La valenza formativa della matematica è spesso messa in discussione dalle difficoltà di apprendimento degli alunni, scarso uso di metodologie didattiche opportune, lacune nella preparazione degli insegnanti, scarsa conoscenza del processo storico che ha portato all'elaborazione dei concetti e delle tecniche matematiche e scarso apprezzamento della valenza culturale e dei rapporti della matematica con le altre discipline.
A questo si aggiunge un'aumentata necessità di una didattica inclusiva e di una didattica interdisciplinare.
Il gruppo si propone di studiare il problema analizzandolo nella sua evoluzione storica, valutando gli aspetti teorici e proponendo percorsi formativi, in particolare relativi alla progettazione e all'uso di materiali e metodologie per la didattica e per la formazione insegnanti. Particolare attenzione sarà rivolta all'elaborazione di percorsi sull'argomentazione e la dimostrazione, anche in un confronto internazionale con altri studiosi.
Le ricerche proposte intendono fornire contributi ben situati all'interno del panorama internazionale, divisi in tre temi principali.
Tema A)
a). La ricerca sui legami fra storia della matematica e insegnamento è condotta a livello internazionale nell'ambito dell'HPM (History and Pedagogy of Mathematics, gruppo affiliato all'ICMI, ed è finalizzata alla realizzazione dell'ESU
b). Alla ricerca sulla matematica a Roma fra le due guerre collabora il gruppo di studio per la storia della Facoltà di Scienze ed è finalizzata ad evidenziare il ruolo della storia come chiave di comprensione dello sviluppo del pensiero matematico e la sua importanza per l'insegnamento e per la formazione degli insegnanti.
Tema B)
a) Lo studio della progettazione e dell'uso di risorse digitali (create con Geogebra) per realizzare processi di valutazione formativa in matematica durante i primi anni dell'università mirerà a riflettere su come tali risorse possano supportare l'apprendimento degli studenti attraverso opportune pratiche di scaffolding, anche a livello metacognitvio.
b) La ricerca sugli effetti di metodologie di formazione insegnanti nel favorire processi di co-learning parte dall'analisi delle interazioni tra insegnanti e ricercatori in progetti di innovazione e formazione in didattica della matematica. Si analizzano le riflessioni sviluppate nel corso della collaborazione di insegnanti e ricercatori su specifici oggetti di lavoro, come risorse didattiche, metodologie di gestione delle classi.
c) La ricerca sulla precocità dell'identificazione di difficoltà in matematica e sulla loro prevenzione, sarà condotta con ricercatori spagnoli e cileni.
Con l'istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e con l¿IAU (Astronomy for equity, diversity and inclusion) sono ideati e sperimentati strumenti e modelli per una astronomia "senza barriere", in collaborazione con persone sorde e segnanti (D. Malerba, di Sapienza e L. Bianchi e D. Donadio dell'Istituto statale per sordi di Roma) e cieche
Saranno studiate modalità per la formazione degli insegnanti in collaborazione diretta con docenti di diversi paesi dell'America Latina, per l'inclusione sociale, anche con l'applicazione dello strumento del Diario del cielo e del Progetto internazionale Globolocal.
d) La ricerca sulle valutazioni standardizzate continuerà con l'analisi delle prove italiane e internazionali anche mediante l'approccio di eye-tracking per seguire e tracciare i movimenti oculari in risposta a un determinato stimolo.
Una prima sperimentazione sarà condotta con studenti universitari per vedere dove concentrano la loro attenzione nella risposta ad alcune domande. Una seconda fase sarà condotta con gli studenti delle scuole secondarie, per indagare se la struttura dei compiti influenza o meno il loro rendimento e se c'è una connessione con ciò che osservano principalmente.
Tema C)
a) La ricerca su logica e geometria evidenzia il ruolo dell'intuizione e delle rappresentazioni degli oggetti su cui si conduce una dimostrazione. Si propone di fornire nuove analisi delle forme di ragionamento matematico, anche in relazione alla produzione di immagini mentali, con riferimento anche a studenti ciechi.
b) Si approfondirà il rapporto tra argomentazione e dimostrazione attraverso l'elaborazione di percorsi interdisciplinari che aiutino gli studenti a comprendere il senso delle dimostrazioni e facilitino il percorso per imparare a dimostrare e ad apprezzare il significato, il valore e la bellezza della dimostrazione e la sua importanza anche per attività non strettamente matematiche. Questi percorsi verranno elaborati e sperimentati nell'ambito delle attività di collaborazione con le scuole che aderiscono al progetto nazionale dei Licei Matematici.