Progetto “Alla scoperta dell’energia”
 
Premessa
Il gruppo di progetto ha identificato le due “classe virtuali” in cui sperimentare i percorsi sul tema dell’energia:

a) CLASSI QUARTE
IV Bollini + IV Buscaglia + IV Oleggio
Team: Mariangela Calini, Giancarla Fortina, Giuse Invernizzi, Claudia Tacchini
b) CLASSI QUINTE
V Carlo Levi + V F.lli di Dio + V Tommaseo
Team: Antonella Galli, Giuse Invernizzi, Maria Smriglio, Cristina Tosi

Si è deciso di realizzare in entrambe le classi virtuali uno stesso percorso, introduttivo al concetto di energia. L’idea di fondo è sperimentare un approccio che tenga conto delle impostazioni metodologiche concordate all’interno della comunità di ScienTIC, in particolare della scelta di “partire dai bambini, dalle loro conoscenze e rappresentazioni mentali” e di sviluppare un percorso di costruzione del concetto che presti grande attenzione agli aspetti linguistici-comunicativi.

Una riflessione collettiva (partendo anche dalle proprie “concezioni” personali) ha portato il gruppo a riconoscere che l’energia non è una rappresentazione mentale di un oggetto o di una situazione reale, ma piuttosto un “oggetto mentale” che descrive e organizza fenomeni reali.

Dal punto di vista didattico, sembra quindi utile ricorrere ad un approccio di tipo funzionale: i bambini fanno funzionare delle “macchine” (cioè dei dispositivi nei quali si utilizza energia), le osservano, inventano modelli rappresentativi e queste operazioni concrete diventano il punto di partenza della costruzione per approssimazioni successive di un concetto di energia ad un livello di raffinamento adeguato ad un alunno del secondo ciclo della scuola elementare.

In questo approccio non è tanto importante trovare una “definizione” più o meno giusta del concetto, quanto, partendo dal riconoscimento che la parola “energia” può essere usata per descrivere una grande varietà di fatti sperimentali (anzi, praticamente tutti), costruire gradualmente una acquisizione consapevole di alcune caratteristiche fondanti del concetto stesso (ad esempio, che l’energia può essere accumulata, trasferita, trasformata; almeno in prima approssimazione, si potrebbero anche affrontare le due proprietà più complesse, cioè la conservazione dell’energia e la sua “degradazione”).

Per quanto riguarda la gestione della collaborazione in rete, ciascuna insegnante coordinerà il lavoro nella propria classe reale (sulla base delle attività concordate nel team della propria classe virtuale). Il ruolo di coordinamento della classe virtuale viene affidato a Giuse Invernizzi (che attualmente non dispone di una classe reale), la quale interagirà in rete con i bambini di ciascuna classe virtuale indicando le proposte di lavoro e commentando i risultati ottenuti (sulla base di quanto concordato con le altre insegnanti di ogni team virtuale).

Obiettivi per i docenti
In coerenza con gli obiettivi generali di ScienTIC, il progetto intende promuovere:

1) la valenza formativa dell’educazione scientifica, in particolare di un approccio costruttivista che intende assegnare al bambino un ruolo da protagonista del suo processo di apprendimento;

2) la valenza formativa dell’apprendimento cooperativo, sia nell’ambito del singolo gruppo classe sia nell’ambito della classe virtuale.

Nello specifico, la dimensione della comunicazione in rete permetterà di sviluppare gli aspetti del confronto, dell’apprendimento “fra pari” e della produzione cooperativa tra gruppi di alunni distanti.

Obiettivi per i bambini
1) Osservare, descrivere e rappresentare macchine e verificare la validità delle proprie ipotesi sul loro funzionamento
1.1 Osservare macchine (realizzate in proprio o già esistenti) e descriverne il funzionamento
1.2 Confrontare le descrizioni e individuarne le caratteristiche comuni
1.3 Rappresentare il funzionamento delle macchine per mezzo di modelli liberamente scelti
1.4 Confrontare i modelli realizzati e individuarne le caratteristiche comuni
1.5 Concordare criteri comuni di rappresentazione del funzionamento delle macchine
2) Individuare l’energia associata a particolari sistemi e trasferita da un sistema all’altro
2.1 Individuare la “catena energetica” come modello unificante per descrivere diversi dispositivi
2.2 Individuare alcune proprietà fondamentali dell’energia (trasferibilità, trasformazione, accumulabilità)
2.3 Applicare il modello della catena energetica per rappresentare dispositivi e situazioni di esperienza quotidiana

3) Sperimentare procedure di apprendimento cooperativo
3.1 Sperimentare forme di apprendimento cooperativo in presenza
3.2 Sperimentare forme di lavoro collaborativo in rete

Unità di lavoro
Il percorso individuato si articola in diverse fasi, ciascuna delle quali prevede attività in presenza, nell’ambito del gruppo classe, e attività in rete nell’ambito della classe virtuale.

Unità 0. Presentazione del lavoro e apertura della classe virtuale

I bambini familiarizzano con l’ambiente di comunicazione in rete, cominciano a conoscere i loro partner e a farsi conoscere, attraverso brevi presentazioni scambiate nella classe virtuale. Il team delle insegnanti deposita nella CV uno o più messaggi che presentano in termini generali l’oggetto dell’avventura comune.
 
Unità 1 Osservazione e descrizione libera di macchine
Il team delle insegnanti individua 6 dispositivi diversi (da realizzare oppure già costruiti) per ogni classe virtuale, facendo in modo che ci siano sia dispositivi diversi che producono uno stesso risultato sia dispositivi simili che producono effetti diversi.

I bambini di ogni classe reale fanno funzionare 2 dispositivi e ne descrivono il funzionamento con linguaggio verbale e grafico.

In questa fase ogni gruppo di bambini individua una propria struttura descrittiva (verbale e iconica): dal confronto si ricava una descrizione “di classe”. Tutte le descrizioni sono socializzate nella classe virtuale.
 
Unità 2. Dalla descrizione alla rappresentazione libera
Il confronto tra le descrizioni fa emergere la necessità di rappresentare il funzionamento delle macchine in modo schematico, caratterizzando ogni elemento che costituisce una macchina sulla base della funzione che svolge nei confronti degli altri elementi.

All’interno delle singole classi i bambini individuano schemi di rappresentazione significativi per loro. Gli schemi sono poi messi in comune nella classe virtuale.
 
Unità 3. Verso una rappresentazione comune
Il confronto tra le rappresentazioni depositate in classe virtuale permetterà di osservare che oggetti e funzioni simili possono essere stati rappresentati con simboli diversi.

Per elaborare gli schemi ci si può allora accordare su un insieme di regole che, se adottate da tutti, possono rendere più agevole la lettura e la comunicazione.

A questo punto viene proposto come schema comune quello della catena di distribuzione: in pratica, i singoli sistemi che compongono i dispositivi vengono rappresentati come elementi che nella catena di scambiano l’un l’altro “qualcosa” (che gli alunni potranno chiamare luce, elettricità, calore, movimento … o anche energia!)

Si concorda un insieme minimo di regole (es. una data figura etichettata con un nome per gli oggetti, una freccia etichettata con un verbo per le funzioni), che permetta la traduzione delle varie situazioni empiriche in una rappresentazione convenzionale simbolica condivisa da tutti.

Sulla base dei criteri concordati ci si dividono i compiti e ogni classe reale si impegna a realizzare la catena di distribuzione che descrive due dispositivi (scegliendoli tra quelli descritti dalle altre classi nel “primo giro”). Le catene realizzate sono depositate nella classe virtuale.
 
Unità 4. Arriva l’ENERGIA
Si introduce il termine ENERGIA per indicare ciò che può essere posseduto, trasmesso, ricevuto da un sistema che fa parte di una catena. Si tratta di un’ipotesi esplicativa che permette di dare un nome al “qualcosa” che viene passato tra gli elementi della catena e di interpretare in modo univoco i fenomeni che si verificano nei dispositivi studiati.

In ogni classe reale viene svolto un brainstorming sul significato che i bambini attribuiscono alla parola “energia”. I risultati del brainstorming vengono socializzati anche nella classe virtuale e possono rinforzare l’idea che il concetto che si è andati costruendo ha una valenza unificante e “universale”.

Si concorda una lista di “forme di energia”, chiarendo che si tratta di specificazioni utili a distinguere i diversi modi in cui i sistemi interagiscono tra loro.

 
Unità 5. La catena energetica
Le catene di distribuzione precedentemente realizzate vengono raffinate diventando vere e proprie “catene energetiche”. Per verificarne la validità si chiede ai bambini di applicarle alla descrizione di dispositivi di esperienza quotidiana (es. elettrodomestici).

Le catene sono accumulate nella classe virtuale.
 
Documentazione
Il processo di costruzione e raffinamento delle rappresentazioni viene documentato in pagine web che contengono anche i “semilavorati”, cioè le produzioni intermedie, nonché le catene energetiche finali e i risultati del brainstorming.

Scaletta delle attività e tempi di realizzazione