L'Enquiry-Based Learning

L’enquiry-based learning (EBL) è un mezzo molto potente per imparare sia i contenuti che i ragionamenti scientifici. Molti esperti in didattica e ricercatori hanno descritto le attività dell’enquiry-based learning in modi diversi (e.g., Banchi & Bell 2008, Chinn & Malhotra 2002, Hunter et al. 2010, National Research Council 2000, Ontario Ministry of Education 2013), ma c'è un generale accordo che l’essenza del metodo consista nel rispecchiare il procedimento proprio della ricerca scientifica: è come “imparare la scienza nel medesimo modo in cui viene fatta” (Hunter et al. 2010). Le pratiche scientifiche (che hanno a che fare con le competenze, con la capacità di ragionamento, e con pensiero critico) sono modi di pensare alla scienza e al modo di farla. Il quadro di riferimento per elencare le “buone pratiche” scientifiche (estratto da U.S.’s Next Generation Science Standards; NRC 2012) è:

porre domande;
sviluppare e utilizzare modelli;
pianificare ed eseguire ricerche (indagini);
analizzare e interpretare i dati;
utilizzare approcci matematici e computazionali;
costruire spiegazioni valide;
impegnarsi in una discussione partendo dall’evidenza;
comunicare le informazioni.

La competenza di queste pratiche è uno delle componenti fondamentali dell’alfabetizzazione scientifica: e sono pratiche che possono essere esplicitamente insegnate proprio nelle attività di didattica dell’Astronomia. Gli autori delle attività di astroEDU devono considerare con attenzione come includervi queste pratiche di insegnamento scientifico.

Un riferimento per descrivere l’enquiry in Astronomia (adattato da l’Institute for Scientist & Engineer Educators, Hunter et al. 2014) è:

l’apprendimento dello studente è motivato dal cercare risposte a una domanda;
l’attività di apprendimento è focalizzata nel sviluppare la competenza degli studenti attraverso il fare e il pensare sulla scienza e l’astronomia (come descritto nella lista più sotto);
l’attività di apprendimento è basata sui concetti fondamentali della Fisica e dell’Astronomia;
le pratiche e i concetti di apprendimento sono strettamente correlati: gli studenti utilizzino le pratiche scientifiche per acquisire i concetti, e l’acquisizione dei concetti motivi gli studenti a utilizzare le pratiche scientifiche;
gli studenti devono dar prova del loro apprendimento e dell’acquisizione di competenza;
gli studenti devono usare prove per sviluppare delle spiegazioni;
l’attività d’apprendimento rispecchia la vera ricerca scientifica.

Le attività di enquiry spesso richiedono che siano gli studenti a sviluppare le domande sui fenomeni osservati. Lavorando in gruppi per pianificare e implementare la loro indagine, dovranno poi trovare le risposte adeguate e comunicare i loro risultati agli altri compagni di classe, in modo da condividere con tutti la piena comprensione del fenomeno (vedi per esempio: Institute for Inquiry at the Exploratorium, 2014). Queste attività sono tutte centrate su chi apprende e focalizzate su ciò che gli studenti fanno piuttosto che su quel che deve fare l’insegnante, ma non sono attività libere o senza indirizzo: l’insegnante ha degli obiettivi specifici sull’apprendimento dei suoi studenti e può orientarli e guidarli, man mano che l’attività progredisce.

La ricerca in didattica appoggia molto l’uso delle attività enquiry-based. I risultati generali della ricerca in didattica della scienza (e.g., NRC 2000) ci dicono che:

quando gli studenti imparano attraverso la comprensione (invece di limitarsi a imparare alcuni fatti scientifici), sono anche molto più abili poi nell’applicare la conoscenza acquisita a situazioni nuove; e
Un'efficace acquisizione di conoscenza richiede che gli studenti abbiano la piena consapevolezza sul proprio apprendimento.

Le attività di EBL tendono a insegnare la scienza con metodologie che sono in linea con questi altri risultati di ricerca; in aggiunta, la ricerca in didattica è orientata a considerare l'EBL efficace nel fornire piena comprensione concettuale dei principi scientifici e nella comprensione della vera natura dell’indagine e del ragionamento scientifici. L'EBL inoltre promuove l’apprendimento da parte di studenti con ampia varietà di preparazione (e.g., NRC 2000). Report tecnici da diversi Paesi sullo sviluppo della didattica delle scienze enfatizzano l’importanza dell’apprendimento attraverso il metodo enquiry-based (e.g., PKAL 2006). E' per tutte queste ragioni che incoraggiamo gli autori delle attività a pensare ad attività di didattica dell’astronomia che includano l'EBL. E tuttavia occorre aggiungere che che l'EBL è solo uno dei metodi possibili e che altre tecniche di insegnamento possono ricoprire ruoli altrettanto importanti .

La progettazione di un'attività enquiry-based può essere molto complesso. Ecco allora alcune domande da tenere in considerazione durante la progettazione (e anche nella revisione, a dire il vero):

I concetti studiati nell’attività sono parti fondanti dell’area scientifica di cui l’attività tratta?
Gli studenti acquisiscono competenze nelle pratiche scientifiche oltre che contenuti?
L’attività è motivata da domande di indagine?
Gli studenti hanno qualche autonomia nel seguire i percorsi verso l’acquisizione della conoscenza? (per esempio, possono decidere su quali domande indagare, e/o come indagare su tali questioni)
Gli studenti usano prove evidenti per motivare le loro spiegazioni scientifiche?

Per feedback, domande, e idee sull’insegnamento e l’apprendimento enquiry-based, per favore contattare la redazione di astroEDU (astroEDU).

Bibliografia e ulteriori letture (in inglese) :

Banchi, H., & Bell, R., The Many Levels of Inquiry, Science and Children, National Science Teachers Association, 46(2), 26-29 (2008) http://learningcenter.nsta.org/files/sc0810_26.pdf

Chinn C. A., & Malhotra, B. A., Epistemologically Authentic Inquiry in Schools: A Theoretical Framework for Evaluating Inquiry Tasks, Science Education, 86, 175 (2002) http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sce.10001/abstract

Hunter L., Metevier A.J., Seagroves S., Kluger-Bell B., Inquiry Framework and Indicators, (Santa Cruz, USA: Institute for Scientist & Engineer Educators, 2014) http://isee.ucsc.edu/projects/inquiry-framework.html

Hunter, L., Metevier, A.J., Seagroves, S., Kluger-Bell, B., Porter, J., Raschke, L.M., Jonsson, P., Shaw, J., Quan, T.K., Montgomery, R., Cultivating Scientist- and Engineer-Educators 2010: The Evolving Professional Development Program in Learning from Inquiry in Practice, L. Hunter & A.J. Metevier, eds. ASP Conference Series 436: 3 (2010) http://aspbooks.org/publications/436/003.pdf

Institute for Inquiry, What is Inquiry?, (San Francisco, USA: Exploratorium, 2014) http://www.exploratorium.edu/ifi/about/philosophy.html

National Research Council (NRC), A Framework for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas (Washington, DC, USA: National Academy Press, 2012); esp. p. 49 http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=13165

National Research Council (NRC), How People Learn: Brain, Mind, Experience, and School, (Washington, DC, USA: The National Academies Press, 2000); esp. Chapter 1 http://www.nap.edu/openbook.php?record_id=9853

National Research Council (NRC), Inquiry and the National Science Education Standards: A Guide for Teaching and Learning, (Washington, DC, USA: National Academy Press, 2000); esp. Chapters 1, 2, 6 http://www.nap.edu/openbook.php?record_id=9596

Ontario Ministry of Education, Inquiry-based Learning, Capacity Building Series (2013) http://www.edu.gov.on.ca/eng/literacynumeracy/inspire/research/CBS_InquiryBased.pdf

PKAL, Report on Reports II: Recommendations for Urgent Action: Transforming America’s Scientific and Technological Infrastructure (Washington, DC, USA: Project Kaleidoscope, 2006) http://www.pkal.org/documents/ReportOnReportsII.cfm