Competenze elevate per pochi o competenze mediocri per molti: lo studio TIMSS Advanced 2015

La ricerca IEA TIMSS Advanced (Trends in International Mathematics and Science Study) è uno studio internazionale comparativo che misura gli apprendimenti in matematica e fisica degli studenti all’ultimo anno di scuola superiore che hanno avuto l'opportunità di frequentare corsi di livello avanzato in queste materie. Nella sua ultima edizione (2015) la ricerca ha coinvolto 9 paesi, fra i quali l'Italia.

Per l'Italia ha partecipato un campione rappresentativo di studenti di liceo scientifico, per entrambe le materie, e studenti di istituto tecnico del settore tecnologico (l'ex tecnico industriale) per la matematica. Per quanto riguarda la fisica, sono stati coinvolti 3400 studenti in totale (di cui il 46% ragazze) rappresentativi del 18,2% della popolazione studentesca che frequenta l’ultimo anno di scuola superiore.

Ovviamente, non in tutti i sistemi scolastici partecipanti si ha questo livello di copertura della popolazione. Questo dipende, infatti, da quanto è estesa per gli studenti a fine carriera scolastica l'opportunità di frequentare corsi avanzati in queste materie. Ne consegue che, per la fisica, si va dal 3,9% del Libano al 21,5% della Francia. L'Italia ha una percentuale di copertura del 18,2%, fra le più alte tra i paesi partecipanti, a indicare che la fisica è insegnata in circa un quinto della popolazione totale di studenti dell'ultimo anno di scuola superiore. È chiaro che nei paesi in cui la percentuale di copertura è bassa gli studenti partecipanti sono quelli più dotati, in altre parole si tratta di studenti molto selezionati, che conseguono risultati molto alti. Viceversa, l'Italia, come la Francia, consegue sì risultati di inferior livello ma estende a una platea più ampia l'opportunità di studio di queste materie. La sfida sta nel riuscire a conseguire buoni risultati e al contempo ampliare l'opportunità di studio della fisica, come avviene in Svezia. Altro aspetto difforme fra i vari paesi è l'anno finale di scuola superiore. Per l'Italia è il 13° anno, per la maggior parte degli altri paesi partecipanti è il 12°. Rispetto alla Francia, quindi, l'Italia consegue un risultato simile ma con un anno in più di scuola. L'indagine TIMSS Advanced descrive gli apprendimenti riferendosi a tre benchmark internazionali: Avanzato (fino a 625 punti), Alto (fino a 550 punti), Intermedio (fino a 475 punti). Al benchmark Avanzato, gli studenti sanno applicare quello che hanno appreso delle leggi della fisica per la soluzione di problemi in contesti pratici e astratti. In media, solo il 5% degli studenti raggiunge questo benchmark a livello internazionale, ma in Slovenia, Russia e Norvegia la percentuale risulta più elevata, rispettivamente del 17%, 16% e 11%. In Italia, il benchmark Avanzato è raggiunto solo dall'1% degli studenti e quello intermedio solo dal 30%. La situazione desta preoccupazione anche per la tendenza in calo rispetto alla precedente rilevazione del 2008: una riduzione di 48 punti in media.

In TIMSS Advanced sono forniti anche i risultati distinti per dominio di contenuto -meccanica e termodinamica, elettricità e magnetismo, fenomeni ondulatori e fisica atomica/nucleare. In Italia, il dominio elettricità e magnetismo rappresenta un punto di forza rispetto alla scala complessiva. Dall’indagine emerge inoltre come attrarre le donne nel settore dell’istruzione STEM rappresenti ancora una sfida. In tutti e 9 i paesi, infatti, la percentuale dei maschi che partecipa ai programmi di fisica è maggiore di quella delle femmine, e in tutti, eccetto il Libano, i ragazzi conseguono livelli di rendimento significativamente più alti delle femmine. In Italia il divario tra maschi e femmine in fisica è pari a 32 punti a favore dei primi, uno dei più alti fra i 9 paesi e, anche in questo caso, simile alla Francia.