Le competenze STEM nell’Indagine IEA TIMSS

L’Indagine TIMSS – Trends in International Mathematics and Science Study è una rilevazione internazionale curata in Italia dall’Area Indagini Internazionali di INVALSI per conto della IEA. Lo studio serve a monitorare l’efficacia educativa in Matematica e Scienze in più di 60 Paesi.

Le competenze STEM nell’Indagine IEA TIMSS

L’Indagine TIMSS della IEA – International Association for the Evaluation of Educational Achievement misura la Competenza in Matematica e la Competenza in Scienze, Tecnologie e Ingegneria degli studenti del quarto anno della scuola primaria e della terza media, cioè dei gradi 4 e 8.

La ricerca si svolge ogni quattro anni a partire dal 1995 e la prossima edizione, la settima, è prevista per il 2023. Si sono svolte anche tre edizioni dello studio TIMSS Advanced, che coinvolge invece gli studenti dell’ultimo di scuola secondaria superiore e valuta le prestazioni in Matematica avanzata – in Italia il cosiddetto programma forte – e in Fisica.

Come funziona l’Indagine TIMSS

La ricerca TIMSS esamina le discipline STEMScience, Technology, Engineering and Mathematics.

Tale strumento di valutazione è nato dalla cooperazione dei Paesi coinvolti ed è stato messo a punto per comparare i loro sistemi educativi e i loro metodi didattici.

TIMSS è in grado di esplorare la struttura e l’organizzazione del sistema, di raccogliere informazioni dettagliate sui curricula e sulla loro implementazione e di individuare le pratiche didattiche e le risorse scolastiche a disposizione.

Il campione esaminato è composto dagli studenti del quarto e dell’ottavo grado di scolarità.

In TIMSS viene utilizzato un disegno di campionamento a due stadi. Nel primo avviene la selezione delle scuole, nel secondo stadio invece all’interno di ogni scuola campionata vengono estratte casualmente una o più classi. Tutti gli studenti delle classi campionate partecipano all’indagine.

La Prova prevede 350 quesiti per la quarta primaria e 450 quesiti per la terza secondaria di I grado, ma a ciascun ragazzo viene somministrato un sottoinsieme dei quesiti. Il tempo richiesto dalla compilazione a ogni studente è di circa due ore.

Con l’ultima edizione, TIMSS 2019, è iniziata la transizione al formato digitale eTIMSS, che prevede sia la trasposizione delle prove cartacee in formato digitale sia delle simulazioni del mondo reale, attraverso le quali gli studenti possono risolvere problemi matematici e condurre esperimenti scientifici con scenari interattivi.

Lo studio TIMSS 2019 ha utilizzato i seguenti strumenti:

  • una Prova Cognitiva eTIMSS in formato digitale
  • un Questionario Studente in formato digitale
  • un Questionario Famiglia in formato cartaceo, solo per le famiglie degli alunni del quarto grado
  • un Questionario Insegnante online rivolto agli insegnanti di Matematica e Scienze delle classi campionate
  • un Questionario Scuola online per il Dirigente scolastico

Inoltre, per garantire la confrontabilità tra il nuovo formato digitale e il tradizionale cartaceo, un sottogruppo del campione di scuole TIMSS 2019 ha svolto la Prova Cognitiva TIMSS e il Questionario Studente in formato cartaceo.

Le Prove TIMSS Advanced

Tutti gli argomenti oggetto di indagine del TIMSS Advanced sono quelli trattati nei curricula nazionali dei licei scientifici e degli istituti tecnici industriali, lo studio coinvolge però solo gli studenti dell’ultimo anno.

Le prove prevedono l’utilizzo di fascicoli con item a risposta multipla e a risposta aperta; sono previsti quattro fascicoli differenti per la Matematica e quattro per la Fisica.

La valutazione sulla Matematica avanzata è relativa a:

  • algebra – numeri complessi, serie, equazioni, ecc.
  • calcolo – limiti, derivate, integrali, funzione esponenziale, ecc.
  • geometria analitica

La valutazione sulla Fisica è invece relativa a:

  • meccanica, elettricità e magnetismo
  • calore e temperatura
  • fisica atomica e nucleare
Approfondimenti

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