Non si può non riconoscere con preoccupazione la tendenza diffusa a ridurre l’insegnamento delle scienze della natura a mera divulgazione, con l’inevitabile prevalere dell’aspetto informativo su quello conoscitivo proprio di ogni scienza. Le Autrici mostrano nella loro proposta di lavoro come la ricerca scientifica solo in quanto ricerca del vero sia affascinante per i ragazzi.
Quale orizzonte?
Affrontare una questione oggi al centro dell’attenzione, anche dei media, quale appunto l’insegnamento delle scienze, richiede in primo luogo una puntualizzazione del contesto culturale specifico che fa da sfondo, almeno in alcuni aspetti che si possono ritenere essenziali. La deriva costruttivista che pervade la scuola a tutti i livelli, supportata da astratti modelli pedagogici e sociologici, ha tolto all’insegnante (o almeno reso sfocata) la responsabilità di maestro, inteso come l’adulto che svolge una funzione sintetica nell’avventura dell’apprendimento; nella pratica dei metodologismi didattici si censura il carattere peculiare della ricerca scientifica in quanto ricerca del “vero”; si frammenta in una analiticità fine a se stessa ogni “azione “ inerente l’insegnamento scientifico, fino a dissolverne l’indubbia valenza formativa; si riduce la dimensione sperimentale, caratteristica della struttura del sapere scientifico, a un “saper fare”, dove il metodo scientifico diventa un modello didattico e/o un insieme di tecniche da applicare. Si stempera infine la dimensione conoscitiva riducendo i linguaggi disciplinari specifici a procedure svincolate dalla realtà fenomenica.
Una scienza, molte discipline: una questione di metodo
Nella fase della maturazione della persona che coincide con il passaggio dalla scuola primaria alla secondaria, la curiosità nei confronti della realtà naturale incomincia a declinarsi in domande di spiegazione. Si compie un salto qualitativo nel rapporto con gli argomenti di studio. In particolare, le scienze sperimentali diventano un ambito importante per acquisire conoscenze e praticare attività che favoriscano lo strutturarsi di una mentalità scientifica e di una consapevolezza critica, con l’acquisizione di strumenti concettuali fondamentali per comprendere i punti di vista con cui si compie l’indagine della realtà e, in particolare, per tener conto di tutte le sfaccettature con cui la realtà si presenta. Discipline come fisica, chimica, biologia, geologia, astronomia, scienze della Terra e scienze dell’ambiente hanno come scopo la conoscenza del mondo naturale; il loro insegnamento/apprendimento deve tenere conto della complessità degli oggetti e dei fenomeni, della varietà dei metodi con cui la scienza procede e delle possibili applicazioni delle sue scoperte. Ognuna di queste discipline ha un proprio statuto epistemologico, e scopi e strumenti di indagine particolari che, nel corso della scuola secondaria, saranno acquisiti in termini man mano più specifici, insieme allo sviluppo dei contenuti disciplinari.
D’altra parte pur tenendo conto di un percorso graduale, già nella scuola secondaria di primo grado è fondamentale assumere come prospettiva di consapevolezza la specificità metodologica legata alle diverse discipline. Inoltre il rispetto degli statuti epistemologici delle singole scienze costituisce il criterio che permette di identificare, in ogni disciplina, nuclei tematici fondamentali come elementi portanti attorno ai quali ogni scuola può articolare la propria offerta formativa e ogni insegnante può organizzare il proprio percorso didattico.
Considerati i numerosi campi di ricerca in cui si articolano le scienze della natura, e i contenuti fondamentali che le caratterizzano, riteniamo che nella scuola secondaria di primo grado, come già nella scuola primaria, lo studio delle scienze debba svilupparsi secondo due linee distinte: quella dei fenomeni fisici e chimici e quella dei fenomeni biologici.
La distinzione a priori di questi due ambiti di fenomeni naturali, che il ragazzo incontra nell’ambiente che lo circonda, è resa necessaria dall’irriducibilità, riconosciuta dalla scienza contemporanea, del fenomeno biologico a quello di natura fisico-chimica. Si tratta, sia pure con un approccio elementare, di superare le posizioni riduttivistiche, ormai abbandonate a livello teorico, che possono ancora sopravvivere nella normalità dell’attività didattica e nell’impostazione dei libri di testo.
I fenomeni fisici
I fenomeni fisici, a partire da quelli più direttamente incontrabili nel quotidiano, quali il movimento e l’equilibrio dei corpi materiali, il calore, la luce, l’elettricità e il magnetismo, costituiscono un’occasione per fare esperienza del metodo scientifico. È possibile proporre esperimenti semplici che abbiano le caratteristiche proprie dell’attività sperimentale: l’osservazione del fenomeno, un’ipotesi di partenza, la misura con l’uso di appositi strumenti, l’elaborazione dei risultati per giungere, dove possibile, a una prima modellizzazione di aspetti della realtà fisica con l’utilizzo del linguaggio matematico, sia grafico che algebrico.
I fenomeni chimici
Un primo approccio alla chimica consiste nell’identificazione di sostanze di uso comune a cui si può dare il nome e di cui si possono individuare sperimentalmente le caratteristiche. Anche in questo caso non si tratta di partire da una teoria, ma di esaminare esempi, che portano a un criterio di classificazione e a uno studio sperimentale di semplici reazioni. Anche una prima eventuale apertura verso lo studio delle proprietà microscopiche della materia (che comunque richiede molta prudenza), deve essere preceduto dallo studio delle proprietà chimiche della materia a livello macroscopico.
Studiare la densità: raccolta della sabbia dal fiume durante l’uscita didattica al parco della Bessa (foto Finzi)
La Terra e l’Universo
Questo tema costituisce, nella fase terminale del percorso, un’importante possibilità di sintesi delle conoscenze acquisite, sia per quanto riguarda l’aspetto fisico che quello chimico. Ciò si verifica nello studio della struttura della Terra, della composizione del suolo, della classificazione delle rocce. I movimenti della Terra e le loro conseguenze sono il punto di partenza per una riflessione che può introdurre una dimensione fondamentale della scienza, quella storica. La domanda sulla collocazione della Terra nell’Universo, apre la possibilità di un percorso che, a partire dalle concezioni antiche del cosmo può arrivare fino all’immagine attuale dell’Universo e alle problematiche ancora aperte.
I fenomeni biologici
Si può definire la biologia come quel complesso di discipline che si occupa della vita e degli organismi viventi, indaga sui fenomeni che in essi si verificano e cerca di cogliere le relazioni reciproche tra fenomeni diversi. L’ampiezza degli argomenti che potrebbero essere inseriti in un percorso didattico, richiede all’insegnante di operare delle scelte: in questa prima fase della scuola secondaria, la preoccupazione di introdurre a una corretta metodologia è prioritaria a quella di svolgere tutti i possibili contenuti in un modo che rischia di essere enciclopedico (e quindi superficiale se non banale). In questa scelta è sempre messa in gioco la libertà dell’insegnante, che potrà dare maggior spazio a quei contenuti che sono più vicini alla sua competenza specifica. Tuttavia, come riassunti di seguito, si possono identificare alcuni contenuti “trasversali” e fondamentali, che devono costituire il quadro di riferimento nello sviluppo di argomenti specifici.
Classificazione ed evoluzione. Di fronte all’enorme varietà dei viventi, descrivere le loro somiglianze o diversità costituisce solo il primo passo: gli organismi si possono classificare in base alle loro caratteristiche strutturali e funzionali di tipo macroscopico. In questo modo si possono rintracciare, e mostrare, le linee di sviluppo degli organismi in una crescente complessità. Nel terzo anno si potrà introdurre l’evoluzione dei viventi ragionando anche sui problemi aperti, come l’origine della vita e l’origine dell’uomo.
Fare scienza a scuola: osservare, misurare, descrivere una conchiglia (foto Brizzi)
I livelli di organizzazione del mondo vivente. Il mondo dei viventi può essere analizzato a diversi livelli: da quello degli ecosistemi, a quello degli organismi, a quello cellulare, a quello degli organuli cellulari e infine al livello molecolare e atomico. Se nella scuola primaria si sono identificate e descritte alcune caratteristiche macroscopiche degli organismi (piante e animali), nella scuola secondaria si tratta di comprendere come queste sono organizzate, in modo complesso, per costituire l’unità degli organismi. Inoltre si potranno chiarire le correlazioni esistenti da una parte con il livello microscopico, e dall’altra con il livello dell’ecosistema nella complessità delle interrelazioni fra i viventi.
I viventi e il loro rapporto con l’ambiente. I viventi hanno caratteristiche uniche nella realtà fisica del mondo: non solo sono in grado di costruire le proprie strutture, ma controllano la produzione delle sostanze che li costituiscono e riescono a mantenere la loro identità e le condizioni vitali al variare delle condizioni ambientali. Perciò, se il primo passo è quello di descrivere le strutture di un organismo, occorre poi considerare gli aspetti funzionali; infine, gli aspetti strutturali e funzionali devono essere messi in relazione tra loro e con l’ambiente. In questo senso occorre utilizzare, insieme a un metodo analitico, uno sguardo globale che permetta anche di comprendere i termini dei problemi che la società attuale pone a tutti gli uomini, per poterli giudicare in modo cosciente e per operare nel futuro in modo positivo.
Prosegue con FARE SCIENZE A SCUOLA/ 2. Metodo e programma