6. L’insegnamento delle scienze a scuola e i modelli d
6.1 Modello di conoscenza dell’insegnante di scienze di Shulman e
Questo modello si fonda su una convinzione rilevante e cioè che l‟insegnante sia il fattore più importante per l‟apprendimento degli studenti; il lavoro che essi svolsero si è incentrato sull‟identificazione di quali caratteristiche dei docenti facilitino l‟apprendimento degli studenti. Il modello di Shulman fu messo a punto tra gli anni 86-92 e si avvalse anche del lavoro di Fenstermacher secondo il quale la conoscenza insegnante è distinta in due forme di conoscenza principali:
1. La conoscenza sull‟insegnamento 2. La conoscenza derivante dalla pratica
Nel ricercare la risposta alla domanda che rappresenta il focus del lavoro di Shulman “ Quale conoscenza è necessaria per l‟insegnamento” Shulman definì il PCK come conoscenza sviluppata dagli insegnanti per insegnare agli altri ad imparare.
Il PCK è il Pedagogical Content Knowledge, gli insegnanti costruiscono il PCK partendo da come insegnano argomenti specifici nella loro area disciplinare e secondo gli autori ( Shulman e Grossman) il PCK è influenzato dalla trasformazione di tre conoscenze basi:
1. SMK, cioè la conoscenza degli oggetti della disciplina 2. PK, conoscenza pedagogica
3. K of C, Conoscenza del contesto
La concezione di Shulman del SMK prende a riferimento la concezione di Schwab (1964) che di una disciplina definiva due organizzazioni strutturali che, a suo parere, entravano a far parte del SMK:
la struttura concettuale cioè i concetti propri e portanti, i principi e le teorie, cioè tutti quegli elementi che forniscono l‟ossatura della disciplina e i concetti trasversali comuni anche ad altre discipline;
la struttura sintattica cioè le regole di evidenze e le prove per giustificare determinate conoscenze nelle discipline, si tratta cioè di procedure metodologiche, gli strumenti utilizzati, che
organizzano le conoscenze ai fini dell‟apprendimento e i linguaggi comunicativi ( cioè la modalità con cui vengono comunicate le conoscenze) della disciplina.
A queste due categorie di Schwab, Grosman, Wilson e Shulman (1989) aggiunsero anche le credenze sulla disciplina
Fig2. Modello di Shulman
Il modello sopra schematizzato comprende anche la conoscenza del contesto (KofC) formalizzata da Grossman che, a sua volta, tiene conto della conoscenza delle comunità, delle scuole, il background degli studenti, cioè di tutti quegli elementi che gli insegnanti usano nel loro processo di insegnamento. L‟ SMK , il PK e KofC sono tradotti dal PCK dell‟insegnante in istruzione.
Dalla sua introduzione il modello di Shulman è stato rivisitato da molti educatori di scienze, i più recenti sono Appleton (2002), Barnett e
Hodson(2001) ed ha fornito la struttura teorica della maggior parte delle ricerche condotte sui processi messi in atto dall‟insegnante di scienze e sulla conoscenza dell‟insegnante di scienze.
A partire dal modello di Shulman e Grossman in relazione al PCK degli insegnanti di scienze sono stati condotti studi focalizzati sull‟aggiunta di nuove variazioni al PCK senza costruzione di una concettualizzazione coerente del PCK (S.K.Abel, 2007) per cui più studi sarebbero necessari su come gli insegnanti trasformano l‟MSK di specifici argomenti in una istruzione efficace.
La ricerca su PCK e SMK è stata condotta a livello descrittivo e maggiori sforzi si sarebbero dovuti fare per la conoscenza degli insegnanti sull‟apprendimento dello studente e su come questa influenzi l‟apprendimento degli studenti (Abel, 2007).
Tra le numerose variazioni del PCK si sceglie quella proposta da Abel nella discussione sui modelli della conoscenza dell‟insegnante di scienze e riportate nello schema sopra. Come si vede lo schema include l‟orientamento verso l‟istruzione delle scienze che secondo le linee di ricerca di Roth49(1987) comprendeva: acquisizione dei fatti, sviluppo
concettuale, comprensione del contenuto ma successivamente si rivolge più alle concezioni in possesso degli insegnanti e che riguardano il processo di insegnamento/apprendimento, concezioni che determinano la presa di decisione degli insegnanti medesimi durante l‟insegnamento (Hewson and Hewson, 1989)50. Oggi si ritiene (Anderson et al., 2000)
che l‟orientamento influenzi indirettamente la pratica dell‟insegnante e cambi nel tempo ( Anderson 2000, Feldman 2002). Il PCK include, inoltre, la conoscenza che gli insegnanti hanno sull‟apprendimento della conoscenza scientifica degli studenti ( Magnusson et al. 1999) che comprende: le richieste base per la comprensione dei concetti, le aree che gli studenti trovano più difficili, gli approcci all‟apprendimento delle scienze e le concezioni alternative. La ricerca citata si è concentrata in
49 Citato da S.K. Abel in “reseach on Science Teacher Knowledge, Handbook of Research on Science
Education, Ed. S. K. Abel, N. G. Lederman, 2007.
particolare sull‟idea che gli insegnanti hanno della conoscenza scientifica degli studenti ed ha messo in evidenza che gli insegnanti non hanno una chiara conoscenza delle idee degli studenti riguardo a temi fondamentali delle scienze. Infatti, studenti di biologia, di chimica e di fisica sono stati sottoposti ad indagine e hanno messo in evidenza di possedere molte concezioni non allineate a quelle scientifiche, i loro insegnanti sottoposti ad indagini tendenti a rilevare la conoscenza delle credenze degli studenti hanno rivelato di non conoscere le idee in possesso dei loro studenti( Pine, Messer, St. John, 2001).
Il PCK include anche la conoscenza del curriculum in termini di obiettivi di apprendimenti generali e specifici, la conoscenza del curriculum da parte degli insegnanti è stata studiata in tutto il mondo e gli studi si sono focalizzati su concezione di (Hirvonen e Viiri, 2002; Furio, Vilches, Guisasola e Romo, 2002) obiettivi, orientamento degli obiettivi , visione degli obiettivi. Gli studi hanno messo in evidenza che gli insegnanti di scienze contemplano una vasta varietà di obiettivi nel loro insegnamento ma tendono a privilegiare quelli di contenuto rispetti a quelli attitudinali o di processo.
Geddis51 et al.(1993) introdusse il termine “curricular saliency “ per
spiegare che gli insegnanti più esperti a fronte di un curriculum pieno di concetti operano una scelta riguardo all‟importanza dei concetti stessi. Si è inferito, dunque, che questa capacità è legata all‟esperienza. Gli studi condotti da Magnusson ed altri (1999) misero in evidenza l‟esistenza di due tipi di conoscenza curricolare: la conoscenza degli obiettivi e scopi stabiliti dal curriculum nazionale e la conoscenza di materiali curricolari specifici per le scienze; riguardo a questo si è centrato l‟attenzione sull‟uso dell‟analisi del curriculum negli insegnanti e si è notato che le ricerche in questo campo sono carenti proprio sui processi che i docenti usano per analizzare, selezionare e strutturare i materiali curricolari di scienze.
51 Ibidem cit. da Abel
Riguardo l‟aspetto delle strategie di istruzione della conoscenza
delle scienze incluse nel modello del PCK, esse comprendono strategie
specifiche(ciclo di apprendimento, uso di analogie, uso di laboratori), rappresentazioni(modelli e metafore) e attività(studi di caso, problemi). Le ricerche citate di seguito hanno messo in evidenza che:
1. solo gli insegnanti che possedevano una visione costruttivista
dell‟apprendimento possedevano una ricca gamma di strategie di apprendimento stesso(Hashweh,1996)52.
2. Le strategie meno utilizzate erano quelle dell‟investigazione
scientifica(Keys e Bryan, 2001)53
3. Gli insegnanti esperti erano in grado più degli insegnanti giovani di
presentare alternative di istruzione come laboratori, dimostrazioni e proponevano più esempi per ogni argomento concentrandosi maggiormente sulla comprensione dello studente e l‟acquisizione dei concetti che sulla conoscenza delle procedure (Halim e Meerah 2002)
4. Gli insegnanti esperti erano più bravi ad aiutare gli studenti ad
effettuare collegamenti tra i vari argomenti e questo è una evidenza che l‟esperienza permette la trasformazione nel PCK del SMK dell‟insegnante(Clermont et al., 1993)54
5. In generale gli insegnanti sia esperti che novizi hanno ristrette
conoscenze di strategie istruzionali per l‟apprendimento delle scienze(Tsai, 2001).
Riguardo all‟ultimo aspetto incluso nel PCK e cioè la valutazione della
conoscenza di scienze degli insegnanti, sempre Magnusson(1999)
comprende la conoscenza di ciò che si deve valutare in scienze e i metodi di valutazione.
Relativamente ai metodi di valutazione vi sono: discussioni, brainstorming, compiti, questionari, test e predizioni. Comunque le ricerche hanno evidenziato che sia il come sia il cosa gli insegnanti
52 Ibidem cit. da Abel
53 Ibidem, cit. 54 Ididem, cit.
scegliessero per valutare veniva mediato dalle credenze e dai valori dell‟insegnante medesimo, ciò indica il forte valore soggettivo della valutazione. La conoscenza dei metodi di valutazione usati non fornisce una visione di come la valutazione sia portata avanti; a tale riguardo una analisi eseguita da Sanders (1993)55 su 136 insegnanti di biologia ha messo in evidenza che gli insegnanti usavano criteri differenti per valutare le risposte degli studenti che conducevano ad un vasto range di valutazioni finali, ciò confermava la elevata soggettività nelle valutazioni degli studenti. Morrison e Lederman (2003) affermano che gli insegnanti non usavano strumenti di valutazione dei preconcetti degli studenti anche quando riconoscevano l‟importanza delle preconoscenze nell‟apprendimento. Esiste perciò una contraddizione tra gli obiettivi di insegnamento e le pratiche di valutazione.
55 Ibidem, cit.
6.2 Modello di pensiero ed azione docente di Clark &