Associazione Nazionale Insegnanti di Scienze Naturali
 
Lettera aperta ai colleghi
 
Formulazione dei quesiti
 
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Competenza scientifica e funzionale
 
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Problem solving
 
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Strategie: esempi di quesiti
 
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Processi: esempi di quesiti
 
Struttura e formato
 
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Esempio di quesito costituito da un'unica domanda
 
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Esempio di quesiti legati ad un unico stimolo
 
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Esempio di quesito a scelta multipla
 
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Esempio di quesito aperto a scelta univoca
 
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Esempio di quesito aperto a scelta articolata
 


Esempio di quesito di problem solving: prendere decisioni (strategie) (la chiave è in grassetto)

(L'item fa parte di una batteria di test relativa a "La gestione di una zona dismessa a ridosso di una grande città"della prova nazionale del biennio del 2004)

La tua scuola sta preparando un progetto per la gestione, insieme con il Comune, di una vasta area dismessa, di circa 13 ettari, situata alle porte della tua città. In tale zona negli anni ‘60 erano in funzione tre cave successivamente riempite con materiali inerti. Il successivo abbandono delle cave ha permesso il ripristino di un ambiente naturale. Nell’area sono presenti diverse specie di animali, specialmente avifauna, che attirano i cacciatori. In classe si discute sulle forme di tutela e di gestione più adatte per la zona:

  • per alcuni tuoi compagni la destinazione di quest’area, ubicata a ridosso della tua città, dovrebbe essere quella di un “parco a verde attrezzato”;
  • per altri  invece quest’area, definita dal corpo forestale dello stato “zona a bosco”, perché dopo l’abbandono delle cave, avvenuto circa 30 anni fa, si sta spontaneamente ripristinando il bosco, dovrebbe mantenere la sua originaria vocazione.

Quali tra le azioni elencate di seguito ti sembrano coerenti con la gestione di un parco a verde attrezzato?

AZIONI

A. Installazione di capanni, torri e camminamenti per osservare la fauna

B. Sistemazione di panchine

C. Rinaturalizzazione di pendii e scarpate

D. Creazione di un nucleo riproduttivo di animali e piante per futuri insediamenti

E. Piantare alberi ed arbusti

F. Interdizione della zona alla caccia

a)     A, B, C

b)      B, E, F

 c)     B, D, E

    d)     A, B, E, F

        e)     B, D, E, F

 

Esempio di quesito di problem solving: prendere decisioni e comunicare la soluzione (strategie)

(dalla prova nazionale biennio del 2004)

Alcuni tuoi compagni in un sopralluogo più accurato in una zona destinata alla realizzazione di un giardino hanno individuato nella parte opposta a quella a ridosso con un quartiere abitato, una zona umida abbastanza estesa con le seguenti caratteristiche:

  • Confina da un lato con il prato e dall’altro con il bosco;
  • E’ situata ad un livello di qualche metro inferiore rispetto al resto del giardino e del bosco;
  • E’ protetta dall’eccessiva insolazione da una cintura di alberi ed arbusti:
  • Vi sono alcuni fontanili dislocati lungo il perimetro della suddetta zona che fanno presupporre un terreno ricco di falde acquifere.
  • Alcuni canali collegano i fontanili per cui l’intera zona dispone di acqua per tutto l’anno.

Occorre ora decidere cosa fare di questa zona umida. In classe si svolge una discussione e quattro studenti fanno le seguenti proposte:

  1. Secondo Valerio occorre prosciugare, drenare la zona per poterla utilizzarla come un ulteriore spazio da utilizzare come giardino a verde attrezzato.
  2. Per Eugenio sarebbe opportuno invece favorire la coltivazione e lo sviluppo di piante acquatiche, in particolare quelle non native della zona (specie alloctone) in modo da costruire un piccolo orto botanico di specie acquatiche alloctone.
  3. Per Giovanni è inutile sprecare tempo e danaro per una zona che è ricoperta d’acqua per tutto l’anno e sembra una palude. La soluzione migliore è quella di recintarla per vietarne l’accesso ai visitatori. 
  4. Secondo Lorenzo questa zona umida all’interno dell’intera zona dismessa ha un importante ruolo ecologico ed economico. Per la sua corretta gestione si dovrebbe provvedere alla rinaturalizzazione dell’area.

Con quale degli studenti saresti d’accordo e perché?

(scrivi la risposta nel foglio risposte)

CHIAVE:

Punti 4: Risposta d, e spiegazione in cui si mettono in evidenza almeno tre dei seguenti aspetti:

1) La zona umida gioca un ruolo significativo nei cicli della materia (ciclo del carbonio, dell’azoto, dello zolfo e dell’acqua); 2) La perdita, il degrado, la frammentazione di un habitat rappresentano una minaccia, una causa per l’estinzione prematura delle specie;  3) La zona fornisce acqua, cibo e rifugio alla fauna, soprattutto alle specie che frequentano gli habitat acquatici; 4) La zona riduce l’entità delle inondazioni e delle erosioni delle zone circostanti perché assorbe l’acqua delle precipitazioni più violente e la rilascia gradualmente; 5) La zona ha un importante ruolo economico in quanto migliora la qualità dell’acqua filtrando e degradando rifiuti tossici, nutrienti in eccesso ed altri inquinanti; 6) La zona ha un importante ruolo economico in quanto contribuisce a rifornire le scorte di acque sotterranee rappresentando in questo modo la principale fonte idrica per la popolazione circostante.

Punti 2: Risposta d e spiegazione in cui mettono in evidenza almeno due degli aspetti precedenti.

Punti 0: Qualsiasi altra risposta.



Esempio di quesito di problem solving: progettare soluzioni (strategie) (la chiave è in grassetto)

 

(l'item fa parte di una batteria di test della prova regionale "Costruiamo un plastico" per il biennio del 2003)

L’insegnante di scienze della tua classe ha presentato un progetto che prevede la realizzazione di un plastico di un piccolo vulcano a partire dalla carta topografica della zona. Una volta realizzato, il modello sarà utilizzato per illustrare la distribuzione della vegetazione che ricopre le pendici del vulcano.

La classe ha a disposizione una piccola cartina nella quale il rilievo è rappresentato con curve di livello che presentano una equidistanza di 10 m. Il punto più alto del vulcano è a quota 133,8 m sul livello del mare. 

L’insegnante ha spiegato che il modello sarà realizzato sovrapponendo l’uno sull’altro tanti fogli di polistirolo o legno compensato, in modo da ricostruire la forma dell’edificio vulcanico. Le varie sezioni saranno ritagliate proprio seguendo il profilo delle curve di livello. Il modello dovrà avere le dimensioni finali di cm 50 x 50.

 

Cartina dell’area - 
Dimensioni cm 20 x 20 - Scala 1: 5000 - Equidistanza 10 m          

La classe discute a lungo sul materiale da utilizzare per il modello e sul suo costo complessivo. Per esigenze di bilancio il costo dei materiali non dovrà superare i 120 euro. L’insegnante si è informata sul costo del legno e del polistirolo che è il seguente:

Materiale

Costo unitario

Tavolette di legno di dimensioni 50 x 50

10 euro

Fogli di polistirolo di dimensioni 60 x 60

8 euro

Costo massimo previsto

120 euro

 

·         Marco propone di utilizzare 15 tavolette di legno compensato: la prima farà da base per il modello e le altre corrisponderanno ciascuna ad una diversa curva di livello,

·         Giovanna ritiene invece che è meglio utilizzare il polistirolo.  Secondo Giovanna ne occorrerebbero 15 fogli e si rientrerebbe pertanto esattamente nei costi.

·         Secondo Gabriele occorre stabilire per prima cosa il numero di sezioni da realizzare. Egli ha fatto una serie di calcoli e secondo lui le sezioni da realizzare sono 13, ma per la costruzione del modello sarebbero sufficienti solo 12 tavolette o fogli, di cui uno per la base, perché le ultime due sezioni si possono realizzare utilizzando i ritagli rimasti delle precedenti. Ciò consentirebbe di utilizzare il legno, più resistente, rientrando nei costi.

·         Annamaria ritiene invece che l’unico modo per realizzare il modello è quello di utilizzare il polistirolo, poiché con il legno in ogni caso non si rientrerebbe nei costi. Inoltre i fogli di polistirolo sono più grandi.

·         Naomi, infine, afferma di aver già visto in un museo un modello del genere realizzato in legno. Secondo lei occorre utilizzare necessariamente il legno perché il polistirolo, anche se meno costoso, richiede la realizzazione di un numero maggiore di sezioni.

Chi di loro ha ragione?
a)  Marco
b) Giovanna
c)  Gabriele
d) Annamaria
e)  Naomi

Esempio di quesito di problem solving: individuare guasti e disfunzioni (strategie)

 

(L'item fa parte di una batteria di test relativa a "Un' indagine ambientale"della prova regionale 2003 del biennio)

Per valutare la qualità dell’acqua di un fiume sono state  individuate 5 stazioni lungo un tratto prescelto del fiume da studiare e si è effettuato il campionamento di alcuni macroinvertrebati, organismi di taglia raramente inferiore al millimetro e quindi visibili ad occhio nudo. Il campionamento è stato eseguito due volte e sempre in una delle stazioni il conteggio dei macroinvertebrati ha evidenziato un valore preoccupante, fortemente discordante con quello delle altre 4 stazioni. Il tuo gruppo, per capire a cosa è dovuto quel dato preoccupante, decide di allargare l’indagine dalla colonizzazione macrobentonica all’ambiente circostante. Si ritiene inoltre utile sia considerare la storia del territorio, in altre parole i cambiamenti avvenuti nell’area comprendente le 5 stazioni nei tre anni precedenti, dovuti essenzialmente all’antropizzazione, sia prendere in esame i risultati ottenuti dal campionamento dei macroinvertebrati sempre nei tre anni precedenti.

Come strumenti di studio il gruppo decide di analizzare rispettivamente una tabella di classi di qualità delle 5 stazioni relativa agli ultimi 4 anni ed una mappa del bacino idrografico che comprende le 5 stazioni.

Classi di qualità rilevate nelle 5 stazioni del fiume negli ultimi 4 anni

CLASSE DI QUALITA’

Anno 2003

Anno 2002

Anno 2001

 Anno 2000

Stazione A

Verde

Verde

Azzurro

Azzurro

Stazione B

Giallo

Giallo

Azzurro

Azzurro

Stazione C

Rosso

Verde

Verde

Verde

Stazione D

Arancione

Arancione

Arancione

Giallo

Stazione E

Arancione

Arancione

Giallo

Giallo

LEGENDA - Ciascuna stazione è individuata da una lettera dell’alfabeto: A, B, C, D, E.

Ciascuna classe di qualità è individuata da un numero romano e da un diverso colore convenzionale:

Classe I, azzurro: ambiente non inquinato o non alterato in modo sensibile.

Classe II, verde: ambiente in cui sono evidenti alcuni effetti dell’inquinamento.

Classe III, giallo: ambiente inquinato.

Classe IV, arancione: ambiente molto inquinato.

Classe V, rosso: ambiente fortemente inquinato.

 

Nel gruppo si svolge un’accesa discussione e alcuni ragazzi propongono le seguenti ipotesi:

  1. Vincenzo. “A mio avviso il dato preoccupante è dovuto al fatto che negli ultimi due anni, tra il 2001 e il 2002, è aumentato in generale l’inquinamento della città”.
  2. Fabio. “Secondo me il valore sballato è dovuto al fatto che tra le stazioni B e C dall’inizio del 2002 è stato impiantato un allevamento intensivo”.
  3. Anna. “ Per me la causa del dato anomalo è dovuta al fatto che nella nostra zona dal 2001 piove di meno e inoltre le temperature sono più elevate”.
  4. Marcella. “No, secondo me la causa è che il depuratore delle fognature dell’industria che scaricano poco prima della stazione C non funziona bene dagli inizi del 2003”.
  5. Giovanni. “Per me l’inquinamento di quel tratto di corso d’acqua è dovuto al fatto che tra la stazione C e D, fin dall’inizio del 2001, sono state costruite moltissime case abusive e quindi il numero degli abitanti in quella zona è cresciuto enormemente”.

Quale è secondo te l’ipotesi corretta e perché? 

(scrivere la risposta negli appositi righi del foglio risposte)

 CHIAVE:

Punti 8: risposta d) e spiegazione in cui si mette in evidenza il dato preoccupante (rosso, ambiente fortemente inquinato), ed il fatto che il valore sballato viene rilevato soltanto nella stazione C e nell’anno 2003.

Punti 4: risposta d) e spiegazione in cui si mette in evidenza il dato preoccupante (rosso, ambiente fortemente inquinato), ed o solo il fatto che il valore sballato viene rilevato soltanto nella stazione C o solo l’anno 2003.

Punti 0: qualsiasi altra risposta o se non risponde.