Lezioni sulla complessità a cura di Stefania Stefanini e Francesco Colaianni docenti di scienze sociali e filosofia presso Istituto A. Pieralli - Perugia

sommario: la complessità | sperimentazione didattica | sistemi e modelli

LA SPERIMENTAZIONE

• asse storico –antropologico
• dimensione scientifica all’approccio per problemi del nucleo dei saperi fondanti  

• Gli indirizzi di politica scolastica della Commissione Europea 

• necessità di integrazione fra tutti i sistemi scolastici europei e validità europea dei titoli di studio
• necessità di dar vita a sistemi formativi integrati: università, scuole, centri per l’impiego ,imprese, enti territoriali, associazioni di categoria…
• necessità di una formazione iniziale solida (apprendimento di almeno tre lingue comunitarie) e formazione permanente
• necessità di stabilire standard di prestazione e di certificazione delle competenze  

• Il nuovo Esame di Stato Berlinguer 1997/98-   
• esame attualmente condotto dai docenti curricolari alla sola presenza di un presidente esterno.( in origine, con le commissioni”miste” l’esame era momento di confronto e auto-valutazione dei curricoli delle singole scuole )
•  Accordo per il lavoro (Patto sociale del 1993 e Patto di Natale 1996)
•  I sindacati lavorano insieme ai settori produttivi per individuare i profili delle nuove figure professionali-base descritti in termini di competenze culturali, specifiche e trasversali ( saper lavorare in gruppo, saper assumere responsabilità, acquisire autonomia, comprendere i processi, contestualizzare l’esperienza)
• Il Sistema Formativo Integrato (L. 196/97 accordo Stato /Regioni) 
• L.9/99, Obbligo scolastico 
• L.30/2000, RIORDINO DEI CICLI – collocazione LSS nell’ambito scientifico

• La prospettiva dell’educazione “ per tutta la vita”
• Il recupero delle risorse umane ( il problema della dispersione scolastica)
• Il tema delle competenze
• La riflessione sui nuclei fondanti  e i saperi essenziali

“I contenuti essenziali per la formazione di base” marzo 1988 Commissione dei Saggi

• Le epistemologie costruttivistiche e la teoria delle intelligenze multiple
• Le teoria della complessità
• L’internazionalizzazione del mondo del lavoro
• La multiculturalità
• I nuovi linguaggi.

• ha per oggetto di studio l’uomo e la società complessa
• riflette su una delle massime provocazioni del nostro tempo : la complessità 
• tiene conto dei principi contenuti nel Art.21, L. 59/99 – AUTONOMIA delle istituzioni scolastiche (legge che ha lunghi tempi di riflessione : il primo ddl sull’Autonomia si deve al ministro Galloni nel 1988)
• ha un modello organizzativo leggero e funzionale
  •  asse culturale,  ordinamenti, profilo formativo, mappa delle competenze d’Indirizzo
  • vengono definiti a livello nazionale
  • si prevede una verifica esterna del raggiungimento degli obiettivi
  • si istituiscono le reti fra scuole per il monitoraggio della sperimentazione e le Scuole Polo  

• rivisita i programmi Brocca
  • dagli obiettivi formativi alle competenze (certificazione e port-folio)
  • dall’enciclopedismo  alle 30 ore settimanali
  • dall’ area di progetto allo stage  

• vuole essere espressione di una nuova licealità
  • l’operatività coniugata ad uno studio approfondito e mirato  

• sperimenta una revisione dei saperi
  • in collaborazione con l’Università 

• costruisce i programmi sui saperi essenziali
  • monte orario biennale/triennale, si ragiona non più per “ore” di insegnamento a orario settimanale fisso  

• prevede l’integrazione dei contenuti disciplinari
  • ore di compresenza e lavoro integrato tra docenti
  • attraverso un approccio reticolare/ sistemico
• prevede l’insegnamento della multimedialità  
• prevede stage formativi come risorsa per un sistema scolastico integrato

La L. 122/97 Pacchetto Treu

• crea le condizioni per un sistema integrato e indica la possibilità di fare stage e tirocinii di formazione e di  orientamento.
• adotta un modello organizzativo e curricolare flessibile
  • organizzazione modulare
  • orientamento non “ a cascata” ma” radiale”
  • sistema dei crediti formativi
• suddivide il quadro orario in “area di equivalenza e di indirizzo” ( 28 ore) e “committenza locale”  o “area di integrazione” ( 2 ore )  
• opera per una integrazione con il territorio.

• Abrogazione della L.30/2000
• Legge n. 3/2001 di riforma del Titolo V
• Nel 2001 la sperimentazione viene”congelata” , non è più riconosciuta la funzione delle scuole polo
• La finanziaria del 2002 elimina l’organico funzionale
• Riforma Moratti L.53/ 2003
• Associazione” Le scienze sociali in classe” Fe,marzo 2003
• Seminario di studi.”Sperimentazione e  Riforma”, Fiuggi 2004
• Schema di decreto sul secondo ciclo. Gli OSA e il LICEO delle SCIENE UMANE , febbraio 2005
• 14/10/2005 approvazione Decreti legislativi relativi alla riforma della scuola   

1. la teoria del curricolo quale elemento fondante dell’idea di Autonomia
   • Come si costruisce un curricolo?
2. approccio al modello teorico delle competenze 

• sulle attitudini  -  assimila il termine a quello di capacità
• sui saperi -  legge competenza come “saperi messi in atto”
• sui “saper –fare”-  definisce competenza come un saper fare operazionale valido
• sui saperi, saper fare e saper essere - come insieme strutturato di conoscenze, abilità ed atteggiamenti necessari per l’ efficace svolgimento di un compito lavorativo
• sui comportamenti/saper-essere - strettamente legato alla personalità dell’individuo (saper essere!). In questo caso la competenza è resa tale da alcune disposizioni personali, motivazionali…
• sulle competenze cognitive -  in questo caso la competenza viene rappresentata come la capacità generativa di risolvere un problema nuovo in un dato contesto

3. integrazione disciplinare  

• pluridisciplinarietà come scambio di dati e informazioni tra saperi diversi
• interdisciplinarietà come comunicazione e integrazione tra contenuti e metodi di saperi diversi
• trandisciplinarietà come nuova forma di sapere. Valorizza le conoscenze delle singole discipline che, alimentandosi le una dalle altre, riescono a dare una visione del mondo che singolarmente con la loro parzialità non avrebbe mai potuto raggiungere.

4. sistema di valutazione 

5. azioni di supporto all’autonomia  

6. innovazione e cambiamento 

Stefania Stefanini

Lezioni sulla complessità a cura di Stefania Stefanini e Francesco Colaianni docenti di scienze sociali e filosofia presso Istituto A. Pieralli - Perugia

sommario: la complessità | sperimentazione didattica | sistemi e modelli

fig.1: Il metodo scientifico tradizionale

fig.2: Il metodo scientifico attuale

fig. n. 3 Sistemi biologici, sistemi naturali: relazioni e omeostasi

fig. n. 4 Analisi sistemica dei contenuti nel quinquennio

fig. n. 5 Confronto tra approccio analitico e approccio sistemico

Apprendimento e memoria in Vitro Da P.G. Montarolo – S.Schacher “Apprendimento e memoria in vitro”   […] I mezzi che l'uomo, come la maggior parte delle specie animali, ha a disposizione per adattarsi all'ambien­te sono essenzialmente due: l'evoluzione biologica e l'ap­prendimento. L'evoluzione biologica, legata al corredo cromosomico, è un processo lento, misurabile in termini di migliaia se non di milioni di anni negli organismi su­periori; l'apprendimento è, invece, un processo rapido e il suo ambito temporale è l'arco di vita dell'organismo. Per poter sopravvivere un animale deve essere in grado di riconoscere certe relazioni chiave tra situazioni ed eventi esterni. Deve, per esempio, saper distinguere la preda dal predatore, un frutto buono da uno velenoso. Vi sono due possibilità per arrivare a queste conoscenze; la capacità di distinguere tra due alternative può essere programmata nel sistema nervoso centrale fin dalla nascita, oppure si può acquisire tramite l'apprendimento. [...] Gli organismi più complessi hanno la capacità di adattarsi alle nuove situazioni che, di volta in volta. si presentano nel corso della loro esistenza. Questa capacità di adattamento deri­va dal fatto che l'esperienza può modificare il sistema nervoso e quindi il comportamento dell'animale. In questo concetto di adattabilità è racchiuso il significato dei termi­ni apprendimento e memoria.   [..] Una possibile strategia per comprendere i meccani­smi cellulari dell'apprendimento e della memoria consi­ste nel descrivere esattamente il circuito nervoso che presiede a un comportamento plastico, vale a dire modificabile dall'esperienza. Successivamente si deve analizzare la natura delle modificazioni indotte dall’ ap­prendimento nella catena neuronale. Questa non è un' im­presa facile se si studiano i fenomeni nei vertebrati supe­riori. Infatti il numero di neuroni coinvolti in comportamenti semplici, come ceni riflessi di difesa dei mammife­ri, è dell'ordine di diverse migliaia. [...] È possibile Superare in parte queste difficoltà individuando compor­tamenti plastici in animali dotati di Sistema nervoso molto semplice. Questo è il principio da cui alla fine degli anni  sessanta partì  Eric R. Kandel della Columbia University. Come oggetto di studio egli scelse Aplysia califòrnica, un mollusco gasteropodo marino che ha un sistema nervoso centrale relativamente semplice formato da circa 20 000 neuroni, distribuiti principalmente in nove raggruppa­menti, i gangli. I corpi cellulari di alcuni neuroni di Aplysia possono raggiungere il diametro di 1,5 millimetri (le più grosse cellule nervose dell'uomo hanno un diametro circa 30 volte inferiore).[...].   L'apprendimento. grazie allo studio di etologi come Konrad Lorenz e Kikolaas Timbergen. si è rivelato una proprietà molto diffusa nel regno animale. Ciò non significa che i processi di apprcndimento ncll’uomo e in Aplysia siano uguali, ma sta a indicare che. nei due organismi, si possono riconoscere alcuni meccanismi comuni, conservatisi attraverso la filogenesi. Sono proprio questi aspetti comuni che si vuole identificare e descrivere, utilizzando animali dotati di un sistema nervoso centrale molto più semplice di quello dell'uomo. Il comportamento analizzato da Kandel e dai suoi collaboratori è un semplice riflesso di difesa: il riflesso di retrazione della branchia e del sifone. La branchia è l'organo respiratorio; il sifone è un'estroflessione imbutiforme di una struttura chiamata mantello, la cui parte membranosa ricopre la branchia. Una stimolazione tattile del sifone produce una rapida e prolungata retrazione della branchia all'interno della cavità del mantello.[…]   Una decina di stimolazioni tattili del sifone, ripetute a intervalli regolari di 20-30 secondi, produce una progres­siva riduzione della durata e dell' ampiezza della retrazione fino alla soppressione del riflesso. La diminuzione o la scomparsa della risposta può persistere per poche ore o per alcuni giorni a seconda della durata del protocollo di stimolazione utilizzato. Si parla di assuefazione rispetti­vamente a breve e a lungo termine.   Dapprima Kandel e i suoi collaboratori hanno studiato i meccanismi cellulari alla base dell' assuefazione a breve, termine e hanno identificato la causa della riduzione della risposta comportamentale nella diminuzione della trasmissione a livello delle sinapsi che i neuroni sensoriali formano con le cellule bersaglio che in questo caso sono gli interneuroni e i motoneuroni. In seguito Mark Klein della Columbia University ha scoperto che la riduzione della trasmissione sinaptica era dovuta alla progressiva diminuzione dell'entrata di ioni calcio (Ca++) nella cellula sensoriale durante i potenziali d'azione generati dalle ripetute stimolazioni tattili, La riduzione del flusso di Ca++ diminuisce la quantità di neurotrasmettitore liberato dalle terminazioni dei neuroni sensoriali, [...] Il neurotrasmettitore non viene liberato come singola  molecola, bensì in pacchetti multimolecolari chiamati quanti. Si ritiene che i quanti siano contenuti in strutture subcellulari, le vescicole, presenti in grande quantità nelle terminazioni presinaptiche. Le vescicole si aprono e liberano il loro contenuto nello spazio intersinaptico solo se vengono a contatto con strutture specializzate della parte  interna della membrana cellulare, i si ti attivi (o zone attive). Il quanto di trasmettitore, interagendo con lo specifico recettore sulla membrana del neurone postsinaptico, causa una piccola variazione (dell'ordine di microvolt) del potenziale di membrana: il potenziale postsinaptico in miniatura. La contemporanea liberazione e di migliaia di quanti produce, invece, una più ampia variazione (dell'ordine di millivolt), il normale potenziale postsinaptico. Questa liberazione ingente di mediatore chimico è causata prevalentemente dall' ingresso, nella terminazione presinaptica, di Ca++ durante il potenziale d'azione. Il Ca++ infatti permette l'interazione delle vescicole con la zona attiva. [...]   Un'altra forma di plasticità comportamentale molto stu­diata dal gruppo della Columbia University è la sensibilizzazione. [...] Una scossa elettrica alla testa o alla coda di Aplysia fa sì che la successiva stimolazione tattile del sifone produca una contrazione della branchia più intensa e duratura di quella che si osserva in seguito a una analoga stimolazione prima della scossa; il meccani­smo cellulare di questo aumento della risposta comportamentale è in un certo qual modo opposto a quello responsabile dell'assuefazione. Infatti. la trasmissione del segnale a livello della sinapsi sensomotoria diminui­sce nell'assuefazione, mentre viene potenziata nella sensibilizzazione. L' aumento è dovuto all'azione di neuroni facilitanti (NF), non inclusi nel circuito del riflesso di retrazione della branchia e attivati dallo stimolo nocivo applicato alla testa o alla coda.[...] Si hanno valide ragioni per ritenere che uno dei neuromediatori liberati dai neuroni facilitanti sia la serotonina che agisce sulla cellula sensoriale. Uno di noi (Samuel Schacher) è riuscito a ricostruire in coltura la cmponente essenziale del riflesso. Con fine tecnica chirurgica si rimuovono dal ganglio addominale alcuni neuroni sensoriali e un motoneurone [. .1 Metten­doli in stretta vicinanza in una capsula di Petri contenente un opportuno mezzo di coltura essi formano alcune sinapsi sensomotorie. [...] La sensibilizzazione a breve termine in vivo si ottiene sottoponendo la coda dell' animale a una scossa elettrica. In vitro siamo ricorsi, invece, a uno dei presunti mediatori utilizzati dai neuroni facilitanti: la serotonina. L'aggiunta al mezzo di coltura di 2 millimetri cubi di serotonina determina l'incremento, per qualche minuto, del potenziale post-sinaptico eccitatorio del neurone sensoriale. In collaborazione con Robert Hawkins, abbiamo ottenuto lo stesso risultato con un esperimento più elegante, ese­guito su un circuito trineuronale. Il neurone aggiunto alla componente sensomotoria del riflesso è uno dei neuroni facilitanti attivato dalla sti­molazione elettrica della coda. Nel ganglio addominale questa cellula nervosa è in contatto sinaptico con i neuroni sensoriali. In coltura la stimolazione elettrica intracellulare del neurone facilitante produce, come la serotonina, una facilitazione della trasmissione a livello della sinapsi sensomotoria. Francesco Belardetti, ora all' Università del Texas a Dallas, mediante registrazioni effettuate su cellule sensoriali in coltura ha dimostrato che la serotonina, come nel ganglio, esercita la sua azione di modulazione della trasmissione sinaptica chiudendo il canale S per il potassio e aumentan­do, in questo modo, la durata del potenziale d'azione.

fig. n. 6 Il ciclo del carbonio

fig. n. 7 Sistema nervoso: controllo e integrazione

fig. n. 8 Sistemi produttivi: agroecosistemiSistema nervoso: controllo e integrazione