Riassunto analitico
La separazione tra scienze naturali e scienze umanistiche ha attraversato secoli di storia della conoscenza umana e la filosofia della scienza ha dato il suo contributo a tale dibattito con esiti differenti. A fronte di tale dialogo si sono costituiti paradigmi scientifici discordanti, con ricadute sulla categorizzazione dei saperi e di seguito sull’educazione scientifica. Tale discussione è qui elaborata, unitamente al quadro generale delle principali pratiche di educazione scientifica e delle problematiche emerse, a livello internazionale e nazionale. Dalla riflessione sul quadro filosofico-scientifico e su quello della pratica scolastica, sono emerse considerazioni che fanno da framework iniziale di riferimento ad una proposta di ricerca-azione.
Gli apporti di psicologia e linguistica cognitiva ci hanno fornito informazioni sulla natura figurativa della lingua e le ricerche sul conceptual change in ambito scientifico hanno stimolato importanti considerazioni in campo educativo: quale ruolo assegnare nel curricolo scientifico ai concetti? Come stimolare il conceptual development? Quali strumenti didattici facilitano tale sviluppo? Tali interrogativi hanno portato all’evoluzione di un innovativo filone di ricerca, che indaga l’uso della narrazione e della metafora per la comprensione di fenomeni naturali: questi strumenti della comprensione umana sembrano, alla luce delle sperimentazioni svolte, aver favorito lo sviluppo dei concetti. Le ricerche, in seguito, hanno portato alla fondazione di Manis, Centro di ricerca dipartimentale di Unimore, che studia la relazione tra narrazione, metafora e scienze, approfondendo il processo di insegnamento/apprendimento delle scienze e focalizzandosi sull’uso consapevole della lingua e sull’interdisciplinarità.
È stata quindi articolata una proposta di educazione scientifica in un progetto K- 8, basato sull'idea di una mente embodied, che si fonda sulla forte connessione tra corpo, mente ed emozioni, con lo scopo di stimolare la corrispondenza tra concetti primari e nuove concettualizzazioni. Le reti semantiche attivate dagli sfondi narrativi e dal pensiero analogico sembrano aver favorito una migliore comprensione degli aspetti qualitativi, quantitativi e di forza-potere dei fenomeni naturali, attivando allo stesso tempo bootstrapping concettuali che coinvolgono la modellizzazione del fenomeno all'interno del dominio di riferimento e ad altri domini correlati.
Gli assunti teorici e le sperimentazioni aprono in tal senso il dibattito sulla natura metaforica del linguaggio scientifico e su considerazioni in campo educativo, mostrando l’importanza della messa in relazione di narrazioni-artefatto create per i bambini con le esperienze dialogiche e laboratoriali. Si congettura che la rappresentazione offerta dalla storia-artefatto possa essere efficacemente utilizzata per introdurre fin dalla primissima infanzia concetti scientifici, agevolando la comprensione profonda del mondo reale. L’ipotesi è stata testata in più esperienze semi-sperimentali che hanno condotto all’elaborazione di un modello di curricolo concettuale verticale di scienze. In seguito, attraverso un intervento sperimentale, coerente a tale quadro, si è studiato il caso dell’energia. Lo sviluppo della concettualizzazione dell’energia è valutato in questo case-study attraverso l’analisi qualitativa di post-test appositamente predisposti con gruppo di controllo. È stata inoltre svolta un’analisi linguistico-metaforica sugli elaborati degli allievi e su videoriprese in classe per evidenziare i paradigmi presenti e la natura multimetaforica dell’energia; si sono inoltre utilizzati focus group, per indagare le convinzioni dei docenti e le loro percezioni sul progetto.
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Abstract
The separation between natural sciences and humanities has passed through centuries of history of human knowledge and the philosophy of science gave its contribution to the debate with different results. In this discussion, discordant scientific paradigms have been constructed, with repercussions on the categorization of knowledge and, subsequently, on science education. This debate has been outlined here, together with the general framework of the main science education practices and the related emergent issues, at international and national level.
Some consideration, emerging from the reflection on the philosophical-scientific overview and on context of school practice, have been the reference framework for a research-action design. The contributions of cognitive psychology and linguistics have provided us with information on conceptual development and on figurative nature of language. Furthermore, the research on conceptual change in the scientific field stimulated thoughts in the educational area: what role can we assign to the concepts in a scientific curriculum? How to stimulate conceptual development? Which didactic tools facilitate this development?
The questions have led to the evolution of an innovative line of research, which studies the relationship between narration and metaphor in relation to the understanding of natural phenomena: these tools of human understanding, in the light of the experimental research carried out, seems to foster concepts’ development. The researches later has brought to the foundation of Manis, a new research Centre at the University of Modena and Reggio Emilia The research carried out in the Centre has driven to an in-depth study of the teaching/learning processes in natural sciences, focusing on an aware use of language and on interdisciplinarity.
A science education proposal thus has been articulated in a K-8 project, based on the idea of the embodied mind, leaning on the strong connection between body, mind and emotions: the purpose was to stimulate the correspondence between primary concepts and new conceptualizations. Semantic networks activated by the narrative backgrounds and by analogical thought seem to have favored a better understanding of the qualitative, quantitative and force-power aspects of natural phenomena: they seem to activate at the same time conceptual bootstrapping involving the model of the phenomenon within the reference domain and other related domains. The theoretical assumptions and experiments open the debate on the metaphorical nature of scientific language and on considerations in the educational field, showing the importance of the relationship between artefact-story created for children, together with dialogical and lab experiences. It is conjectured that the representation offered by the artefact-story can be effectively used to introduce scientific concepts from the earliest childhood, facilitating a deep understanding of the real world.
The hypothesis has been tested in several semi-experimental experiences that have led to the elaboration of a vertical conceptual science curriculum model. Later, through an experimental design, coherent with this framework, the case of energy was studied. In this case study, the development of the conceptualization of energy is evaluated through the qualitative analysis of a post-test specifically prepared, with a control group. A linguistic-metaphorical analysis is carried out on students' texts and on video recordings made in class to highlight the features and the multi-metaphorical nature of energy; focus groups is also used to investigate teachers' beliefs and their perceptions about the project.
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