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Metodologia IBSE e interdisciplinarità: percorsi metodologici e didattici fondati sull’Inquiry scientifico (...) a cura di Peppino Sapia* e Debora Pantera**

Metodologia IBSE e interdisciplinarità: percorsi metodologici e didattici fondati sull’Inquiry scientifico con carattere di trasversalità con l’educazione civica

Abstract- Il modello dell’Inquiry Scientifico, fondato sulla creazione di domande investigabili dalle quali partire per avviare il processo di costruzione della conoscenza, potrebbe rappresentare per le scuole di ogni ordine e grado una svolta per l’apprendimento e l’esplorazione dei fenomeni scientifici. Si descriverà, attraverso una proposta di attività didattica, in che modo i processi investigativi possano portare ad una comprensione profonda della scienza nella scuola primaria e possano stabilire un continuum per l’implementazione di obiettivi relativi all’educazione civica.

* Docente di Didattica e Storia della Fisica- Unical -**Studentessa di Scienze della Formazione primaria- Unical

Sin dall’inizio del secolo scorso, numerosi orientamenti teorici e scientifici iniziarono a porre le basi per la nascita di una didattica basata sui principi dell’attivismo pedagogico. Tali orientamenti individuarono la necessità di un imminente passaggio dalla teoria del comportamentismo, secondo cui l’apprendimento è il risultato della mera trasposizione di contenuti e conoscenze dall’insegnante all’allievo, ad una teoria costruttivista, o socio-costruttivista come più recentemente viene definita. In quest’ultima dimensione, l’apprendimento è frutto di una costruzione sociale, strettamente legato al contesto di vita nel quale si è immersi. La rilevanza della teoria costruttivista è, tuttavia, da riscontrare nel ruolo fondamentale e centrale che affida ai soggetti in apprendimento. Quest’ultimo è un processo di co-costruzione tra tutti gli attori coinvolti i quali, attivamente, collaborano e dialogano per la creazione di conoscenze condivise e strettamente interconnesse al loro vissuto. Le figure centrali per lo sviluppo della corrente costruttivista sono senz’altro studiosi quali Dewey, Vygotskij e Bruner i quali già ad inizio ‘900 condannarono le consuete, e poco consone, pratiche didattiche incapaci di rispondere adeguatamente alla complessità del mondo sociale. In questa nuova ottica i bambini vengono, dunque, percepiti come “attivi”, protagonisti del loro percorso di crescita e da intendersi come la risultante di molteplici interrelazioni sociali. In questo contesto rivoluzionario cambia anche la concezione dell’insegnante che deve essere percepito solo come supporto, poiché non può sostituire l’attività mentale e costruttiva dello studente o prendere il suo posto. L’educatore assume il semplice ruolo di guida/mediatore nel processo di apprendimento degli studenti. Altro studioso che vale la pena ricordare è Reginald W. Revans, fisico inglese che portò avanti studi pioneristici sull’Action Learning nel 1982. A lui va il merito di aver introdotto in ambito scientifico il termine di “apprendimento attivo” (Active Learning), all’interno del quale rientrano le metodologie improntate sull’investigazione. L’apprendimento attivo è, nello specifico, una forma di attività didattica durante la quale l’insegnamento viene strutturato in modo da coinvolgere gli studenti nel processo di apprendimento in modo molto più profondo e diretto rispetto a quanto accade in altre forme di didattica. Secondo Bonwell nell’apprendimento attivo, gli studenti partecipano al processo di costruzione del sapere e, più in particolare, partecipano quando fanno qualcosa oltre ad ascoltare passivamente.

Sulla base di tali teorie e studi, i cui contributi vengono recepiti e fatti propri, muove i primi passi la storia dell’Inquiry Scientifico, sul quale si basano le più moderne e accreditate metodologie per l’apprendimento delle discipline scientifiche per ogni ordine e grado di scuola, tra le quali rientra la metodologia IBSE. Il termine “Inquiry” si può tradurre con investigazione, indagine, ricerca. Nello specifico, esso si riferisce ai diversi modi con cui gli scienziati studiano il mondo naturale e propongono spiegazioni che si basano sulle evidenze tratte dalle loro ricerche (Scientific Inquiry). “Inquiry” si riferisce anche alle attività con cui gli studenti sviluppano la conoscenza dei concetti scientifici e, al tempo stesso, comprendono come gli scienziati studiano la realtà naturale. Allo stesso modo degli scienziati, gli studenti sviluppano la loro comprensione del mondo naturale attraverso l’indagine, avendo in tal modo la possibilità di crearsi spiegazioni e teorie che li aiutano a spiegare ciò che osservano, riformulando le loro idee quando incontrano prove che siano discordanti dando, così, inizio ad una nuova fase investigativa. Gli approcci basati sull’indagine vengono attualmente considerati come un mezzo per reinventare l’educazione scientifica, per la loro capacità di rispondere adeguatamente alle esigenze di una società moderna. A tal proposito, è utile ricordare il contributo di Bybee il quale ha sottolineato l’importanza dell’alfabetizzazione scientifica, termine che ha iniziato ad apparire nella letteratura educativa a partire dagli anni ’50.

Bybee sostiene che se l’intento è quello di applicare la scienza per risolvere i problemi della società del 21° secolo, allora risulta necessaria la creazione di una società scientificamente alfabetizzata e, per raggiungere tale obiettivo, un approccio collegato all’apprendimento e all’insegnamento delle scienze è fondamentale. Ne consegue che materie come la biologia, la fisica e la chimica dovrebbero essere studiate in modo integrato, invece di studiare queste materie in modo indipendente attraverso una lente a singola scienza.

Lo sviluppo di un approccio basato sull’indagine è, dunque, visto come un mezzo per raggiungere l’alfabetizzazione e l’educazione scientifica. 

Risulta infatti ormai accreditata, da più pareri scientifici riscontrabili nella letteratura esistente, che gli approcci basati sull’indagine finalizzati alla promozione di un’educazione scientifica debbano possedere la caratteristica dell’interdisciplinarità al fine di sviluppare un ottimale livello di alfabetizzazione e per rispondere adeguatamente alla complessità del XXI secolo, come precedentemente accennato. L’approccio integrato di cui parla Bybee, è stato recentemente recepito anche dalla legislazione italiana la quale, a partire dalla legge n.92 del 2019, re-introduce l’insegnamento dell’educazione civica come disciplina obbligatoria, sia nella scuola del primo ciclo che nel secondo ciclo di istruzione. In particolar modo, nella scuola del primo ciclo la pregnanza di un insegnamento che spazi “tra” e “nelle” discipline viene recepito al punto che il perseguimento degli obiettivi ministeriali prefissati viene affidato a tutti gli insegnanti in contitolarità, ai quali spetta il compito di dedicare all’insegnamento dell’educazione civica non meno di 33 ore annuali obbligatorie.

Tra le più accreditate metodologie per l’apprendimento delle scienze, avente la capacità di promuovere un ottimale livello di educazione scientifica, ritroviamo la metodologia IBSE. L’acronimo IBSE sta per Inquiry Based Science Education e si potrebbe tradurre come “Insegnamento delle Scienze basato sull’Investigazione”. L’IBSE è un approccio all’insegnamento e all’apprendimento delle Scienze che scaturisce dall’analisi delle modalità di apprendimento degli studenti, dalla natura della ricerca scientifica e da un’attenta riflessione sui contenuti fondamentali da imparare. Vale la pena ricordare che l’IBSE è stato riconosciuto nel 1996 dal National Research Council (NRC) come migliore pratica nell’educazione scientifica. Adottando una metodologia di tipo IBSE, anche gli studenti possono avere l’opportunità di sperimentare il processo di investigazione scientifica e di sviluppare l’abilità di pensare e agire secondo le modalità previste da tale processo. È importante precisare che non esiste un solo modello di implementazione per la metodologia IBSE, ne esistono diversi le cui fasi e modalità applicative possono essere rivisitare, capovolte o saltate in relazione alle necessità degli alunni. Nello specifico verrà descritto nella Figura 1 il modello delle 5E di Bybee.

Le fasi dell’IBSE

 

1.Coinvolgimento Engage 

Gli studenti entrano in contatto con l’argomento

Si presenta una situazione reale e legata al vissuto dei ragazzi attraverso un documento, un’immagine, un video che catturi l’interesse, stimoli domande ed osservazioni facendo emergere le preconoscenze e le misconcezioni degli studenti. Le idee vengono esplicitate e messe per iscritto. Si individuano domande investigabili e significative dal punto di vista scientifico.

2.Esplorazione Explore

L’esperienza concreta precede la spiegazione.

Gli studenti per rispondere alle domande:

  • Raccolgono evidenze sperimentali;
  • Formulano ipotesi e previsioni;
  • Progettano e svolgono investigazioni, individuando strumenti e materiali;
  • Raccolgono e interpretano dati;
  • Comunicano le loro conclusioni. 

Gli studenti, proponendo le loro idee e ascoltando quelle degli altri, si rendono conto che possono esistere modi diversi di affrontare lo stesso problema.

3.Spiegazione Explain

Gli studenti confutano le proprie spiegazioni e conclusioni con il sapere scientifico e utilizzano il lessico corretto.

4.Elaborazione Elaborate

Si approfondisce e si rinforza la comprensione, applicando i concetti appresi a situazioni nuove o risolvendo problemi. 

5.Valutazione Evaluate

Gli studenti valutano la propria comprensione e le abilità acquisite. Questo momento viene condotto in modo tale che gli alunni continuino a sviluppare le loro conoscenze e a imparare da eventuali errori.

Figura 1: Il modello delle 5E di Bybee

La metodologia IBSE, come tutte le metodologie che si stanno affermando negli ultimi tempi  non esclude, nelle sue diverse fasi applicative, l’utilizzo delle tecnologie per la didattica in grado di avviare e facilitare il processo di investigazione. Nello specifico, verrà brevemente riportata un’attività didattica seguendo la metodologia descritta, ideata per bambini di scuola primaria che racchiude al suo interno anche le caratteristiche dell’interdisciplinarità, andandosi ad intrecciare strettamente con la disciplina “educazione civica”. L’attività ha la finalità di far maturare nei bambini un atteggiamento responsabile e consapevole nei confronti della risorsa “acqua”. Tale attività svilupperà uno degli obiettivi contenuti nell’Agenda ONU 2030, in particolare si concentrerà sull’obiettivo n.6 relativo ad “acqua pulita e servizi igienico-sanitari, assicurare a tutti la disponibilità e la gestione sostenibile di acqua e di strutture igienico-sanitarie”. L’attività seguirà le fasi della metodologia IBSE e avrà inizio con la fase dell’Engage.  Si cercherà di coinvolgere i bambini in attività di investigazione partendo dalla visione di un video YouTube, il cui link viene riportato nelle note.

Il video presenta un personaggio “Goccia Lina” che diventerà il personaggio-guida di questa attività. Dopo la visione del video, i bambini verranno divisi in gruppi alla ricerca di domande investigabili e, al contempo, alla ricerca di soluzioni da mettere in atto per ridurre al minimo lo spreco idrico. Attraverso un percorso di ricerca sul Web, i bambini in gruppo potranno apprendere le principali informazioni circa la risorsa acqua. Innanzitutto, scopriranno che l’acqua è talmente  importante che è stata stabilita una giornata internazionale, la quale ricorre ogni anno il 22 marzo. Continuando nella ricerca, i gruppi potranno cogliere ulteriori informazioni. L’acqua sul nostro pianeta apparentemente sembra tanta, ma non è una risorsa infinita. Infatti, se provassimo a dividere la terra in 100 quadratini tutti uguali, 71 di questi sono costituiti da acqua, la rimanente parte è costituita da terre emerse. Questo potrebbe portarci ad affermare che la terra sia un pianeta pieno d’acqua. A questa piacevole notizia, ne segue una spiacevole. Infatti, nonostante sulla Terra ci siano in tutto 1,4 miliardi di chilometri cubi di acqua, solo il 2,5% è acqua potabile, la rimanente parte è acqua salata. Secondo i dati riportati dall’ONU, ciascuno di noi avrebbe bisogno dai 20 ai 50 litri di acqua al giorno per soddisfare le proprie necessità. Tuttavia, le stime più recenti riportano che un adulto italiano ne consuma circa 250 litri e, dunque, molta di più di quella prevista. Questo porta ad un eccessivo squilibrio nell’accessibilità all’acqua potabile causando, come conseguenza, la totale mancanza di questa risorsa in alcune parti del mondo (si pensi ad esempio allo scarso approvvigionamento di acqua potabile in molte zone dell’Africa). Partendo da questa consapevolezza, sarebbe opportuno che ciascuno di noi adottasse delle semplici regole di risparmio idrico e di tutela di tale risorsa, in modo da ottenere un migliore impatto sull’ambiente e un minore consumo in bolletta. Verrà proposta ai bambini il calcolo della propria impronta idrica, un indicatore dell’appropriazione da parte dell’uomo di acqua dolce o potabile espresso in volumi di acqua consumati e/o inquinati. Essa misura la quantità di acqua utilizzata per produrre beni e servizi e può essere calcolata per un singolo processo o per un’intera regione geografica o per singolo consumatore. Tale calcolo è possibile eseguirlo direttamente sul Web nella pagina dedicata al link riportato nelle note.

I bambini potranno in tal modo scoprire quale sia il loro impatto sull’ambiente strettamente legato al consumo di acqua e, sulla base del calcolo che l’impronta restituisce, ricercare autonomamente attraverso gli strumenti digitali a loro disposizione, soluzioni per migliorare e/o modificare il proprio comportamento per essere più rispettosi nei confronti della risorsa “acqua”. I bambini saranno, dunque, attivamente coinvolti nella ricerca di pratiche utili per diminuire al minimo il loro impatto e, in gruppo, dovranno mettere a punto le principali buone regole da seguire quotidianamente, consapevoli che l’azione di ciascuno può fare la differenza e può portare ad una distribuzione più equa della risorsa considerata. I bambini saranno impegnati in questa ricerca di buone pratiche e dopo la discussione tenutasi in piccolo gruppo, le regole trascritte saranno condivise e discusse con l’intero gruppo classe. Si sceglieranno tra tutte 10 regole che saranno poi riportate su un cartellone in classe o, se il livello di sviluppo dei bambini lo permette, potrebbe essere creato del materiale multimediale, come ad esempio un Power Point, da condividere con i compagni delle altre classi con il fine di sensibilizzare quante più persone possibile per la tutela “dell’oro blu”.

L’elaborato digitale realizzato potrà fungere anche come materiale utile all’insegnante per la valutazione (vedi Figura 2/3).

 

Figura 2: Esempio di buone prassi elaborate dai bambini

  

Figura 3: Esempio di buone prassi elaborate dai bambini

 

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