Lo sviluppo delle competenze di modellizzazione matematica nella scuola secondaria di secondo grado. Concezioni iniziali e processi di intervento didattico.

Questa ricerca ha lo scopo di indagare le competenze di modellizzazione matematica degli studenti della scuola superiore di secondo grado e il modo in cui insegnanti pensano di adattare le loro metodologie in classe per far fronte agli ostacoli riscontrati. La ricerca si inscrive nel paradigma epistemologico costruttivista; si utilizza la versione elaborata a UC Berkeley da gruppo di lavoro di A. diSessa. Nella tesi la modellizzazione viene trattata come forma di competenza, sottolineando l’interazione fra “costruttivismo” e “competenze”. L’indagine è di tipo esplorativo e è divisa in due percorsi: Nella FASE 1, attraverso l’utilizzo dell’intervista clinica si indaga sulla competenza modellistica degli studenti, cercando di individuare i maggiori ostacoli da essi affrontati. In particolare si esplorano gli elementi di base della conoscenza (i primitivi fenomenologici o p-prims) della modellizzazione matematica di fenomeni reali e le forme più articolate della competenza attraverso lo svolgimento di tre attività di modellizzazione: il Taxi, la Statua e il Viaggio. I primitivi fenomenologici sono gli elementi di base della competenza, su cui si costruisce la competenza matematica più avanzata. Nell’analisi abbiamo identificato i p-prims presentati dagli studenti durante lo svolgimento delle attività; lo scopo di tale identificazione è capire quali sono i punti che ostacolano lo sviluppo della competenza di modellizzazione. Si è cercato di analizzare lo studente nelle situazioni concrete, provando a contrastare le sue rappresentazioni e il suo comportamento nella pratica. Inoltre, si presenta uno studio realizzato con gli studenti coinvolti in cui si presentano le loro motivazioni a imparare, la percezione della propria competenza, l’autoefficacia, quale sono le loro concezioni sull’apprendimento della matematica e le possibili connessioni dei contenuti imparati a scuola nel loro quotidiano. Nella FASE 2 della ricerca si svolge un’intervista semi strutturata a insegnanti di matematica della scuola superiore di secondo grado. Attraverso una riflessione iniziale sui frammenti riscontrati nella prima fase della ricerca, l’intervista ha indagato quali sono gli ostacoli del processo modellistico affrontato dagli studenti e quali sono le possibili vie di intervento da adattare in classe per sviluppare la modellizzazione come una competenza. L’analisi qualitativa del contenuto ha generato nove categorie per interpretare la competenza modellistica da un altro punto di vista. L’intervento con gli insegnanti ci ha permesso di conoscere come essi comprendono le competenze modellistiche degli studenti, come pensano che le Indicazioni nazionali per il curriculo possano aiutarli in classe e quali sarebbero gli elementi da considerare in tale documento. I suggerimenti per adattare la modellizzazione nella pratica didattica sono stati significativi e da non sottovalutare. Da una prospettiva costruttivista, la presenza di concezioni primitive è considerata un aspetto fondamentale e inevitabile dell’apprendimento ed esige la messa in atto di strategie didattiche efficaci per promuovere lo sviluppo della competenza indagata.