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Leopoldo Benacchio

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La sperimentazione nelle Scuole

Durante il II quadrimestre dell'anno scolastico 1997/98 si è svolta la sperimentazione con i docenti e le classi di alcune scuole della città di Padova, con lo scopo di appurare l'efficacia del Planetario Virtuale nell'insegnamento dell'Astronomia, sia dal punto di vista dei contenuti che della presentazione di questi ultimi in formato multimediale. Sono state coinvolte 7 classi della Scuola Media Statale "A. Vivaldi", 3 classi della Scuola Media Statale "G. Baldan" e 2 classi dell'istituto professionale ad indirizzo economico-aziendale "L. da Vinci".

L'esperienza della Scuola Media Statale "Antonio Vivaldi"

Una preventiva e attenta lettura del Planetario Virtuale ha consentito agli insegnanti di Scienze di avere una visione globale del corso, di rendersi conto dell'articolazione dei vari moduli e del loro indice di difficoltà, in relazione ai propri alunni. Essi hanno così potuto stendere un programma adeguato a ciascuna classe (vedi Tabella 1) e raccordarlo alla programmazione di Matematica e Scienze in atto, per i necessari collegamenti concettuali. Infatti, pur essendo presenti nel Planetario Virtuale frequenti richiami concettuali e pur essendo alcuni argomenti preceduti, quando ve ne sia necessità, da una breve ma valida spiegazione, si è preferito che l'alunno fosse in possesso di alcune conoscenze di base, funzionali ai livelli da affrontare.

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Tabella 1. Programma redatto dalla docente di Matematica e Scienze della sezione A della S.M.S. "A. Vivaldi&, per l'utilizzo del Planetario Virtuale durante la fase di sperimentazione (gennaio-giugno1998).

L'elenco che segue (vedi Tabella 2) ne è un esempio, certamente non sempre adeguato, dipendendo dalla classe e dal singolo alunno.

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Tabella 2. Schema delle conoscenze di base necessarie agli allievi per poter affrontare i livelli del Planetario Virtuale.

Scelti i tempi e gli spazi all'interno dell'orario scolastico, si è dovuto affrontare il problema della organizzazione del lavoro poiché i computer connessi alla Rete erano, lo scorso anno, solamente due. Le classi sono state divise in 6 gruppi di 4 o 5 alunni a seconda del numero dei componenti.

Solamente nelle classi I vi erano alunni che non avevano mai usato il computer, ma hanno dimostrato di imparare molto rapidamente e di accettare suggerimenti e aiuti da parte dei compagni del gruppo di lavoro. Nelle altre classi, dato che fin dalla prima, il programma di Educazione Tecnica prevede l'insegnamento dell'Informatica, tutti gli alunni avevano un minimo di esperienza, anche se fatta con i computer ormai obsoleti della scuola. In ogni gruppo è stato comunque inserito un alunno che avesse un buon livello di abilità nell’uso del computer per agevolare il lavoro dei compagni.

Ogni settimana quindi le classi I, II e III trascorrevano un'ora in aula informatica come ora di Scienze, e mentre una decina di studenti lavorava con il Planetario Virtuale, i rimanenti, individualmente o a coppie, utilizzavano gli altri computer disponibili, secondo le disposizioni date dall'insegnante. Si è stabilito che a rotazione, ogni componente del gruppo facesse da operatore alla macchina, in modo che tutti avessero la possibilità di usare mouse e tastiera, imparando così l'uso di un computer multimediale e le tecniche di navigazione nel Planetario Virtuale.

Il fatto di avere solo due computer a disposizione per il Planetario è stato certamente un limite, come temuto dagli insegnanti e dagli astronomi, poiché dovevano trascorrere almeno tre settimane prima che tutti i gruppi della classe prendessero visione dello stesso argomento.

È risultato tuttavia anche positivo, dato che il lavoro di gruppo ha consentito ai ragazzi di collaborare, aiutandosi a vicenda, di discutere sulle animazioni e sulle domande proposte, di cercare di chiarirsi le idee tra loro prima di rivolgersi all'insegnante.

Una lezione con il Planetario Virtuale

Dopo aver tracciato il percorso culturale di ogni classe, dopo averlo raccordato al curricolo, dopo aver fatto tutto quello che era necessario, sia concettualmente che materialmente, affinché ciascun alunno potesse trarre dalla visione delle pagine del Planetario il massimo risultato in termini di crescita non solo culturale ma anche formativa, agli insegnanti era rimasta la preoccupazione di come far conservare agli alunni, anche in considerazione dei "tempi lunghi" a cui si è accennato, la memoria di quanto avevano visto, discusso e su cui avevano ragionato assieme.

L'ipotesi iniziale era stata quella di far prendere appunti ai ragazzi nel modo tradizionale; alla prova dei fatti, invece, i ragazzi di III, favoriti da due anni di insegnamento dell'informatica, hanno avuto l'idea di prenderli in tempo reale, utilizzando un semplice programma di videoscrittura in dotazione a Windows '95: Wordpad. Man mano che procedevano con la visione del sito, evidenziavano testi, immagini e disegni che ritenevano importanti e con il meccanismo del copia/incolla li trasferivano sul proprio foglio di lavoro. Alla conclusione dell'argomento o comunque 10 minuti prima della fine dell'ora, annotata in calce la password, rileggevano i propri appunti, sistemavano le frasi aggiustando la formattazione ed evidenziando i concetti ritenuti più importanti, quindi salvavano su floppy disk (uno per gruppo) e stampavano il foglio di lavoro.

Un altro vantaggio, evidenziato dai ragazzi stessi, era che alla fine della lezione erano già pronti così degli appunti ordinati, colorati, realizzati in tempo reale e senza fatica, con i quali poter rivedere, studiare e riflettere.

Con l'insegnante era stato concordato di raccogliere le copie di questi appunti: dal loro esame è stato possibile capire che cosa i ragazzi avessero ritenuto importante, che cosa li avesse colpiti maggiormente, che cosa avessero tralasciato: considerazioni essenziali sia per la valutazione dell'efficacia didattica del Planetario sia per la preparazione, da parte dell'insegnante, della lezione di revisione e discussione in classe prima della prova di verifica finale sull'argomento trattato.

I tempi richiesti

Il tempo medio impiegato da ciascun gruppo per concludere ciascun argomento, tenendo presente la gestione contemporanea del programma di videoscrittura per gli appunti, è riassunto nella Tabella3.

tabella 3
Tabella 3: tempi richiesti al completamento degli argomenti svolti durante la sperimentazione.

Anche se la classe I ha impiegato tempi leggermente superiori, soprattutto per le prime lezioni, a causa di una maggiore difficoltà di comprensione degli argomenti e di utilizzo del computer rispetto ai ragazzi delle classi successive, da tale tabella si evince una buona calibrazione dei livelli del Planetario Virtuale in riferimento ai tempi della scuola (si può considerare infatti che "l'unità di tempo" della scuola sia l'ora di lezione).

Sviluppo di una metodologia di verifica dell’apprendimento

Gli insegnanti hanno mostrato fin da subito la necessità di possedere uno strumento che consentisse di verificare quanto i ragazzi avessero effettivamente compreso ed imparato di tutto ciò che avevano visto con il Planetario Virtuale. Essendo cambiato l'iter di apprendimento risultava importante essere in grado di accertarsi del successo o dell’insuccesso del nuovo mezzo didattico.

È nata così l'idea di realizzare alcuni questionari di verifica sia come mezzo di valutazione dell'apprendimento all'interno della singola classe, sia come criterio di misura e di confronto delle conoscenze acquisite dalle varie classi e dalle varie scuole. È stato programmato quindi un questionario per ogni argomento principale presente nel Planetario Virtuale (riassuntivo di più livelli) che ne rispecchiasse contenuti e caratteristiche. Fino ad ora sono stati realizzati 5 test riguardanti i seguenti livelli del Planetario Virtuale:

tabella 4
Tabella 4.

I primi risultati

Durante la fase di sperimentazione è stato sottoposto il questionario sulla Terra e la Gravità ad alcune classi per un totale di 167 alunni. Le classi I hanno sempre risposto ad questionario più semplice, mentre le classi II e III hanno risposto al questionario comprendente anche domande sulla Legge di Gravitazione Universale.

I risultati (relativi a tre classi I, due classi II, e tre classi III delle scuole Baldan e Vivaldi) possono essere schematizzati con i grafici seguenti, in cui sono riassunte le percentuali di risposte corrette, incomplete, errate e di risposte omesse relative al questionario nel suo complesso.

tabella risultati


Figura 3.

Tutte le classi hanno mostrato più del 50% di risposte corrette, che, se sommate a quelle incomplete o parzialmente corrette raggiungono oltre il 75% di risposte valide. Questo è da considerarsi un ottimo risultato, se si tiene presente l'ambiente e la nuova modalità di lavoro e di studio in cui sono stati coinvolti i ragazzi.

Si è in grado di affermare che gli obiettivi attesi sono stati sostanzialmente raggiunti e che la maggioranza degli alunni ha dimostrato di possedere una padronanza complessiva degli argomenti e delle tematiche affrontate.

Dall'esame delle singole risposte date dagli alunni è stato possibile ricavare ulteriori considerazioni riguardo ciò che essi hanno appreso e capito senza problemi e ciò che è loro risultato particolarmente difficile. Queste indicazioni si sono rivelate molto preziose per l'analisi dell'efficacia d'insegnamento del Planetario Virtuale.

È stato possibile affermare che i concetti relativi alla forma della Terra ad all'azione della forza di gravità sono risultati ben chiari e compresi. È stata anche capita la differenza tra massa e peso ed i concetti ad essi legati. Vi sono state invece delle difficoltà per quanto riguarda la Legge di Gravitazione Universale, la legge d'inerzia e il concetto di resistenza al moto di un corpo. È emersa anche la presenza negli studenti del preconcetto riguardante la forza di gravità, e cioè che essa ha bisogno della presenza dell'aria per poter agire. Gli alunni hanno inoltre dimostrato difficoltà nell'esprimersi autonomamente in termini scientifici.

Da tali esiti è scaturita la necessità della costruzione di approfondimenti e di ulteriori test incentrati su alcuni argomenti (come ad esempio il concetto di campo gravitazionale).

Il bilancio della sperimentazione

Per quanto la sperimentazione nelle classi sia stata limitata nel tempo, si è comunque in grado di stilare un bilancio relativo a quest'esperienza, esaminando le reazioni ed i commenti degli attori principali, cioè i docenti e gli alunni.

planetario virtuale
Figura 4. La Pagina di entrata del Planetario Virtuale (http://www.pd.astro.it/pianetav)



Il punto di vista dei docenti