Quadro teorico del problem solving

Le competenze afferenti all'ambito delle Scienze Naturali, caratterizzato da una progressiva e continua evoluzione e da un'interazione sempre più evidente con la vita reale in termini di salute,di ambiente, di cambiamenti della terra, di tecnologia,  ancor più delle competenze afferenti all'area della lettura e della matematica, richiedono l'accertamento di competenze afferenti all'area  del problem-solving.

In questa prospettiva , il sapere "per"delle Scienze Naturali , quello che pone e risolve problemi, rappresenta un contesto ideale per l'accertamento delle competenze che gli studenti utilizzano per affrontare e risolvere problemi .

 Nella formulazione di un item di problem solving occorre  tener presente :

•  la possibilità di interazioni  delle conoscenze e competenze disciplinari delle Scienze Naturali  con quelle  delle altre aree( lettura , matematica....);

• la soluzione al problema, che può riguardare i diversi contesti della vita reale,il tempo libero,la comunità locale,la società, ecc., non è immediatamente riconducibile ad una specifica via di risoluzione e/o a contenuti strettamente curricolari;

• l'esercizio di strategie  per prendere decisioni ,per progettare soluzioni e/o per mettere a punto soluzioni diverse,per individuare guasti e disfunzioni ( le disfunzioni ambientali,sanitarie,alimentari);

• l'esercizio di  processi cognitivi, quali il  riconoscimento e la comprensione di un dato problema,la formulazione di un problema,la scelta di una strategia di risoluzione di un problema e la riflessione e la comunicazione della soluzione del problema.

Strategie e Processi

Strategie

a) Prendere decisioni

Un item , sempre a scelta multipla,che accerti l'abilità di "prendere decisioni" deve essere formulato in modo da richiedere gli studenti di scegliere tra una serie  di opzioni esplicitamente date,tenendo conto di determinati vincoli. Le capacità messe in gioco sono quelle:

•  di collegare informazioni diverse;

•  di usare il ragionamento combinatorio;

•  di rappresentarle in modo efficace ;

• di scegliere la soluzione migliore.

Nel caso il quesito sia a risposta aperta, a queste va aggiunta la capacità di:                         

• di comunicare la soluzione.

Le ultime due operazioni sono meno rilevanti ,ovvero sono più facili ,rispetto alle prime tre. 

b)  Progettare soluzioni 

Un item,che accerti l'abilità di "progettare soluzioni", richiede :

• la scelta di un problema abbastanza complesso ,

• la presenza di variabili interconnesse ,

• la presenza di vincoli anche impliciti.

Agli studenti è richiesta una soluzione tenendo conto delle relazioni tra le variabili e i vincoli esistenti. Se l'item è a risposta aperta, essa dovrà essere  circoscritta alle relazioni tra le variabili e ai vincoli imposti dal problema

c) Individuare guasti e difunzioni

Un item  che accerti l'abiltà di "individuare guasti/disfunzioni" richiede agli studenti di:

•  identificare relazioni causali tra le variabili

L'item dovrebbe contenere un insieme di variabili chiare e ben definite e gli studenti dovrebbero individuare quali informazioni siano rilevanti e quali no per la soluzione del problema ,riflettendo sulle ipotesi e sulle condizioni  date del problema preso in esame.

Processi 

I processi cognitivi vanno di pari passo con le strategie cognitive prima individuate ed  un item può riguardare in parte o in toto tutte le strategie e i processi cognitivi individuati.

a) Riconoscere un problema

 Un item relativo "al riconoscimento e comprensione di un problema" deve essere formulato in modo che:

•  gli alunni possano individuare i concetti principali ,

• siano messi in grado di reperire e valutare le informazioni legate al problema paragonandole tra loro.

b) Formulare un problema

 Un item  relativo alla " formulazione dl problema " deve essere formulato in modo che gli studenti siano messi in grado di:

• identificare le variabili del problema;

•  decidere quali siano importanti  o meno ;

•  formulare ipotesi;,

• valutare criticamente le informazioni date;

• sentire la necessità di reperirne altre; sviluppare rappresentazioni numeriche,grafiche,,simboliche o verbali del problema

Un item che contempli tutto ciò può essere sia a risposta aperta sia a scelta multipla.

c) Selezionare una strategia e risoluzione del problema                      

Un item relativo "alla selezione di una strategia e risoluzione del problema" deve essere formulato in modo che 'allievo possa con un ragionamento induttivo e/o deduttivo:

•   andare oltre alle informazioni date ed usare  anche strumenti per risolvere il problema

d) Comunicare la soluzione

 Un item relativo"alla riflessione e comunicazione  della soluzione"  dovrebbe essere formulato in modo che :

• il testo continuo( la premessa, il testo descrittivo, argomentativo, ecc.) del quesito orienti correttamente l'allievo ;

• lo schema di correzione contenga parole-chiave ,  sequenze di azioni e quant'altro possa essere previsto dal testo del quesito;

• lo schema di correzione indichi le modalità per l'attribuzione del punteggio e qualora  si prevedono risposte  di livello intermedio tra la risposta errata e la migliore prestazione ,lo schema di correzione  comprenda anche il criterio per i punteggi parziali  .

I processi cognitivi presi in considerazione sono  di complessità crescente e gli ultimi due item  e l'abilità relativa a sviluppare rappresentazioni numeriche,grafiche,,simboliche o verbali del problema prevedono risposte aperte di tipo articolato.

 Riferimenti Bibliografici e Sitografici

PISA 2003  AREA PROBLEM-SOLVING  OECD PISA , Maggio 2001

www.ercie/pisa/probsolve.htm

www.cede.it/ricerche/prog/ocsepisa.htm