Metodologie didattiche per l'insegnamento della chimica, Università di Pisa

METODOLOGIE DIDATTICHE PER L'INSEGNAMENTO DELLA CHIMICA

Introduzione alle Metodologie

LEZIONE N. 7 METODOLOGIE DIDATTICHE PER L'INSEGNAMENTO DELLA CHIMICA PARTE 2) VALENTINA DOMENICI CONTATTO: valentina.domenici@unipi.itMETODI «STRUCTURING OF CHEMICAL KNOWLEDGE» SUPREM GNITATIS NI . 1343 Valentina Domenici

Nei metodi «Structuring of chemical knowledge» ci sono le MAPPE CONCETTUALI Joseph D. Novak, biologo americano (nato nel 1932, morto lo scorso anno, settembre 2023), che dopo attività di ricerca in ambito biologico si è dedicato alla didattica della biologia e poi delle scienze, lavorando molto con i bambini delle elementari. E' stato infatti docente di Didattica al Dipartimento di Scienze dell'Educazione nella Cornell University (NY). Ha ideato il metodo delle mappe concettuali. Learning How to Learn, Cambridge and NY: Cambridge University Press (1984), pubblicato in Italia nel 1989 dalla SEI, Imparando a imparare. Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7

METODO «MAPPE CONCETTUALI»

Struttura delle Mappe Concettuali

SUPREN DIG GNITATIS IN 1343 Valentina Domenici Mappe concettuali rappresentano è fatta da concetti Conoscenza è Dipendente dal contesto è fatta da sono sono sono 1 sono Strutturati/e in modo gerarchico possono essere apprendimento negli 7 sono una base per creatività negli descritti eventi con per mostrare parole oggetti simboli è necessaria per vedere interrelazioni Differenti segmenti delle mappe in per aiutare proposizioni nell' insegnamento nell' Regolarità percepite aiuta Legami incrociati con che si combinano a formare Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7

Costruzione delle Mappe Concettuali Gerarchiche

Le più usate sono quelle gerarchiche

1. Brainstorming
2. Classificazione tra concetti più importanti a concetti meno importanti
3. Stabilire le relazioni tra i vari concetti (in cascata)

concept maps contain contain concepts links express relationships Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7

Utilizzo delle Mappe Concettuali

Using Maps: a Review Concept Maps can be used by can be used by Students Teachers provide visual record are encouraged of may improve Their to use may engage in more may probe for may assist may Prob Construction of for reading comprehension meta- cognition Science "talk" prior knowledge new knowledge can can lead lead to deeper can lead deeper to deepr conceptual understanding Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7

METODO «MAPPE CONCETTUALI» IN CHIMICA

Concetti Macroscopici e Microscopici

Chemistry macroscopic concepts (observable in bulk matter) is the study of microscopic concepts (atomic/molecular level) specific kinds of matter and its changes in composition (chemical reactions) which can be whose extent is governed by whose rates depend on mixtures pure substances energetics (thermodynamics) composed of atoms mechanisms (pathways) as revealed by - elements molecules described by having definite extended solids formulas structures catalysts Stephan Lower Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7 whose minimal forms are which are separable into compounds which can be influenced by uptake or release of heat

Insegnare la Costruzione delle Mappe Concettuali

Primo step: insegnare ai ragazzi come si possono costruire! Varie tipologie:

Mappe Gerarchiche: Elettrolisi

Mappe gerarchiche elettrolisi è è descritta attraverso Processo elettrochimico che sfrutta Relazione direttamente proporzionale Relazione inversamente proporzionale Non spontaneo per tra Masse depositate, m1 e m2 metalli e Massa depositata, m Intensità di corrente, I e come: 1ª legge come: Durata dell'elettrolisi, t Mocl.t m1/M1 = m2 / M2 2ª legge Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7 che stabiliscono che è Passaggio di corrente depositare per studiare per produrre tra e sostanze pure Masse equivalenti, M1 e M2 processi chimici Leggi di Faraday

Mappe «Spider»: Tecniche di Separazione

Primo step: insegnare ai ragazzi come si possono costruire! Varie tipologie: FILTRAZIONE CROMATOGRAFIA SU CARTA per separare un liquido da un solido per separare un solido da un liquido per gravità per separare sostanze con diversa polarità tecniche di separazione per separare un solido, se sublima SUBLIMAZIONE per separare il solvente dalla soluzione DISTILLAZIONE SEMPLICE per separare un solido in soluzione per separare due liquidi miscibili per separare due liquidi immiscibili EVAPORAZIONE DISTILLAZIONE FRAZIONATA SEPARAZIONE CON IMBUTO SEPARATORE Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7 DECANTAZIONE Mappe «spider»

Mappe «Flow-chart»: pH

Primo step: insegnare ai ragazzi come si possono costruire! Varie tipologie: 14 - pH pH POH 14 - pOH Mappe «flow-chart» 10 - PH 10 - POH - Log [H3O+] - Log [OH-] Kw / [H3O+] [H3O+] [OH-] Kw / [OH-] Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7

Mappe «3D»: Atomo

Primo step: insegnare ai ragazzi come si possono costruire! Varie tipologie: Mappe «3D» atom nucleus proton quark electron ? ? Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7

Mappe «Systems»: Energia

Primo step: insegnare ai ragazzi come si possono costruire! Varie tipologie: Mappe «systems» ossigeno, sostanze organiche energia luminosa fotosintesi respirazione cellulare ATP Energia calore anidride carbonica, acqua Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7

Mappe Concettuali Orientate ai Sistemi

Recentemente sono state sviluppate le cosiddette «Systems-oriented conceptual maps» Sun Human Group Industrial & Private Activity Quality Of Living Heat Radiating High Low Earth e Solar Heat Global Warming Greenhouse Gas Set Escaped Heat Trapped Heat Link Type Link Name Object-Process Diagram Symbol Object-Process Language Syntax Aggregation- Participation [Object] consists of [Object/s]; [Process] consists of [Process/es] [Object] exhibits [Object/s]; Exhibition- [Object] exhibits [Process/es]; Characterization [Process] exhibits [Process/es]; [Process] exhibits [Object/s] Generalization- [Object/s] is/are [Object]; Specialization [Process/es] is/are [Process] Agent [Object] handles [Process/es] Instrument -O [Process] require/s [Object/s] Procedural Consumption ‹ [Process] consumes [Object/s] Result [Process] yields [Object/s] Effect [Process] affects [Object/s] Fanno riferimento ad un nuovo modo di insegnare le scienze chiamato 'System thinking' Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7 Structural

Mappe Concettuali Classiche: Elettrolisi

Torniamo alle mappe concettuali 'classiche', ovvero quelle gerarchiche: elettrolisi è è descritta attraverso Processo elettrochimico Leggi di Faraday che sfrutta che è che stabiliscono Passaggio di corrente Relazione direttamente proporzionale Relazione inversamente proporzionale Non spontaneo per tra tra Masse depositate, m1 e m2 per studiare per produrre Massa depositata, m Intensità di corrente, I e e come: 1ª legge come: Durata dell'elettrolisi, t Mol.t m1/M1 = m2 / M2 2ª legge Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7 depositare metalli 4 e Masse equivalenti, M1 e M2 sostanze pure processi chimici

Considerazioni per l'Utilizzo con gli Studenti

Considerazioni importanti per l'utilizzo con gli studenti:

1. - simmetria; - «Prima e dopo» (e varie possibilità): - Organizzare concetti (dati dall'insegnante) Valutare link errati, ordine errato
2. - Scegliere in una rosa di concetti Valutare concetti che «escono» e che «entrano»
3. - Scegliere liberamente e legare i concetti Valutare entrambe le cose Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7 2

Esempio di Mappa Concettuale: Soluzione e pH

Soluzione -è è caratterizzata PH è composta un miscuglio omogeneo di due o più sostanze esprime il grado di acidità solvente concentrazione soluto esempi è si definisce è la concentrazione di ioni H+ presenti in una soluzione acqua e zucchero le lacrime il plasma sanguigno la linfa delle piante la sostanza presente in maggiore quantità o che scioglie la sostanza la sostanza o l' insieme di sostanze presente in minore quantità o che è sciolta la quantità di soluto presente in una certa quantità di solvente a una data temperatura può essere satura neutra acida quando 1 se il se il I se il pH è uguale a 7 pH è minore 7 pH è maggiore di 7 a una data temperatura , non è in grado di sciogliere ulteriori quantità di soluto Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7 basica misura

ANCORA SULLE MAPPE ...

Mappe Cognitive e Mentali

Esistono anche le mappe cognitive, introdotte da Edward Tolman nel 1948, per descrivere una rappresentazione mentale dell'individuo. Di solito è usata come esemplificative delle reti semantiche con cui un individuo rappresenta la realtà. Ma nell'accezione di Tolman significa anche il modo con cui l'individuo rappresenta lo spazio tridimensionale e pianifica le sue azioni. Una mappa mentale (mind map) è una forma di rappresentazione grafica del pensiero teorizzata dal cognitivista inglese Tony Buzan, a partire da alcune riflessioni sulle tecniche per prendere appunti. Il fine consiste nel rafforzare la memoria visiva e quindi la memorizzazione di concetti e informazioni in sede di richiamo. Non vanno confuse con altri tipi di mappe come la mappa concettuale dalla quale si differenzia sia per la strutturazione, sia per il modello realizzativo, sia per gli ambiti di utilizzo. (Wikipedia) CONSAPEVOLEZZA WNO-COMUN STOMORE6 ADEGUAMENTO VIRTU BENESSERE TRANQUILUTR RELAX FUTURO PROGRESSO CONTINUITA ARCORDI COINVOLGIMENTO COMUNICAZIONE FORZA 000 TEMPERANZA UNIONE SOLIDARIETĄ· MOTIVAZIONE MODERAZIONE CALMA ASSOCIAZIONE PROTEZIONE SOCCORSO SOMUN FERMEZZA RESISTENZA DETERMINAZIONE APPOGGIARE DAL ERTIRNO COMUNALE & OJARTIERE KOMUNITA' DESTING - COMUNE EQUITA' REDISTRIBUEIN MUNIMG- GARANTITO SO -MVERSITA' MODERAZIONE ACCETTAZIONE HUTUA-ASSISTENZA IMPEGNO SICUREZZAĄ LIVELLI SOLIDITA' RESOLEZ RISPETTO VERIFICHE MMM ACCRESCERE VOLONTARIATO DIFFUSIONE DONAZIONE CONTRIBUIRE CAPACITA' Valentina Domenici - Università di Pisa - DIDATTICA DELLA CHIMICA - Lezione n. 7 SETHERE IN-COMUNE CONOSCENZE