Dal laboratorio di matematica al laboratorio di falegnameria: una sperimentazione didattica nella scuola secondaria di I grado

The thesis presents the design, implementation, and analysis of a teaching experiment in lower secondary school, aimed at a class of 6th-grade students. The teaching experiment comprises a series of didactic activities introducing algebraic thinking through the study of a geometric pattern (the "square frames"), set within a real-world context, which required students to assume the role of a group of craftsmen. The activities were adapted from those proposed in the European project "PMATHS: Learning Mathematics Through Pluriliteracies." These activities were structured by intertwining the methodologies of the mathematics laboratory, cooperative learning, and problem-based learning. The experiment also included a phase of work in a carpentry laboratory, where the students constructed the frames that had been the focus of the classroom activities. Additionally, the experiment involved parental engagement to foster dialogue between families and students and to facilitate the sharing of knowledge acquired during the project. Throughout the teaching experiment, all classroom and laboratory activities were recorded; the worksheets completed by the students during the various phases were collected and analyzed, as were the self-assessment questionnaires completed at the end of the group work. The study specifically focuses on the students' learning processes, emphasizing the semiotic aspects of the activities that contribute to the creation of mathematical meanings, the strategies employed by student groups to solve the assigned problems, and the interactions among group members within the framework of cooperative learning dynamics. The analysis of the collected data clearly indicates that a deep understanding of mathematical concepts requires the ability to interrelate the various modes of representation characteristic of mathematics. Furthermore, the study discusses the potentialities and limitations of cooperative learning in relation to the specific roles assigned during the activities.

La tesi presenta la progettazione, implementazione e analisi di una sperimentazione didattica nella scuola secondaria di I grado, rivolta a una classe di studenti del grado 6. La sperimentazione didattica si compone di una serie di attività didattiche di introduzione al pensiero algebrico a partire dallo studio di un pattern geometrico (le “cornici quadrate”) inserito all’interno di un contesto di realtà, che ha richiesto agli studenti di calarsi nei panni di un gruppo di artigiani. Le attività sono state rielaborate a partire dalle attività proposte nel progetto europeo “PMATHS: Learning Mathematics Through Pluriliteracies”. Impostate intrecciando la metodologia del laboratorio di matematica, del cooperative learning e del problem based learning, esse hanno previsto anche una fase di lavoro in un laboratorio di falegnameria, in cui la classe ha potuto costruire con le proprie mani le cornici che erano state oggetto del lavoro in classe. In ultimo, la sperimentazione ha previsto il coinvolgimento della genitorialità, per favorire un dialogo tra famiglia e studenti e la condivisione del sapere acquisito durante il percorso. Durante la sperimentazione didattica, tutte le attività svolte in classe o nel laboratorio sono state videoregistrate; le schede di lavoro compilate dagli studenti durante le varie fasi sono state raccolte e analizzate, così come i questionari di autovalutazione svolti al termine del lavoro di gruppo. In particolare, lo studio si concentra sui processi di apprendimento degli studenti, focalizzando l’attenzione sugli aspetti semiotici dell’attività che concorrono alla creazione di significati matematici, sulle strategie messe in atto dai gruppi di studenti per risolvere i problemi assegnati e sulle interazioni tra i membri dei gruppi di lavoro alla luce dei ruoli previsti dalle dinamiche del cooperative learning. Dall’analisi dei dati raccolti durante la sperimentazione emerge chiaramente che non si perviene a una comprensione profonda dei concetti matematici senza la capacità di mettere in relazione i diversi registri di rappresentazione caratteristici della matematica. Il lavoro discute inoltre alcune potenzialità e limiti del lavoro cooperativo in relazione agli specifici ruoli che sono stati assegnati nel corso dell’attività.