Cosa accade nel laboratorio-foglia? Una ricerca didattica sulla trattazione della fotosintesi clorofilliana e della respirazione delle piante in classe Terza Primaria

Many Italian students consider scientific disciplines boring and hard to understand, so they appear disinterested in them. This situation favours the growth of an antiscientific culture nourished sometimes by a teaching method based on approaches that leads the pupils to learn the concepts of the scientific world with a mnemonic technique. The solution to this problem resides in the adoption of didactic approaches that involve the pupil thanks to interactive learning environments, the proposal of laboratory formats and the application of the scientific method. In this way, it is possible to encourage interest and lifelong learning. However, even today, some teachers prefer frontal lessons, despite several arguments demonstrating the validity of active learning for the teaching of Sciences. The purpose of this research is to provide further confirmation of the potential advantages that students can derive from the proposal of laboratory activities. In particular, to learn Sciences and especially Biology in the first cycle of education compared with traditional teaching. It is possible to count several contributions in the literature which has been drawn to support the arguments reported in this thesis. Just as many are the normative sources consulted during the planning phase of the educational activities, with particular reference to the National Indications for the nursery school curriculum and the first cycle of education. This experimental thesis reports the investigation conducted in two third-grade classes of the Primary School. The students of the two school classrooms, with similar times and different methodologies, observed the process of photosynthesis chlorophyllous and the respiration in plants, linking to the theme also environmental education issues. The initial test evaluated the pupils' foreknowledge identifying the class with a broader background as a control group and the other as an experimental group. The first learned the disciplinary contents within transmissive teaching characterized by interactivity, whereas the second involved activities vehicular by laboratory formats. At the end of the intervention, the classes performed the same verification. It is possible to affirm, by considering the data, that the experimental group achieved higher arithmetic mean compared to the control group. Consequently, this demonstrates that active teaching has favoured more meaningful learning compared with the sequential one. Therefore, the results obtained at the end of this experiment confirmed the initial hypotheses. In addition, two surveys also were conducted by administering questionnaires. The first was addressed to the parents of primary school pupils to analyze their opinion about science teaching and didactic practices deemed most appropriate for more meaningful learning. On the other hand, the second survey targeted teachers; it wanted to investigate the methodologies usually adopted to teach science subjects in primary school. The questionnaires revealed that parents believe in the didactic and educative potential offered by laboratory activities. Moreover, adopting scientific tools, cooperative methodologies and experiments to the detriment of the frontal lesson and the use of the textbook. On the other side, teachers stated that they recognize the validity of the scientific and laboratory methods and use it often. However, they do not consider it adequate for the treatment of all topics. In addition, some people still use mainly transmissive didactic, even though all teachers believe it is essential to encourage laboratory activities in the teaching and learning of Science.

Molti studenti italiani considerano le discipline scientifiche noiose e difficili e per questo appaiono disinteressati a riguardo. Ciò favorisce la crescita di una cultura antiscientifica alimentata anche e talvolta da una didattica fondata su metodi trasmissivi che porta gli alunni ad apprendere mnemonicamente i concetti propri del mondo scientifico. La soluzione a questo problema risiede nell’adozione di approcci didattici che coinvolgono l’alunno grazie ad ambienti di apprendimento interattivi, alla proposta di format laboratoriali e all’applicazione del metodo scientifico. In questo modo si favoriscono l’interesse e il lifelong learning. Tuttavia, ancora oggi, diversi docenti privilegiano le lezioni frontali, nonostante diverse argomentazioni dimostrino la validità di una didattica attiva per l’insegnamento delle Scienze. Lo scopo di questa ricerca è portare un’ulteriore conferma rispetto alle potenzialità e ai vantaggi che gli studenti possono trarre dalla proposta di attività laboratoriali per apprendere le Scienze e in particolare la Biologia nel primo ciclo di istruzione rispetto alla didattica tradizionale. Diversi sono i contributi presenti in letteratura dai quali si è attinto a sostegno delle argomentazioni riportate in questa tesi. Altrettante, poi, sono le fonti normative consultate in fase di progettazione delle attività didattiche, con particolare riferimento alle Indicazioni Nazionali per il curricolo della scuola dell’infanzia e del primo ciclo d’istruzione. La presente tesi sperimentale rendiconta l’indagine condotta in due classi terze di Scuola Primaria nelle quali, con tempistiche simili e differenti metodologie, sono stati affrontati i processi di fotosintesi clorofilliana e di respirazione nelle piante, legando ad essi anche temi di educazione ambientale. Il test iniziale ha valutato le preconoscenze degli alunni identificando come gruppo di controllo la classe con un sapere di sfondo più ampio e l’altra come gruppo sperimentale. La prima ha appreso i contenuti disciplinari all’interno di una didattica trasmissiva e caratterizzata da interattività, mentre la seconda si è vista coinvolta in attività veicolate da format laboratoriali. Alla fine dell’intervento, le classi sono state sottoposte alla medesima verifica e l’analisi dei dati ha permesso di affermare come il gruppo sperimentale abbia conseguito una media aritmetica più alta rispetto a quella del gruppo di controllo e ciò dimostra che la didattica attiva ha favorito un apprendimento più significativo rispetto a quella sequenziale. I risultati ottenuti al termine di questa sperimentazione, dunque, hanno confermato le ipotesi iniziali. In aggiunta, sono state condotte anche due indagini mediante la somministrazione di questionari. La prima è stata rivolta ai genitori degli alunni di Scuola Primaria per analizzare l’opinione che essi hanno sull'insegnamento delle Scienze e sulle pratiche didattiche ritenute più opportune ai fini di un apprendimento significativo. La seconda, invece, era indirizzata ai docenti e voleva indagare le metodologie che sono soliti adottare per insegnare Scienze nella scuola Primaria. Dai questionari è emerso che i genitori credono nel potenziale didattico ed educativo offerto dalle attività laboratoriali supportate dall’utilizzo di strumenti scientifici, metodologie cooperative ed esperimenti a discapito della lezione frontale e dell’utilizzo del libro di testo. I docenti, invece, hanno affermato di riconoscere la validità del metodo scientifico e laboratoriale e di servirsene spesso, tuttavia non lo reputano adeguato alla trattazione di tutti gli argomenti. Inoltre, c’è ancora chi continua a servirsi principalmente di una didattica trasmissiva, nonostante la totalità degli insegnanti ritenga importante incentivare le attività laboratoriali nell’insegnamento e nell’apprendimento delle Scienze.