La velocità
Andiamo Veloce - Mente
Fonte: Percorso CIDI proposta basata sui lavori di Piaget Autore: Leonardo Barsantini
Destinatari: 7 classi seconde della scuola secondaria di primo grado G. Galilei di Cecina (sede centrale e succursale di S. P. in Palazzi)
Periodo: secondo quadrimestre Durata: 2 mesi ca.
COLLOCAZIONE DEL PERCORSO EFFETTUATO NEL CURRICULUM VERTICALE
L’inserimento del percorso in un curriculum verticale risulta indispensabile per un apprendimento efficace che tenga conto:
• delle conoscenze acquisite nella prima classe della scuola media,
• delle attività svolte nella prima parte dell’anno
• delle competenze in uscita al termine della terza media.
PREREQUISITI
Aver acquisito il concetto di misura e la capacità di utilizzare alcuni strumenti di misura.
Aver compreso le relazioni di causa - effetto
Sapere come operare aritmeticamente con le misure di tempo e di lunghezza
Saper rappresentare coppie ordinate nel primo quadrante del piano cartesiano
TRAGUARDI PER LO SVILUPPO DELLE COMPETENZE AL TERMINE DELLA SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO
• L’alunno esplora e sperimenta lo svolgersi dei più comuni fenomeni, ne immagina e ne verifica le cause; ricerca soluzioni ai problemi, utilizzando le conoscenze acquisite
• L’alunno sviluppa semplici schematizzazioni e modellizzazioni di fatti e fenomeni ricorrendo, quando è il caso, a misure appropriate e a semplici formalizzazioni
• L’alunno ha curiosità e interesse verso i principali problemi legati all’uso della scienza nel campo dello sviluppo scientifico e tecnologico
OBIETTIVI ESSENZIALI DI APPRENDIMENTO OBIETTIVI GENERALI DI APPRENDIMENTO
L’alunno:
osserva fenomeni
descrive fenomeni ed esperienze oralmente e in forma scritta
analizza qualitativamente e quantitativamente le grandezze
esegue misurazioni con semplici strumenti di misura
raccoglie e rappresenta i dati attraverso tabelle e grafici
acquisisce abilità manuali ed organizzative
ricerca regolarità ed invarianze
individua relazioni tra grandezze
formula previsioni ed ipotesi interpretative
discute e si confronta con gli altri; imparando a cooperare nel gruppo
accetta conclusioni condivise
utilizza un lessico specifico
L’osservazione è il punto di partenza della conoscenza, fondamentale per la
“nascita della domanda” a cui, con l’aiuto dell’insegnante e del gruppo classe l’alunno cercherà di dare possibili risposte (ipotesi) che saranno verificate con successive osservazioni o esperimenti.
Momento metodologico individuale in cui ogni alunno descrive, con un linguaggio sintetico e personale, per scritto ciò che ha osservato, che ha percepito o successivamente, che ha intuito o ipotizzato o capito.
Momento per tutti di riflessione, di approfondimento, di comprensione e di completamento della conoscenza percettiva del fenomeno mediante confronto tra pari delle descrizioni delle ipotesi individuali o delle risposte alle domande poste.
- lettura degli scritti e confronto degli scritti
-aggiustamento e arricchimento e condivisione delle proprie descrizioni attraverso ripetute osservazioni.
L’insegnante guida alla verifica della fondatezza delle risposte suggerite dagli alunni, delle possibili spiegazioni date dagli alunni proponendo ulteriori osservazioni, esperienze o esperimenti che confermeranno o meno le ipotesi fatte e che aiutino a stimolare riflessioni significative e a capire meglio.
Definizione del fenomeno, prodotta dagli alunni con linguaggio sintetico e comprensibile.
E’ il frutto di tutto il percorso che gli alunni hanno vissuto e condiviso, perché sintetizza tutti gli aspetti individuati costruendo definizioni operative e rivisitabili in tempi successivi.
1)OSSERVAZIONE
2) VERBALIZZAZIONE SCRITTA
3) DISCUSSIONE COLLETTIVA
4) CONCETTUALIZZAZIONE
5) PRODUZIONE CONDIVISA
MODE LL O DI ME TODO LA BOR A TOR IA LE
Materiali:
- quaderni,
- carta millimetrata, - metri avvolgibili - cinesini
- bicchieri di plastica - bastoni
Apparecchi e strumenti:
- cronometri
- macchine fotografiche digitali - cellulare
- i-pad
- software (word, excel, keynote, dropbox) - gruppo wapp (gruppo “veloce”)
Ambienti in cui è stato sviluppato il percorso:
● Aula
● Corridoio della scuola
● Cortile della scuola
● Campo di atletica
TEMPO IMPIEGATO:
- 20 ore di discussione collettiva per messa a punto preliminare con confronto attività dell’anno precedente
- 20 ore per la progettazione specifica e dettagliata delle attività da svolgere in classe
- 2 mesi ca. per sviluppo del percorso in classe
- 20 ore di confronto e documentazione
ATTIVITA’ 1: spostamento e traiettoria
L’insegnante disegna alla lavagna due linee a e b che congiungono in modo diverso i due punti di partenza e arrivo. Su queste linee si fanno muovere due oggetti m1 e m2.
Per rendere l’attività più concreta siamo ricorsi alla manualità, ritagliando delle macchinine e specificando il punto di partenza come la città di residenza e il punto di arrivo come la casa in campagna.
Gli alunni provvedevano a muovere i modellini lungo il percorso.
ATTIVITA’ 2
L’insegnante chiede di muovere m1 e m2 sulle due linee in modo che le distanze percorse siano uguali.
OSSERVAZIONE
ATTIVITA’ 3: SALITA E DISCESA
L’insegnante simula un percorso rettilineo in salita e pone delle domande.
OSSERVAZIONE
PRODUZIONE CONDIVISA: CONCETTUALIZZAZIONE CONCLUSIONE DELLE PRIME 3 ATTIVITA’
Glia alunni sono giunti a comprendere la differenza tra “traiettoria” e “distanza”
VELOCITA’: PRIMA PARTE
Il docente stimola gli alunni ad esprimere la propria idea di velocità.
ATTIVITA’ LABORATORIALE 1
All’iniziale proposta di simulare una gara fra due ragazzi sul quaderno, è seguita l’esperienza pratica e la compilazione di una scheda riassuntiva
Sono state proposte due esperienze:
1. distanza percorsa in un tempo dato 2. tempo impiegato per percorrere una
distanza fissata
ATTIVITA’ LABORATORIALE 2 1. Camminata veloce
2. Camminata lenta 3. Corsa
DESCRIZIONE DELL’ESPERIENZA
● Sono stati scelti percorsi rettilinei di lunghezza fissata (40 o 50 m)
● Il percorso è stato suddiviso in tratti (5 o 10 m) per mezzo di cinesini
● In corrispondenza di ogni postazione, individuata dal cinesino, un alunno fungeva da cronometrista
● E’ stato chiesto a uno studente di camminare in modo il più regolare possibile lungo la traiettoria stabilita
- con andatura lenta - con andatura rapida - correndo
I dati sono stati raccolti in tabella
L’argomento è stato utilizzato anche per un ripasso delle unità di misura del tempo e delle regole
dell’arrotondamento
(m) Tempo (s)
COSTRUZIONE E INTERPRETAZIONE DEI GRAFICI
● I primi tentativi di rappresentare graficamente i dati raccolti hanno prodotto dei grafici a punti o a linee spezzate
● Dopo questi risultati è stato chiesto ai ragazzi se era possibile individuare una retta che corrispondesse il più possibile ai punti individuati
Una volta costruito il grafico, è stato utilizzato per ricavare informazioni.
Domanda: le linee riportate sul grafico coincidono con la traiettoria?
Alle risposte iniziali, spesso sbagliate, è seguita una discussione fra gli alunni.
Gli alunni, attraverso la fase di discussione, sono giunti alla produzione condivisa.
ATTIVITA’ LABORATORIALE 3 Il gruppo di docenti, per consolidare il concetto appena acquisito, concordano nel proporre alle classi una esperienza di rinforzo.
ATTIVITA’ LABORATORIALE 4
RAPPRESENTAZIONE DELLA VELOCITA’ 0 Francesco percorre un tragitto lineare. I compagni prendono i tempi e posizionano un cinesino in corrispondenza dello spazio percorso da Francesco dopo 3, 6, 9, 12, 15, 18… secondi.
Si stabilisce che Francesco percorra il tragitto fermandosi per 3 secondi in corrispondenza del terzo e del quarto cinesino.
Quindi si misura lo spazio percorso in ogni intervallo di tempo.
Posizione (m)
tempo (s)
ATTIVITA’ LABORATORIALE 5: TRAIETTORIA CIRCOLARE
Le attività sono state svolte, a seconda della sede, nel corridoio, in giardino o nel campo da basket.
E’ stato chiesto agli alunni di muoversi su traiettorie circolari concentriche, partendo insieme da un traguardo e giungendo insieme allo stesso traguardo.
Gli alunni hanno cercato il più possibile di mantenere l’allineamento, aiutandosi con un bastone.
Cammino percorso
Nella PRODUZIONE CONDIVISA, dopo la fase di discussione, è emerso che la retta che rappresenta il moto di Sofia (VELOCITA’ ZERO) è parallela all’asse X.
Cammino percorso
APPROFONDIMENTO DI INFORMATICA
In alcune classi l’argomento è stato utilizzato anche per un approfondimento di informatica.
Agli alunni è stato insegnato ad utilizzare il programma excel per tabulare, creare grafici e fare collegamenti con le funzioni di proporzionalità in matematica.
Da notare che molti ragazzi hanno realizzato grafici con lo spazio sull’asse X e il tempo sull’asse Y
Partendo dai grafici e dalle riflessioni degli alunni, l’insegnante ha colto il pretesto per affrontare la possibilità di invertire la x e la y e vedere cosa succedeva.
DEFINIZIONE DI VELOCITA’
Data la seguente tabella che si riferisce al moto di un corpo, i ragazzi hanno dedotto autonomamente che l’oggetto si muove con velocità costante.
Nella discussione collettiva alcuni alunni hanno richiamato il concetto di proporzionalità diretta.
Partendo dalle conclusioni proposte dai ragazzi
Si arriva a dare una definizione condivisa di velocità:
La velocità è la grandezza fisica che esprime la rapidità con la quale un oggetto cambia posizione.
La velocità può essere espressa dal rapporto tra lo spazio percorso (s) e il tempo (t) impiegato a percorrerlo
𝒗𝒗 𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗𝒗 = 𝒔𝒔 (𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒗𝒗𝒗𝒗)
𝒗𝒗 (𝒗𝒗𝒗𝒗𝒕𝒕𝒔𝒔𝒗𝒗)
Per accertarsi che tutti avessero effettivamente compreso il
concetto di velocità, sono stati assegnati alcuni esercizi.
Dalla correzione in classe è emerso che alcuni avevano interiorizzato il concetto.
Una minoranza continuava ad avere dei dubbi e a ragionare in maniera approssimativa.
In questo caso, i docenti hanno ritenuto opportuno
soffermarsi ancora
sull’argomento.
Gli insegnanti propongono un esercizio in cui si può rilevare la proporzionalità inversa fra tempo e velocità.
• Questionario in itinere con quesiti semi-strutturati e interpretazione e completamento di tabelle e costruzione di grafici
• Verifica sommativa finale con esercizi strutturati e semi- strutturati
• Alle verifiche tradizionali è stata affiancata la valutazione del
• quaderno di laboratorio, prodotto obbligatoriamente dagli alunni
• presentazioni in Keynote prodotte dagli alunni delle classi 2.0
VERIFICHE DEGLI APPRENDIMENTI
Verifica in itinere
Verifica finale
Nella fase iniziale è stato necessario chiarire la differente accezione di velocità nel linguaggio comune e in quello scientifico.
Prima di iniziare il percorso i ragazzi non associavano il concetto di velocità alle variabili di spazio e tempo, ma solo al risultato finale (chi arriva prima).
Gli alunni non distinguevano tra distanza e traiettoria e associavano la traiettoria alla retta ottenuta nei grafici ST, Alcuni ragazzi erano in difficoltà nell’individuare la stessa distanza su percorsi diversi (ad es. quello lineare e spezzato).
Molto tempo ha richiesto la costruzione del grafico (a meno che non fosse già stato affrontato l’argomento della proporzionalità in matematica) e la sua interpretazione.
Estrapolare la retta dai dati empirici e ricavare dati dai grafici ottenuti non è risultato un passaggio automatico per tutti gli alunni.
RISULTATI OTTENUTA
ANALISI CRITICA IN RELAZIONE AGLI APPRENDIMENTI DEGLI ALUNNI
I ragazzi hanno mostrato interesse e affinità nell’utilizzo di strumenti digitali e nell’approfondimento informatico.
Non sempre l’applicazione del concetto di velocità, appreso mediante l’esperienza laboratoriale,è stato facilmente applicato a differenti esempi di situazioni reali.
Sono stati necessari esercizi di rinforzo per consolidare i concetti acquisiti e recuperare gli alunni in difficoltà.
Al termine del percorso, la maggior parte degli alunni dimostrava di aver acquisito:
- Il concetto di velocità, traiettoria e distanza - l’uso di un linguaggio appropriato
- l’applicazione corretta dei concetti appresi a problematiche concrete - la capacità di costruire e interpretare e confrontare i grafici
- alcune competenze nell’utilizzo di excel (in alcune classi)
VALUTAZIONE DELL’EFFICACIA DEL PERCORSO DIDATTICO SPERIMENTATO IN ORDINE ALLE ASPETTATIVE E ALLE MOTIVAZIONI DEL GRUPPO DI RICERCA LSS
Gli alunni diventano i
“costruttori” della propria conoscenza e non spettatori passivi della stessa.
Aspettative : il gruppo ha scelto questa metodologia laboratoriale nella speranza di introdurre i ragazzi alle scienza sperimentale, mediante un approccio operativo e non tradizionalmente nozionistico.
Conclusioni: al termine del percorso, i docenti coinvolti concordano sulla risposta positiva degli alunni alle attività proposte, di fronte alle quali si sono dimostrati attivi e partecipativi.
I docenti hanno constatato che la metodologia laboratoriale e l’atteggiamento della scoperta aprono la strada a una conoscenza maggiormente interiorizzabile e quindi concettualizzabile: gli studenti si sentono parte integrante del loro percorso formativo, attuano osservazioni e scelte personali per arrivare infine a una costruzione autonoma e stabile delle conoscenze.
Alla luce dei vantaggi e dei punti critici riscontrati, il gruppo docente ha accolto favorevolmente questa metodologia nella propria didattica.
VALUTAZIONE DELL’EFFICACIA DEL PERCORSO DIDATTICO SPERIMENTATO IN ORDINE ALLE ASPETTATIVE E ALLE MOTIVAZIONI DEL GRUPPO DI RICERCA LSS
