Indice

1. Introduzione

2. Il convegno degli insegnanti

3. Il libro degli insegnanti

4. La rete degli insegnanti

5. Conclusioni

Riferimenti

Abstract. Insegnare chimica con passione! is the title of a volume published this year in the Epistemology and Didactics of Chemistry Series of Padua University Press, which collects contributions from numerous secondary school chemistry teachers in the Veneto region. The project, which came about as part of the Chemistry PLS, was a new experience for teachers who had the opportunity to disseminate some of the teaching and laboratory activities developed and implemented in the classroom through such an effective and interesting tool as the book. Organizing the content, collaborating with colleagues in writing the text and creating original images, actively participating in the editorial process, was a complex exercise through which the teacher-authors matured scientifically and personally, and saw their daily teaching efforts materialized in a product that is now available to many other teachers. It is precisely the effort to share experiences and exchange best practices that is a key aspect of teacher education whose work is valued and disseminated outside their classrooms. Giovanni Villani (ICCOM-CNR, Pisa) wrote the first chapter contributing as well as editor of the work together with Laura Orian and Marina Gobbo (University of Padua) to a deep reflection on the role of chemistry in our modern world. Eric Scerri (UCLA, California) edited the concluding chapter of the work after meeting and discussing with teachers the foundation and role of chemistry as a science and discipline. The presentation of the book and its contents are followed by elements of reflection on the significance of teaching chemistry in today’s schools from the perspective of secondary school teachers.

Keywords: attività interdisciplinari; condivisione di buone pratiche; convegno degli insegnanti; cooperazione scuola-università; didattica laboratoriale; libro degli insegnanti

1. Introduzione

L’insegnamento della chimica nella scuola di oggi incontra numerose sfide. Se la chimica viene guardata con pregiudizio nella società, tra i banchi di scuola viene considerata una materia impegnativa e difficile.

La mancanza di risorse adeguate incide negativamente sulla didattica. L’assenza della pratica laboratoriale o, quando presente, l’utilizzo di una didattica laboratoriale in ambienti poco attrezzati o con materiali obsoleti, oppure non adeguatamente proposta, ostacola ulteriormente l’insegnante e la sua capacità di rendere la materia più interessante e pratica per gli studenti. Di fatto per lo studente la descrizione di fenomeni che avvengono su scala atomistica senza un solido e appropriato collegamento con l’esperienza sensoriale è difficile e poco stimolante.

Gli insegnanti devono colmare questo distacco emotivo che incide profondamente sull’apprendimento, ma spesso le ore di lezione sono poche, gli studenti sono individui con livello di formazione, esigenze e tempi diversi e trovare modalità didattiche che coinvolgano la classe intera, facilitino l’apprendimento e consentano a tutti di raggiungere gli obiettivi fissati è un compito faticoso.

Infine, c’è la pressione del risultato finale e molti docenti si ritrovano concentrati sulla preparazione all’esame a scapito di una comprensione più profonda dei concetti.

Non c’è da stupirsi se l’insegnante prova a tratti un senso di smarrimento o di frustrazione perché, pur ottemperando puntualmente ai suoi compiti, sente di non completare quella che è la sua missione educativa. In una società che evolve sempre più rapidamente e richiede cambiamenti in tutti i ruoli e fasce d’età, i bisogni formativi degli insegnanti dovrebbero essere affrontati con costanza.

Va anche sottolineato che questi bisogni sono significativamente diversi nel corso della carriera. In particolare, per un insegnante alle prime armi la gestione della classe è una sfida importante e spesso trae beneficio dal mentoring di colleghi più esperti, che sanno fornire consigli pratici per creare un ambiente disciplinato e positivo per l’apprendimento.

Un’altra difficoltà per i neofiti è il processo di valutazione che va portato avanti in modo efficace e costruttivo. Gli insegnanti più esperti invece, grazie alla loro riconosciuta esperienza, assumono incarichi di leadership all’interno della scuola, per i quali, così come il mentoring, servono però abilità e formazione specifiche. Diversamente dai colleghi più giovani, per loro non è immediato essere al passo con le tecnologie e le tendenze (lezioni online, utilizzo di nuove metodologie digitali, didattica inclusiva per citarne alcune) e potenziare le proprie capacità informatiche diventa un’esigenza irrinunciabile. Queste motivazioni spingono molti insegnanti a frequentare master, dottorati e corsi di formazione e aggiornamento.

Il convegno degli insegnanti di chimica, che da dodici anni viene organizzato presso il Dipartimento di Scienze Chimiche (DiSC) dell’Università degli Studi di Padova, è una proposta che mira a rispondere ad alcuni bisogni formativi degli insegnanti di chimica della scuola secondaria. È a tutti gli effetti un corso di formazione, ma i temi e le modalità vengono proposti e co-progettati dagli insegnanti che vi partecipano per apprendere, ma anche per condividere attivamente le loro pratiche e le loro conoscenze.

Indipendentemente dall’anzianità professionale, dalla scuola in cui insegnano, dalla provenienza geografica nella regione, dal background di studio individuale, i partecipanti condividono in primis una grande passione per l’insegnamento della chimica, che li motiva quotidianamente a entrare in classe e costruire un ambiente di apprendimento positivo e stimolante.

Questo contributo riporta l’esperienza del convegno annuale padovano e la storia di un libro nato nel corso di un’edizione “particolare” dello stesso, oltre all’esistenza di una rete di professionisti della didattica chimica che collaborano con entusiasmo [1-3].

2. Il convegno degli insegnanti

Undici anni fa la Prof.ssa Marina Gobbo del Dipartimento di Scienze Chimiche (DiSC) dell’Università degli Studi di Padova, attivamente coinvolta nell’organizzazione dei percorsi di formazione e abilitazione degli insegnanti della scuola secondaria, pensò di organizzare un piccolo convegno del tutto analogo ai convegni scientifici, nel quale i protagonisti fossero gli insegnanti di chimica della scuola secondaria. Invitati a presentare una loro lezione o esperienza pratica, in molti risposero positivamente a questa occasione di condividere buone pratiche con colleghi. Qualche anno dopo il PLS Chimica del DiSC [4] inserì questo convegno, dal titolo Insegnare chimica con passione! tra le attività periodiche di formazione degli insegnanti, e ne fissò la data al primo venerdì di settembre di ogni anno. Durante la pandemia, nel 2020, esso fu organizzato esclusivamente online e da allora si tiene in modalità duale per allargare la platea dei partecipanti.

L’organizzazione segue uno schema fisso. In apertura c’è una conferenza plenaria su tematiche di interesse e attualità (Tabella 1), cui partecipano docenti del DiSC e di altri atenei italiani e professionisti (chimici e non) provenienti dal mondo aziendale. Ad esempio, nel 2021 è intervenuto in videoconferenza il Prof. Eric Scerri [5], un autorevole esperto di storia e filosofia della chimica a livello internazionale; invece, nel 2023 il Dr. Andrea Di Lenna [6] ha trattato del team building e degli aspetti di relazione e interazione in ambito didattico.

Alla lecture iniziale seguono gli interventi degli insegnanti con la modalità presentazione seguita da domande, in presenza di un chair moderatore. Usualmente sono previsti momenti di discussione su temi proposti dagli insegnanti; molto importanti sono anche i momenti informali di incontro e scambio tra i partecipanti. In chiusura, il referente del PLS Chimica presenta le attività in programmazione per l’anno scolastico in avvio.

Le iscrizioni al convegno si aprono generalmente nella tarda primavera e vengono gestite attraverso il portale PLS della Scuola di Scienze dell’Università [4]. Da qualche anno le iscrizioni sono possibili anche attraverso il portale SOFIA.

Tabella 1. Relatori e conferenze di apertura in tutte le edizioni del convegno “Insegnare chimica con passione!”

3. Il libro degli insegnanti

Al fine di promuovere la condivisione di esperienze didattiche alcuni progetti di didattica della chimica presentati nel convegno del 2021 sono stati raccolti in un libro (Figura 1). Si tratta di progetti originali proposti dai docenti, o rielaborazioni creative di attività presentate nei convegni precedenti, Pur nella diversità, condividono l’idea che un buon progetto didattico, oltre agli aspetti meramente conoscitivi, deve suscitare la curiosità, favorire l’integrazione di altre discipline e, infine, promuovere l’educazione sociale.

Per molti docenti coinvolti si è trattato di un’esperienza nuova che ha contribuito alla crescita professionale e allo sviluppo di nuove competenze ed è stata vissuta con entusiasmo per l’opportunità di condividere metodi e metodologie di insegnamento con altri docenti.

Ovviamente non sono mancati gli ostacoli. La ricerca delle parole giuste, delle spiegazioni più chiare, delle attività di laboratorio più significative si è rivelata impegnativa, così come la scelta delle risorse visive che consentissero di illustrare i concetti in modo chiaro e accattivante, senza alimentare fraintendimenti o imprecisioni.

Figura 1. Copertina del libro Insegnare chimica con passione! [7]

Il libro presenta sette attività laboratoriali evidenziando applicazioni pratiche atte a mostrare agli studenti come la chimica possa aiutare a risolvere problemi reali, migliorare la salute, preservare l’ambiente e promuovere lo sviluppo sostenibile. L’obiettivo è contribuire a diffondere una visione più equilibrata e informata sulla chimica e consentire agli studenti di avvicinarsi ad essa senza timori e pregiudizi e di apprezzarne il valore nella nostra società.

Le esperienze riportate nel testo partono da spunti piuttosto semplici e intuitivi, ma si prestano ad essere sviluppate su diversi livelli di approfondimento.

Il libro è impreziosito dai contributi del prof. Giovanni Villani, che nel capitolo iniziale discute l’aspetto culturale della chimica, e del prof. Eric Scerri, filosofo della scienza, che nel capitolo finale discute il ruolo e la collocazione della prospettiva microscopica nell’insegnamento della chimica. Di seguito è riportata una breve sintesi delle attività proposte nelle diverse esperienze.

Capitolo 2: Limone e arancio: un botto di energia … grazie al limonene, una molecola chirale (N. Schmidt)

Il lavoro parte da una domanda: perché il succo di limone e/o di arancio sgocciolato su un palloncino in lattice non lo fa scoppiare, mentre l’olio essenziale contenuto nella buccia dell’agrume lo fa scoppiare? I ragazzi vengono spinti a formulare una serie di ipotesi (è questione di acidità … di solubilità … di reattività?), a verificarle e a escluderle fino ad arrivare all’ipotesi definitiva. L’esperienza, in sé molto semplice, consente di lavorare sul metodo sperimentale ma anche di poter parlare di chiralità dei polimeri e di principi nutritivi.

Capitolo 3: Quanto hai diluito la bibita? Un approccio particolare alla taratura degli strumenti (E. Paschetta, S. Fiammetta)

Anche in questo caso si parte da domande-stimolo: come si fa a capire se una bevanda è diluita? E come si fa a capire quanto è stata diluita? La risposta è il colore e la sua intensità. Questa esperienza offre l’occasione per parlare di misura, misurazione e taratura di uno strumento, ma anche di metodo dei minimi quadrati, precisione/accuratezza, riproducibilità. Non vengono volutamente utilizzati strumenti analitici quali lo spettrofotometro, ma uno smartphone sul quale è presente l’app Color Grab. In questo modo si alimenta negli studenti non solo il sapere, ma anche il saper fare. L’elaborazione dei dati viene effettuata attraverso un foglio di calcolo.

Capitolo 4: Segnali di fumo, ovvero come far capire ai ragazzi i pericoli del tabagismo attraverso un semplice esperimento (C. Mazzucato, L. Pavanello)

Questa esperienza si inserisce in un percorso di Educazione alla salute: lotta al tabagismo e affronta il problema del fumo della sigaretta e dei suoi effetti sui nostri polmoni da un punto di vista pratico. Con un dispositivo molto semplice, preparato dagli studenti, si simula l’inalazione del fumo: si raccoglie il fumo di una intera sigaretta all’interno di una bottiglia di plastica e poi lo si scarica facendolo passare attraverso un filtro precedentemente pesato. Già l’osservazione visiva consente di verificare la significatività dei residui carboniosi raccolti sul filtro. Per pesata, li si quantifica. Se la scuola è opportunamente attrezzata, sono possibili analisi spettrofotometriche e cromatografiche sui residui raccolti.

Capitolo 5: Molecole al computer: calcoli per la chimica in classe (M. Bortoli, M. Cestaro, A. De Togni, L. Gianni, E. Lion, L. Giuffreda, R. Predonzan, R. Romualdi, L. Orian)

Questa attività nasce da una co-progettazione tra università e scuole superiori. Si tratta dello studio computazionale della termodinamica della reazione di trasferimento di idrogeno da un antiossidante a un radicale. Dopo un breve corso rivolto ai docenti sulle basi della chimica computazionale, ciascun insegnante, con il supporto di un tutor universitario, ha realizzato con i propri studenti un laboratorio in aula informatica sull’attività antiossidante di sostanze naturali (polifenoli). Tale progetto ha visto la collaborazione del centro di calcolo CINECA, che ha fornito un budget significativo di ore calcolo. Il laboratorio ha ottenuto un riconoscimento dal MIUR nel 2021 come contributo verso la realizzazione della Repubblica digitale.

Capitolo 6: Oceani e clima (E. Corteggiani, P. Laveder)

Il percorso è costituito da quattro esperienze nelle quali si utilizzano conoscenze e competenze di chimica di diverso livello per studiare fenomeni complessi relativi alla chimica degli oceani, in particolare collegati al cambiamento climatico. Si va quindi a valutare l’effetto dei gas atmosferici sul pH, la solubilità della CO2 al variare della temperatura, l’effetto della concentrazione di CO2 sugli esoscheletri e l’efficienza fotosintetica al variare della concentrazione di CO2 e del pH. Le esperienze sono intuitive e consentono di lavorare sul modello sperimentale.

Per ogni attività è prevista anche una fase di ricerca in rete di dati affidabili, sui quali fare valutazioni critiche e considerazioni generali.

Capitolo 7: Alginato nei sistemi di somministrazione dei farmaci (M. Cestaro, G. Kennedy)

In questo laboratorio, svolto originariamente secondo modalità CLIL, si vanno a produrre e studiare capsule di alginato come possibile veicolo edibile per la somministrazione dei farmaci per via orale, eventualmente ricoperte da chitosano per favorire il rilascio graduale del principio attivo, simulato da opportuni coloranti. Le perle di alginato vengono prodotte a diversi valori di pH, per tenere conto dei diversi ambienti del corpo. Il rilascio viene seguito per via spettrofotometrica, mediante retta di taratura opportunamente costruita. I dati vengono rielaborati con foglio di calcolo.

Capitolo 8: Alla scoperta del suolo … presentazione di un ciclo di attività sperimentali per studenti delle scuole secondarie (E. Regni, M. Laveder, S. Nardi, G. Concheri, M. C. Della Lucia, G. Concheri)

L’ultimo progetto presenta sei attività sperimentali di particolare efficacia per lo studio di un sistema complesso quale il suolo. Si comincia dalle forme di humus, per poi proseguire con la misura di acqua e aria nel terreno, con l’analisi fisico-meccanica (permeabilità e tessitura), con la ricerca degli abitanti del suolo, con la misura del pH e dei carbonati. Lo studio proposto ha come finalità ultima il rafforzamento della consapevolezza che il suolo è un bene prezioso per l’umanità da proteggere e salvaguardare.

Tabella 2. Sintesi delle diverse attività presentate nel libro Insegnare chimica con passione! in termini di prerequisiti, obiettivi, collegamenti interdisciplinari e educazione civica