Design sperimentale

Il design sperimentale del progetto MEMA si basa su due attività centrali da svolgere in classe a distanza di una settimana, focalizzate su argomenti già affrontati dalla classe e pensate per supportare la sistematizzazione e il consolidamento delle conoscenze. Nella prima attività, gli studenti lavorano in piccoli gruppi alla creazione di meme matematici (1h) su argomenti curriculari scelti dagli insegnanti e condividono le loro creazioni su una piattaforma digitale di condivisione (Padlet); quindi partecipano a una discussione di classe (2h) sui contenuti memetici e matematici dei meme creati. Nella seconda attività (2h), gli studenti, sempre in piccoli gruppi, risolvono problemi sui medesimi argomenti su cui hanno creato i meme, auspicabilmente collegando i concetti matematici ai meme creati, e successivamente confrontano le soluzioni in una discussione di classe.

Il Capitale Matematico (MC) è studiato attraverso un questionario iniziale, mentre le osservazioni qualitative di entrambe le fasi forniscono dati rilevanti su come il MC si relaziona a quello che fanno gli studenti e ai ruoli che gli studenti assumono nelle varie attività. La Coesione Percepita in Classe (PCC) è studiata tramite questionari pre e post intervento. L’analisi congiunta di MC e PCC permette di esplorare se vi sia una relazione tra il Capitale Matematico degli studenti e una loro percezione di aumento della coesione di classe. Se tale relazione emerge, i dati qualitativi ci possono aiutare a comprendere in che misura questo legame sia correlato alla loro partecipazione durante le attività memetiche, fornendo indicazioni su come i meme matematici si intreccino con il Capitale Matematico degli studenti e con le dinamiche sociali all’interno della classe.

Considerata la durata annuale del progetto, le scelte progettuali riflettono i vincoli temporali per gli esperimenti e le analisi dei dati. Gli esperimenti si svolgono da dicembre 2024 a febbraio 2025 in un liceo scientifico italiano, esplorando due dimensioni: in verticale, coinvolgendo le classi prima, terza e quinta per osservare se la maturità degli studenti influisce sui risultati; in orizzontale, con tre classi terze: una che parteciperà all’intero esperimento, una coinvolta solo in attività di problem solving e una classe di controllo.

	DICEMBRE 2024 CLASSE 5°
GENNAIO 20205 CLASSE 3° SEZ X	GENNAIO 2025 CLASSE 3° SEZ Y	GENNAIO 20205 CLASSE 3° SEZ Z
	FEBBRAIO 2025 CLASSE 1°

Ipotesi, design sperimentale, misurazione e analisi dati

Obiettivi e ipotesi

Il progetto esplora come l’attività didattica basata sui meme matematici (MEMA) influenzi la percezione della coesione di classe (PCC) degli studenti. Le ipotesi principali sono:

1. H1: La Perceived Class Cohesion (PCC) aumenta maggiormente dopo l’attività MEMA rispetto a un’attività didattica tradizionale o all’assenza di attività.
2. H2: L’effetto dell’attività MEMA sulla PCC è moderato dal livello di Mathematical Capital (MC) degli studenti.
3. H3: L’attività MEMA è particolarmente efficace nell’ingaggiare studenti con basso MC (valutazione qualitativa).

Struttura dell’esperimento

Lo studio adotta un design sperimentale randomizzato con tre condizioni:

1. Gruppo di controllo: Gli studenti completano i questionari PCC e MC nella prima settimana. Non partecipano ad alcuna attività aggiuntiva nella seconda settimana e completano nuovamente il questionario PCC nella terza settimana.
2. Gruppo trattamento 1 (attività tradizionale): Gli studenti completano i questionari PCC e MC nella prima settimana. Nella seconda settimana, non partecipano ad attività aggiuntive. Nella terza settimana, svolgono un’attività di gruppo tradizionale (risoluzione collaborativa di problemi matematici), seguita dal questionario PCC.
3. Gruppo trattamento 2 (attività MEMA + attività tradizionale): Gli studenti completano i questionari PCC e MC nella prima settimana. Nella seconda settimana, partecipano all’attività MEMA (creazione e condivisione di meme matematici in gruppo con successiva discussione in classe). Nella terza settimana, svolgono la stessa attività tradizionale del Gruppo Trattamento 1, seguita dal questionario PCC.

Campionamento e randomizzazione

La ricerca coinvolge cinque classi di una scuola secondaria italiana (una prima, una quinta e tre terze). Le tre classi terze sono assegnate casualmente a una delle tre condizioni sperimentali, garantendo un confronto controllato. Le classi di prima e quinta partecipano solo per un’analisi qualitativa sull’attività MEMA.

Misurazioni

1. Variabili principali:
   • Perceived Class Cohesion (PCC): Misurata tramite un questionario validato (Leo et al., 2023) prima e dopo il trattamento.
   • Mathematical Capital (MC): Valutato con un questionario adattato dal concetto di “Science Capital” di Archer et al. (2015), somministrato prima del trattamento.
2. Valutazione qualitativa (H3): Osservazioni dirette e feedback raccolti da insegnanti e studenti durante e dopo l’attività MEMA per analizzare l’engagement degli studenti con basso MC.

Analisi dei dati

• Ipotesi H1: Un’analisi di regressione lineare valuterà se la PCC aumenta maggiormente nei gruppi trattati (MEMA o attività tradizionale) rispetto al gruppo di controllo, controllando per i valori iniziali di PCC.
• Ipotesi H2: Sarà condotta un’analisi di moderazione per testare l’interazione tra il trattamento MEMA e i livelli di MC sul cambiamento di PCC.
• Ipotesi H3: Sarà utilizzata un’analisi tematica qualitativa per identificare modelli di engagement tra gli studenti, con un focus su quelli con basso MC.

Questo approccio permette di esplorare sia i cambiamenti quantitativi nella coesione di classe sia le dinamiche qualitative che caratterizzano l’interazione degli studenti durante le attività.

Link alla pre-registrazione dell’esperimento:

Per maggiori informazioni e dettagli riguardo il design sperimentale del progetto MEMA consultare il link alla pre-registrazione disponibile su OpenScienceFramework: https://osf.io/eaq3f