Francesca Martignone - Competenze di lettura, interpretazione dei dati INVALSI

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Francesca Martignone - Competenze di lettura, interpretazione dei dati INVALSI
Competenze di lettura, interpretazione dei dati INVALSI
         e ricaduta sulla ri-progettazione

               Francesca Martignone
          francesca.martignone@uniupo.it

                      Casale Monferrato, 2019
Francesca Martignone - Competenze di lettura, interpretazione dei dati INVALSI
Obiettivi del corso di formazione
 Analizzare quesiti e risultati delle prove
 INVALSI di matematica, riflettendo sulle
     possibili potenzialità didattiche
     dell’utilizzo di questi materiali

                 Casale Monferrato, 2019
Francesca Martignone - Competenze di lettura, interpretazione dei dati INVALSI
Programma del corso

      Incontri                                  Argomenti

                       Introduzione al corso. La probabilità nelle prove
07 marzo               INVALSI. Condivisione delle linee guida per l’analisi
Orario: 14:30 -17:30   dei materiali.
                       Attività di laboratorio: analisi di quesiti INVALSI e
14 marzo               produzione di quesiti in verticale. Progettazione di
Orario: 14:30 -17:30   attività.

                       Presentazione dei materiali prodotti dai diversi
11 aprile              gruppi.
Orario: 14:30 -17:30

                              Casale Monferrato, 2019
Francesca Martignone - Competenze di lettura, interpretazione dei dati INVALSI
Iniziamo ad affrontare il tema della
  probabilità con alcune riflessioni
         epistemologiche
            e didattiche

              Casale Monferrato, 2019
Francesca Martignone - Competenze di lettura, interpretazione dei dati INVALSI
• La statistica e la probabilità costituiscono
  una branca particolare dalla matematica
• Funzionano in modo rigoroso, ma diverso
  da come funziona il resto della matematica
• Introducono e sviluppano un modo di
  pensare sconosciuto alla matematica
  “classica”: il criterio aleatorio, il
  ragionamento del possibile ecc.

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Francesca Martignone - Competenze di lettura, interpretazione dei dati INVALSI
Cosa si trova su alcuni libri di
            testo
  Attenzione a come sono proposti
          alcuni probelmi!

             Casale Monferrato, 2019
Francesca Martignone - Competenze di lettura, interpretazione dei dati INVALSI
Casale Monferrato, 2019
Francesca Martignone - Competenze di lettura, interpretazione dei dati INVALSI
La definizione classica della
               probabilità
La probabilità di un evento E si può determinare considerando i casi
possibili (supposti egualmente possibili) e i casi favorevoli (in cui si
verifica l'evento).

Definiamo PROBABILITA’ di un evento il rapporto tra il numero dei casi
favorevoli e il numero dei casi possibili, supposti egualmente possibili.
                                          n casi favorevoli
                                  P(E ) 
                                           n casi possibili
Ad esempio, la probabilità dell’uscita di un numero pari nel lancio di UN dado
non truccato è 3/6=1/2, perché i “casi favorevoli” sono tre (le facce 2, 4, 6) e i
casi possibili egualmente possibili sono sei (le facce 1, 2, 3, 4, 5, 6).

                                 Casale Monferrato, 2019
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I casi favorevoli sono
                          un sottoinsieme di
                          quelli possibili, non
                          un altro insieme ad
                          esso disgiunto.

Casale Monferrato, 2019
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Manca l’indicazione
                          “Casi ugualmente
                          possibili”

Casale Monferrato, 2019
Casale Monferrato, 2019
Due errori!
                          • I casi
                            favorevoli
                            all’evento
                            somma=5
                            sono 4
                          • Non si scrive
                            5=5/36

Casale Monferrato, 2019
Casale Monferrato, 2019
Manca l’indicazione
                           “Casi ugualmente
                           possibili”

                           La probabilità è 5/13

                          Non sono rappresentate
                          le probabilità!

                            10 estrazioni sono poche
                            (vedi Legge Empirica del
                            caso)!

Casale Monferrato, 2019
Alcuni esempi di misconcezioni
   tratti da questo articolo

           Casale Monferrato, 2019
Test a risposta multipla somministrati a un campione di 98 studenti
israeliani:
• 20 di grado 5 (10-11 anni)
• 20 di grado 7 (12-13 anni)
• 20 di grado 9 (14-15 anni)
• 20 di grad0 11 (16-17 anni)
• 18 di studenti universitari (futuri insegnanti di matematica)

Nessuno studente aveva mai seguito corsi di probabilità
Gli studenti non conoscevano lo scopo dell’indagine

Campione ben stratificato rispetto al livello socioeconomico e al
background culturale

                          Scopo:
      studiare, al variare dell’età, l’evoluzione dei
           misconcetti legati alla probabilità
                             Casale Monferrato, 2019
In un particolare gioco del lotto, il giocatore deve
scegliere 6 numeri da un totale di 40 numeri a
disposizione.
Vered ha scelto 1,2,3,4,5,6.
Ruth ha scelto 39,1,17,33,8,27.
Chi ha più probabilità di vincere?

                      Casale Monferrato, 2019
In un particolare gioco del lotto, il giocatore deve
          scegliere 6 numeri da un totale di 40 numeri a
          disposizione.
          Vered ha scelto 1,2,3,4,5,6.
          Ruth ha scelto 39,1,17,33,8,27.
          Chi ha più probabilità di vincere?

Vered ha più probabilità di vincere

Ruth ha più probabilità di vincere
(main misconception)

Hanno la tessa probabilità di vincere

                                      Casale Monferrato, 2019
Lanciando una moneta, ci sono due possibili esiti: testa o
croce.
Ronni ha lanciato tre volte la moneta e ha ottenuto tutte e
tre le volte testa.
Ronni sta per lanciare di nuovo la moneta: qual è la
probabilità che ottenga per la quarta volta testa?

                        Casale Monferrato, 2019
Lanciando una moneta, ci sono due possibili esiti:
testa o croce.
Ronni ha lanciato tre volte la moneta e ha ottenuto
tutte e tre le volte testa.
Ronni sta per lanciare di nuovo la moneta: qual è la
probabilità che ottenga per la quarta volta testa?

                      Casale Monferrato, 2019
Immagina di tirare due dadi contemporaneamente.
Quale evento ha più probabilità di verificarsi?
•Ottenere la coppia 5-6
•Ottenere la coppia 6-6
•Le due coppie hanno la stessa probabilità di uscita

                     Casale Monferrato, 2019
Immagina di tirare due dadi contemporaneamente.
Quale evento ha più probabilità di verificarsi?
•Ottenere la coppia 5-6
•Ottenere la coppia 6-6
•Le due coppie hanno la stessa probabilità di uscita

                          Casale Monferrato, 2019
SCUOLA SECONDARIA DI
       PRIMO GRADO
Traguardi per lo sviluppo delle competenze
Nelle situazioni di incertezza (vita quotidiana,
  giochi, …) si orienta con valutazioni di
  probabilità
Obiettivi di apprendimento
In semplici situazioni aleatorie, individuare gli eventi elementari, assegnare a
essi una probabilità, calcolare la probabilità di qualche evento, scomponendolo
in eventi elementari disgiunti.
Riconoscere coppie di eventi complementari, incompatibili, indipendenti.

                               Casale Monferrato, 2019
Quesito
INVALSI
Grado 08
  2011

           Casale Monferrato, 2019
Item a.

Casale Monferrato, 2019
Item b.

Casale Monferrato, 2019
Quesito INVALSI
   Grado 08
     2010

                  Casale Monferrato, 2019
Casale Monferrato, 2019
Casale Monferrato, 2019
Casale Monferrato, 2019
Nella scuola primaria
Traguardi per lo sviluppo delle competenze
TP-VIRiconosce e quantifica, in casi semplici,
  situazioni di incertezza.

 Obiettivi di apprendimento

 Ob5-40 In situazioni concrete, di una coppia di eventi intuire e
 cominciare ad argomentare qual è il più probabile, dando una
 prima quantificazione nei casi più semplici, oppure riconoscere
 se si tratta di eventi ugualmente probabili.

                          Casale Monferrato, 2019
Grado 5 - 2016

                 Casale Monferrato, 2019
Grado 5

          Casale Monferrato, 2019
Dall’analisi di un quesito
 alle attività in classe…

          Casale Monferrato, 2019
Grado 5                              Quesito INVALSI proposto
D24 2016                                durante un corso di
                                      formazione per docenti
                                     del primo ciclio su cui si è
                                       svolta l’analisi a priori

           Casale Monferrato, 2019
Casale Monferrato, 2019
Analisi a priori

             Casale Monferrato, 2019
Dall’analisi
    a priori
  alla attività
  nelle classi

Progettare e sviluppare nuove attività didattiche che
   tengano conto delle analisi a priori svolte e dei
         risultati statistici di alcuni quesiti

                    Casale Monferrato, 2019
Laboratorio di matematica
Nelle Indicazioni Nazionali per il primo ciclo d’istruzione:

In matematica, come nelle altre discipline scientifiche, è elemento fondamentale il
laboratorio, inteso sia come luogo fisico sia come momento in cui l’alunno è attivo,
formula le proprie ipotesi e ne controlla le conseguenze, progetta e sperimenta, discute e
argomenta le proprie scelte, impara a raccogliere dati, negozia e costruisce significati,
porta a conclusioni temporanee e a nuove aperture la costruzione delle conoscenze
personali e collettive. (p.49)
                   Casale Monferrato, 2019
L’insegnante può intervenire nei lavori di
                                                  gruppo e chiedere ad esempio: «perché hai
                                                       fatto così?» «Prova a spiegarlo…»…

Immaginare tante diverse                                                                 Produzione
strategie risolutive esplicitando                         Attività di
                                                                                            di testi
                                                                                        (disegni, testi,
                                                         risoluzione
tutti i possibili passaggi                            di un problema
                                                                                       ecc.) individuale
                                                                                         o di piccolo
                                                                                            gruppo

Confrontare processi diversi che
producono risultati simili                                                Produzione
                                                                            collettiva
                                                                              di testi
                                                                         (Discussione
Interpretare diversi risultati,                                           matematica
                                                                          orchestrata
ricostruendo i possibili percorsi                                       dall’insegnante)
che li hanno prodotti
                                                       L’insegnante nella discussione può
                                                     chiedere : «cosa abbiamo scoperto?»;
                                                     oppure può guidare l’attività dicendo:
                                                    «condividiamo una soluzione comune»…
                                    Casale Monferrato, 2019
Estratti da attività didattiche

           Casale Monferrato, 2019
Materiali raccolti nelle classi

Casale Monferrato, 2019
Materiali raccolti nelle classi

Casale Monferrato, 2019
Materiali raccolti nelle classi

Casale Monferrato, 2019
Materiali raccolti nelle classi

Casale Monferrato, 2019
Item              Errate   Corrette
                                         Mancate
             Dati e previsioni   D22_a             16,7%    81,4%
                                         1,8%
             Dati e previsioni   D22_b             12,8%    85,2%
                                         2,0%

                            Adatto per la creazione di catene
                                      in verticale
Casale Monferrato, 2019
Il quesito chiede agli studenti di
completare un disegno dato, in
modo tale da rappresentare
graficamente due eventi elementari
legati all’estrazione di una pallina
da un sacchetto. Le informazioni
utili per rispondere alla richiesta
sono presentate in due diversi
registri: uno iconico-grafico e uno
verbale-scritto.

  Casale Monferrato, 2019
Il Per rendere ancora più chiara e
esplicita la consegna, nel testo del
quesito è mostrato un esempio,
anch’esso descritto in forma
verbale e rappresentato attraverso
un disegno.

  Casale Monferrato, 2019
Come si legge nella Guida alla Lettura, lo scopo del
quesito è quello di “rappresentare delle situazioni che
corrispondono a eventi con specifiche probabilità”; in
altre parole, lo studente deve costruire una situazione
in cui la probabilità di un evento sia maggiore (item a) o
uguale (item b) alla probabilità di un secondo evento
descritto a parole. Si tratta di una richiesta collegata
agli Obiettivi di apprendimento previsti nelle Indicazioni
Nazionali del primo ciclo sia per la Scuola Primaria, sia
nella Scuola Secondaria di primo grado.

                       Casale Monferrato, 2019
“in situazioni concrete, di una coppia di eventi intuire e
cominciare ad argomentare qual è il più probabile, dando una
prima quantificazione nei casi più semplici, oppure riconoscere
se si tratta di eventi ugualmente probabili” (MIUR, 2012).

In questo caso specifico, viene chiesto agli studenti di
“rappresentare, dato un esempio iniziale, esempi di situazioni in
cui un evento è più probabile di un altro o due eventi hanno la
stessa probabilità”(Guida alla Lettura INVALSI ).

                           Casale Monferrato, 2019
Dalle analisi degli
insegnanti…
              Gruppo A                                   Gruppo B
 “Lo studente deve mantenere               “Leggere una rappresentazione
 l’attenzione sia sui dati forniti sia     grafica collegata al testo. Saper
 sull’immagine. Non tutti i dati           passare da una rappresentazione
 sono esplicitati quindi deve              di probabilità descritta a parole ad
 ricavare quelli necessari alla            una rappresentazione grafica.
 risoluzione         nell’immagine.        Conoscere il significato di
 Mettere in relazione i dati forniti       maggiore, minore o uguale
 dal testo e quelli forniti                probabilità”
 nell’immagine.”

                               Casale Monferrato, 2019
Strategie risolutive
• “individuare la metà delle palline (6) e colorare un numero di
  palline maggiore della metà”
• “individuare la metà delle palline (6) e colorare la “metà +1”
  (7)” “rappresentare la situazione complementare a quella
  proposta come esempio” “colorare tutte le palline di nero
  tranne una” “colorare le palline nere finché non si “vede ad
  occhio”

                                                    Quali possibili errori e
                                                          difficoltà?

                          Casale Monferrato, 2019
Proposte di variazione:
    siete d’accordo?
Nel sacchetto ci sono biglie bianche e nere.
Quante biglie nere devo colorare affinché la
probabilità di estrarre delle biglie nere sia
uguale alla probabilità di estrarre delle biglie
bianche?

                     Casale Monferrato, 2019
Proposte di variazione:
   siete d’accordo?

    Marta ha questo sacchetto di biglie

    Completa la frase scegliendo il cartellino
                  bianca             nera

       È più facile per Marta estrarre una biglia ….
                            Casale Monferrato, 2019
Proposte di variazione:
   siete d’accordo?
In un sacchetto ci sono 12 biglie. Le biglie
possono essere bianche o nere.
Quante biglie nere ci devono essere affinché la
probabilità di estrarle sia pari a 2/3?

                   Casale Monferrato, 2019
Un quesito aperto

     Casale Monferrato, 2019
Grado 5

          Casale Monferrato, 2019
Grado 5

          Casale Monferrato, 2019
Analisi svolte da gruppi di insegnanti
            del primo ciclo

       Corso di formazione per I.C. di Spigno Monferrato

        Laboratorio per la IV Scuola Estiva organizzata
           dall’ Unione Matematica Italiana (U.M.I.)

                      Casale Monferrato, 2019
Grado 5

          Casale Monferrato, 2019
In situazioni concrete, di una coppia di eventi, intuire ed incominciare ad argomentare qual è il più
probabile, dando una prima quantificazione nei casi più semplici, oppure riconoscere se siMateriali
                                                                                           tratta di eventi
                                                                                                        raccolti nelle classi
ugualmente probabili

STRATEGIE

      Calcolare gli alunni totali per classe e valutare che, essendo il numero dei maschi uguale, è meno
       probabile che ne esca uno nella classe più numerosa
      Osservare che nella classe A il numero dei maschi è uguale al numero delle femmine, quindi la
       probabilità è uguale alla metà della classe, mentre nella classe B è minore poiché le femmine sono il
       doppio
      Nella classe A i maschi sono 8 su 16 ( 8/16), mentre nella classe B sono 8 su 24 ( 8/24)
      Rappresentare la situazione-classe con grafici
    POSSIBILI ERRORI

    risposta C : vedendo lo stesso numero di maschi nelle due classi pensano che la probabilità sia la stessa

    risposta B : il numero di alunni totali è superiore nella classe B quindi scambiano il termine quantità con
    probabilità e segnano la risposta che indica maggiore

    risposta D : ritengono la probabilità solo casualità quindi non si interessano del rapporto tra i numeri

    EVENTUALI PROPOSTE DI VARIAZIONI

    Rappresentare la situazione attraverso un ideogramma semplificherebbe la lettura della consegna (anche
    per alunni in difficoltà)                 Casale Monferrato, 2019
Materiali raccolti nelle classi

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Per il prossimo incontro …

• Riguardare i materiali condivisi
• Portare due quesiti in verticale sul tema della
  probabilità

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                      OB03= terza primaria
                      OB05= quinta primaria
                       OB08= terza sec I
                              grado

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           • Ambito
           • Testo del processo
           • Processo
           • Testo dell’Indicazione Nazionale
           • Indicazioni Nazionali
           • Percentuale di risposte
             corrette
           • Percentuale di risposte errate
           • Percentuale di risposte mancate
           • Parole Chiave
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Grado 08
    Grado 05
Grado 02

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Grado 08
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Grado 02

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Metodologia

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Idea di Laboratorio di
     matematica

Il Laboratorio di Matematica si presenta come una serie di
indicazioni      metodologiche      trasversali,   basate
certamente sull’uso di strumenti, tecnologici e non, ma
principalmente finalizzate alla costruzione di significati
matematici.
                                                          Curriculi UMI
                                                          Matematica 2003

                                                  Documento gruppo Berlinguer
                        Casale Monferrato, 2019   Documento Rocard (commissione
                                                  Europea)
Il laboratorio nelle Indicazioni Nazionali

   Nelle Indicazioni Nazionali per il primo ciclo d’istruzione:

   In matematica, come nelle altre discipline scientifiche, è elemento
   fondamentale il laboratorio, inteso sia come luogo fisico sia come
   momento in cui l’alunno è attivo, formula le proprie ipotesi e ne
   controlla le conseguenze, progetta e sperimenta, discute e
   argomenta le proprie scelte, impara a raccogliere dati, negozia e
   costruisce significati, porta a conclusioni temporanee e a nuove
   aperture la costruzione delle conoscenze personali e collettive.
   (p.49)
Didattica Laboratoriale
        Lavoro a piccoli gruppi
         Discussioni collettive

Si dà spazio a
• Attività di esplorazione, produzione di
   congetture e argomentazioni
• Condivisione di riflessioni sui diversi
   processi risolutivi
• Verbalizzazione (orale e scritta)
Quali sono gli ingredienti di un laboratorio?

                               Richieste di
                              descrizioni di
                               fenomeni e
                               procedure,
                             verbalizzazione
                             (orale e scritta)

                                                 Studenti attivi
                        Confronto e              e collaborativi
                      comunicazione
                       tra pari e con
                           esperti

                                        Problemi aperti
                                        o attività in cui
                                          si generino
                                          ipotesi e si
                                          producano
                                        argomentazioni

                      Costruzione di conoscenze e abilità
                              personali e collettive
                     Costruzione sociale del sapere
                             Casale Monferrato, 2019
Grazie!

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