Come studiare le materie scientifiche: ragiona come l'esame

In breve

Per studiare bene le scienze, dividile in quattro tipi di conoscenza: termini, meccanismi, abilità nei problemi e dati. Impara i termini con le flashcard, i meccanismi spiegandoli a memoria, i problemi risolvendo serie miste senza appunti e i dati interpretando grafici reali. Interrogati a ogni sessione e tieni un registro degli errori.

Il titolo Come studiare le materie scientifiche: ragiona come l'esame su un motivo monocromatico tenue

Puoi leggere due volte un capitolo di chimica, seguire ogni esempio svolto e bloccarti comunque sul primo problema dell'esame. Non significa che sei negato per le scienze. Significa che il modo in cui hai studiato non corrispondeva al modo in cui sei stato valutato. Capire come studiare le materie scientifiche parte da un cambio: smetti di chiederti «L'ho letto?» e comincia a chiederti «So fare ciò che l'esame mi chiederà di fare, senza aiuto?»

Gli esami di scienze chiedono più abilità diverse insieme. Questa guida le separa, ti dà un metodo per ciascuna e finisce con una routine settimanale che puoi usare in biologia, chimica, fisica, anatomia o in qualsiasi altra scienza di laboratorio. Ogni materia ha anche una guida dedicata, linkata qui sotto, per i dettagli che la rendono diversa.

Perché studiare scienze sembra più difficile che altre materie?

Le scienze impilano più carichi insieme: vocabolario nuovo, processi invisibili, matematica ed esperimenti. Inoltre gli argomenti si costruiscono l'uno sull'altro, quindi una lacuna alla terza settimana può far crollare l'ottava. Uno studio che funziona tratta ogni carico a parte e controlla spesso le basi.

In un corso di storia, una settimana debole di solito danneggia un solo argomento. In scienze spesso danneggia tutti quelli successivi. Se la mole non ti è mai tornata, stechiometria, soluzioni ed equilibrio traballano tutti. Se sei confuso su come funzionano le membrane, anche i segnali nervosi e la funzione renale saranno più difficili. Per questo le scienze premiano il ripasso costante e cumulativo più dello studio all'ultimo minuto a fine periodo.

Le scienze ti chiedono anche di immaginare cose che non vedi: elettroni, enzimi, campi elettrici. Il solo testo è un modo debole per imparare processi invisibili. I diagrammi che sai disegnare a memoria sono un modo forte.

Quali sono i quattro tipi di conoscenza scientifica?

Termini (come si chiamano le cose), meccanismi (come e perché avvengono i processi), abilità nei problemi (applicare le regole a casi nuovi) e abilità sui dati (leggere grafici ed esperimenti). Ognuno richiede un metodo diverso e la maggior parte degli esami li verifica tutti e quattro.

Tabella dei quattro tipi di conoscenza scientifica con un esempio di ciascuno e il metodo di studio migliore

La maggior parte degli studenti dedica quasi tutto il tempo alla prima riga e poi si chiede perché l'esame sia sembrato ingiusto. I termini sono i più facili da studiare e i più facili da cui trarre soddisfazione. Ma un tipico esame universitario assegna più punti a meccanismi, problemi e dati. Un controllo utile: guarda una prova passata e dividi le domande in questi quattro tipi. Poi confronta quella ripartizione con come hai impiegato il tempo di studio la settimana scorsa.

Perché l'apprendimento attivo conta tanto nelle scienze?

Perché la scienza è una competenza tanto quanto un insieme di nozioni, e le competenze crescono facendo. Un'importante rassegna di corsi scientifici universitari ha rilevato che gli studenti nelle classi attive andavano meglio agli esami e avevano meno probabilità di fallire di quelli nelle classi di sola lezione frontale.

Freeman e colleghi hanno raccolto 225 studi su corsi universitari di scienze, ingegneria e matematica. Gli studenti delle classi basate sull'apprendimento attivo hanno ottenuto circa il 6% in più agli esami. Gli studenti delle lezioni tradizionali avevano 1,5 volte più probabilità di fallire. I tassi medi di insuccesso raccontano la storia.

Grafico a barre dei tassi medi di insuccesso nei corsi STEM: 33,8 per cento con lezione tradizionale e 21,8 per cento con apprendimento attivo
Fonte: Freeman et al., PNAS, 2014. Tassi medi di insuccesso negli studi della meta-analisi.

Non sempre puoi scegliere come viene insegnato il tuo corso. Ma puoi scegliere come studi, e lo stesso principio vale alla tua scrivania. Guardare un esempio svolto è come una lezione. Risolvere un problema a libro chiuso è attivo. Leggere un diagramma è passivo. Disegnarlo a memoria ed etichettarlo è attivo. Ogni metodo qui sotto è un modo di fare la versione attiva.

Come studiare i concetti scientifici perché restino?

Chiudi il libro e spiega il processo a memoria, a voce alta o su carta, passo dopo passo e con un diagramma. Poi controlla la fonte e correggi le lacune. Un richiamo così batte la rilettura e batte perfino la costruzione di mappe concettuali con il libro aperto.

Karpicke e Blunt hanno confrontato due modi di studiare testi scientifici con circa 200 studenti. Un gruppo costruiva mappe concettuali dettagliate con il testo a disposizione. L'altro leggeva il testo, lo metteva via e scriveva tutto ciò che riusciva a richiamare. Una settimana dopo, il gruppo del richiamo mostrava una ritenzione a lungo termine migliore di circa il 50 per cento, anche sulle domande che chiedevano di fare inferenze. Gli studenti avevano previsto il contrario.

Il metodo disegna-e-spiega

  1. Scegli un processo, come la fotosintesi, una reazione SN2 o un battito cardiaco.
  2. Su un foglio bianco disegnalo a memoria ed etichetta ogni parte che riesci.
  3. Spiega ogni passaggio in una frase, includendo perché avviene, non solo che cosa avviene.
  4. Apri il manuale e segna lacune o errori con un altro colore.
  5. Due giorni dopo rifallo su un foglio nuovo. Confronta le due versioni.

Il terzo passo è dove emerge la comprensione. Se sai solo dire che cosa succede dopo, hai memorizzato una sequenza. Se sai dire perché, sai affrontare una domanda che cambia una condizione. Spiegare così a parole semplici è il cuore della tecnica di Feynman, e abbinare le parole ai tuoi diagrammi usa la doppia codifica. Entrambe sono forme di richiamo attivo, l'abitudine che sta dietro quasi a tutto in questa guida.

Come esercitarsi sui problemi di scienze?

Studia uno o due esempi svolti, poi risolvi problemi senza guardare. Alterna i tipi di problema invece di farne venti dello stesso genere e annota ogni errore con la sua causa. La pratica mista sembra più difficile ma ti prepara agli esami, dove i problemi arrivano senza etichetta.

Le serie di problemi dei manuali di solito vengono a blocchi: venti problemi sulla legge dei gas ideali, poi venti sulla stechiometria. I blocchi sembrano produttivi perché sai già quale metodo usare. Gli esami non te lo dicono. La ricerca sulla pratica mista, o intercalata, ha trovato che gli studenti che mescolavano i tipi di problema faticavano di più durante l'esercizio ma andavano molto meglio a un test una settimana dopo. La nostra guida alla pratica intercalata mostra come costruire serie miste.

Due colonne che confrontano la pratica dei problemi a blocchi con la pratica mista nelle scienze

Poi registra gli errori. Per ogni risposta sbagliata scrivi una riga: l'argomento, cosa è andato storto e il tipo di errore (lacuna concettuale, domanda letta male, errore di algebra, unità di misura). Dopo due settimane gli schemi saltano fuori. Molti studenti scoprono che metà dei punti persi deriva da una o due cause ripetute. Un quaderno degli errori trasforma quegli schemi in obiettivi.

Come studiare le materie scientifiche, materia per materia

I quattro tipi di conoscenza compaiono in ogni scienza, ma in proporzioni diverse. Questo cambia dove dovresti mettere il tuo tempo.

  • Biologia è ricca di termini e meccanismi. Impara i processi come storie con cause ed effetti. Vedi come studiare biologia.
  • Chimica punta sulle abilità nei problemi basate su poche idee di fondo come mole e legami. Vedi come studiare chimica.
  • Anatomia è spaziale: devi collocare le strutture e sapere a cosa si collegano. Vedi come studiare anatomia.
  • Farmacologia collega classi di farmaci, meccanismi ed effetti collaterali, quindi il raggruppamento è tutto. Vedi come studiare farmacologia.
  • Psicologia mescola teorie, studi con nome e metodologia, quindi le abilità sui dati contano molto. Vedi come studiare psicologia.
  • Programmazione e informatica premiano costruire e correggere più che leggere. Vedi imparare a programmare.

Una routine settimanale per qualsiasi corso scientifico

Diagramma ciclico di una routine settimanale di studio delle scienze: anteprima, lezione, spiegazione a memoria, problemi misti, registro degli errori e ripasso dilazionato

L'ultimo passo mantiene solide le fondamenta delle scienze. Ogni settimana dedica parte di una sessione a interrogarti su argomenti dell'inizio del corso. Dieci minuti sul materiale del mese scorso costano poco e prevengono il lento crollo che si vede subito prima degli esami finali.

Creare quei quiz è il punto in cui l'AI può farti risparmiare tempo vero. LearnKit trasforma le slide delle lezioni, gli appunti o la foto di una pagina del manuale in un quiz a risposta multipla o in domande aperte, così il ripasso non dipende dal dover scrivere prima le domande.

Un quiz veloce sugli argomenti vecchi mantiene solide le fondamenta.

Come prepararsi nell'ultima settimana prima di un esame di scienze?

Passa dall'imparare materiale nuovo al provare l'esame. Fai prove passate a tempo, dividi ogni punto perso per tipo di conoscenza e dedica i giorni rimanenti al tuo tipo più debole. Tieni i termini in brevi ripassi giornalieri e proteggi il sonno.

La settimana prima di un esame di scienze non è il momento di rileggere tutto il manuale. È il momento di scoprire esattamente dove perdi punti e tappare quei buchi. Ecco un piano semplice per quella settimana.

  1. Giorno 7: Fai una prova passata completa a tempo, a libro chiuso.
  2. Giorno 6: Correggila con onestà. Dividi ogni punto perso in termini, meccanismi, problemi o dati. Il mucchio più grande è il tuo obiettivo.
  3. Giorni 5-3: Dedica la maggior parte di ogni giorno a quel mucchio: ridisegna meccanismi, fai serie di problemi miste o interpreta grafici. Tieni 15 minuti per le flashcard sui termini.
  4. Giorno 2: Fai una seconda prova, o una serie mista costruita dal tuo registro degli errori.
  5. Giorno 1: Ripasso leggero del registro degli errori e dei diagrammi chiave. Dormi a un orario normale.

È qui che saper studiare le materie scientifiche rende di più. Uno studente che divide i punti persi per tipo di conoscenza può vedere, per esempio, che i termini vanno bene ma le domande sui dati continuano a costargli punti, e risolverlo in tre giorni. Uno studente che si limita a rileggere non lo vede affatto. Per un piano più ampio della sessione d'esami su tutti i tuoi corsi, leggi come studiare per gli esami.

Quali sono gli errori più grandi degli studenti di scienze?

Rileggere invece di interrogarsi, guardare esempi svolti invece di risolvere, studiare solo i termini, fare problemi a blocchi e rimandare il ripasso alla fine. Ognuno sembra produttivo e ognuno ti lascia impreparato per le domande d'esame senza etichetta.

  • Seguire, non fare. Annuire a una soluzione svolta sembra comprensione. Solo risolverla da solo lo dimostra.
  • Copiare le slide. Appunti bellissimi non sono l'obiettivo. Lo è un elenco di domande a cui sai rispondere.
  • Saltare la matematica. Se algebra o conversione di unità ti rallentano, dieci minuti al giorno rendono su ogni argomento.
  • Ignorare i grafici. Le domande sui dati spesso valgono molti punti. Esercitati a descrivere gli andamenti, poi a spiegarli.
  • Studiare all'ultimo minuto una materia cumulativa. Le scienze si costruiscono su se stesse. Brevi ripassi settimanali battono un weekend eroico.

Studiare le scienze dipende meno dal talento che dall'allineare l'esercizio alla prova. Dividi la materia nei suoi quattro tipi di conoscenza, esercita ciascuno in modo attivo e ripassa le fondamenta ogni settimana. Parti dalla guida di materia qui sopra che si adatta al tuo corso.

Domande frequenti

Quante ore a settimana devo studiare per un corso di scienze?

Varia secondo il corso e il livello, quindi controlla che cosa consiglia il docente. Conta di più come usi le ore: più sessioni brevi con autoverifica e problemi di solito battono una lunga sessione di lettura.

Devo leggere il manuale prima o dopo la lezione?

Una breve anteprima prima della lezione, concentrata su titoli, figure e termini in grassetto, ti aiuta a seguire. Il lavoro più profondo fallo dopo, quando puoi spiegare ed esercitare ciò che è stato trattato.

Le flashcard sono utili per le scienze?

Sì, per termini, definizioni e nozioni chiave. Sono meno utili per meccanismi e risoluzione di problemi, che richiedono disegnare, spiegare ed esercitarsi su problemi. Usa le carte come uno strumento, non come l'intero metodo.

Come studio per un esame di laboratorio?

Esercita i compiti veri: riconoscere le attrezzature, leggere tabelle di dati reali, abbozzare il grafico atteso e spiegare che cosa controlla ogni passaggio di una procedura. Chiedi al docente le domande di laboratorio degli anni passati, se esistono.

Fonti

  1. Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics, Freeman et al., PNAS, 2014 (via PubMed Central) (225 studi; gli studenti delle lezioni frontali avevano 1,5 volte più probabilità di fallire; tassi medi di insuccesso 33,8% contro 21,8%; punteggi d'esame circa il 6% più alti con l'apprendimento attivo.)
  2. Learning science: Actively recalling information from memory beats elaborate study methods, ScienceDaily (Purdue University) (Karpicke e Blunt, circa 200 studenti: la pratica di recupero ha dato una ritenzione migliore di circa il 50% dopo una settimana rispetto alle mappe concettuali.)
  3. The shuffling of mathematics problems improves learning, Rohrer and Taylor, Instructional Science, 2007 (La pratica mista ha portato a prestazioni molto migliori a un test una settimana dopo rispetto alla pratica a blocchi.)