Le analogie sono uno strumento utile per introdurre e chiarire concetti nuovi, partendo da quelli familiari e per questo vengono spesso utilizzate nell’insegnamento. Tuttavia, la ricerca sull’insegnamento delle scienze ha dimostrato che le analogie vanno usate con cautela. Mentre per l'insegnante le proprietà di due sistemi da confrontare possono essere chiare, spesso gli studenti si concentrano su aspetti differenti, il che può generare confusione anziché comprensione. Inoltre, l'uso delle analogie richiede uno sforzo cognitivo aggiuntivo, che può essere ridotto presentandole nel modo corretto. Anche le “disanalogie”, ovvero le differenze tra i sistemi, possono risultare fonte di confusione, ma se utilizzate correttamente, possono favorire la comprensione. Come massimizzare gli effetti positivi e minimizzare gli effetti negativi nell'uso delle analogie nell’insegnamento? In questo percorso esploreremo gli aspetti chiave per utilizzare le analogie in modo efficace nell'insegnamento delle scienze a livello scolastico.

Partendo dalle considerazioni precedenti, esploriamo un caso concreto nell’insegnamento della fisica: i circuiti elettrici. Una delle analogie più comuni è quella che mette in relazione i circuiti elettrici con l’idrodinamica, paragonando il flusso di corrente al flusso di acqua attraverso dei tubi. Sebbene questa analogia sia utile per alcuni concetti, non sempre risulta efficace. La ricerca nell’insegnamento della fisica ha infatti evidenziato che, in particolare, il concetto di voltaggio (o differenza di potenziale elettrico) rimane spesso poco chiaro per gli studenti quando viene spiegato tramite l’analogia con la pressione dell’acqua in un tubo, poiché questo concetto risulta poco intuitivo. Per questo motivo, esploreremo un’altra analogia: quella tra i circuiti elettrici e le palle che rotolano giù da una collina. Valuteremo i vantaggi e le limitazioni di entrambe le analogie e come utilizzarle in modo più efficace per insegnare i circuiti elettrici.

Struttura del corso

1 incontro in presenza o online composto da tre parti di una durata totale di 3 ore il 18 marzo, dalle 15:00 alle 18:00. 

Destinatari

Insegnanti di matematica e fisica di scuole secondarie di secondo grado, o altri insegnanti interessati all’argomento.

Docenti

Annapaola Ginammi, Domenico Brunetto e Giovanni Valente del Dipartimento di Matematica, Politecnico di Milano.

Sede dell’incontro

Aula Laboratorio FDS – 4° Piano del Dipartimento di Matematica – Politecnico di Milano, Via Bonardi 9, Milano e online sulla piattaforma Zoom.

Come partecipare

Per partecipare è necessario iscriversi entro il  10 marzo 2025, compilando il seguente form: 

https://forms.office.com/e/hwmNaP9G6d?origin=lprLink

Programma dettagliato

1. Introduzione alle analogie

            * Cosa sono e a cosa servono?

            * Il problema dell’invalidità logica

            * Teorie famose sull’analogia

2. L’uso delle analogie nell’insegnamento

            * In quali casi è utile utilizzare le analogie nell’insegnamento?

            * Il problema delle analogie inappropriate: come guidare l’attenzione?

            * Il problema del peso cognitivo: come presentare le analogie?

            * Il problema delle disanalogie: come usarle per miglior comprensione?            

3. Proposta pratica sui circuiti elettrici 

            * Un caso pratico: insegnare il circuito elettrico tramite analogia

            * I problemi con l’analogia tra i circuiti elettrici e idrodinamica

            * Un’alternativa: l’analogia tra i circuiti elettrici e la meccanica gravitazionale