Difficoltà degli studenti di scuola superiore su argomenti di base di

Percorsi didattici progettati per
affrontare le difficoltà degli studenti
di scuola superiore su argomenti di
base di Astronomia
I. Testa1, G. Cretella2, S. Leccia2, E. Puddu2,
Dipartimento di Scienze Fisiche, Università Federico II, Napoli
2
INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Napoli
1
Razionale ricerca didattica @ OAC
Questionario Aperto
Individuazione nodi concettuali
Coinvolgimento docenti x progettazione percorsi didattici
Sperimentazione
Questionario
Baxter, 1989; Trumper, 2000; Bayler e Slater, 2004
• 8 domande aperte
– Che cosa causa le stagioni? Motiva la tua
risposta
– Perché le eclissi lunari e solari non si
verificano tutti i mesi?
– Come mai non vedi le stelle di giorno?
– Cosa pensi a proposito di come si è formato
l’universo?
• Punteggio massimo = 10
Analisi dati
• N = 189
• Categorie Risposte:
– Non corretta
– Parziale
– Corretta
• Livello punteggio questionario:
– da 0 a 4  L0 (54.0 %)
– da 4 a 6  L1 (29.1 %)
– da 6 a 10  L2 (16.9 %)
• Livello scolastico:
– terza media [96]
– quinta liceo scientifico [93]
Media
4.17 ± 0.14
Esempio di risposta
Esempio di risposta
Progettazione dei percorsi
• Rivolti a superare difficoltà emerse da
questionario:
–
–
–
–
–
stagioni dovute a distanza variabile T-S
eclissi dovute a intersezione orbite T-L-S
Big Bang come esplosione di gas e polveri
fasi lunari indipendenti da presenza S
traiettorie corpi celesti non chiare
• Centrati su lab a basso costo ed integrazione
con simulazioni
• Uso di schede strutturate con ciclo POE
• Per scuole elementari e superiori
Esempio percorso scuola
materna
• Silvio mi dai qualcosa dal ppt della
maestra?
Esempio percorso scuola
elementare
• Il percorso diurno del Sole
– Obiettivi: saper confrontare l’altezza del Sole
sull’orizzonte in diversi momenti della
giornata; acquisire il concetto che il Sole
percorre un arco (est-sud-ovest) in senso
orario
– Circa 5 h
– Integrazione con Stellarium
Esempio percorso scuola
superiore – primo biennio
• I moti dei corpi celesti
– Eclissi di Luna e Sole
– Fasi lunari
– Sistemi di riferimento
• Uso di immagini statiche e dinamiche
• Telescopio come contesto tecnologico per
approfondimento leggi di base dell’ottica
Esempio percorso scuola
elementare
• Il percorso diurno del Sole
– Avete immagini dall’anno scorso????
Passi futuri
• Focalizzare questionario su
difficoltà immagini da libri di testo
• Sperimentazione in classe
• Sfruttare visite osservatorio per
raccolta dati
Grazie per l’attenzione
Risultati
Che cosa causa le stagioni? Motiva la tua risposta. (Küçüközer, 2008)
N = 189
Terza Media
Quinta Superiore
60%
50%
Buono
Medio
Scarso
45%
40%
50%
35%
% studenti
40%
30%
25%
30%
20%
20%
15%
10%
10%
5%
0%
Non corretta
Parziale
Value
Pearson Chi-Square
17,719
0%
Corretta
Non corretta
Asymp. Sig.
(2-sided)
df
2
,000
Parziale
Value
Pearson Chi-Square
17,525
Corretta
Asymp. Sig.
(2-sided)
df
4
,002
Risultati
Perché le eclissi lunari e solari non si verificano tutti i mesi?
(Küçüközer, 2008)
N = 189
80%
80%
Terza Media
Quinta Superiore
70%
% studenti
60%
Buono
Medio
Scarso
70%
60%
50%
50%
40%
40%
30%
30%
20%
20%
10%
10%
0%
Non corretta
Parziale
Value
Pearson Chi-Square
15,806(a)
Corretta
0%
Asymp. Sig.
(2-sided)
df
2
,000
Non corretta
Parziale
Value
Pearson Chi-Square
16,026(a)
Corretta
Asymp. Sig.
(2-sided)
df
4
,003
Conclusioni dal questionario
• Conoscenza dei fenomeni astronomici di base non
soddisfacente (~50% studenti con 2-3 risposte corrette)
• Prestazioni migliori di studenti delle superiori per gli
argomenti tradizionalmente trattati nei programmi
scolastici (es. stagioni)
• Differenze dovute a rendimento scolastico significative
solo per alcune domande
Risultati
• Domanda 7: I diagrammi seguenti mostrano l’aspetto della Luna
una certa notte e poche notti dopo. Quale potrebbe essere la
ragione del cambiamento?
90%
90%
80%
Terza Media
Quinta Superiore
% studenti
70%
Medio
Scarso
80%
70%
60%
60%
50%
50%
40%
Buono
40%
30%
30%
20%
20%
10%
10%
0%
Non corretta
Parziale
Corretta
0%
Non corretta
Value
Pearson Chi-Square
20,944(a)
Asymp. Sig.
(2-sided)
df
2
,000
Parziale
Value
Pearson Chi-Square
13,996(a)
Corretta
Asymp. Sig.
(2-sided)
df
4
,007
Risultati
•
70%
60%
Che cosa pensi a proposito di come l’Universo si è
formato?
60%
Terza Media
Quinta Superiore
Buono
Medio
Scarso
50%
% studenti
50%
40%
40%
30%
30%
20%
20%
10%
10%
0%
Non corretta
Parziale
Corretta
0%
Non corretta
Value
Pearson Chi-Square
2,076(a)
Asymp. Sig.
(2-sided)
df
2
,354
Parziale
Value
Pearson Chi-Square
5,082(a)
Corretta
Asymp. Sig.
(2-sided)
df
4
,279