Unità di apprendimento in modalità “flipped”

di Graziano Cecchinato e Romina Papa

In due precedenti articoli (Flipped classroom: un nuovo modo di insegnare e apprendere Flipped classroom: come progettare Unità di apprendimento)  si è cercato di mettere in luce come il tratto più significativo della Flipped classroom consista nel capovolgimento del ciclo di apprendimento-insegnamento e quindi nell’abbandono di un’impostazione didattica di tipo trasmissivo per adottarne una ispirata ai principi del costruttivismo.


Il superamento della didattica frontale trasforma gli studenti da uditori passivi a soggetti attivi e porta a intendere lo studio non come pratica di esercitazione e ripetizione, ma come conseguenza di attività creative e sfidanti.
Si è evidenziato, inoltre, come la valutazione non si esaurisca in un’attribuzione di voti per classificare gli studenti, ma possa diventare un timone del loro apprendimento.

Le trasformazioni richieste dalla nuova metodologia non sono certo semplici e immediate, ma ci si augura che gli elementi progettuali e operativi forniti possano orientare gli insegnanti che intendono approcciarsi a questa modalità didattica.

Si propone ora un esempio di Unità di apprendimento progettata in modalità Flipped Classroom per la secondaria di II grado.1

Un repository di Unità di apprendimento che si ispirano a questa impostazione si trova al link http://www.flippedclassroomrepository.it; in particolare, un buon esempio per la secondaria di I grado si può consultare all’indirizzo:  http://www.flippedclassroomrepository.it/wp-content/uploads/UdA_Mirabello_Erika_A033_LeAliDelDesign.pdf.

 

Unità di Apprendimento flipped

 Chimica – Scienze della Terra

Dati dell’Unità di Apprendimento

Titolo
: Riprese stratosferiche
Scuola: Istituto Tecnico, Liceo
Materia: Chimica, Scienze della Terra
Classe : biennio
Argomento curricolare
L’organizzazione microscopica del gas ideale (Chimica); L’atmosfera e la pressione atmosferica (Scienze della Terra).
Applicazioni della legge dei gas perfetti.
Prerequisiti: Grandezze fisiche fondamentali e derivate, strumenti di misura, densità, modello particellare.
 La Sfida: come si attiva l’interesse e la motivazione degli allievi
Affinché gli studenti possano entrare in argomento in modo coinvolgente, si presenta un video che li pone di fronte ad una esperienza fuori dall’ordinario: mandare una videocamera nella stratosfera e riprenderne le vicissitudini.Ciò produce in loro motivazione derivante dal desiderio di emulazione. Il video dovrebbe generare negli studenti l’esigenza di informarsi sulle soluzioni operative che consentono di realizzare l’impresa, spingendoli verso una più approfondita conoscenza dei principi chimico-fisici e degli elementi atmosferici che influenzano il comportamento dei gas man mano che si addentrano nelle attività proposte.
Lanciare la Sfida: quali attività si svolgono prima o in apertura della lezione
L’Unità di apprendimento può prendere l’avvio con una attività di Peer Instruction.(( http://carleton.ca/edc/wp-content/uploads/Using-Peer-Instruction-to-Promote-Active-Learning.pdf))Si tratta di porre alla classe alcune questioni di carattere concettuale (proposte in forma di domande a risposta multipla) con le quali solitamente gli studenti confliggono e di agire strategicamente in base alla distribuzione delle loro risposte. Se la maggior parte di loro risponde correttamente si procede alla domanda successiva, se al contrario molti scelgono un’alternativa errata sarà necessario riprendere l’argomento con una breve spiegazione. Il caso più interessante e frequente, tuttavia, si realizza quando le risposte date dagli studenti si distribuiscono equamente tra le alternative possibili. Se questo accade, senza dare indicazione della risposta corretta, essi sono invitati a dialogare tra loro sostenendo le loro rispettive posizioni e quindi a rispondere nuovamente alla stessa domanda, con esiti, generalmente, risolutivi.Questa fase iniziale, che può essere condotta tramite forum online oppure in presenza, permette di ridurre al minimo la lezione frontale e di sfruttare l’apprendimento tra pari per rendere attivi gli studenti e preparare il terreno al successivo lavoro in aula. Questo sarà preceduto dalla visione di un video che mostra un pallone sonda lanciato nella stratosfera con emozionanti riprese della Terra ma, soprattutto, mostra il momento in cui scoppia e ridiscende (Fig. 1). Un altro video mostra lo stesso esperimento condotto da uno studente di propria iniziativa e proposto come tesina all’Esame di Stato.

Fig.1 UA

Fig. 1
(https://youtu.be/kAhaIDNVyC0)

Alla visione del video è associata una domanda: quanto in alto può arrivare un pallone d’elio?

Condurre la Sfida: quali attività si svolgono per rispondere alla sfida
In aula, si sollecita il dibattito condividendo le riflessioni degli studenti, e proponendo la domanda-sfida su cui lavorare a gruppi: Il pallone sonda è sempre destinato a scoppiare? A che altezza può arrivare prima di esplodere?

Stimolati da queste domande, gli studenti esplorano l’interdipendenza tra le grandezze pressione, volume e temperatura. Impegnati nella ricerca della soluzione, si imbattono inevitabilmente in alcune questioni fondamentali quali: l’aumento del volume del pallone con il diminuire della pressione atmosferica, l’abbassamento della densità dell’aria man mano che si sale di quota, l’abbassamento della temperatura con l’altitudine, e così via.

L’apprendimento di tali relazioni fisiche non sarà raggiunto attraverso l’esposizione dell’insegnante, ma sarà sempre stimolato tramite la ricerca attiva, come pezzi di un puzzle che si va componendo, in modo significativo. A questo proposito, è bene sottolineare come, in questa impostazione didattica, il libro di testo costituisca un punto di arrivo e non di partenza. La parte espositiva del capitolo, con i contenuti teorici di riferimento, non viene più assegnata come lettura obbligatoria e propedeutica, ma sarà la prima fonte autorevole di conoscenza a cui gli studenti potranno riferirsi per inquadrare la sfida cognitiva. Non si dovrà, quindi, suggerire il numero di pagina da leggere a priori, come di solito accade con approcci didattici più tradizionali, bensì osservare come gli studenti scelgano in modo autonomo se riferirsi al libro di testo, piuttosto che a un loro pari, alla Rete o all’esperto (l’insegnante), trovando il loro personale modus operandi.

Tornando al problema, grazie all’individuazione delle variabili in gioco, e attraverso la guida dell’insegnante, gli allievi dovrebbero giungere a identificare nell’equazione di stato dei gas perfetti (PV=nRT), la relazione che lega la pressione e il volume di un gas alla sua densità e temperatura, e quindi a vedere in essa la strada che porta alla risposta. A mano a mano che il pallone sale, la pressione atmosferica diminuisce (secondo l’andamento riprodotto in Fig.2, http://miaplacidusedaltriracconti.blogspot.it/2014/09/come-si-forma-la-pioggia.html) e di conseguenza il volume del pallone cresce finché arriva al diametro massimo oltre il quale esplode. Dato che tale valore è tra le specifiche del pallone sonda e poiché si assume che la temperatura media nella stratosfera sia approssimativamente 288 K e, inoltre, potendo consultare una tabella che mette in relazione la pressione dell’aria con l’altitudine, ci sono tutte le condizioni per poter calcolare la pressione di esplosione del pallone e l’altezza massima che esso può raggiungere.

Il pallone sonda offre ulteriori spunti di approfondimento sulla pressione atmosferica, sulla stratificazione dell’atmosfera e sul clima, che possono essere oggetto di nuova progettazione didattica.

Fig.2 UA

Fig.2 – Pressione vs Altitudine
(immagine tratta da http://miaplacidusedaltriracconti.blogspot.it)

Per dimostrare di aver compreso il modello di organizzazione microscopica del gas e soprattutto le caratteristiche della stratosfera, gli studenti sono invitati a riprodurre la situazione del pallone sonda attraverso l’uso di una simulazione PheT chiamata “Palloni e galleggiamento” (Fig. 3).

Fig.3 UA

Fig. 3 –  PheT su palloni e galleggiamento (https://phet.colorado.edu/it/simulation/balloons-and-buoyancy)

Si può chiedere agli studenti di riprodurre il sistema formato dal pallone sonda immerso nella stratosfera.

Chiudere la Sfida: quali attività di verifica degli apprendimenti concludono l’attività didattica
Anche se la Peer Instruction può essere implementata senza l’uso di strumenti digitali, è indubbio il vantaggio dell’uso di software che facilitino la visione d’insieme e istantanea delle risposte date. Per questo motivo il Concept Test iniziale, può essere impostato su piattaforma Moodle oppure sul sito Pingo (https://pingo.upb.de). Il feedback immediato fornisce una prima valutazione di carattere formativo che motiva ulteriormente gli studenti a proseguire.

La rubric in Tabella 1 è progettata per supportare la creazione di un ambiente di apprendimento in aula che migliori l’apprendimento individuale e collaborativo, e che incoraggi interazioni sociali positive, impegno attivo nell’apprendimento, e auto-motivazione. La valutazione, in questo caso, non è rivolta al singolo studente ma è una valutazione d’insieme. Inoltre non è una valutazione orientata al prodotto bensì al processo.

Tabella 1
 Rubric di valutazione di un ambiente di apprendimento attivo

 IndicatoriDescrittori
Routines e
Procedure
Gli studenti si sostengono l’un l’altro nel mettere in atto sostanzialmente ed efficacemente  routine e procedure come membri di una comunità di apprendimento funzionante.
Responsabilità per l’apprendimentoGli studenti sono autodiretti e si assumono la responsabilità della produttività. Usano strumenti come le rubric o iI portfolio per autovalutarsi e valutare il lavoro tra pari.
Monitoraggio e
Rispondenza al comportamento dello studente
Gli studenti sono proattivi nel sostenere un positivo ambiente di apprendimento tanto che pressoché tutti i necessari aggiustamenti di percorso sono di iniziative degli studenti.
 RelazioniGli studenti facilitano e dimostrano interazioni positive con i loro pari dimostrando rispetto per il background culturale e/o prospettive differenti.

Per la valutazione conclusiva si possono prevedere modalità di verifica più tradizionali con esercizi (di completamento, vero/falso, scelta multipla) e con problemi di applicazione della legge dei gas perfetti, di conoscenza dei concetti di pressione e composizione dell’aria. Per tutto questo ci si può riferire alla parte più operativa del libro di testo.

Eventualmente il percorso può terminare con una prova autentica: la presentazione di un progetto sull’atmosfera, la realizzazione di una videoripresa da parte degli studenti o, perché no, il lancio di un pallone sonda nella stratosfera.

 


  1. tratta da G. Cecchinato & R. Papa, Flipped classroom. Guida metodologica al corso di Scienze, DeAgostini Scuola, Milano 2016. 

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