Il difficile compito di insegnare la Chimica

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo.

a cura di Margherita Venturi e Vincenzo Balzani

Prendendo spunto dagli ultimi e interessanti post pubblicati sul blog della SCI vorremmo aggiungere alcune considerazioni del tutto personali sui problemi che incontra l’apprendimento della Chimica, problemi che ci stanno particolarmente a cuore come discusso in una nostra recente pubblicazione [1].

È indubbio che questa disciplina viene vissuta dagli studenti come un qualche cosa di astruso e per nulla associato agli interessi quotidiani; non ci dobbiamo allora stupire se dalle poche nozioni che restano nella loro mente, che consistono spesso in formule o frasi fatte, imparate a memoria e recitate come una litania, scaturiscono idee distorte e luoghi comuni. E, quindi, non c’è neanche da meravigliarsi se i giornalisti, i parlamentari, gli amministratori e perfino le persone generalmente considerate colte esprimono sulla chimica giudizi inappropriati. Questo è doppiamente grave perché il cittadino comune non arriva a comprendere il ruolo fondamentale che la chimica svolge per la collettività e, senza un minimo di conoscenze chimiche di base, diventa preda della disinformazione diffusa e non riesce a fare scelte personali ed esprimere un parere ponderato e coerente su alcune tematiche di grande impatto sociale, come ad esempio l’inquinamento ambientale, le risorse energetiche, il riscaldamento globale.

Cosa fare allora per avvicinare gli studenti, che saranno i cittadini di domani, a questa disciplina?

Il problema (che non è solo italiano) è complesso e nessuno sembra avere la soluzione in tasca neanche a livello internazionale. Certo è che nel nostro paese la situazione, soprattutto nelle scuole superiori, è particolarmente difficile per il concorso di molti fattori: docenti poco gratificati, sia dal punto di vista remunerativo che di considerazione sociale, riduzione sempre più pesante delle ore di insegnamento della chimica, abolizione dei laboratori, mancanza di corsi di aggiornamento seri, e chi più ne ha più ne metta.

È anche vero che non ci si può affidare solo alla metodologia didattica; come non esiste il catalizzatore universale così non esiste la didattica che va bene per tutti: ogni classe e, addirittura, ogni studente sono casi speciali che necessitano di interventi “personalizzati”. Ci sono però, a nostro parere, tre indicazioni metodologiche che possono aiutare:

1) affrontare temi collegati alla realtà quotidiana e al contesto sociale;

2) utilizzare un approccio interdisciplinare;

3) sfruttare una didattica di tipo laboratoriale, intesa però in senso lato.

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Affrontare temi collegati alla realtà e usare un approccio interdisciplinare

Questi aspetti sono strettamente legati alla necessità di svecchiare i programmi, limitare i contenuti e seguire un ben preciso percorso logico che evidenzi la natura interdisciplinare della chimica.

Un corso di chimica che si esaurisce nella descrizione, sia pure chiara e corretta, degli elementi, delle molecole, del legame e delle reazioni chimiche, senza affrontare i problemi che l’uomo incontra nella vita di tutti i giorni, manca il suo più importante obiettivo educativo.

È infatti necessario che il linguaggio elementare della chimica sia utilizzato per approfondire la conoscenza della natura e per evidenziare il diretto coinvolgimento di questa disciplina nei grandi problemi dell’umanità: cibo, acqua, energia, salute, ambiente e informazione. Può essere anche stimolante per gli studenti dare uno sguardo al futuro: le grandi aspettative che riguardano la nanotecnologia, che permetterà di affrontare da un punto di vista completamente nuovo il problema della miniaturizzazione; i nuovi orizzonti che la chimica offrirà alla biologia e alla medicina, con la possibilità di realizzare macchine a livello molecolare, capaci di intervenire sulle singole cellule; il ruolo sempre più importante che la chimica svolgerà per il controllo di qualità dei prodotti e per il monitoraggio degli ambienti di lavoro.

Tutti questi argomenti si prestano, per la loro natura interdisciplinare e la loro complessità, a lezioni con la compresenza di più docenti in cui discutere le molte implicazioni di tipo etico, culturale e sociale e mettere a confronto le opinioni dei docenti di estrazione scientifica con quelle dei docenti di lettere, filosofia, storia e religione. Fra l’altro questo approccio interdisciplinare, come dice Edgar Morin, permette di far capire allo studente che la conoscenza è unica e che la realtà non può essere frazionata.

 

Sfruttare una didattica di tipo laboratoriale

Se per uno studente motivato studiare la chimica su un libro di testo può essere interessante, vedere la chimica in azione e toccare con mano i fatti attraverso esperimenti appropriati è certamente molto più affascinante e stimolante. Utilizzare questo approccio didattico, permette di proiettare lo studente nel mondo vero della chimica facendogli assaporare la bellezza della ricerca e facendolo salire sulla meravigliosa giostra che comincia a muoversi per effetto della curiosità e che si alimenta di domande per rispondere alle quali si organizzano esperimenti. Dai risultati degli esperimenti deriva la conoscenza che genera stupore e da questo nascono nuova curiosità e nuove domande. Allora, si parte per un secondo giro di giostra, alla fine del quale, inebriati dal fascino della scoperta, non si vorrebbe più scendere. Quando scatta la scintilla della curiosità lo studio perde la sua connotazione di dovere e diventa un’occasione invidiabile di imparare a conoscere, come concorderebbe Albert Einstein, che era ben conscio del valore incredibile della curiosità tanto da dire di se stesso: “Io non ho particolari talenti, sono solo appassionatamente curioso!

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È importante ricordare che la didattica laboratoriale non riguarda in modo specifico le discipline scientifiche, ma è piuttosto da intendersi come un approccio che, utilizzando la metodologia della ricerca e della risoluzione dei problemi, mira all’acquisizione di competenze invece che all’accumulo di nozioni. Il laboratorio, infatti, non va inteso solo come spazio chiuso e attrezzato, in cui poter svolgere con gli studenti un certo numero di esperimenti e dimostrazioni, ma come l’insieme di tutte le opportunità che consentono di esercitare osservazione, progettazione e sperimentazione. Si tratta, quindi, di un luogo in cui non solo si elaborano saperi, ma da cui si possono ricavare tutte le opportunità formative trasversali di carattere osservativo, logico, linguistico, utili per produrre nuove conoscenze e sviluppare nuove competenze nel pieno rispetto dei diversi stili di apprendimento. In questa prospettiva l’azione educativa si sposta dall’insegnamento all’apprendimento, cioè ai processi del far apprendere e del riflettere sul fare, allo scopo di rendere gli allievi consapevoli del processo che vivono.

Questo ambiente del laboratorio è in qualche modo assimilabile a quello della bottega rinascimentale, dove tutto partiva dalla sperimentazione creativa e nella quale gli apprendisti imparavano facendo e vedendo fare, comunicando fra loro e con i maestri, rubando con gli occhi quello che poi sarebbe diventato tecnica: le attività di laboratorio favoriscono l’apprendimento nella forma fa’ e impara, a cui sottende una forte motivazione del soggetto a impegnarsi per costruire/ricostruire il proprio modello di realtà e insegnano a sfruttare in modo positivo anche l’errore che diventa così un efficace mezzo per maturare la propria conoscenza (sbagliando si impara, recita un vecchio adagio). Questo, però, è vero solo se lo studente non è costretto a duplicare pedissequamente una ricetta predisposta dal docente, ma costruisce in maniera autonoma l’esperimento e lo vive in prima persona.

Un altro aspetto particolarmente interessante di questo approccio didattico riguarda il fatto che il lavoro in laboratorio è normalmente organizzato in gruppi e quindi l’esperienza di apprendimento è vissuta in un contesto relazionale. Il laboratorio è allora anche il luogo e l’ambiente per maturare competenze sociali, perché durante un lavoro cooperativo entrano sempre in gioco abilità comunicative, di leadership, di soluzione negoziata, di gestione dei conflitti e soprattutto di soluzione di problemi. In tale prassi, studenti e insegnanti rivestono ruoli ben definiti che invertono le idee guida della tradizione didattica trasmissiva e mettono lo studente-protagonista al centro della relazione e del processo di insegnamento-apprendimento, mentre il docente si colloca in secondo piano, quale organizzatore, guida e facilitatore nei percorsi didattici. Questo, ovviamente, non significa che il docente deve tenere un atteggiamento distaccato e passivo; al contrario, deve partecipare con gioia alle scoperte dei suoi studenti e accogliere con entusiasmo nuove idee, che potrebbero rivelarsi interessanti e innovativi spunti didattici. Come giustamente ha detto Seneca: “C’è un duplice vantaggio nell’insegnare, perché, mentre si insegna, si impara”.

La grande potenzialità dell’approccio sperimentale è molto ben descritta in un articolo della letteratura chimica americana di cui è protagonista un giovane ragazzo, Ira Remsen, diventato poi un noto chimico: “Leggendo un testo di chimica arrivai alla frase l’acido nitrico agisce sul rame. Mi stavo stancando di leggere cose così assurde e allora decisi di vedere quale fosse il significato reale di quella frase. Il rame era per me un materiale familiare, perché a quei tempi le monete da un centesimo erano in rame. Avevo visto una bottiglia di acido nitrico sulla tavola dell’ufficio del dottore dove mi mandavano per passare il tempo. Non sapevo le proprietà dell’acido nitrico, ma ormai lo spirito di avventura si era impossessato di me. Così, avendo rame e acido nitrico, potevo imparare cosa significassero le parole agisce sul. In questo modo, la frase l’acido nitrico agisce sul rame sarebbe stata qualcosa di più che un insieme di parole. Al momento, lo era ancora. Nell’interesse della scienza ero persino disposto a sacrificare uno dei pochi centesimi di rame che possedevo. Ne misi uno sul tavolo, aprii la bottiglia dell’acido, versai un po’ di liquido sulla monetina e mi preparai a osservare quello che accadeva. Ma cos’era quella magnifica cosa che stavo osservando? Il centesimo era già cambiato e non si poteva dire che fosse un cambiamento da poco. Un liquido verde-blu schiumava e fumava dalla moneta e l’aria tutt’intorno si colorava di rosso scuro. Si formò una gran nube disgustosa e soffocante. Come potevo fermarla? Provai a disfarmi di quel pasticcio prendendolo con le mani per buttarlo dalla finestra. Fu così che imparai un altro fatto: l’acido nitrico agisce non solo sul rame, ma anche sulle dita. Il dolore mi spinse a un altro esperimento non programmato. Infilai le dita nei calzoni e scoprii che l’acido nitrico agisce anche sui calzoni. Tutto considerato, quello fu l’esperimento più impressionante e forse più costoso della mia vita. Fu una rivelazione e mi spinse a desiderare di imparare di più su quel rimarchevole agisce sul”.

Forse è proprio questo che dovremmo insegnare: desiderare a imparare di più! È infatti importante sottolineare che l’insegnante di scienze non deve preoccuparsi se, durante il suo corso, non riesce a dare una risposta del tutto esauriente o conclusiva ai molti perché; deve, anzi, considerare questa limitazione come un aspetto positivo del suo insegnamento, utile per stimolare la fantasia e la curiosità dello studente e per spingerlo a cercare spiegazioni più rigorose in un livello superiore di studi.

Un’ultima considerazione riguarda il fatto inevitabile e forse giusto che ci siano discipline che interessano di più gli studenti e discipline che interessano di meno. Ciò succede in tutti i campi e in ogni momento della vita; noi esprimiamo sempre preferenze e facciamo continuamente scelte. È quindi, importante dire agli studenti che è un bene avere delle preferenze: è un contributo essenziale alla formazione della personalità che è il risultato di un continuo processo di selezione. Ma è anche altrettanto importante far capire agli studenti che è fondamentale studiare, sempre e comunque, con impegno e caparbietà tutte le discipline, comprese quelle che non amano perché un domani potrebbero riscoprirle e amarle, o avere la necessità di usarle.

[1] V. Balzani, M. Venturi: Chimica! Leggere e scrivere il libro della natura, Scienza Express, 2012;

V. Balzani, M. Venturi: Reading and Writing the Book of Nature, Royal Society of Chemistry, 2014.

4 thoughts on “Il difficile compito di insegnare la Chimica

  1. Mi permetto di commentare solo questo (senza offesa per i valentissimi biologi): fino a che la cat. A060 sarà l’unica a poter insegnare chimica ai licei scientifici sarà troppo lasciata al caso la nascita di curiosità ed l’entusiasmo nei giovani per una materia che permea tutta la nostra vita anche se molti non se ne accorgono (perchè nessuno glielo ha mai spiegato nel modo che proponete voi…). E’ un dato di fatto a molti biologi chimica non piace, la spiegano perchè devono farlo al 4° anno…o no?? Più che spiegarla con “litanie imparate a memoria” non si può pretendere..
    Speriamo vada meglio con il liceo delle Scienze Applicate in cui chimica è di fatto compenetrata con biologia e scienze della terra ed è spalmata su più anni, comprendendo anche contenuti di organica.
    Parlando qualche tempo fa di questo con un docente universitario mi son sentita dire:” ma tanto noi all’Università ricominciamo tutto da capo!!” Si ma ci rendiamo conto delle opportunità sprecate anche solo per l’orientamento in uscita? Ok a pochi ma buoni ma poi non lamentiamoci.
    Cordialmente
    Paola Semeghini
    IIS Pascal Reggio Emilia

    • Cara Prof.ssa Semeghini,
      verissimo, ma forse non basta neppure che il docente sia laureato in Chimica, perché, come ha scritto Jean Leon Jaures, ” Non si insegna quello che si sa o quello che si crede di sapere: si insegna e si può insegnare solo quello che si è.”
      Vincenzo Balzani e Margherita Venturi

      • Aggiungiamo, per non prendere meriti non dovuti, che abbiamo letto la bella frase di Jean Leon Jaures sopra riportata nella rinnovata rivista “Il Chimico Italiano” a pag. 43 del numero di maggio-giugno 2014.
        Vincenzo Balzani e Margherita Venturi

  2. Preg.mi Proff Balzani, Venturi, Semeghini,
    Concordo pienamente con la frase di Jean Leon Jaures, ”Non si insegna quello che si sa o quello che si crede di sapere: si insegna e si può insegnare solo quello che si è”.
    Però bisognerebbe aggiungere che quel che si è dipende necessariamente da quel che si sa e si insegna soprattutto ciò che si crede di sapere.
    La differenza tra un chimico e un non chimico che insegnano entrambi chimica è appunto questa. Il primo, a differenza del secondo, è molto più portato a “sporcarsi le mani” con le attività pratiche perché le ritiene necessarie, avendole vissute e sapendo che ciò che sa lo deve ampiamente a queste. Non è un caso che la quasi totale mancanza di attività pratiche o laboratoriali nell’insegnamento della chimica nei licei è dovuta all’insegnamento della disciplina da parte di chi ha non ha maturato questa consapevolezza (il secondo). Laddove in un liceo scientifico o classico siano presenti attrezzature di chimica laboratoriale, nella maggior parte dei casi, queste vengono eluse, restando inutilizzate e nuove come al momento dell’acquisto, salvo il logorio del tempo, perché risultano appunto delle attrezzature pericolose “che neanche l’assistente tecnico sa bene utilizzare”, poiché il docente in genere ne sa ancora meno (sic!).
    A me sembra che per organizzare qualsiasi tipo di attività laboratoriale la conoscenza della disciplina che si vuole proporre (non solo la chimica e non necessariamente nel campo scientifico) attraverso questo approccio didattico debba essere profonda e richieda una lunga frequentazione, in pratica una vita di studio. E questo non interessa molto ai nostri legislatori, e vedrete neanche ai vari Renzi – Giannini di turno.
    E’ anche vero che un docente chimico demotivato può risultare meno disponibile a favorire l’apprendimento della chimica di un insegnante non chimico ma fortemente motivato, ma questo ha a che fare con problematiche personali che accadono in ogni settore professionale, così come un chimico può trovare maggiori motivazioni ad apprendere/insegnare la geologia o la biologia rispetto ad un geologo o biologo demotivati.
    In ogni caso resta questa forte lacuna nella scuola liceale: la chimica resta fuori dall’asse principale della formazione dello studente, anche se di indirizzo scientifico o tecnologico, perché il suo messaggio culturale non passa, con l’ovvia conseguenza del suo travisamento nell’immaginario collettivo lamentato nell’articolo del Prof Vincenzo Balzani, di cui sono stato tra l’altro fortunato studente presso l’università di Bologna nei primi anni ’80 e della cui chiarezza e disponibilità mi sono alquanto avvalso.
    Insegnando in un liceo artistico (ex istituto d’arte, purtroppo distrutto insieme a interessantissime sperimentazioni e all’insegnamento stesso della chimica dalla “edificante riforma gelmini”) mi trovo spesso a spiegare alle persone esterrefatte anche non esterne alla scuola (risic!), che non capiscono cosa c’entri la chimica con l’arte, che in tale settore, come in quasi tutti gli altri, conoscere le proprietà dei materiali è fondamentale, e per accedere a tali conoscenze l’umano ha dovuto inventarsi la chimica.
    Concludo questo commento aggiungendo al “meme” di cui sopra (per citare un precedente interessante articolo del blog) che, pur avendo conseguito un PhD in scienze della terra alla tenera età di 54 anni, ognuno è quello che ha imparato da giovane ed è questo che può trovare un giusto riscontro insegnando/apprendendo ai giovani di ogni tempo. Secondo un vecchio detto delle mie parti (meme fermano un po’ romanesco) “non ce sse ‘nventa gnente”.
    Pierluigi Ferracuti
    chimico, docente di “chimica dei materiali” presso Liceo Artistico “Preziotti” Fermo

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