTAZIONE: SITUAZIONE 2 CLASSIFICAZIONE RISPOSTE CLASSIFICAZIONE RISPOSTE

ÈÈ difficile;difficile;Non può girare perchNon può girare perchéé cade;cade;Cade e non si può alzare;Cade e non si può alzare;Solo se si tiene non cade.Solo se si tiene non cade.


(gioco)(gioco)

Non può.Non può.Risposta Risposta tautologichetautologiche

Quando non Quando non èè dritta.dritta.Risposte Risposte pragmatichepragmatiche



Domanda dellDomanda dell’’insegnante: insegnante: 1) Perch1) Perchéé non gira la trottola?non gira la trottola?

2020

PerchPerchéé cado;cado;PerchPerchéé sono messi cossono messi cosìì((il bambino alza la gambail bambino alza la gamba).).


(gioco)(gioco)


Non cade se si appoggia;Non cade se si appoggia;Risposte Risposte pragmatichepragmatiche

(sistema simbolico (sistema simbolico culturale)culturale)

perchperchéé la testa la testa èè pesante;pesante;perchperchéé ci vuole un piede lungo;ci vuole un piede lungo;perchperchéé la testa la testa èè leggera. leggera.


Domanda dellDomanda dell’’insegnante: insegnante: 2) Perch2) Perchéé si perde si perde ll’’equilibrio?equilibrio?

si sposta.si sposta.Risposte Risposte esperenzialiesperenziali (gioco)(gioco)

Non lo so;Non lo so;BhoBho!!


dentro il foglio;dentro il foglio;sopra il piede;sopra il piede;al centro del foglio;al centro del foglio;nel mezzo. nel mezzo.


(sistema simbolico (sistema simbolico culturale)culturale)

la cintura va a terra nel tavolola cintura va a terra nel tavolocade tra i piedi;cade tra i piedi;cade tra le scarpe;cade tra le scarpe;sul piede.sul piede.


Domanda dellDomanda dell’’insegnante: insegnante: 1) Cosa succede alla cintura 1) Cosa succede alla cintura quando si cambia posizione?quando si cambia posizione?

SPERIMENTAZIONE: SITUAZIONE 3 SPERIMENTAZIONE: SITUAZIONE 3 CLASSIFICAZIONE RISPOSTE CLASSIFICAZIONE RISPOSTE

Risposte Risposte esperenzialiesperenziali (gioco)(gioco)

va fuori dal foglio; va fuori dal foglio; la vite va fuori.la vite va fuori.

Risposte pragmaticheRisposte pragmatiche(sistema simbolico culturale)(sistema simbolico culturale)

Risposta tautologicheRisposta tautologiche


Domanda dellDomanda dell’’insegnante: insegnante: 3) Cosa succede alla cintura quando si perde l3) Cosa succede alla cintura quando si perde l’’equilibrio?equilibrio?

2121

TABELLA RIASSUNTIVA TABELLA RIASSUNTIVA DELLE CLASSIFICAZIONIDELLE CLASSIFICAZIONI

centrocentro

baricentrobaricentro equilibrioequilibrio

100%100%100%totali

18%18%32%32%16%16%EsperienzialiEsperienziali

9%9%12%12%15%15%TautologicheTautologiche

41%41%48%48%42%42%PragmatichePragmatiche

32%32%8%8%27%27%SensopercettiveSensopercettive

equilibriobaricentrocentroRisposte

Tabella riassuntiva delle classificazioni (percentuali)

Concezioni spontanee sul Centro, Baricentro, equilibrio dei bambini della scuola dell'infanzia

2222

centro

27%

42%

15%

16%

SensopercettivePragmaticheTautologicheEsperienziali

baricentro

8%

48%

12%

32%


equilibrio

32%

41%

9%

18%


CENTROCENTRO

BARICENTROBARICENTRO

EQUILIBRIOEQUILIBRIO

TABELLA RIASSUNTIVA TABELLA RIASSUNTIVA DELLE CLASSIFICAZIONIDELLE CLASSIFICAZIONI

centrocentro

baricentrobaricentro equilibrioequilibrio

2323

•• Dai risultati ottenuti nelle situazioni problema ho potuto Dai risultati ottenuti nelle situazioni problema ho potuto verificare un processo di verificare un processo di riadattamento nelle risorse cognitive degli alunniriadattamento nelle risorse cognitive degli alunni, sopratutto nei bambini che, , sopratutto nei bambini che, nella fase preliminare, mi hanno dato risposte classificabili conella fase preliminare, mi hanno dato risposte classificabili come me sensosenso--percettivepercettiveper elaborare, in un secondo tempo, per elaborare, in un secondo tempo, risposte pragmaticherisposte pragmatiche. Ciò . Ciò èè stato da me stato da me interpretato come un aggiustamento delle loro risorse cognitive interpretato come un aggiustamento delle loro risorse cognitive determinato determinato dalldall’’esperienza stessa che stavano effettuando insieme agli altri bamesperienza stessa che stavano effettuando insieme agli altri bambini. bini. Evidentemente ha influito sia lEvidentemente ha influito sia l’’esperienza diretta che il confronto con altri esperienza diretta che il confronto con altri bambini portatori di risorse cognitive probabilmente attinte dalbambini portatori di risorse cognitive probabilmente attinte dal contesto contesto scolastico o familiare. scolastico o familiare. Si può notare quindi Si può notare quindi unun’’evoluzione nella ristrutturazione evoluzione nella ristrutturazione della risorsa cognitivadella risorsa cognitiva che si sposta dalle concezioni sensoche si sposta dalle concezioni senso--percettive alle percettive alle concezioni ancora spontanee, ma stavolta incrementate da conceziconcezioni ancora spontanee, ma stavolta incrementate da concezioni oni pragmatiche, che derivano pragmatiche, che derivano dalldall’’elaborazione dei chiarimenti forniti dal contesto elaborazione dei chiarimenti forniti dal contesto didatticodidattico e dalla e dalla rielaborazione delle risorse cognitive rielaborazione delle risorse cognitive presistentipresistenti. .

•• La riflessione finale La riflessione finale èè che questa modalitche questa modalitàà di utilizzo della situazione problema in di utilizzo della situazione problema in un contesto scolastico un contesto scolastico ha funzionato sopratutto per quei bambini ai quali il ha funzionato sopratutto per quei bambini ai quali il contesto ancora non aveva aggiunto niente di nuovo al proprio prcontesto ancora non aveva aggiunto niente di nuovo al proprio processo di ocesso di apprendimento.apprendimento.

•• Nei risultati finali i bambini si sono attestati su Nei risultati finali i bambini si sono attestati su parametri di risposta similiparametri di risposta simili sia sia nelle nelle risposte sensorisposte senso--percettive che in quelle pragmatiche ed esperienzialipercettive che in quelle pragmatiche ed esperienziali a a discapito delle risposte tautologiche che sono diminuitediscapito delle risposte tautologiche che sono diminuite. Quindi si presuppone, . Quindi si presuppone, da tali dati, che i bambini si siano riappropriati del significada tali dati, che i bambini si siano riappropriati del significato di centro, baricentro to di centro, baricentro ed equilibrio, sistematizzando tali concetti in una risorsa cogned equilibrio, sistematizzando tali concetti in una risorsa cognitiva migliorata dal itiva migliorata dal punto di vista scientifico e spendibile in altri contesti delle punto di vista scientifico e spendibile in altri contesti delle esperienze della vita.esperienze della vita.

CONCLUSIONICONCLUSIONI

2424

Capitolo 4Capitolo 4IL MODULO DI FISICAIL MODULO DI FISICA

DaDai i risultati risultati sisi può può aprapririre la via ad una progettualite la via ad una progettualitàà della didatticadella didattica della fisicadella fisica per per trovare una modalittrovare una modalitàà che conduca a ristrutturare che conduca a ristrutturare le le concezione spontanee in concezione spontanee in concettconcettii scientificscientificii,, come percome per i i concetti diconcetti di centro,centro, baricentro ed equilibrio.baricentro ed equilibrio.

•• Il modulo didattico Il modulo didattico èè stato ideato per presentare la progettazione di un stato ideato per presentare la progettazione di un percorso percorso laboratorialelaboratoriale cheche possa a titolo esemplificativo promuovere lo possa a titolo esemplificativo promuovere lo sviluppo di conoscenze progressivamente sviluppo di conoscenze progressivamente sistematizzatesistematizzate attraverso la attraverso la ristrutturazione di concezioni e di rappresentazioni ingenue cheristrutturazione di concezioni e di rappresentazioni ingenue che conduca gli conduca gli alunni alunni ““al passaggio dalla semplice curiosital passaggio dalla semplice curiositàà allall’’atteggiamento della ricercaatteggiamento della ricerca””per conferire aspetti significativi della realtper conferire aspetti significativi della realtàà..

IdentitIdentitàà:: saper effettuare comparazioni e verifiche e leggere le esperienzsaper effettuare comparazioni e verifiche e leggere le esperienze e personali, di esplorazione e scoperta intenzionale ed organizzatpersonali, di esplorazione e scoperta intenzionale ed organizzata della ra della realtà ealtà di vitadi vita;;AutonomiaAutonomia:: saper operare in assetto laboratoriale con fiducia nelle propriesaper operare in assetto laboratoriale con fiducia nelle proprie capacitàcapacità,e ,e con motivazione al passaggio dalla curcon motivazione al passaggio dalla curiosità iosità alla ricerca;alla ricerca;CompetenzaCompetenza:saper dedurre ipotesi e orientarsi in maniera personale compien:saper dedurre ipotesi e orientarsi in maniera personale compiendo do scelte anche innovative.scelte anche innovative.

Obiettivi Generali dalle indicazioni nazionali per la scuola delObiettivi Generali dalle indicazioni nazionali per la scuola delll’’infanziainfanzia

2525

Servizio:Servizio: acquisire una prima conoscenza del concetto di centro e acquisire una prima conoscenza del concetto di centro e di equilibrio dalldi equilibrio dall’’osservazione diretta della realtosservazione diretta della realtàà..

Sviluppo:Sviluppo: conoscenze e competenze applicabili per lconoscenze e competenze applicabili per l’’ elaborazione elaborazione e la costruzione di modelli fisici.e la costruzione di modelli fisici.

LivelloLivello88Ore previsteOre previste

a.a. Cogliere relazioni di tipo causaCogliere relazioni di tipo causa--effettoeffetto;;b.b. Osservare fenomeni e riprodurli tramite semplici esperimentiOsservare fenomeni e riprodurli tramite semplici esperimenti;;c.c. Individuare le variabili rilevanti per la descrizione di un Individuare le variabili rilevanti per la descrizione di un

fenomenofenomeno;;d.d. Trovare le relazioni tra le variabili rilevanti di un fenomenoTrovare le relazioni tra le variabili rilevanti di un fenomeno;;e.e. Descrivere verbalmente un fenomeno osservato o un Descrivere verbalmente un fenomeno osservato o un

esperimento riprodottoesperimento riprodotto;;f.f. Descrivere la realtDescrivere la realtàà sulla base di modelli spontaneisulla base di modelli spontanei;;g.g. Comunicare le proprie idee in un contesto di pariComunicare le proprie idee in un contesto di pari;;h.h. Costruire un proprio modello interpretativoCostruire un proprio modello interpretativo..

EsitiEsitiFormativiFormativi

IL MODULO DI FISICAIL MODULO DI FISICA

2626

IL MODULO DI FISICAIL MODULO DI FISICA

LL’’alunno viene stimolato a trovare una soluzione ad un problema dialunno viene stimolato a trovare una soluzione ad un problema dicentro di massa ed equilibrio (problem solving).centro di massa ed equilibrio (problem solving). SuccessivamenteSuccessivamente, , proseguendo nel suo approccio al mondo sperimentale, impara con proseguendo nel suo approccio al mondo sperimentale, impara con ll’’esperienza diretta, a costruire un primo modellino reesperienza diretta, a costruire un primo modellino reaalizzato lizzato attraverso le sue prime conoscenze scientifiche.attraverso le sue prime conoscenze scientifiche. Infine lInfine l’’alunno alunno potrpotràà sperimentare situazioni di sperimentare situazioni di equilibrio eequilibrio e prendere coscienza del prendere coscienza del centro di massa del proprio corpo e verificare visualmente lo centro di massa del proprio corpo e verificare visualmente lo spspoostamento dellstamento dell’’asse di equilibrio.asse di equilibrio.

Note dello studente

Il modulo si propone di introdurre gli alunni nel mondo dei modeIl modulo si propone di introdurre gli alunni nel mondo dei modelli lli fisici ed fisici ed èè propedeutico a successivi moduli di indirizzopropedeutico a successivi moduli di indirizzo.. Le Le situazioni proposte, sono interdisciplinarisituazioni proposte, sono interdisciplinari..Il modulo si configura a livello di servizio in quanto Il modulo si configura a livello di servizio in quanto èè teso a far teso a far acquisire competenze applicabili in diversi ambiti; la sua tipolacquisire competenze applicabili in diversi ambiti; la sua tipologia ogia èèanche di sviluppo in quanto mira a far familiarizzare lanche di sviluppo in quanto mira a far familiarizzare l’’allievo con gli allievo con gli strumenti ed i modi della scienza.strumenti ed i modi della scienza.

Notedell’insegnante

OObiettivibiettivi SSpecificipecifici di Apprendimentodi ApprendimentoEsplorare, conoscere e progettareEsplorare, conoscere e progettare:Negoziare con gli altri spiegazioni di problemi e individuare i:Negoziare con gli altri spiegazioni di problemi e individuare i modi per verificare quali risultino, almodi per verificare quali risultino, alla fine, la fine, le pile più ù persuasive e pertinenti.persuasive e pertinenti.Il sIl sé é e le l’’altro:altro: Rafforzare lRafforzare l’’autonomia, la stimaautonomia, la stima di di sésé..Corpo, movimento, saluteCorpo, movimento, salute: Muoversi con destrezza nell: Muoversi con destrezza nell’’ambiente e nel gioco, controllando e ambiente e nel gioco, controllando e coordinando i movimenti degli articoordinando i movimenti degli arti..Fruizione e produzione di messaggiFruizione e produzione di messaggi:: Parlare, descrivere, raccontare, dialogare, con i grandi e con Parlare, descrivere, raccontare, dialogare, con i grandi e con i coetanei,i coetanei, lasciando trasparire fiducia nelle proprie lasciando trasparire fiducia nelle proprie capacità capacità di espressionedi espressionee comunicazione e scambiandosi domande, informazioni, impressione comunicazione e scambiandosi domande, informazioni, impressioni, giudizi e sentimenti.i, giudizi e sentimenti.

2727

IL MODULO DI FISICAIL MODULO DI FISICARELAZIONI SITUAZIONI/CONCETTIRELAZIONI SITUAZIONI/CONCETTI

saranno effettuate attraverso lsaranno effettuate attraverso l’’osservazioneosservazionediretta e ldiretta e la tabulazione delle risposte dei bambini.a tabulazione delle risposte dei bambini.Prove di verificaProve di verifica

−uso del filo a piombo per rilevare il centro;−verificare la fun-zionalità della trottola.

Costruire una trottola funzionante utilizzando

figure piane, viti e bulloni.

Continuazione della storia:«Il mondo dei pianelli» e successiva proposta di utilizzare uno strumento

per rilevare il «Centro».

S 2

−Sperimentare l’equilibrio statico su di sè e su gli oggetti;−osservare lo spostamento dell’asse di equilibrio sul piano di appoggio;−individuare la causa dello spostamento dell’asse di equilibrio nello spostamento del centro di massa.

Fenomeno fisico dell’asse di equilibrio di un oggetto

e successiva constatazione sulla

propria persona.

Gioco motorio:«Le belle statuine» consistente nell’assumere diverse posture di

equilibrio.

S 3

−Il centro di massa in una figura piana appesantita in una parte della sua superficie;−L’equilibrio statico in alcuni oggetti.

Mettere in equlibrio una figura piana su una matita

senza punta.

Fase operativaRacconto di una semplice storia «Il mondo dei pianelli» che introduce

la situazione problema sul baricentro.

−Il centro di un poligonoregolare o irregolare;−Il baricentro di una figura piana;

Segnare il centro di una figura geometrica.

Fase preliminareConversazione guidata sul concetto

di «Centro»e relative 2 schede.

S1

Concetti e/o contenutiFenomeno riprodottoSituazione reale

2828

Costruire un proprio modello interpretativoh

Comunicare le proprie idee in un contesto di parig

Descrivere la realtà sulla base di modelli spontaneif

Descrivere verbalmente un fenomeno osservato o un esperimento riprodottoe

Trovare le relazioni tra le variabili rilevanti di un fenomenod

Individuare le variabili rilevanti per la descrizione di un fenomenoc

Osservare fenomeni e riprodurli tramite semplici esperimentib

Cogliere relazioni di tipo causa-effettoa

Esiti di formazione

IL MODULO DI FISICAIL MODULO DI FISICAMAPPA DI RIFERIMENTOMAPPA DI RIFERIMENTO

SITUAZIONISITUAZIONI /ESITI/ESITI

XXXXXXS3

XXXXXXXXS2

XXXXS1

hgfedcba

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CONCEZIONI SPONTANEE BARICENTROmath.unipa.it/~grim/Tesi_FP_Palumbo_PP__06.pdf · 2006-11-10 · baricentro. Si procede alla determinazione del baricentro nel modo seguente: si sospende