Un approccio computazionale per l'insegnamento e l'apprendimento della chimica: il caso dei legami primari e secondari

This Thesis addresses the educational challenges related to the understanding of primary and secondary chemical bonds in upper secondary school. Based on the cognitive and representational difficulties that students encounter in learning chemistry, a didactic experiment was designed using the free software Avogadro 1.2.0. The activity involved fourth- and fifth-year students in a learning pathway that included individual tests and group exercises, with the aim of fostering a deeper understanding of molecular interactions. The results show an overall improvement in students' ability to recognize and distinguish between different types of bonds, although some misconceptions persist. The study highlights the importance of an active teaching approach that stimulates scientific thinking through the critical use of symbolic and digital representations.

La presente Tesi affronta la problematica didattica legata alla comprensione dei legami chimici primari e secondari nella scuola secondaria di secondo grado. A partire dalle difficoltà cognitive e rappresentative che gli studenti incontrano nello studio della chimica, è stata progettata una sperimentazione didattica incentrata sull’uso del software gratuito Avogadro 1.2.0. L'attività ha coinvolto studenti del quarto e quinto anno in un percorso che ha previsto test individuali ed esercitazioni a gruppi, con l’obiettivo di favorire una comprensione più profonda delle interazioni molecolari. I risultati emersi evidenziano un miglioramento complessivo nelle capacità di riconoscere e differenziare i legami, seppur con persistenti misconoscenze. L’elaborato sottolinea l'importanza di un approccio didattico attivo, capace di stimolare il pensiero scientifico degli studenti attraverso l’uso critico di rappresentazioni simboliche e digitali.