L’EDUCAZIONE DEL PENSIERO IN DEWEY E L’INSEGNAMENTO DELLA CHIMICA NELLA SCUOLA ELEMENTARE

 

Carlo Fiorentini

ITG Brunelleschi Empoli (FI)

 

"I ragazzi non possono naturalmente acquistare ed impiegare gli stessi concetti che sono adoperati dagli individui di più matura esperienza.  Ma in ogni stadio dello sviluppo ogni lezione deve, se vuole essere educativa, condurre ad una concettualizzazione più o meno grande di impressioni o di idee.  In mancanza di questo processo di intellettualizzazione o concettualizzazione, non vi è nessun profitto che conduca ad una migliore comprensione delle nuove esperienze.  Dal punto di vista educativo è questo deposito intellettuale che conta.  Nessuna quantità di interessi contingenti, per quanto assorbenti ed eccitanti possano essere, può compensare il mancato raggiungimento di questo deposito intellettuale.  La stessa importanza dei concetti ha tuttavia condotto a gravi fraintendimenti per quel che riguarda il metodo di insegnamento.  Quello che abbiamo denominato in precedenza il falso uso del "logico" ha la sua radice nell’opinione che significati generali o concetti in qualche modo già definiti possano essere presentati gia belli e fatti ai fanciulli, ed essere assorbiti da loro in modo da promuovere la rapidità e l’efficacia nell’acquisto della conoscenza ...  Tuttavia la reazione educativa effettuata dalle scuole sperimentali contro questa imposizione arbitraria di materiale indigeribile è stata piuttosto una reazione al’'estremo opposto.  Si è introdotto nelle scuole una varietà notevole di esperienze e di attivita con materiali, ma non ci si è curato di assicurare per mezzo delle attività in questione il solo risultato veramente rilevante dal punto di vista educativo, e atto a differenziarle da un piacevole passatempo – la realizzazione, cioè, di una ben defmita intellettualizzazione delle esperienze.  Questa intellettualizzazione consiste nella formazione di idee che siano definite e generali nello stesso tempo.  Capacita di trarre un’idea da ciò che si è sperimentato, ed educazione nel suo aspetto intellettuale sono termini sinonimi". [1]

 

In queste considerazioni di Dewey sono riassunti i concetti basilari di una impostazione pedagogica adeguata all’intero processo educativo, ed in particolare alla scuola del bambino e dell’adolescente.  Se la formazione dell’uomo e del cittadino è lo scopo prioritario del processo educativo, questo non puo consistere né in una accumulazione enciclopedica di informazioni, né in una attività disorganica connessa ai "cosidetti interessi del bambino".  La capacità di orientarsi con autonomia di giudizio nei confronti dei molteplici fenomeni della realtà non può che consistere nello sviluppo del pensiero riflessivo; è di nuovo Dewey che parla: "In breve, la libertà genuina è intellettuale; essa poggia sull’educato potere di pensare, sull’abilità a 'voltare le cose' a guardare ai problemi con ponderazione, a giudicare se si dispone della quantità e della specie di evidenza richieste per una decisione e, in caso contrario, a dire dove e come raggiungere tale evidenza.  Quando l’azione dell’uomo non è guidata da conclusioni meditate, sono allora gli impulsi sconsiderati, gli appetiti non equilibrati, il capriccio o le circostanze del momento che la dirigono.  Coltivare una incontrollata e irriflessiva attività esterna significa educare ad una condizione di servitù, giacché quell’attivita lascia la persona in balia dell’appatito, delle sensazioni e delle circostanze". [2]  Dewey, che è considerato il caposcuola del movimento attivistico, non si limita a criticare implacabilmente ed efficacemente l’impostazione formalistica dell’insegnamento, ma mette anche costantemente in guardia nei confronti dello sperimentalismo ingenuo.  E questo secondo aspetto è ancora oggi molto importante, perché la maggioranza della parte più disponibile al cambiamento degli insegnanti adotta, a mio parere, nella realtà della pratica educativa, un’impostazione di tipo attivistico.

 

La struttura educativa delle discipline

Ritengo che il contributo fondamentale della scuola alla fonnazione del pensiero riflessivo, sia connesso essenzialmente all’acquisizione dei concetti, dei metodi e delle teorie fondamentali delle diverse discipline, ma penso che questi strumenti essenziali di interpretazione della realtà possano essere effettivamente tali per lo studente soltanto in relazione alla consapevolezza da parte degli esperti, dei pedagogisti e degli insegnanti della loro complessita.  Corrisponde al concetto di Dewey del "falso uso del logico", presente nell’impostazione formalistica, il preconcetto, estremamente diffuso, dell’identità tra struttura specialistica e struttura educativa di una disciplina.  Ma è del tutto illogico che vi debba essere corrispondenza tra l’organizzazione di una disciplina adatta ad una "mente esperta ed educata" e quella adeguata ad un pensiero in formazione.  La struttura sistematica e quella educativa di una disciplina hanno finalita molto diverse.  La struttura educativa di una disciplina si propone infatti di adeguare la disciplina allo studente, si propone cioè, considerando la struttura sistematica come il punto di arrivo del processo educativo, di organizzare i concetti nel modo piu adeguato alle strutture cognitive dello studente.

 

È in altre parole fondamentale la distinzione tra concetti effettivamente compresi, cioe adeguati alle strutture cognitive dello studente, e nozioni soltanto memorizzate.  Il linguaggio è lo strumento principale che pennette all’uomo l’attribuzione di significato al mondo, ma "tentare di dare un significato tramite la parola soltanto, senza una qualsiasi relazione con la cosa, significa privare la parola di ogni significazione intellegibile; e contro questo tentativo, una tendenza purtroppo prevalente nell’educazione, che i riformatori hanno protestato.  In primo luogo, essi (i simboli) rappresentano per una persona questi significati solo quando essa ha avuto esperienza di una qualche situazione rispetto a cui questi significati sono effettivamente rilevanti.  Le parole possono isolare e conservare un significato solo allorché esso è stato in precedenza implicato nei nostri contatti diretti con le cose.  Inoltre vi è la tendenza ad ammettere che, ovunque vi sia una definita parola o forma linguistica, vi sia anche un’idea definita; mentre, in realtà, sia gli adulti che i fanciulli possono adoperare formule verbalmente precise, avendo solo la più vaga e confusa idea di ciò che esse significano.  È più proficua la genuina ignoranza perché è facilmente accompagnata da umiltà, curiosità ed apertura inentale; mentre l’abilità a ripetere frasi fatte, termini convenzionali, proposizioni familiari, crea la presunzione del sapere e spalma la mente di una vernice impenetrabile alle nuove idee". [3]

 

L'accezione deweyiana di "pregiudizio"

In tempi piu recenti alcuni psicologi dell’apprendimento hanno sottolineato l’importanza dell’analisi dei "pregiudizi", intesi come rappresentazioni prescientifiche o comunque erronee della realtà, presenti negli studenti.  Senza volere negare l’utilità di questo tipo di indagini, rimane, a nostro parere, più importante in relazione alle problematiche educative il concetto deweyiano di "pregiudizio".  Non vi è niente nel mero fatto del pensiero, in quanto identico alla credenza, che possa rivelare se quest’ultima e ben fondata o no.  Poniamo che due diverse persone dicano: "Io penso che il mondo è sferico".  Una di esse, se messa alla prova, puo non essere capace di dare che poche o addirittura nessuna spiegazione del perché pensa come pensa.  La sua è un’idea presa dagli altri ed accettata perché e un’idea generalmente corrente, non perché l’individuo ha esaminato la questione o perché la sua mente ha avuto una parte attiva nel raggiungere e concepire quella credenza.

 

"Pensieri" del genere affiorano inconsciamente.  Ci si imbatte in essi non si sa come.  Da oscure sorgenti e per vie sconosciute essi si insinuano nella mente e diventano senza che ce ne accorgiamo parte del nostro equipaggiamento mentale.  Ne sono responsabili la tradizione, l’istruzione, l’imitazione, ognuna delle quali cose o dipende da una qualche autorevole fonte o fa appello ad un nostro personale vantaggio, o coincide con qualche forte nostra passione.  Pensieri siffatti sono pregiudizi; cioé giudizi prematuri, non conclusioni raggiunte come risultato di una personale attività mentale quali l’osservare, il raccogliere ed esaminare i dati.  Anche quando accade che tali giudizi siano corretti, la correttezza è una faccenda accidentale, almeno per quello che concerne la persona che li accoglie". [4]

 

Il pregiudizio dell'ossigeno

Pregiudizi possono derivare anche da attività sperimentali impostate in modo inadeguato; un esempio di queste attività può essere costituito dall’esperimento della candela, che è riportato in quasi tutte le proposte di educazione scientifica per la scuola elementare.  Dalla constatazione che una candela si spenge dopo poco tempo, quando viene collocata sotto un recipiente di vetro, viene ricavata la conclusione che la candela si é spenta perche si é consumato l’ossigeno.  Ma questa conclusione non é ricavabile da quell’esperimento.  Questo é un esempio, fra i tanti, di utilizzo distorto, acritico, dell’attivita sperimentale, connessa ad una concezione semplicistica (induttivistica) del rapporto esistente tra i fenomeni e le ipotesi.  Con esperimenti di questo tipo si impartisce un’educazione scientifica completamente simile all’impostazione di tipo nozionistico. [5]  Il bambino é in grado di acquisire strumenti, metodi, concetti, conoscenze soltanto quando questi sono strettamente connessi all’osservazione ed all’operatività.  Tutto il rimanente è costituito di parole e di preposizioni senza significato; queste possono essere momentaneamente memorizzate senza che a ciò corrisponda alcuna acquisizione di conoscenze.

 

Con le considerazioni precedenti non si vuole affermare che la parola ossigeno debba essere bandita dalla scuola elementare; è da molto tempo una conoscenza di senso comune.  Probabilmente, effettuando l’esperimento della candela, potrà accadere che i bambini, in particolare del secondo ciclo, traggano la conclusione del consumo di ossigeno.  Ma questa rappresenterebbe un esempio di come il senso comune, i preconcetti sono un ostacolo alla riflessione; il preconcetto dell’ossigeno non permette al bambino di trarre da questo esperimento l’unica conclusione che è ricavabile, e cioè che l’aria ha un ruolo nella combustione.  Ma come è possibile nella scuola elementare non parlare della composizione dell’aria e del fatto che soltanto uno dei diversi gas costituenti, l’ossigeno, è in grado di mantenere la combustione e la respirazione?  Forse è necessario parlarne, ma è comunque indispensabile essere coscienti della fondamentale differenza esistente tra un'attivita di educazione scientifica ed un'attivita di informazione nozionistica.  Indubbiamente la seconda non può essere completamente eliminata, ma occorre essere consapevoli che soltanto la prima contribuisce contemporaneamente alla formazione scientifica ed all’acquisizione di strumenti cognitivi.

 

Gli obiettivi di tipo logico

L’educazione scientifica ha finora rappresentato nella scuola elementare un aspetto marginale, e ciò si è verificato non tanto perché ad argomenti scientifici non fosse dedicato, in particolare nel secondo ciclo, uno spazio adeguato.  La marginalità dell’educazione scientifica e principalmente una conseguenza dei limiti delle proposte educative, e questi sono a loro volta connessi all’incapacità degli esperti disciplinari di comprendere i problemi educativi ed alle difficoltà dei pedagogisti di articolare in proposte didattiche coerenti le teorie pedagogiche.  Nella scuola elementare si è fatto finora essenzialmente informazione scientifica e non educazione scientifica; le informazioni prevalenti sono state di tipo biologico, mentre quelle chimiche sono state generalmente assenti.  Queste considerazioni forniscono una delle spiegazioni della predilezione da parte di molti maestri dell’italiano e della matematica, che vengono considerate materie molto piu formative delle discipline scientifiche.  I nuovi programmi della scuola elementare rappresentano una grande speranza; finalmente viene conferito un posto adeguato alla scienza; è però presente in essi una contraddizione di fondo: vi è in riferimento all’educazione scientifica, come già nei programmi di 10 anni fa della scuola media, una separazione netta tra le indicazioni metodologiche ed i contenuti proposti.  Questa separazione è a mio parere riconducibile alla mancanza di interazione tra le competenze disciplinari e le competenze psicopedagogiche.  Le indicazioni metodologiche rappresentano una netta presa di distanza dal nozionismo enciclopedico, sottolineano l’importanza dell’attivita sperimentale ed indicano come obiettivo fondamentale dell’educazione scientifica il potenziamento delle capacita logiche.  Queste vengono indicate nella capacità di collocare le osservazioni nella successione spazio-temporale, nella capacità di analisi, nella capacità di cogliere somiglianze, differenze e relazioni, nella capacità di classificazione, nella capacità di sintesi.

 

Al contrario le proposte di contenuto, in particolare nei programmi della scuola media, ma seppur in minore misura anche nei programmi della scuola elementare, non contengono indicazioni minimamente coerenti di strutture di concetti scientifici elementari delle diverse discipline, che possano venire insegnati alia luce di quelle premesse; le proposte di contenuto non sono altro che la sintesi della sintesi di programmi disciplinari di tipo specialistico.  Tuttavia, poiché l’obiettivo fondamentale della scuola elementare è indicato nel potenziamento della capacità di pensare, dei due aspetti dei programmi quello che va salvaguardato è quello di tipo metodologico, dove vengono indicate le diverse capacità logiche da potenziare o da sviluppare, ma a condizione di non pensare a queste capacità soltanto sul piano formale.  Infatti "il pensiero è specifico, non un apparato meccanico bell’è pronto, capace di volgersi indifferentemente e a piacere su tutte le materie, cosi come una lanterna getta luce come capita su cavalli, strade, giardini, alberi o fiumi.  Il pensiero è specifico, in quanto cose differenti suggeriscono il loro adeguato significato, raccontato la storia propria di ognuna di esse, e fanno questo in mille differenti modi con mille differenti persone.  Come lo sviluppo del corpo avviene attraverso la assimilazione del cibo, così lo sviluppo della mente si attua attraverso la organizzazione logica delle materie trattate.  Il pensiero non somiglia ad una macchina per salcicce che riduce indifferentemente tutti i materiali ad una stereotipata e smerciabile derrata; ma la capacità di sviluppare e collegare assieme le suggestioni specifiche che cose specifiche fanno sorgere.... 

 

Ogni branca della scienza, la geologia, la zoologia, la chimica, la fisica, l’astronomia, come pure le differenti branche della matematica, come l’aritmetica, l’algebra, il calcolo ecc, comporta la costruzione di un proprio specializzato sistema di concetti che sono indispensabili per la comprensione dei fenomeni classificati in ciascuno dei vari campi.  In tal modo ogni tipica branca della materia da trattare viene ad essere provvista di un sistema di significati e principi così strettamente legati fra loro che ognuno ne implica, sotto determinate condizioni, un altro che, a sua volta, in altre determinate condizioni, ne implica qualche altro e così via.  In tal modo è resa possibile la sostituzione di significati equivalenti, ed il ragionamento può tracciare anche le conseguenze più remote di qualsiasi principio suggerito, senza bisogno di far ricorso a specifiche osservazioni, la definizione, le formule generali, e la classificazione, sono i mezzi che consentono di condurre innanzi la determinazione dei significati e la loro elaborazione e ramificazione". [6]

 

L'approccio interdisciplinare

Nella scuola elementare l’educazione scientifica è stata generalmente intesa come insegnamento interdisciplinare; probabilmeiue la motivazione di questo approccio risiede nel rifiuto del verbalismo e dell’astrattezza delle impostazioni disciplinari; ma i risultati raggiunti non sono nella sostanza diversi: anche con questo approccio l’educazione scientifica è stata generalmente ridotta ad informazione nozionistica.  È pienamente condivisibile quanto affermano a questo proposito Maragliano e Vertecchi: "una scuola dove si acquisiscono (passivamente e parzialmente) i contenuti della matematica, della grammatica, delle scienze, delle tecniche, per farne soltanto dei discorsi, delle esercitazioni formali e retoriche, ma dove non si offrono i termini per approfondire ciascun discorso disciplinare, per cogliere la sua unità-specificità, per collocarlo in una prospettiva storica e sociale, per identificarne lo spessore critico e conoscitivo, per verificarne l’ambito di applicabilità.  Da questa scuola si esce con un’idea distorta di ciò che è la lingua, di ciò che è la storia, di ciò che sono le scienze naturali e sociali; che interdisciplinarità si può sperare di raggiungere se non ci sono le basi, se mancano i più elementari riferimenti disciplinari?

 

Queste considerazioni nascono da un presupposto elementare: la necessità di approdare a una prospettiva di unificazione (e quindi di interdisciplinarità), almeno al livello secondario superiore, solo una volta che siano stati indentificati i soggetti storici e scientifici del rapporto, cioè le discipline.  Di qui potrà nascere, in modo realmente costruttivo, la richiesta di un’integrazione di prospettive, e l’unità sarà allora prodotto maturo e non astratto presupposto" [7].  La rilevanza educativa delle diverse discipline nelle varie fasi del processo scolastico dovrebbe essere valutata in relazione al contributo effettivo che ciascuna di esse e in grado di fornire allo sviluppo cognitivo dello studente; ciò è connesso, per ciascuna disciplina, alla presenza di un sistema di concetti che sia adeguato sul piano psicologico e quindi in grado di potenziare le capacità logiche e linguistiche.

 

Perché la chimica può dare un contributo significativo al processo educativo nella scuola elementare?

Finora nella scuola elementare sono generalmente mancate anche le informazioni di tipo chimico; scuola elementare e chimica sono risultati due mondi completamente disgiunti.  Quali i motivi?  Innanzitutto la concezione, condivisa dalla quasi totalità degli specialisti e conseguentemente anche dai pedagogisti, della chimica quale disciplina particolarmente complessa; secondo questa concezione molte conoscenze fisiche e matematiche costituiscono un prerequisito indispensabile all’apprendimento della chimica.  Questa idea non è assurda: corrisponde infatti alla attuale organizzazione specialistica della chimica, ma è completamente da dimostrare che dalla complessità della struttura specialistica discenda la difficoltà della struttura educativa.  Anche il misconoscimento del ruolo formativo della chimica è quindi connesso al pregiudizio precedentemente analizzato della corrispondenza tra l’organizzazione attuale di una disciplina e la sua struttura educativa.  Evidentemente gli esperti non conoscono ciò che secondo Dewey sa un qualsiasi insegnante interessato ad individuare le condizioni dell’apprendimento: "Qualunque insegnante sensibile ai modi in cui il pensiero opera nella esperienza naturale del ragazzo normale eviterà senza difficoltà tanto la identificazione del logico con una organizzazione bell’è fatta della materia di studio, quanto l’idea che per sfuggire a questo errore non occorra prestare alcuna attenzione alle considerazioni logiche.  Egli vedrà senza difficoltà che il problema reale dell’educazione intellettuale è la trasformazione delle capacità naturali in capacità affinate e controllate: la trasformazione della curiosità più o meno casuale e delle suggestioni sporadiche in attitudini di vigile, cauta e profonda indagine.  Vedrà che lo psicologico ed il logico, invece di essere opposti o anche indipendenti l’uno dall’altro, sono tra loro connessi come il primo e l’ultimo, o conclusivo, stadio dello stesso processo.  Riconoscerà, inoltre, che quella specie di elaborazione logica che contrassegna la materia trattata nello stadio della maturità non è l’unica possibile e che la specie di organizzazione che si ritrova nel materiale scientificamente elaborato è di fatto indesiderabile finché la mente non abbia raggiunto un grado di maturità capace dì comprendere perché si adotta proprio questa forma piuttosto che un’altra...  In realtà, ciò che è strettamente logico dal punto di vista della materia trattata rappresenta le conclusioni di una mente esperta ed educata. [8]

 

Evidentemente la maturità teorica e le connessioni con la vita pratica, cioè la significatività di una disciplina, sono caratteristiche necessarie per il suo inserimento nel curricolo, ma non sono motivazioni sufficienti; potrebbe infatti essere necessario, a causa della complessità della stessa struttura educativa, collocarla nel curricolo di fasi successive del processo educativo, e probabilmente all’interno di studi specialistici.  La chimica è indubbiamente una disciplina di grande rilevanza, è una delle scienze più mature sul piano teorico, ha molteplici connessioni con la vita pratica: tutti i materiali che si utilizzano, dai metalli ai combustibili, dal vetro ai prodotti ceramici, dallo zucchero al sale, dal limone all’aceto, dal marmo agli acidi, sono strettamente connessi alla scienza chimica.  Ma tutto ciò non è di per sé sufficiente sul piano educativo.  Sono tuttavia convinto che la chimica possa contribuire al processo educativo nella scuola elementare in modo molto più efficace di altre materie tradizionalmente presenti, poiché all’interno di un progetto a carattere chimico gli obiettivi logici precedentemente elencati possono essere agevolmente raggiunti, in quanto molti fenomeni e concetti chimici sono molto più semplici dei fatti e dei concetti su cui si basano altre discipline, quali la storia, la geografia, la biologia, ecc.

 

Con un progetto educativo a carattere chimico possono essere realizzati due requisiti basilari dell’educazione elementare: 1) far si che non vi sia frattura fra l’esperienza quotidiana del bambino ed il processo educativo; 2) partire nel processo di apprendimento di nuovi concetti da oggetti o da fenomeni presenti nella vita quotidiana e, quando ciò non è possibile, da materiali con cui si possono facilmente effettuare operazioni.  Quotidianamente in cucina, con sostanze quali il sale, lo zucchero, l’acqua, il ghiaccio, l’olio, il burro, il gas di città, avvengono molteplici fenomeni chimici di grande rilevanza, dalla solubilizzazione alla fusione, dall’evaporazione all’ebollizione e alla combustione, ecc, ma questi fenomeni non sono normalmente neanche percepiti; si aggiunge infatti lo zucchero o il sale per far diventare dolci o salati cibi e bevande, ma non vi e nessuna consapevolezza del fenomeno implicato.  Quando il bambino trova nel sussidiario descrizioni e definizioni di quei fenomeni, queste non sono altro che parole a cui non corrisponde nessun significato ; il bambino non è in grado di riconnetterle con nessun concetto già acquisito e quindi non può inserirle nella sua struttura cognitiva: infatti le sensazioni e le esperienze, di per sé, in mancanza di una concettualizzazione adeguata, non sono in grado di produrre alcun sviluppo del pensiero.

 

Conoscenza dei fenomeni o spiegazioni dei fenomeni

Quando ci si riferisce ai fenomeni precedentemente elencati ed in generale ai fenomeni chimici, normalmente anche i maestri, a causa delle informazioni chimiche specialistiche ricevute nella scuola secondaria, tendono a pensare che la concettualizzazione non possa che consistere in una spiegazione di tipo casuale, in termini generalmente di modelli molecolari.  Ma in questo modo si confonde l’approdo concettuale della chimica contemporanea con il fenomeno stesso; il concetto di un fenomeno è al contrario una costruzione complessa; i significati che possono essergli ricondotti sono molteplici; ma ciò che è preliminare a qualsiasi evoluzione concettuale successiva è conoscere il fenomeno, è possedere il concetto operativo del fenomeno.

 

Afferma Dewey a questo proposito: "Afferrare il significato di una cosa, di un evento, o di una situazione, significa vederlo nelle sue relazioni con le altre cose, notare come opera e come funziona, quali conseguenze comporta, da che cosa è causato, che impiego può avere.  Viceversa, ciò che abbiamo chiamato la cosa bruta, la cosa priva di significato, è qualcosa di cui non abbiamo afferrato il rapporto con il rimanente...  Definitezza e coerenza di significato sono principalmente il risultato di attività pratiche.  Facendo rotolare un oggetto, il fanciullo ne valuta la rotondità; facendolo saltare, ne rileva l’elasticità; sollevandolo, ne coglie il peso come un importante carattere distintivo.  Non i sensi, ma la reazione, l’adattamento di risposta contrassegnano l’impressione e la contraddistinguono dalle qualità che evocano risposte differenti.  I fanciulli, ad esempio, apprendono di solito molto lentamente le differenze di colore.  Differenze che dal punto di vista dell’adulto sono così evidenti che è impossibile non scorgerle, sono riconosciute e ricordate dai fanciulli con molta difficoltà.  Senza dubbio i colori non sono avvertiti tutti allo stesso modo, ma manca il riconoscimento intellettuale di ciò che costituisce la differenza.  Il rosso, il verde, il bleu degli oggetti non provocano una reazione sufficientemente peculiare in modo da fare emergere e distinguere le proprietà del colore.  Tuttavia, a poco a poco, risposte abituali aventi determinate caratteristiche si associano a determinate cose; il bianco diventa il segno, poniamo del latte e dello zucchero, di cose evocanti una risposta gradita al fanciullo ; il bleu diventa il segno di un abito che a lui piace indossare, e così via; e le varie reazioni distintive tendono a far emergere distintamente le qualità del colore dalle altre cose in cui erano confuse.  Le qualità distintive dei caratteri e del significato dipendono, molto più di quanto non siamo disposti ad ammettere, dall’impiego, dalla destinazione e dalle funzioni delle cose e delle loro parti, anziché dalle loro variazioni di forma, di grandezza, di colore, e di disposizione delle parti.  Noi ci lasciamo ingannare dal fatto che le qualità della forma, della grandezza, del colore e così via, emergono ora così distintamente da impedirci di vedere che il problema è appunto quello di spiegare come essi abbiano originariamente acquistato la loro definitezza ed importanza.  Per tutto il tempo che ci comportiamo passivamente di fronte agli oggetti essi non emergono dalla vaga macchia indistinta nella quale sono completamente confusi". [9]

 

La materia acquista significato da un punto di vista chimico nella misura in cui si effettuano operazioni; la materia indistinta divenla sostanze e classi di sostanze in quanto si individuano criteri operativi in grado di identificarle.  Si potrebbe obiettare che nella vita quotidiana molte sostanze vengono riconosciute sulla base della semplice osservazione; siamo infatti in grado di riconoscere immediatamente il burro, l’olio, l’acqua, il pepe, il sale, lo zucchero; ma appena ampliamo il campione di sostanze, aggiungendo alle precedenti la soda, il bicarbonato, la polvere di marmo, il detersivo, ecc, il riconoscimento delle sostanze bianche diventa molto più problematico.  La classe dei combustibili da che cosa è caratterizzata?  Il legno, la carta, la benzina, l’alcol, la candela, il carbone, ecc, all’osservazione hanno ben poco in comune; ciò che li caratterizza è il comportamento quando vengono opportunamente innescati: bruciano, cioè si consumano, emettendo luce e colore.  Il concetto operativo di combustibile ed in generale i concetti operativi di questo tipo non hanno un rilevante potere esplicativo e possono non essere sufficientemente adeguati alla identificazione di determinate classi di sostanze, ma sono alla portata intellettuale del bambino e gli permettono di iniziare il processo di educazione scientifica, contribuendo efficacemente allo sviluppo del pensiero riflessivo È possibile in questo modo iniziare ad attribuire o ad ampliare il significato di cose usuali, classificandole e definendole chimicamente.

 

Il potenziamento delle capacità logico-linguistiche

Sono troppi anche nella scuola superiore gli studenti che, pur dimostrando di conoscere determinati argomenti, li espongono senza logica: non sanno collocare le diverse fasi di un fenomeno o di un avvenimento nella successione spazio-temporale, confondono le cause con gli effetti, ecc; questi risultati sono evidentemente anche il frutto di un insegnamento nozionistico e formalistico.  Anche in questo caso rilevante è il contributo che può essere fornito dall’approccio chimico: vi sono infatti molti fenomeni chimici connessi alla vita quotidiana di cui è facile individuare e descrivere logicamente i molteplici aspetti strutturati spazialmente e temporalmente.  Per arrivare alla definizione operativa di un qualsiasi fenomeno, il bambino deve innanzitutto osservare il fenomeno e descri vedo in modo accurato.

 

Prendiamo come esempio il fenomeno dell’ebollizione: quando mettiamo a riscaldare un becker contenente dell’acqua, ben presto in fondo al becker ha inizio la formazione di bollicine, che tendono a salire nella parte superiore dell’acqua; man mano che l’acqua si riscalda aumenta la quantità di bollicine, e ad un certo punto tutta la superfìcie del liquido è caratterizzata da una agitazione violenta; contemporaneamente è visibile un fumo biancastro che esce dal recipiente, il vapore acqueo.  Se si continua il riscaldamento, la quantità di acqua diminuisce rapidamente ed alla fine il recipiente rimane vuoto.  L’acquisizione del concetto operativo di un fenomeno chimico è possibile grazie all’attivazione di competenze logiche e linguistiche.  Il potenziamento di queste capacità necessita che sia dedicato molto tempo alla descrizione di un fenomeno che, di per sé, si realizza in pochi minuti; potrà essere necessario ripetere gli esperimenti più volte, ed il bambino impiegherà molto tempo per mettere per iscritto la descrizione.  Queste attività sono essenziali sia dal punto di vista scientifico, che logico, che linguistico; in realtà questi non sono che tre aspetti di un unico problema, il potenziamento del pensiero riflessivo.

 

Alcuni limiti del pensiero di Dewey

La principale critica mossa a Dewey in riferimento al suo pensiero pedagogico è quella di aver attribuito troppa importanza alle occupazioni pratiche.  Lydia Tornatore, che pur attribuisce grande rilievo al contributo pedagogico di Dewey, osserva a questo proposito: "Certamente, il nodo principale che gli educatori devono affrontare riguarda l’educazione dell’intelligenza, e non semplicemente l’acquisizione di alcune sezioni di conoscenza scientifica.  Ma l’educazione dell’intelligenza non può essere un ideale trans-storico.  La scelta di valorizzare l’educazione dell’intelligenza, impone il compito di studiare i modi per trasmettere tale patrimonio.  Sviluppare il ragionamento pratico non è un modo sufficiente per dare un’educazione scientifica: Conant e altri critici del metodo di indagine di Dewey hanno giustamente evidenziato i rischi che comporta l'accentuazione dei problemi pratici". [10]

 

Indubbiamente si trovano negli scritti di Dewey dei brani che sembrano avvalorare le tesi dei suoi critici: "un intelligente e continuo lavoro di giardinaggio, di cucina o di tessitura, come pure gli elementari lavori in legno e in ferro, possono essere organizzati in modo da produrre come risultato sicuro non solo l’accumulo di informazioni di importanza pratica e scientifica, in botanica come in zoologia, ma anche (il che è ancora più importante) l’acquisto da parte dello studente di perizia e capacità nei metodi di ricerca e prova sperimentale.  Si deplora comunemente il sovraccarico del curriculum degli studi nell’istruzione elementare.  La sola alternativa ad un ritorno reazionario alla educazione tradizionale del passato sta nel realizzare le possibilità intellettuali implicite nelle varie arti, nei vari mestieri ed occupazioni e nel riorganizzare conseguentemente il curriculum scolastico". [11]

 

Ma il nodo principale dei limiti di Dewey non è questo, e non è neppure la valorizzazione acritica del "metodo sperimentale".  Le interessanti osservazioni critiche effettuate da Schwab al concetto di "metodo scientifico" presente nella maggior parte dei manuali scientifici hanno ben poco a che vedere con Dewey; infatti Dewey, a nostro parere, in "Come pensiamo", non si riferisce alle diverse fasi della ricerca scientifica con l'intenzione di proporre "un metodo" valido in generale tanto nella ricerca scientifica che nell’insegnamento, ma con l’intento di mostrare l’aspetto problematico e processuale dell’acquisizione di nuove conoscenze.  Ciò che è, a nostro parere, carente in Dewey è l'individuazione di proposte didattiche significative, capaci di esemplificare in modo efficace la sua impostazione pedagogica.

 

Si potrebbe obiettare che la presenza di proposte operative in un discorso teorico quale quello di Dewey non sia essenziale; ma non è così, poiché gli esempi sono presenti e sono in generale tali da giustificare la critica precedentemente riportata, di aver attribuito troppa importanza alle occupazioni pratiche.  Il ragionamento deweyiano, nel suo insieme, porta comunque ad escludere questa interpretazione; Dewey infatti: 1) ribadisce costantemente l’importanza di ancorare la costruzione di nuovi concetti sui concetti già posseduti dal bambino, 2) sottolinea l’impossibilità della comprensione di qualsiasi concetto astratto, quando nella struttura cogniti va dello studente è assente il concetto concreto di una cosa o di un fenomeno, 3) indica, come uno degli obiettivi fondamentali della riflessione pedagogica, la ristrutturazione delle discipline in armonia con il principio pedagogico che l’organizzazione sistematica di una disciplina non possa che rappresentare il punto di arrivo del processo educativo.  Questo limite di Dewey, la mancanza di proposte significative in riferimento alle discipline scientifiche, è in realtà un limite della riflessione storico-epistemologie a alla fine dell’Ottocento e agli inizi del nostro secolo; anzi, tenendo conto che la prima edizione di "Come pensiamo" è del 1910, non si può che rimanere stupiti dell’attualità del suo pensiero.

 

Il concetto di metallo

Benché molti esempi di Dewey siano connessi ad occupazioni pratiche, non vi possono essere comunque dubbi che le occupazioni pratiche rappresentino per Dewey non il fine, ma uno strumento per risvegliare interessi e per dare così inizio al processo di conccttualizzazione.  Per Dewey è di fondamentale importanzaeducativaracquisizione da parte del bambino dei concetti scientifici ; l’importanza che attribuisce, nella costruzione dei concetti, al contatto con la vita quotidiana è soltanto un principio psicologico; le critiche di Dewey sono rivolte al metodo formalistico e dogmatico con cui le scienze sono insegnate, ma non investono minimamente le potenzialità di libertà e di autonomia implicite nella conoscenza scientifica.  Vi sono delle considerazioni di Dewey sui concetti scientifici che, se isolale dal contesto, potrebbero addirittura portare ad individuare in Dewey un sostenitore della discontinuità tra l’esperienza del bambino ed il processo educativo: "I concetti comuni, come il concetto ordinario di cane, si basano su qualità in certo modo evidenti, che possono essere facilmente percepite dalle persone di normale sensibilità.  Ma questi concetti non ci portano molto lontano, e solo con grande rischio possono essere estesi e generalizzati fin ad includere casi esteriormente diversi.  Ad essi sono dovute generalizzazioni del tipo di quella che ci fa chiamare "uccello" un pipistrello e "pesce" una balena.  E non soltanto ci portano fuori strada, ma costituiscono inoltre un serio ostacolo alle generalizzazioni del tipo di quelle fondamentali e quasi ovvie nella scienza – elettrone, atomo, molecola, massa, energia, ecc.  È appunto quest’ultima specie di concetti che promuove la scoperta, l’invenzione, ed il controllo delle forze naturali...

 

Se per esempio si chiedesse ad un profano in possesso di notevole esperienza pratica, che cosa egli vuol significare o intende con la parola metallo, egli probabilmente risponderebbe indicando le qualità che servono a riconoscere un determinato metallo o le qualità utili nelle arti pratiche.  Egli includerebbe probabilmente nella sua definizione qualità come la levigatezza, la durezza, la lucentezza e lo splendore, il notevole peso in rapporto alla grandezza, ecc, giacché tali qualità ci mettono in grado di identificare determinate cose con la vista o col tatto; proprietà utili come la capacità di essere lavorate col martello ed essere premute senza rompersi; di essere rese malleabili dal calore ed essere indurite dal freddo, di conservare la forma e la figura date, di resistere alla pressione ed al logorio – e tutto questo senza servirsi di termini come "malleabile" o "fusibile".  Ora un concetto scientifico, anziché adoperare tratti di questa sorta, magari integrati da altri, determina i significati su una base differente.  L’attuale definizione del metallo è, press’a poco, questa: il metallo è un elemento chimico che entra in combinazione con l’ossigeno in modo da formare una base; cioè un composto che si combina con un acido per formate un sale [12].  La classe dei metalli costituisce un gruppo di sostanze di fondamentale importanza pratica da alcuni millenni; l’importanza di alcuni metalli e leghe, quali il ferro ed il bronzo, è stata tale che il loro nome è stato utilizzato per indicare alcuni periodi della storia dell’uomo; ed ancora oggi molti utensili ed oggetti di cui facciamo uso sono fatti di metalli.  Nell’Antichità l’uomo fu in grado di identificare la classe dei metalli per mezzo delle proprietà operative della lavorabilità, della resistenza al logorio, del peso specifico, ecc.  Nel Medioevo, quando vennero scoperte delle sostanze capaci di sciogliere i metalli, iniziò a svilupparsi un nuovo mondo di fenomeni chimici; sulla base di questi nuovi fenomeni, nell’arco di due secoli, il Seicento ed il Settecento, vennero individuati i principi basilari della scienza chimica, sintetizzabili sella seguente gerarchia composizionale

 

sali

basi

acidi

metalli

metalloidi

 

L’affermazione di Dewey "l’attuale defìnizione di metallo è, press’a poco, questa: il metallo è un elemento chimico che entra in combinazione con l’ossigeno in modo da formare una base; cioè un composto che si combina con un acido per formare un sale" è tutt’altro che una definizione semplice; la comprensione di questa definizione presuppone deweynianamente un sistema complesso di concetti.  Indubbiamente tra questo concetto di metallo e quello precedente vi sono delle differenze, ma queste non sono connesse al fatto che solo questo concetto è un concetto scientifico.  La differenza risiede invece nel fatto che questo concetto di metallo (ed a maggior ragione il concetto contemporaneo, espresso in termini di configurazione elettronica) è un concetto della struttura sistematica della scienza chimica; per questo motivo, anche se indubbiamente ha una maggiore capacità esplicativa, non può essere acquisito nella scuola elementare.  Nella scuola elementare e possibile, partendo dall’esperienza quotidiana, ed in questo caso anche dall’esperienza di cucina, ed effettuando gli opportuni esperimenti, arrivare ad individuare la classe dei metalli proprio sulla base delle proprietà operative della lavorabilità, della resistenza al logorio, della conducibilità del calore, del peso specifico.

 

Un'ipotesi per l'insegnamento della chimica nella scuola elementare

Esistono altri criteri utili, in aggiunta alle considerazioni epistemologiche e psicopedagogiche finora sviluppate, per affrontare il problema centrale del rinserimento delle osservazioni sperimentali all’'interno della struttura educativa?  In particolare, per la chimica, che è costituita da una quantità immensa di fenomeni, quali sono le sostanze e le trasformazioni che è necessario privilegiare nella scuola elementare?

 

Sono quei fatti chimici che hanno svolto contemporaneamente un ruolo fondamentale sia nel processo evolutivo dell’uomo che nello sviluppo del pensiero chimico.  Non credo che il secondo aspetto abbia bisogno di qualche spiegazione.  In riferimento al primo, ritengo che il raccordo tra la storia dell’umanità e la chimica sia essenziale sia per la storia che per la chimica, in quanto permette di: 1) evidenziare, ad un livello elementare, che la chimica, che solitamente appare come una scienza incomprensibile, specialistica, in realtà si occupa di fenomeni, di sostanze, di ipotesi strettamente connesse alla vita ed alla civiltà dell’uomo; 2) dare concretezza ad alcuni concetti fondamentali della storia, di per sé difficilmente comprensibili al bambino, per esempio della relazione esistente tra la disponibilità di determinati materiali e la civiltà (l’inizio della storia stessa viene sommariamente indicato con il passaggio dall’età della pietra all’età dei metalli).  Cinque classi di sostanze costituiscono il perno di questo percorso: i combustibili, i metalli, gli acidi, le sostanze basiche, i sali. Queste classi di sostanze, che sono ancora oggi basilari nell’organizzazione sistematica della chimica, hanno svolto un ruolo centrale nella storia dell'uomo:

 

1) la scoperta del fuoco, avvenuta circa un milione di anni fa, ha probabilmente rappresentato una delle tappe più importanti dell’evoluzione umana.  In tempi molto più recenti, il perfezionamento delle tecniche del fuoco rese possibile la produzione di materiali caratteristici del passaggio dalla preistoria alla storia: i metalli, le ceramiche, la calce, ecc.  Infine le immense quantità di energia, che sono necessarie alla vita della società contemporanea, vengono ancora oggi ricavate, in prevalenza dai combustibili;

2) i metalli erano già conosciuti nell’età della pietra; ma soltanto intorno al 4000 A.C., quando venne scoperta la tecnica della riduzione dei minerali a metalli, ebbe inizio un nuovo stadio della civiltà; infatti con la disponibilità di grandi quantità di metalli fu possibile la costruzione di utensili e di armi molto più utili di quelli ricavabili della pietra;

3) nel periodo compreso fra il tardo Medioevo e la fine del Seicento tra classi di fondamentale importanza si affiancarono ai combustibili ed ai metalli, quella degli acidi, delle basi, dei sali, in particolare quella degli acidi minerali che non era nota nell’antichità; gli acidi solforico, nitrico e cloridrico, che furono scoperti durante il Medioevo, si dimostrano sostanze molto utili per la proprietà caratteristicadegli acidi, l’aggressività: erano infatti in grado di sciogliere materiali non solubili in acqua, quali i metalli allora conosciuti, il marmo, ecc.  Se fino ad allora, la maggior parte dei prodotti artificiali inorganici erano stati ricavati per mezzo del fuoco, da allora in poi gli acidi e le basi diventarono lo strumento fondamentale delle trasformazioni chimiche, fu possibile ricavare grazie a loro molte nuove sostanze utili all’uomo.

 

Nella tabella seguente è indicato lo schema del progetto di insegnamento della chimica nella scuola elementare, ispirato ai criteri psicopedagogici ed epistemologia indicati in questo articolo [13].

 

I combustibili

la combustione

le proprietà macroscopiche

le proprietà operative

la solubilità

l’aspetto quantitativo della solubilità

la costanza della temperatura di ebollizione

la distillazione

l’evaporazione

l’inquinamento ambientale

 

I metalli

la riduzione dei minerali a metalli

proprietà dei metalli

la lavorabilità

la conducibilità del calore

la durezza

la fusione

il comportamento anomalo dell’acqua

la costanza della temperatura di fusione

calore e temperatura

la dilatazione

il termometro

tre scale di temperatura

separazione dei miscugli

pesante e leggero

il peso specifico

la misura

il Sistema Metrico Decimale

 

Gli acidi. Le sostanze basiche. I sali

gli acidi sciolgono

l’effervescenza

gli acidi organici

la velocità di reazione

le basi sciolgono

l’estrazione della potassa dalla cenere

la filtrazione

la reazione di neutralizzazione

la cartina al tornasole

la scala di pH

 

Note

1. J. Dewey, Come pensiamo, Firenze, la Nuova Italia, 1961, pp. 235-237.

2. Ivi, p. 160.

3. Ivi, p. 333.

4. Ivi, pp. 65-66.

5. La scoperta dell’ossigeno è strettamente connessa alla fondazione scientifica della chimica, realizzata da Lavoisier negli ultimi decenni del Settecento.  Il concetto "ossigeno" è uno degli esempi più emblematici della complessità del rapporto esistente tra fatti e teorie.

6. Ivi, pp. 111, 268.

7. R. Maragliano, B. Vertecchi, La programmazione didattica, Roma, Editori Riuniti, 1977, pp. 80-81.

8. J. Dewey, op. cit, pp. 153-154.

9. Ivi, pp. 222-223.

10. L. Tornatore,Continuità e discontinuità tra senso comune e scienza, in C. Pontecorvo, L. Fusé, Il curricolo: prospettive teoriche e problemi operativi, Torino, Loescher, 1981, pp. 372-373.

11. J. Dewey, op. cit, p. 310.

12. Ivi, pp. 267, 247, 248.

13. Questo progetto è stato pubblicato nei primi mesi del 1990 nella colonna del CIDI, presso l’editore Angeli, con il titolo "La prima chimica".

 

 

Pubblicato originariamente su La Chimica nella Scuola, 1991, 3-4, 2-7. Riprodotto con l’autorizzazione del Prof. Pierluigi Riani, direttore di CnS.