Chi siamo
Gruppo di Ricerca in Didattica della Matematica e della Fisica
Emilio Balzano – (responsabile scientifico), Giancarlo Artiano – (responsabile progetto e coordinamento attività didattiche), Alessandro Amabile, Annarita Annunziata, Pietro Piccialli, Rodolfo Figari, Antonella Liccardo, Francesca De Risi
Il Gruppo di Ricerca in Didattica della Matematica e della Fisica si è formato, a partire dagli anni Settanta, attraverso il confluire e la progressiva integrazione di diversi filoni di ricerca, originariamente sviluppati nell’ambito del Seminario Didattico della Facoltà di Scienze (interessi diretti all’aggiornamento dei docenti in ambito storico-culturale e alla ricerca-azione nei contesti di insegnamento/apprendimento), il cui direttore è stato per diversi anni Paolo Guidoni e del Gruppo Didattica Assistita dall’Elaboratore (DAE), interessato all’integrazione tecnologica nell’insegnamento, che ha avuto tra i fondatori Elena Sassi.
L’esperienza di ricerca sviluppata nel corso degli anni ha permesso di individuare e perseguire diversi filoni di ricerca e di sperimentazione in particolare nel riorganizzare i percorsi concettuali e correlando in maniera disciplinarmente e cognitivamente risonante gli aspetti fisici e matematici con la sperimentazione di attività didattiche dalla scuola di base all’università. I filoni di ricerca riguardano anche la formazione iniziale e in servizio degli insegnanti, l’uso di tecnologie digitali, la relazione tra educazione formale e informale, nella collaborazione sistematica con centri e musei della scienza a livello locale e internazionale. Emilio Balzano è stato per anni responsabile della Sezione Didattica di Città della Scienza che ha progettato e sperimentato attività scientifiche e matematiche con circa 70.000 studenti. Il Gruppo è stato coinvolto in circa 100 progetti, anche con ruolo di responsabilità e coordinamento a livello locale, nazionale e internazionale.
Il contributo nella Ricerca
Il contributo offerto dagli sviluppi della ricerca in Didattica della matematica e della fisica negli ultimi decenni ha dimostrato che percorsi a lungo termine efficacemente risonanti di spiegazione-comprensione e di insegnamento-apprendimento sono di fatto progettabili, eseguibili e verificabili in condizioni sociali ordinarie, coinvolgendo la quasi totalità degli alunni invece dell’attuale esigua minoranza. In particolare, l’esperienza di ricerca sviluppata nel corso degli anni, secondo linee spesso originali e oggi largamente apprezzate e condivise a livello nazionale e internazionale, ha permesso di individuare e perseguire filoni di ricerca la cui progressiva specificazione e integrazione appare necessaria ad un intervento di trasmissione culturale a livello di base (3 – 20 anni) che sia effettivamente risonante nei confronti della maggioranza della popolazione scolastica. Il progetto nazionale LES (Laboratorio per l’Educazione alla Scienza) ha sviluppato, testato e disseminato percorsi educativi integrando attività formali e informali su materie scientifiche multidisciplinari. Il materiale didattico (in particolare le sceneggiature dei “sette percorsi di fisica”) è utilizzato attualmente nei corsi di formazione.
Uno dei filoni della ricerca è finalizzato a sviluppare e diffondere expertise nelle relazioni fra educazione formale e informale, e nella collaborazione sistematica di Musei e Centri con le Scuole. (Ricerca sviluppata a partire dalla collaborazione con ‘Futuro Remoto’ e Città della Scienza, con la seguente realizzazione e gestione del LES – Laboratorio di Educazione Scientifica). L’interesse a questo aspetto riguarda sia i modi di apprendere nei contesti informali integrando interattività, cooperazione e approccio fenomenologico nell’esplorazione e nello studio dei fenomeni fisici sia la ricerca nel trovare modi non banali per diffondere la cultura scientifica e per coinvolgere in modo attivo i cittadini anche nel contrato alla povertà educativa.
I diversi filoni di ricerca, sviluppati a tutti i livelli di formazione (dalla scuola d’infanzia al primo biennio universitario e alla formazione universitaria degli insegnanti in ambito SICSI, LES e Formazione Primaria), emerge che la maggiore criticità, in vista dei notevoli successi che l’approccio ottiene sperimentalmente in termini di comprensione e motivazione da parte degli studenti, risiede nell’atteggiamento culturale e professionale richiesto agli insegnanti così come è definito dalla loro formazione universitaria e stabilizzato dai programmi e dai libri di testo di uso comune. Da qui l’attuale interesse di ricerca del Gruppo centrato su modi di prima formazione (il Gruppo progetta e organizza corsi e laboratori a Scienze della Formazione Primaria) e formazione permanente dei docenti che li mettano in grado di gestire con successo strategie didattiche risonanti con le esigenze e le potenzialità formative presenti nei ragazzi di ogni età.
I principali progetti sull’educazione scientifica e matematica
I principali progetti, a partire dagli anni ’80, che hanno coinvolto il Gruppo di Ricerca sulle strategie per migliorare l’apprendimento e l’insegnamento in ambito scientifico e matematico con particolare attenzione alla produzione di materiale didattico e alla formazione iniziale e in servizio degli insegnanti e al rapporto tra educazione formale e informale sono riportati nel seguito in modo sintetico. Il materiale di documentazione prodotto può essere richiesto alla redazione del sito LES.
Progetti nazionali
2 Progetti Coordinati CNR sull’educazione scientifica e matematica con attenzione all’uso innovativo delle tecnologie informatiche, (responsabile. E. Sassi) che hanno coinvolto circa 15 università italiane
2 Progetti PRIN sul curricolo di fisica e la formazione degli insegnati con coordinamenti nazionali di diverse università italiane e collaborazioni internazionali (responsabile P. Guidoni)
Progetto Nazionale MIUR- LES Realizzazione di laboratori per l’Educazione alla Scienza. con la sperimentazione di materiale didattico utilizzato in classe e in corsi di formazione per insegnanti. (Responsabile E.Balzano). Il materiale è nel sito LES
Piano ISS –MIUR per l’Insegnamento delle Scienze Sperimentali, con membri del Gruppo di Pilotaggio Nazionale (tra gli ideatori del progetto) e del Comitato Scientifico Nazionale (http://archivio.pubblica.istruzione.it/docenti/allegati/piano_iss_06.pdf)
Progetto INFN-RADIOLAB, 2014, tre anni, per la realizzazione di materiali e attività didattiche sul monitoraggio del RADON
Progetti internazionali (Responsabilità per UNINA)
Progetto Europeo STTIS -1999, 3 anni (responsabile UNINA, E. Sassi) sulle trasformazioni attuate dagli insegnanti nell’adozione di proposte di innovazione didatta
INGV – IDIS – 2001 : EduSeis, 3anni, Education through Seismology, 3 anni,
FP6 – SCIENCE and SOCIETY-2004, PENCIL – Permanent European Resource Centre for Informal Learning – durata 3 anni. Con il King’s college di Londra, UNINA ha svolto l’importante ruolo di supporto e di valutazione per le attività progettate da 14 musei scientifici europei.
INFN – 2007: ENVIRAD-SPLASH Environmental Radioactivity.
FP7-SCIENCE-IN-SOCIETY-2009-1: Transformative Research Activities. Cultural diversities and Education in Science, durata 2 anni , (E. Balzano P. I. e Coordinatore)
FP7-SCIENCE-IN-SOCIETY-2010-1: Immersion in the Science Worlds through Arts, durata 2 anni; (E. Balzano responsabile UNINA e responsabile scientifico per le attività didattiche dell’intero consorzio);
LLP Erasmus INTENSIVE PROGRAMME LIGHT 2010-2012 circa 15 studenti di UNINA hanno partecipato, nei tre anni ad attività di workshop e di studio in università europee su temi di ottica;
LLP- P.O.R. Campania- Azioni dirette di Life Long Learning Progetto “Scienza e Società – Pratiche di apprendimento permanente per gli Science & Technology studies”, durata 2 anni
LLP-COMENIUS-CNW- 2013: Inquiry Network for Science Technology Engineering Mathematics education, 3 anni,
LLP-ERASMUS+, époque, 2014, due anni, sul tema dell’educazione ambientale e lo sviluppo sostenibile 2 anni;
LLP-ERASMUS+, @MINDSET, 2014, 2 anni, sul tema due anni, sull’apprendimento permanente nei contesti formale, non formale e informale in tutti i campi dell’educazione
FP7-SCIENCE-IN-SOCIETY, 2013 GENOVATE- Transforming organisational culture gender equality in research and innovation,
Progetti di Contrasto alla Povertà Educativa (Responsabilità per UNINA)
Progetto CATERINA, 2018-2022, Impresa Sociale con i Bambini, Partenariato con Scuole e Associazioni, tre anni, prolungato, finito a marzo 2022
Progetto Rete-Formale-Informale, 2020, Consiglio di Amministrazione della Università degli Studi di Napoli Federico II, due anni
Progetto EduCare, 2019-2023, Impresa Sociale con i Bambini, Partenariato con Scuole e Associazioni, tre anni
Progetto Oceani in Costruzione, 2022-2025 Impresa Sociale con i Bambini, Partenariato con Scuole e Associazioni,
Progetto NOTE, 2022-2025 Agenzia governativa per la Coesione Sociale, Partenariato con Scuole e Associazioni,
Progetto Cambia-menti 2023-2027 Impresa Sociale con i Bambini, Partenariato con Scuole e Associazioni
Progetto Passepartout 2025-2028 Agenzia governativa per la Coesione Sociale, Partenariato con Scuole e Associazioni, tre anni,
Il Progetto TRACES (Transformative Research Activities. Cultural diversities and Education in Science) (di cui E. Balzano è stato p.i. e coordinatore)
Molti risultati della ricerca nel settore dell’educazione scientifica sono noti e ampiamente condivisi. Questi si riferiscono per esempio all’apprendimento basato sull’indagine e sulla modellizzazione, all’apprendimento attraverso il fare, alla dimensione sociale dell’apprendimento, alla dimensione storica nell’insegnamento, all’apprendimento attivo, ai diversi stili di apprendimento, basati su fattori individuali, culturali e di genere. Un altro fatto noto è che c’è un divario profondo tra i risultati della ricerca e la pratica sul campo. Mentre la ricerca ha dedicato molto impegno ad analizzare l’apprendimento degli studenti individuando metodologie efficaci per l’insegnamento delle scienze, si è prestata poca attenzione alle barriere che ostacolano una collaborazione proficua tra insegnanti e ricercatori nelle scuole. Con una particolare attenzione alla dimensione culturale dell’apprendimento, TRACES ha esplorato strategie per colmare il divario tra ricerca e pratica in campo scientifico creando comunità di studenti, insegnanti, ricercatori e responsabili delle politiche educative. Sperimentando una innovativa collaborazione “alla pari” tra università e scuole, ricercatori e insegnanti di due paesi europei (Italia e Spagna), di Israele e di tre paesi dell’America Latina (Argentina, Brasile, Colombia) hanno coinvolto alcune migliaia di persone a livello nazionale e di consorzio per individuare le specificità nazionali e mettere assieme i risultati nelle differenti fasi del progetto. Il progetto e stato strutturato secondo quattro grandi passi: 1. Una indagine su larga scala delle percezioni e delle convinzioni degli insegnanti— e di altri soggetti a vario titolo coinvolti nel sistema educativo — in merito all’educazione scientifica. 2. L’implementazione di azioni di campo, che hanno visto il coinvolgimento diretto degli insegnanti, da un lato nella progettazione, nella conduzione e nell’analisi di attività e percorsi educativi sviluppati nelle classi; dall’altro lato in un processo di riflessione critica intorno alla loro pratica lavorativa. 3. La produzione di diversi studi di caso, finalizzati all’analisi delle azioni di campo. 4. L’elaborazione di raccomandazioni basate su una analisi complessiva e comparata dei risultati delle ricognizioni su larga scala e dei risultati raccolti negli studi di caso in ciascuno dei paesi coinvolti. I risultati di TRACES, sono documentati in diversi rapporti di ricerca e sono stati ripresi in diversi altri progetti internazionali in particolare in Europa e in America Latina così come ad esempio emerso al “X Congreso Internacional sobre Investigación en Didácticas de las Ciencias” (Siviglia 5-8 settembre 2017).