I.
LE RAGIONI

Una finestra sull'ambiente

Si tratta del laboratorio riferito all’esplorazione, alla scoperta e alla prima sistematizzazione delle conoscenze del mondo della realtà naturale ed artificiale, che ha come sistema di riferimento i domini della conoscenza scientifica nei quali entrano particolarmente in gioco l’intelligenza spaziale, quella logico-linguistica e i collegamenti con il pensiero matematico. 
Sul piano dei contenuti, il laboratorio si incentra sulle conoscenze ed esperienze di fatti, di situazioni e di fenomeni osservabili per lo più nell’ambiente naturale (le cose inanimate e gli esseri viventi) coi quali le bambine e i bambini vengono in contatto con la loro esperienza.
Il laboratorio offre una visione dell'ambiente inteso sia come luogo di cose ed eventi naturali, si come contesto di vita.

Il lavoratorio attribuisce particolare rilevanza:

• Al rispetto per tutti gli esseri viventi e all’interesse per le loro condizioni di vita;
• All’apprezzamento per gli ambienti naturali e l’impegno attivo per la loro salvaguardia;
• Al contatto diretto con diversi materiali come l’acqua, i sassi, la sabbia, ecc.
• A tutto quanto può favorire lo sviluppo dell’intelligenza spaziale;
• A tutto quanto può contribuire a far entrare in gioco dimensioni di tipo temporale;
• A tutto quanto rimanda ad abilità di tipo logico.

Sul piano del metodo, il laboratorio è finalizzato all’accostamento educativo alle conoscenze scientifiche ed è teso a promuovere nel bambino:

• La curiosità e la motivazione all’esplorare;
• La conoscenza dell’esistenza di problemi ed il riconoscimento della possibilità di poterli affrontare ed eventualmente risolvere;
• Lo sviluppo di abilità quali l’esplorazione, la manipolazione, l’indagine attraverso l’uso dei sensi;
• L’esercizio e lo sviluppo di abilità cognitive di tipo ‘logico’ quali la registrazione, la seriazione, l’ordinamento, la corrispondenza, la misura;
• La capacità di fare previsioni e di formulare ipotesi, così come il mettere a punto piani di azione e di verificarne successivamente gli esiti.

Si tratta di una visione insieme ricca e complessa: il bambino è invitato ad entrare direttamente nelle cose fin da piccolissimo. Il campo di esperienza Le cose, il tempo e la natura fornisce una visione quanto mai aperta dell’ambiente e dei contesti di vita.  Parla da un lato di contatto diretto con i diversi materiali e con gli oggetti che contribuiscono a costruire la propria esperienza, dall’alto di apprezzamento per gli esseri viventi. Ciò che viene richiesto al bambino ed alla bambina è soprattutto l’immersione nella situazione, la capacità cioè di entrare direttamente con l’esperienza nelle cose. È evidente, contestualmente, l’importanza attribuita ai processi di astrazione, come capacità di cogliere ciò che sta dietro la facciata delle cose.

II.
LE ABILITA'

La pedagogia dell’interesse      

L’interesse rappresenta la tensione costitutiva dell’uomo a ‘essere fra’ le cose, a ‘interagire’ con la realtà che lo circonda, a stabilire un confronto e un collegamento fra sé e gli altri.
L’interesse deve essere la molla che attiva la bambina e il bambino nel suo rapporto con il laboratorio. L’interesse è curiosità, apertura, desiderio di esplorazione, voglia di fare. E’ la tensione a superare ciò che è già noto e fa parte del proprio campo d’azione per andare oltre, per dirigersi verso ciò che non è ancora noto, per aprirsi alla scoperta, al dialogo, all’incontro.
Perché un laboratorio favorisca l’interesse deve essere accogliente nei suoi spazi ed accattivante nelle offerte che propone. Non può essere un luogo freddo e distante dall’esperienza delle bambine e dei bambini, deve anzi proporsi come luogo di vita abituale, nel quale chi lo utilizza lo fa perché ritiene di potere trovare ciò che sta cercando. È un luogo vicino e non distante. È un luogo nel quale la bambina e il bambino possono buttarsi e immergersi in prima persona e non uno spazio inteso come contesto di astrazioni distaccato dalle cose concrete. Un luogo nei confronti del quale le bambine ed i bambini si aspettano piacevoli sorprese e offerte invitanti e non un ambiente noioso e stucchevole che non ha nulla di nuovo da offrire.

I rischi dello spontaneismo

Quando parliamo di interesse non intendiamo perciò, evidentemente, l’interesse spontaneo. Senza dubbio, il bambino è spontaneamente curioso e desideroso di effettuare esperienze dirette, il rischio nel quale si può incorrere è, infatti, quello di pensare che basti lasciare che le cose vadano da sole. Non è vero che qualsiasi cosa un bambino faccia o dica sia in sé valida. Anche quando ci si trova di fronte ad un bambino non solo interessato ma concentrato sulle esperienze che sta facendo, la meta, per così dire, riguarda pur sempre l’insegnante. In altre parole, il bambino cerca le proprie strade ma è l’insegnante che deve avere chiaro in testa da che parte si sta andando e dove si vuole arrivare. 

L’insegnante tutor   

L’insegnante ha un ruolo di guida, è il tutor del bambino. La sua abilità consiste nella capacità di saper offrire le cose giuste al momento giusto e di saperle presentare nel modo più adeguato ed efficace. Consiste anche nella sua capacità di alternare, secondo le opportunità e le esigenze del contesto, momenti di libera esplorazione e pasticciamento ed altre più strutturate e guidate.
L’insegnante svolge il ruolo, in questo senso, del sostegno. Per usare un’immagine, l’insegnante è come l’impalcatura che serve per costruire una casa. Inizialmente è l’impalcatura che mantiene in piedi la struttura ancora fragile o il muro ancora fresco. Non appena però il muro si asciuga o la struttura si consolida, l’impalcatura diventa superflua, quasi un impiccio, e deve essere tolta. Il (difficile) compito dell’insegnante consiste proprio in questo: sapere svolgere un ruolo di sostegno nel momento del bisogno ma anche sapersi togliere nel momento in cui tale sostegno non serve o non è opportuno.

Funzioni del laboratorio 

Alla luce di queste considerazioni, il laboratorio ha il compito:

• Di allargare progressivamente il campo delle esperienze delle bambine e dei bambini, deve perciò essere dinamico e non statico, propositivo e non neutrale; accattivante e non asettico;
• Di favorire e potenziare le possibilità di connessione fra un’unità situazionale e l’altra; la bambina ed il bambino devono essere sempre più influenzati dalle esperienze che stanno attuando: ogni nuova conquista è base e punto di partenza per intraprendere un ulteriore nuovo percorso;
• Di allargare anche il campo della conoscenza e del rapporto con gli altri; un ruolo importante è da attribuire alla locomozione sociale, alla capacità, cioè, attraverso le azioni, di polarizzare attenzioni, costruire alleanze, assumere posizioni contrastive, partire dalle idee degli altri ed offrire idee al gruppo: tutto questo nella consapevolezza che il laboratorio è essenzialmente un luogo sociale di ricerca e di scambio;
• Di essere aperto alle esperienze di condivisione e di coesione ma anche di indipendenza di giudizio e di modalità autonome di approccio alla conoscenza.

Caratteri metodologici dominanti 

Il laboratorio scientifico-ambientale consente:

• L’accesso al sapere inteso come ‘bagaglio attivo’; in questo senso viene favorita l’acquisizione di conoscenze immediatamente utilizzabili e orientate a fini pratici (ci riferiamo ai saperi elementari ed alle prestazioni operative concrete); il suo scopo è quello di fornire abilità materiali e legate al fare della vita quotidiana: ad esempio conoscere il comportamento dei fluidi o la legge di gravità così come i fenomeni appaiono quotidianamente ai nostri occhi (si tratta di abilità legate alla competenza comune che va però verso l’acquisizione e l’evoluzione di costrutti concettuali più complessi);
• L’attivazione degli apprendimenti ‘secondari’: il laboratorio consente cioè l’occasione, attraverso l’apprendimento di un contenuto specifico, anche per ‘imparare ad imparare’; da questo punto di vista le bambine e i bambini imparano soprattutto a formulare ipotesi, ad osservare/analizzare uno stesso problema da punti di vista diversi rispetto a quelli più immediatamente vicini, a controllare esiti e procedure, a supporre la presenza di eventuali errori;
• Di affrontare conoscenze complesse ed afferenti a più ambiti di esperienza, ma anche accostarsi ad alcuni ‘contesti disciplinari’ ed alle relative procedure specifiche: questo laboratorio privilegia la ricerca, caratterizzata da un lato dal possesso saldo di competenze specifiche e dall’altro dall’apertura a soluzioni alternative ed originali, alla disponibilità ad incontrare altri modelli interpretativi o altre modalità di approccio ai problemi.

Le abilità

Il laboratorio riferito al campo di esperienza “Le cose, il tempo e la natura” rimanda da un lato all’educazione scientifica, dall’altro all’acquisizione di una sensibilità ecologica.
C’è chi ritiene che questo laboratorio debba essere per lo più portatore di conoscenze, attribuendogli il ruolo di ‘organizzatore’ dei fenomeni osservabili. Una diversa posizione si fonda sulla convinzione che il laboratorio scientifico-ambientale debba essere veicolo di focalizzazione dei processi, prestando attenzione alle strutture organizzative che stanno dietro ai fatti ed alle cause che li generano.  Si tratta di un approccio problematico che tiene conto della complessità della realtà ambientale ed ammette la possibilità di più letture.
Si pensa, in questo senso, a tre livelli del laboratorio scientifico-ambientale.

• (1) Il laboratorio come ‘banca’ dati. Il laboratorio come banca dati privilegia competenze quali il saper ricordare e ripetere e l’applicare automatismi, consente di raccogliere loro e attribuendo loro un senso attraverso le operazioni dell’ordinare, classificare, misurare, quantificare, ecc. Organizzare una banca dati significa, infatti, raccogliere / archiviare informazioni secondo criteri prefissati in anticipo. 
• (2) Il laboratorio come ‘fabbrica’ di cultura. Il laboratorio come fabbrica di cultura si propone un’attenzione privilegiata soprattutto alle componenti logiche e metodologiche attraverso le quali l’ambiente può essere indagato. In questo senso, esso diventa l’ambito privilegiato nel quale si fa ricerca attraverso l’utilizzo delle procedure che per il loro rigore e la loro coerenza rimandano all’educazione scientifica.
• (3) Il laboratorio come ‘bottega’ della fantasia. Il laboratorio scientifico-ambientale come bottega della fantasia propone una lettura aperta, ma non per questo, come si diceva, spontaneistica e ingenua, del mondo che circonda la bambina e il bambino. L’ambiente mostra la sua faccia nascosta e si presta ad una lettura multiforme e problematica. Non è sufficiente leggere solo i segni dell’ambiente più immediati ed evidenti, ma occorre anche scrutare la sua organizzazione nascosta, le regole implicite che lo governano. E’ richiesto, conseguentemente, alla bambina e al bambino un impegno attivo di intervento nei confronti dell’ambiente, gli si chiede di ‘progettare l’ambiente’, sia in termini ‘convergenti’ – cioè secondo forme e percorsi di coerenza logica e del pensiero formale – si in termini ‘divergenti’ – cioè attraverso la fantasia e l’invenzione creativa, formulando ipotesi e prefigurando soluzioni alternative e innovative. 

III.
SPAZI E MATERIALI

Conoscenze scientifiche e saperi quotidiani  

In "Pensiero e linguaggio" Vygoszklj sostiene che le onoscenze scientifiche e i saperi quotidiani si incontrano ad un certo punto.
Da un lato, le esperienze quotidiane (come, ad esempio, il fatto che un oggetto abbandonato a se stesso cade, che le bolle d’aria che si trovano nell’acqua si dirigono verso l’alto, che il ghiaccio si scioglie con il calore, ecc.) rappresentate dai fenomeni dell’esperienza comune che cadono sotto i nostri sensi vengono assorbiti inconsapevolmente e entrano a far parte di quei fatti che sono percepiti come ovvi, che stanno, per così dire, nell’ordine delle cose. Si può viaggiare in automobile senza conoscere le leggi della fisica che governano il fenomeno della combustione degli idrocarburi, si può accendere e mettere in funzione la lavatrice senza preoccuparci della formula matematica della forza centrifuga. Ci accontentiamo, insomma, di constatare i fatti e di accettarli così come sono, senza interrogarci più di tanto sulle ragioni profonde che li generano.
Dall’altro lato, che cosa sono i concetti scientifici se non delle generalizzazioni di avvenimenti che sono accaduti sotto i nostri sensi, che abbiamo potuto osservare direttamente o che possono essere rilevati con strumenti ad hoc? I concetti scientifici da questo punto di vista sono, in altre parole, delle descrizioni (definizioni) abbastanza generali di classi di fenomeni: tutti gli avvenimenti di un determinato tipo possono essere spiegati con un solo principio (ad esempio una legge della fisica) che sia in grado di comprenderli tutti.
Saperi scientifici ed esperienze quotidiane si incontrano in un certo punto. Le esperienze hanno bisogno di trovare una spiegazione che può essere espressa in un principio. I concetti all’opposto hanno bisogno di trovare, nella realtà, la loro applicazione concreta. L’educazione scientifica, conseguentemente, deve partire, nella scuola dell’infanzia e nel primo ciclo dell’elementare, dalla realtà concreta e dall’esperienza di tutti i giorni.

Processi induttivi vs processi deduttivi

Il rapporto fra conoscenze scientifiche ed esperienze quotidiane ci impone un altro interrogativo: per l’allestimento del laboratorio è preferibile il materiale comune e gli oggetti che normalmente si incontrano nella vita quotidiana, o dobbiamo pensare ad utensili e strumenti particolarmente specializzati in rapporto a funzioni specifiche? Per fare un esempio, dobbiamo mettere nel laboratorio scientifico preferibilmente sassi, conchiglie e pigne, oppure bilance, lenti d’ingrandimento e cilindri graduati?
La risposta a domande come questa è insieme semplice e ovvia: entrambe le cose.  Gli oggetti del quotidiano servono per realizzare le esperienze, gli strumenti e gli oggetti tecnologici servono per misurare, quantificare, classificare. E, per effettuare queste operazioni, occorre adottare dei criteri, e tali criteri rimandano inevitabilmente a delle categorie concettuali, a dei principi.
I due tipi di materiali rimandano ai due percorsi mentali antitetici e complementari: i processi deduttivi e quelli induttivi.
L’induzione va, per così dire, verso l’alto e passa dal particolare al generale, dal contingente all’astratto, dal fatto al concetto, consentendo, a partire da un caso singolo, di arrivare al principio che è in grado di comprendere (nel senso di accogliere al proprio interno) quel caso specifico insieme a tutti gli altri che hanno qualcosa in comune con esso.
La deduzione si muove nella direzione opposta e procede dall’alto verso il basso. Parte da un convesso generale e trova nel caso concreto un esempio possibile e una dimostrazione di verità.
Concetti scientifici e saperi quotidiani (come afferma Vigotzkyj) si incontrano perciò nel loro cammino: l’uno ha bisogno dell’altro, lo supporta, lo argomenta.

Oggetti della vita quotidiana vs strumenti tecnologici

Il laboratorio scientifico deve contenere perciò, come detto, materiali che fanno parte dell’esperienza quotidiana e oggetti strutturati, strumenti e utensili che hanno lo scopo ‘di guardare con altro occhio’ i materiali disponibili. Il doppio repertorio di oggetti vale, indipendentemente dalla situazione e dal contesto nel quale il laboratorio viene realizzato. Possiamo pensare all’angolo strutturato della sezione o (preferibilmente) ad uno spazio appositamente attrezzato.
Proponiamo qui di seguito, a titolo esemplificativo e, ancora una volta, senza la pretesa di essere esaustivi, un elenco di tipologie di materiali e strumenti che può essere utile per la realizzazione e l’allestimento di un laboratorio scientifico-ambientale per la scuola dell'infanzia. Occorre anche tenere presente che se da un lato vi sono oggetti che è opportuno tenere sempre a portata di mano, dall’altro materiali e strumenti specifici possono essere messi a disposizione dei bambini di volta in volta sulla base delle esigenze del momento e delle necessità che presenta un determinato progetto di ricerca o la scelta di approfondire un ben determinato e specifico argomento.

Materiali e oggetti

Il laboratorio deve contenere materiali e oggetti che vengono messi a disposizione dei bambini in rapporto a situazioni specifiche ed a progetti programmati in anticipo. E’ anche indubbiamente importante mettere a disposizione di ognuno una batteria di oggetti di base sempre utili anche nelle circostanze più diverse.
Potrebbe essere interessante la disponibilità di una cartella individuale (una sorta di laboratorio in valigia personale) che contiene alcuni oggetti di base uguali per tutti che, a loro volta, possono essere individualmente integrati di volta in volta in rapporto alle esigenze delle situazioni del momento.

Proponiamo indicativamente:

• Un blocco note per prendere appunti (ad esempio per disegnare ciò che si è visto e osservato);
• Matite, penne, matite colorate;
• Sacchetti per raccogliere campioni;
• Contenitori con coperchio per raccogliere oggetti o liquidi;
• Elastici;
• Pezzi di corda, nastri;
• Bastoncini (da utilizzare ad esempio come unità di misura arbitrarie);
• Forbici, pinzette, …

Spazi interni per i fenomeni fisici   

Per l’ottica: torcia elettrica, disco di Newton, occhiali colorati, lenti di ingrandimento, candele, carte trasparenti, carte lucide e opache, caleidoscopio, specchi, specchi deformanti,…

Per l’acustica: materiali diversi per la produzione e/o riproduzione dei suoni (le fonti, le modalità o le tecniche di riproduzione, ecc.) quali il diapason, il registratore su nastro con microfono, fischietti e sonagli per il richiamo di animali, coni di amplificazione del suono, …

Per la statica e la dinamica: oggetti in equilibrio, mattoncini per costruzioni il cui baricentro è variabile, oggetti e giocattoli con meccanismo per il movimento e il suo controllo (ad esempio i rocchetti ad elastico), piani inclinati, concavi, convessi, piste per palline a velocità variabile per differenza d’inclinazione, …

Per la trasformazione della materia: attraverso i cambiamenti di stato (combustione, riscaldamento, raffreddamento: disponibilità di un frigorifero, di un fornello, di contenitori isolanti che conservano la temperatura) e la combinazione di elementi (il miscuglio, la soluzione, la diluizione: contenitori di misure differenti e forme diverse, aste graduate, contenitori per centrifugare – ad esempio l’asciugatoio dell’insalata -, per solare, per separare materiali di diverse dimensioni, ecc.).
Materiale vario per osservazione ed esperimenti diversi: calamite, leve, elastici, chiodi, viti e bulloni, forme ad incastro, piani di appoggio, piani inclinati magnetizzati, carrucole, spago, spolette di cotone, monete, bottoni, turaccioli, martelli, perline, conchiglie, ciottoli, morsa, pinze, forbici, tenaglie, cacciavite, pezzi di legno di diverse dimensioni e spessore, polistirolo, …
Materiali per esperimenti con i solidi: contenitori di diverse misure e dimensioni, vaschette, segatura, limatura di ferro, calamita, sassolini, sabbia, biglie di vetro, materiali da cucina come farina, zucchero, sale, ...
Materiali per esperimenti coi fluidi: bacinelle di diverse dimensioni e profondità, tegami, vasetti di vetro con coperchio, secchi e secchielli, vecchi biberon, cilindri graduati, imbuti, tubi di gomma trasparente con diversi rubinetti e raccordi, bottiglie e bottiglioni, fornello, materiali permeabili e impermeabili, …Materiali per gli esperimenti con i gas: palloncini gonfiabili, membrane per la verifica –della pressione dell’aria, pompa da bicicletta, materassino gonfiabile, barometro, …
Le macchine: apparecchi di uso comune e principi di funzionamento di ordine meccanico (leva), termico (fornello), elettrostatico (calamita), …

Spazi esterni, per le scienze naturali

In relazione agli spazi esterni, i riferimenti possono essere:

• Il terreno: assetto naturale del ‘territorio’ della scuola dell'infanzia, ghiaie, sabbie, argille, …
• L’acqua: superficiali, stagnanti, correnti, sorgive, sotterranee; il fossato, il canale, il torrente, il fiume, il mare; il ciclo dell'acqua; l’approvvigionamento idrico; l’utilizzo dell’acqua nella vita quotidiana, …
• Il clima: i cicli stagionali e le trasformazioni periodiche degli ambienti, come la temperatura, l’umidità, la piovosità, la lunghezza del giorno (misurazione del tempo); influenza del clima sulle pianti e sugli organismi, …
• I microsistemi: lo stagno, il formicaio, la fungaia, il cespuglio;
• Le colture e l’alimentazione: l’orto, gli attrezzi di base per le colture di cui il laboratorio esterno può essere dotato, come la vanga, la zappa, il sarchiello a manico corto, il rastrello, la paletta (per trapiantare), l’innaffiatoio, il concime organico, il contenutore delle erbacce per la formazione di concime, …
• L’educazione alla salute e le norme igieniche; i fattori nocivi della salute, …

I materiali per l’allestimento del laboratorio esterno possono indicativamente essere:

• Vasche con acqua, vasca con i pesci, (per ospitare anche eventualmente girini e rane d’acqua);
• Orto sperimentale: vasi di piante con terra e semi, semi di fagioli, granturco, piselli, ceci, fave;
• Semenzaio: consistono in una o due cassette di legno per la frutta sul cui fondo vanno circa tre centimetri di ghiaia e dieci centimetri di terriccio fertile; il bordo della cassetta deve restare sollevato di circa quindici centimetri da terra; i semenzai vanno posti in zona soleggiata senza vento e in inverno vanno coperti con un telo di nailon trasparente;
• Serra: consiste in una parte dell’orto protetta in inverno con teli di plastica sollevati da terra;
• Terrario per l’allevamento di insetti (come ad esempio formiche, lombrichi, chiocciole);
• Nidi artificiali: è possibile aiutare a nidificare tordi e fringuelli legando ad un tronco d’albero una borsa di sterpi; per attirare le rondini si possono fissare tavolette di legno sotto il tetto; una o più cassette rugose e dotate di foro di passaggio appese fra i rami potranno ospitare altri uccelli.

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