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Problem solving

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Problemi ben strutturati e mal strutturati a scuola.

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Problem solving

  1. 1. PROBLEM SOLVING DIDATTICA FLIP ed EAS (Episodi di Apprendimento Situati) My open ended questions
  2. 2. PROBLEM SOLVING? • Il problem solving è un processo cognitivo rispetto ad un problema. • Ha come obiettivo di raggiungere uno scopo. Il problema scoperto porta all’analisi per trovare una soluzione. • Il problem solving richiede di prendere decisioni. Induce il soggetto ad assumere comportamenti specifici e azioni. • Presuppone Metacognizione ossia una rappresentazione dell’oggetto. • È un processo adattivo (Mayer 2014). • È caratterizzato da plasticità (trovare soluzioni nuove per problemi simili ma situati in contesti differenti). Infatti si basa sulla trasferibilità di competenze, che si giocano nella visione di analogie, nella comprensione strutturale di un problema, nella semplificazione di rumori e ridondanze.
  3. 3. Porta ad esplorazione personalizzata. È centrato sullo studente. È apertura a possibili soluzioni. È auto-valutazione in base ai risultati ottenuti. Problem solving Aiuta gli studenti a fare domande e a cercare risposte Genera scansioni logiche e temporali.
  4. 4. CHE COS’È UN PROBLEMA? Una questione pratica o teorica a cui prestiamo attenzione per trovare una soluzione. LA SOLUZIONE DI UN PROBLEMA RICHIEDE ABILITÀ DI BASE LE COMPTENZE SONO LE STRATEGIE FELICI DI RISOLUZIONE DI UN PROBLEMA
  5. 5. COME TRATTARE I PROBLEMI APPROCCIO DIDATTICO FLIP Qual è il problema? Cosa si può fare? A cosa può servire? A chi serve? IL DOCENTE ORIENTA LE SCELTE DEGLI STUDENTI ATTRAVERSO DOMANDE IN ANTEPRIMA.
  6. 6. ESPLORAZIONI BASE PER RISOLVERE PROBLEMI AVERE DEI MODELLI DI RIFERIMENTO E SAPERE COME ALTRI HANNO APPLICATO PROCEDURE PER ARRIVARE AD UNA SOLUZIONE. RICONOSCERE I SIGNIFICATI DEL PROBLEMA E CLASSIFICARE IL PROBLEMA. AVERE UNA RAPPRESENTAZIONE DELLA COLLOCAZIONE DEL PROBLEMA. RICERCARE, CONOSCERE E INDIVIDUARE RISORSE DI AIUTO. INDIVIDUARE GLI STRUMENTI UTILI ALLA RISOLUZIONE E DIMOSTRAZIONE.
  7. 7. IL PROBLEM SETTING La metodologia per definire il problema STATO DATO STATO META
  8. 8. DIDATTICA PER PROBLEMI riferimentiPBL APPRENDIMENTO PER PROBLEMI Il docente propone problemi attraverso stimoli incompleti. Gli studenti devono risolvere questioni complesse e produrre un artefatto. Apprendimento Collaborativo e situato COSTRUTTIVISMO SOCIALE Problem Based Learning
  9. 9. LA DIDATTICA EAS (EPISODI DI APPRENDIMENTO SITUATI) È DIDATTICA PER PROBLEMI Il Design Thinking del Processo EAS ad esempio è una buona metodologia. È articolato in 3 Momenti ed è giocato tra Problem Finding/Posing e Problem Solving
  10. 10. I PROBLEMI SI DEFINISCONO IN BASE:  Alle loro specifiche (pratiche, teoriche).  Rispetto al grado del loro riferimento sociale, culturale e d’esperienza.  Rispetto agli indici di ipotesi.  Rispetto agli strumenti e risorse disponibili.
  11. 11. 2 TIPOLOGIE DI PROBLEMI Problemi ben strutturati (well structured) Problemi mal strutturati (ill structured) SONO PROBLEMI A SOLUZIONE PREDEFINITA. Ad esempio: rompicapi, problemi matematici … SONO PROBLEMI A SOLUZIONI APERTE E MULTIPLE. Ad esempio: problemi che si affrontano nel mondo quotidiano e sociale; problemi che hanno a che fare con variabili in mutamento… LA RISOLUZIONE DEI PROBLEMI SI BASA SUL CALCOLO (ALGORITMI) E L’ASSUNZIONE DI STRATEGIE DI CONTROLLO)
  12. 12. • IL PROCEDIMENTO DI RISOLUZIONE È CONOSCIUTO E PREDEFINITO. • NON INTERVENGONO VARIABILI A MUTARE IL PROBLEMA NEL TEMPO. • È UNIVOCO, IMPLICA UNA SOLUZIONE. • RIGUARDA UN AMBITO SPECIFICO E CIRCOSCRITTO (ad esempio una sola area disciplinare). • SI BASA SU STRATEGIE RICONOSCIUTE. • È DISPONIBILE UN SET DI STRUMENTI CODIFICATI PER LA RISOLUZIONE. PROCESSO 1. Il problema deve essere compreso e bisogna raccogliere le informazioni a disposizione; 2. si formula la soluzione e la strategia più breve (rappresentazione mentale del problema); 3. si applica il procedimento; 4. si controlla il risultato.
  13. 13. • IL PROCEDIMENTO DI RISOLUZIONE È IPOTETICO E NON PREDEFINITO. • IMPLICANO VARIABILI CHE MUTANO IL PROBLEMA NEL TEMPO (SONO DINAMICI). • PRESENTANO ZONE CIECHE. • LA SOLUZIONE È APERTA E SOGGETTA A PUNTI DI VISTA (punteggiatura). • PERMETTONO PENSIERO DIVERGENTE. • RIGUARDANO UN AMBITO COMPLESSO (che è ad esempio pluridisciplinare, sociale e riguarda fatti d’esperienza). • SI BASANO SU STRATEGIE MULTIPLE. PROCESSO 1. Si usa pensiero analogico; 2. ci si serve di pensiero intuitivo; 3. si scompone il problema complesso in problemi più semplici (utilizzo tecnica del prototipo); 4. si applica il procedimento; 5. si controlla il risultato; 6. si formulano altre ipotesi per esclusione.
  14. 14. MAPPA RIASSUNTIVA PROBLEMI BEN STRUTTURATI E MAL STRUTTURATI
  15. 15. PROBLEM SOLVING A SCUOLA Quali tipologie di problemi? Problemi ben strutturati? (well structured) Problemi mal strutturati? (ill structured) Prevalenza di problemi ben strutturati a scuola, ma apertura progressiva verso i problemi maldefiniti LO STATO DELLE COSE
  16. 16. I PROBLEMI BEN STRUTTURATI A SCUOLA STATO INIZIALE SCOPO ALGORITMI DI SOLUZIONE SONO DISPONIBILI I PROBLEMI BEN STRUTTURATI Sono utili • Per l’apprendimento disciplinare e per imparare metodi e procedure connessi alle materie specifiche. • Per allenare la mente nei processi. • Hanno valore epistemologico. • Si basano sul riconoscimento. • Aggregano ai saperi riconosciuti. Ad utilizzare EURISTICHE (scorciatoie procedurali) quando i problemi sono complessi e devono essere scomposti in problemi semplici. evidenza
  17. 17. EURISTICHE - PROBLEMI BEN STRUTTURATI A SCUOLA Interessante ricordare l’allenamento delle EURISTICHE (algoritmi) nei problemi ben strutturati (riferiti non solo alle discipline scientifiche) Le EURISTICHE sono i procedimenti di scomposizione di problemi complessi in sotto-problemi, definendo sotto-obiettivi L’ESEMPIO METAFORA DI UN PROBLEMA COMPLESSO (che viene spesso citato) LA TORRE DI HANOI STATO INIZIALE Nel gioco si devono portare tutti i dischi su un diverso paletto, ma si può spostare un disco solo per volta e posizionare un disco solo su un altro più grande, mai su uno più piccolo. Bisognerà suddividere il percorso stato iniziale finale in stati intermedi, rispettando la regola. Edouard Lucas, 1883 STATO FINALE
  18. 18. I PROBLEMI MAL STRUTTURATI A SCUOLA LA SCUOLA si apre o dovrebbe aprirsi, oltre che ai problemi ben strutturati, anche ai problemi mal strutturati. 1. La società dominata da problemi mal strutturati, che ciascuno deve affrontare nella vita reale; 2. I contesti complessi di apprendimento; 3. Le aree d’esperienza e di competenza situata; 4. I bisogni, le motivazioni; 5. I cambiamenti nelle forme di comunicazione mediali ed immersive. 6. Le richieste di competenze trasversali, provenienti dal mondo del lavoro e sociale. Considera: Attribuisce valore a: 1. Creatività; 2. Scoperta; 3. Invenzione di soluzioni nuove per i problemi; 4. Partecipazione sociale e di cittadinanza. Pensa che: Perché 1. Gli studenti possano allenarsi utilmente a scuola nella risoluzione di problemi, che richiedono processi logici creativi utilizzando pensiero ipotetico-deduttivo, critico, decisionale. 2. Gli studenti debbano sperimentare attività non ripetitive e processi flessibili per organizzare, ad esempio, prodotti, progetti, ricerche, idee.
  19. 19. PROBLEM SOLVING A SCUOLA Problemi ben strutturati (well structured) Problemi mal strutturati (ill structured) FANNO PARTE ENTRAMBI DELL’APPRENDIMENTO SCOLASTICO ED ENTRAMBI DEVONO ESSERE CONSIDERATI NELLA PROGETTAZIONE DIDATTICA. È POSSIBILE CHE SI INTRECCINO E SI SUPPORTINO VICENDEVOLMENTE.
  20. 20. PROBLEM SOLVING A SCUOLA ENTRAMBE LE TIPOLOGIE DI PROBLEM SOLVING (Problemi ben e mal strutturati) POSSONO ESSERE AFFRONTATI MEDIANTE ALGORITMI ALGORITMO È un procedimento costituito da una serie di istruzioni per raggiungere un obiettivo CARATTERISTICHE CHE DEVE POSSEDERE 1. Procede e si conclude dopo una serie finita di passi, che vengono determinati in un tempo. 2. Ogni passo viene definito in modo rigoroso e univoco per produrre un effetto osservabile. 3. Le istruzioni devono produrre, se eseguite partendo da condizioni simili, lo stesso risultato.
  21. 21. USARE ALGORITMI … … … Nel caso di problemi ben strutturati Il processo per algoritmo è noto e condiviso nei passaggi. Basta individuarlo ed applicarlo per arrivare ad un risultato riconosciuto. … … … Nel caso di problemi mal strutturati • Con il processo per algoritmo non si è sicuri di arrivare ad esiti condivisi e accettabili perché spesso le soluzioni dipendono dalla punteggiatura (dal punto di vista da cui si guarda il problema). • Si procede attraverso analogie, intuizioni e scomposizioni in problemi semplici usando anche il metodo del prototipo (semplificazione).
  22. 22. Problemi ben strutturati Problemi mal strutturati EAS EPISODI DI APPRENDIMENTO SITUATI 1. Con la didattica Eas sono considerati nel problem solving sia problemi ben strutturati sia mal strutturati. 2. il procedimento In ogni caso è quello della esplorazione, della ricerca, della pratica, e della valutazione/autovalutazione continua (monitoraggio). 3. Gli EAS privilegiano attività didattiche di Problem Solving aperte: • connesse a situazioni di vita reale; • basate sulla produzione creativa; • capaci di innescare Strategie di Decisioni Adattive (ADM) per trovare tra le possibili soluzioni problematiche quelle più efficaci e funzionali, non necessariamente solo ad esito noto.
  23. 23. PROBLEM SOLVING E DIDATTICA METACOGNITIVA COINVOLGE LA PRIMA DELLE COMPETENZE DI CITTADINANZA: «IMPARARE AD IMPARARE» SIGNIFICA ACQUISIRE COMPETENZE PROCEDURALI CHE POSSONO ESSERE ESTESE A CONTESTI MULTIPLI (LAVORATIVI, DI VITA, DI STUDIO) E A SITUAZIONI NUOVE ANCORA SCONOSCIUTE. Corrisponde ad una intenzionalità didattica, che coinvolge lo studente a riflettere sulle proprie strategie, sui suoi punti di forza e di debolezza). PAROLE CHIAVE = ASSUMERE IL CONTROLLO DEI PROPRI PROCESSI MENTALI IN ATTO
  24. 24. ACQUISIRE STRATEGIE DI CONTROLLO NEL PROBLEM SOLVING
  25. 25. AIUTI PER IL PROBLEM SOLVING PER SUPPORTARE GLI STUDENTI NELLA RISOLUZIONE DEI PROBLEMI È IMPORTANTE IL MODO CON CUI IL DOCENTE LANCIA I PROBLEMI (PROBLEM POSING) Il docente può usare ad esempio: • GRAFICI • IDEO • MAPPE • TESTI • CONTESTO • … Le modalità di PROBLEM POSING aiuteranno gli studenti ad organizzare le informazioni, a ricevere suggerimenti su come procedere nl problem solving, a farsi una prima rappresentazione degli obiettivi da raggiungere e delle pratiche da agire.
  26. 26. AIUTI PER IL PROBLEM SOLVING IN UN EAS (EPISODIDI APPRENDIMENTO SITUATI) SI AIUTANO GLI STUDENTI A RISOLVERE PROBLEMI SE GLI STIMOLI SONO ACCOMPAGNATI DA RICHIESTE ORIENTATIVE Esempio: checklist di cose da fare, domande … Esempi di domande (CHECKLIST): DOMANDE RISPOSTE DI COSA SI TRATTA? A COSA SERVE? CHI È COINVOLTO NEL PROBLEMA? INTRAVEDI DELLE RISPOSTE? ELENCANE ALCUNE POSSIBILI COSA TI RICORDA QUESTO PROBLEMA? QUALI SONO I CONTESTI? ELENCA 3 PAROLE CHIAVE CI SONO COSE CHE NON SI COMPRENDONO?
  27. 27. IL GRUPPO A SUPPORTO PER IL PROBLEM SOLVING IN UN EAS (EPISODIDI APPRENDIMENTO SITUATI) IMPORTANTE L’ORGANIZZAZIONE DEL LAVORO DI GRUPPO PER AIUTARE GLI STUDENTI NEL PROBLEM SOLVING E NEL PRENDERE DECISIONI STRATEGICHE CONDIVISE.
  28. 28. IL COSTRUTTO DI COMPETENZA COMPONENTI DELLA COMPETENZA PER RISOLVERE PROBLEMI 1. CONOSCENZA DICHIARATIVA (conoscenze che il soggetto possiede rispetto ad un determinato ambito) 2. CONOSCENZA PROCEDURALE (conoscenza delle regole e procedure connesse alla conoscenza dichiarativa) 3. ASPETTI INDIVIDUALI (quelli determinati da motivazioni, interessi, desideri, esperienze) RISOLVERE PROBLEMI GENERA COMPETENZE
  29. 29. LA DECISIONE e PROBLEM SOLVING «La decisione è simulazione dell’azione … non è dunque solo ragione , è anche azione. Non è mai un processo puramente intellettuale, un gioco logico traducibile in un’equazione. Una decisione implica una riflessione, ovviamente, ma porta già in sé, integrando gli elementi del passato, l’atto in cui sfocerà» (Alain Berthoz, 2004) La decisione è correlata al problem solving. Più un problema è complesso maggiori sono le incertezze decisionali. FATTORI ALLA RADICE DELLE SCELTE DECISIONALI: • EMOTIVI • RAZIONALI • PRESENZA DEGLI ALTRI (le loro attese, la loro collaborazione e le dinamiche di gruppo) • ESPERIENZA • COMPETENZE GIA’ ACQUISITE
  30. 30. LA DECISIONE e PROBLEM SOLVING La decisione è correlata al problem solving. Più un problema è complesso maggiori sono le incertezze decisionali. LA DECISIONE e PROBLEM SOLVING Le decisioni in un’attività didattica, relativa al problem solving, sono visibili: • Nella scelta che il docente opera rispetto al tema didattico, alle strategie, agli strumenti, agli stimoli che invia agli studenti (momento preparatorio di un EAS). • Nelle ricerche ed esplorazioni degli studenti (momento preparatorio di un EAS). • Nella produzione degli artefatti (operatorio di un EAS). • Nel sostegno e direzione di accompagnamento che il docente fornisce agli studenti (nei 3 momenti di un EAS). • Nella riflessione metacognitiva, che conclude e riapre un EAS con il momento di Debriefing (ristrutturativo).
  31. 31. APPENDICE Indicazioni utili e link
  32. 32. http://www.livebinders.com/play/play?pres ent=true&id=2134064 linkografia
  33. 33. RIFERIMENTI ALLE COMPETENZE 8 Competenze Europee http://eur- lex.europa.eu/LexUriS erv/LexUriServ.do?uri =OJ:L:2006:394:0010: 0018:it:PDF Raccomandazione del Parlamento Europeo Parlamento Europeo e del Consiglio e gli aggiornamenti 2018 https://eur-lex.europa.eu/legal- content/IT/TXT/PDF/?uri=CELEX:32018H0604(01)
  34. 34. RIFERIMENTI ALLE COMPETENZE http://archivio.pubblica.istruzi one.it/normativa/2007/allegat i/all1_dm139new.pdf 4 Assi culturali ASSE DEI LINGUAGGI ASSE MATEMATICO ASSE SCIENTIFICO-TECNOLOGICO ASSE STORICO-SOCIALE 8 Competenze chiave di Cittadinanza 1. Imparare ad imparare 2. Progettare 3. Comunicare 4. Collaborare e partecipare 5. Agire in modo autonome e responsabile 6. Risolvere problemi 7. Individuare collegamenti e relazioni 8. Acquisire e interpretare l’informazione. http://archivio.pubblica.ist ruzione.it/normativa/2007 /allegati/all2_dm139new.p df
  35. 35. RIFERIMENTI ALLE COMPETENZE INDICAZIONI NAZIONALI PER IL CURRICOLO DELLA SCUOLA DELL’INFANZIA E DEL PRIMO CICLO D’ISTRUZIONE D.M. 254 del 16 novembre 2012 in G.U. n. 30 del 5 febbraio 2013 https://goo.gl/3fDGeX https://goo.gl/SXTnNv EQF - QUADRO EUROPEO QUALIFICHE http://www.indicazioninazionali.it/documenti_Indicazioni_na zionali/DM_254_201_GU.pdf http://www.indicazioninazionali.it/J/index.php?option=com_ content&view=category&layout=blog&id=8&Itemid=102 Raccomandazione del Parlamento europeo e del Consiglio il 23 aprile 2008
  36. 36. Gioca on line alla Torre di Hanoi https://www.math. it/giochi/torrih/tor ri.htm https://www.math. it/giochi/torrih/sto ria.htm
  37. 37. http://www.facebook.com/lantichi http://twitter.com/lantichi http://it.linkedin.com/in/lantichi

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