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Clicker per l’apprendimento
attivo della Fisica degli studenti
dell’area Bio
Marisa Michelini, Alberto Stefanel
[email protected], [email protected]
Unità di Ricerca in Didattica della Fisica
Dipartimento di Matematica, Informatica, Fisica
Università degli Studi di Udine
Didamatica - UD 1921/4/16
M Michelini, A Stefanel clicker
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Sommario
1- Introduzione (I/A fisica nei corsi universitari di area Bio e contributo TIC)
2- I clicker (potenzialità e contributo per una didattica attiva)
3- I clicker nei corsi dell’area agraria in UNIUD
4- Esempi di quesiti ed esiti
5- Conclusioni
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1- Introduzione
L’I/A della fisica nei corsi universitari dell’area bio è un
problema che coinvolge diversi aspetti in prospettiva
multidimensionale di ciò che Lilian McDermott [1992,
1996] definisce “functional understanding” dei concetti
fisici …
 saper utilizzare i concetti nei diversi contesti del proprio
specifico ambito di studio e nella propria professionalità.
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1- Introduzione
Ciò richiede:
- ri-progettazione del modo di proporre la fisica
- offrire strumenti e metodi perché gli studenti siano in
grado di utilizzare la fisica come competenza nei
diversi settori
- utilizzare strumenti e metodi in cui gli studenti giochino
un ruolo attivo nell'apprendimento della fisica [Astin
1984; Bednar et al 1984], in cui le TIC possono avere
un ruolo centrale nel processo formativo [Dancy,
Beichner 2006; Michelini et al. 2010; Michelini,
Lambourne, Matelitsch 2010; Sokoloff 2011].
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Dal 2013, presso l’UNIUD  moduli basati sulla ricerca
per i Corsi di Studio:
6 cfu
- C1-Scienze e Tecnologie Agrarie
- C2- Scienze e Tecnologie dell'ambiente e della natura 220-250
studenti
- C3-Viticoltura ed Enologia
- C4-Science degli alimenti
6 cfu - 190 studenti
- C5-Biotecnologie
3 cfu - 60 studenti
Ogni corso comprende le diverse tematiche della fisica classica
ed è suddiviso in tre moduli.
Metodologie della fisica
Meccanica
Fluidi
1- Introduzione
Fisica Classica
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C1-C5
Ottica
Termodinamica
C1-C5
EM
Onde
C1-C4
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1- Introduzione
Seguendo Redish [Cummings et al. 2004; Meredith, Redish 2013]:
approccio alla fisica offerto trattando le tematiche di fisica classica nei contesti di
applicazione dei diversi ambiti:
- ambiente
- sistemi di produzione agricola
- viventi
L’attenzione è su diversi piani:
- comprensione dei concetti
- applicazione alla interpretazione dei fenomeni
quotidiani e dei fenomeni di interesse per le
diverse tematiche
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problem solving.
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Frequenti verifiche (informali/formali) degli apprendimenti:
1- Introduzione
- questionari proposti con i Clicker
(C1-C4)
- tradizionali quesiti con risposta a
scelta multipla e questionari aperti
- problemi aperti (solo per gli studenti
C5 nelle verifiche formali)
Al termine di ogni valutazione dei risultati dell'apprendimento è stata proposta una
discussione approfondita sui nodi di apprendimento emersi.
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1- Introduzione
Qui QUESTIONARI CLICKER:
 caratteristiche progettuali
 strategie di impiego
 esempi del loro esito con gli studenti dei gruppo C1-C4
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2-I clicker
clicker o strumenti personali di
risposta in tempo reale
(Classroom/personal response
system)
I clicker costituiscono efficaci strumenti per realizzare quel
coinvolgimento personale nel processo formativo essenziale per
un efficace apprendimento [Gagne, 1977; Fisher et al., 1980;
Astin, 1984], particolarmente importante in ambito scientifico
[Bednar et al., 1991; Merrill, 1992; Bybee, McCrae, 2011]
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2-I clicker
Clicker: nuova opportunità per didattica interattiva:
Un trasmettitore collegato via USB al PC
l’elaboratore stesso che gestisce
l’acquisizione dei dati con software
appositamente realizzati
RiceTrasmettitore
collegato via
USB al PC
Una serie di tastierine
alfanumeriche (i clicker);
Tastiere alfanumeriche (clicker).
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2-I clicker
Il docente
lancia il
questito
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2-I clicker
Il docente
lancia il
questito
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2-I clicker
Gli studenti
rispondono al
quesito
utilizzando i
clickers o
i tablets o i PC…
Il docente
lancia il
questito
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2-I clicker
Gli studenti
rispondono al
quesito
utilizzando i
clickers o
i tablets o i PC…
Il docente
lancia il
questito
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Il docente
lancia una
nuova
domanda….
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2-I clicker
Differenti strategie (Beatty 2011, Hobbs 2011).
- ciclo minimo: domanda, risposte, raccolta delle
risposte; nuova domanda
- risposte date: discusse in piccoli gruppi (2-3
studenti) per una loro revisione critica ovvero per
il raggiungimento di una risposta comune, che
nasce dalla condivisione e critica delle risposte
individuali (Whitney 2011; Carr et al 2011; Cheng
2011; Stewart 2011; Kortemeyer 2011].
- Quesito; votazione; discussione in coppie
(convincersi di chi ha ragione); stesso quesito; rivotazione; visualizzazione risultati; discussione a
grande gruppo; nuovo quesito (Sokoloff 2010,
2011)
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2-I clicker
Quesiti tipicamente utilizzati con i clicker (più semplici e funzionali):
A) Vero/Falso
B) scala di Likert (es.: Pieno Accordo/Accordo/Parziale
disaccordo/Completo disaccordo)
C) scelta multipla (A-B-… o 1,2,…)
D) ordinamento (ordina i seguenti oggetti o valori)
Sono possibili anche risposte aperte con tastierine alfanumeriche
(più difficili da gestire)
E) numerico
F) testuale
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2-I clicker
La ricerca didattica ha individuato le seguenti specificità:
a) far rispondere in modo effettivamente individuale a
ciascuno studente, lavorando con un numero in linea di
principio arbitrario di studenti, coinvolgendoli direttamente
nel processo formativo;
b) raccogliere in tempo reale le risposte ottenendo
immediatamente la statistica di dette risposte;
c) discutere in tempo reale l’esito con gli studenti;
d) modificare il percorso formativo in base alle risposte
rilevate;
e) riproporre più volte lo stesso quesito (ad esempio prima
individualmente e dopo che è stato effettuato un confronto
tra pari, oppure in fasi o giorni diversi), potendo in tempo
reale confrontare e commentare i diversi risultati.
Beatty 2011; Whitney 2011; Carr et al 2011; Cheng 2011; Stewart 2011; Kortemeyer 2011]:
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2-I clicker
Diverse ricerche hanno evidenziato l’efficacia per
l’apprendimento in ambito scientifico in merito a:
• Realizzazione di lezioni dialogate e attivazione di
comunicazione a livello meta cognitivo nella classe
[Beatty 2011]
• Analisi di specifici punti di un percorso educativo per
stimolare la discussione ad esempio sui nodi concettuali
tipici di una determinata tematica [Hobbs 2011;
Challapalli et al. 2012]
• Discussione delle risposte in piccoli gruppi (2-3 studenti)
per una loro revisione critica ovvero per il
raggiungimento di una risposta comune, che nasce dalla
condivisione critica delle risposte individuali [Whitney
2011; Cheng 2011; Stewart 2011; Sokoloff 2011]
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3 - I clicker nell’area agraria
Progettazione di ciascun quesito:
Dalla letteratura di ricerca sui problemi e processi di apprendimento delle
diverse tematiche trattate [Duit 2009]:
 individuati i quesiti che affrontano i punti cruciali del percorso didattico
proposto durate il corso
 opzioni a scelta multipla: tipiche risposte documentate studenti
 più domande sullo stesso nodo concettuale (per costruire functional
undertanding dei concetti e monitorare tale processo di costruzione)
 domande con difficoltà diversa  per valutare learning progression
[Challapalli et al. 2012].
 Evitate domande aperte, pure
supportate dai clicker utilizzati
(ActiveInspire della Promethean),
per evitare dispersione delle
risposte e non immediatezza del
feedback.
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3 - I clicker nell’area agraria
Tipico format:
-
sintetica descrizione della situazione proposta (1-2 righe)
illustrandola con disegno/foto/schema
domanda a cui si richiede di rispondere (1 riga)
opzioni di risposta (sintetiche/esaurienti, 1 sola corretta)
Selezione singoli quesiti in base a obiettivi:
- Tipiche difficoltà di apprendimento degli studenti, significative per il percorso didattico
proposto [Duit 2009])
- Riformulazione (ed eventualmente selezione) in base al format descritto
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Sessioni clicker:
- 30-45 minuti
- 1-2 sessione per segmento di contenuto
o all’inizio del modulo (come test d’ingresso per il modulo stesso)
o a metà del modulo (valutazione formativa, per focalizzare i punti di difficoltà)
o al termine della tematica (autovalutazione e rinforzo dei concetti affrontati
durante le lezioni e attività di preparazione per l’esame conclusivo)
3 - I clicker nell’area agraria
Data la disponibilità di soli 56 clicker, per circa 120 frequentanti, gli studenti hanno
lavorato in piccoli gruppi (1-2-3 studenti per dispositivo).
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3 - I clicker nell’area agraria
Strategia:
- proporre la situazione-problematica
- presentare le opzioni di risposta, dando eventuali chiarimenti laddove richiesti
- avviare la procedura di voto
- commentare il grafico della distribuzione delle risposte
- discutere i ragionamenti alla base delle opzioni proposte
- In qualche caso, per valorizzare l’apprendimento cooperativo:
o Prima votazione
o Discussione
fra
gruppi
per
convincere un altro gruppo della
correttezza della propria risposta
o Seconda votazione
o Analisi/commento
degli
aspetti
risultati problematici. (Sokoloff 2011)
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4- Esempio
Esempi di quesiti clicker e esiti quando proposti a
studenti (N=120 studenti per 45 gruppi):
- subito dopo aver discusso il principio di Pascal
- prima di aver discusso il galleggiamento e la
spinta idrostatica
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4- Esempio
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4- Esempio
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4- Esempio
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4- Esempio
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4- Esempio
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4- Esempio
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4- Esempio
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4- Esempio
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5. Conclusioni
• Le nuove tecnologie informatiche offrono nuove opportunità per l’I/A 
ambienti di apprendimento attivo, collaborativo, percorsi personali
• I clicker sono uno strumento particolarmente efficace (anche in grande
gruppo)
• Importante strumento per attivare positivi percorsi di apprendimento sui
concetti di base in fisica con studenti dell’area agraria presso l’Università
di Udine
• Sono stati progettati questionari clicker per corsi di fisica di Agraria,
Scienze ambiente e natura, Viticoltura ed Enologia, Scienze e
Tecnologie Alimentari
• Ri-elaborati a partire da quelli utilizzati nelle ricerche sui processi di
apprendimento in fisica
• Focalizzano sui principali nodi concettuali problematici per gli studenti e
che sono rilevanti per i corsi proposti
• Sono stati progettati per avere un format agile e di immediata fruibilità,
pur coinvolgendo aspetti concettuali delicati e non banali.
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5. Conclusioni
Sono risultati particolarmente efficaci per l’apprendimento
degli studenti perché hanno consentito il coinvolgimento
personale e la collaborazione tra pari, aspetto
particolarmente emerso quando si è abbinata alla proposta di
un quesito anche la sua rianalisi in piccolo gruppo tra due
votazioni successive
Si ringrazia la ditta Promethean che ha messo a disposizione
dell’Unità di Ricerca in Didattica della Fisica i risponditori
ActivExpression con cui è stata condotta l’attività
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Grazie per
l’attenzione
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