Re: Questioni didattiche

From: Elio Fabri <elio.fabri_at_fastwebnet.it>
Date: Tue, 24 Aug 2021 16:05:51 +0200

Davide D'Elia ha scritto:
> Due domande da un libro per futuri insegnanti che pone questioni di
> didattica della fisica:
>
> "Come si deve impostare la didattica della fisica prendendo atto dei
> limitati strumenti matematici di cui l'alunno dispone?"
>
> [ancora più importante] "Se da un punto di vista formale e
> quantitativo non è possibile fornire allo studente spiegazioni
> complete ed esaurienti delle leggi e dei fenomeni, quale valore
> assume lo studio della disciplina?"
Lo sapevo che Giorgio mi avrebbe preceduto :-)
Ma non c'è problema: la questione è talmente vasta che non c'è
pericolo di sovrapposizioni.

Io per cominciare obietto che senza saper niente del contesto la
risposta è pressoché impossibile, e si potrebbe perfino polemizzare
che le domande sono prive di senso.
Per contesto intendo che cosa viene prima e dopo nel libro (a
proposito: perché non hai detto di che libro si tratta?)

Ti faccio tre esempi possibili di contesto.
1) Gli argomenti sono stati discussi e al lettore si chiede di
rispondere a quelle domande perché si renda conto di quanto ha capito,
ricorda, condivide, di ciò che ha letto.
2) Sono domande preparatorie, che troveranno la risposta dell'autore
in ciò che segue. Frattanto si ritiene utile che il lettore rifletta
per proprio conto.
3) Sono domande "provocatorie", ossia senza risposta né prima né dopo:
l'autore dice al lettore: "vedi un po' tu come te la cavi davanti a
queste [eterne, aggiungo io] domande.

Ciò detto, per la prima domanda ripeto un po' cose già dette da
Giorgio.
Non c'è una risposta univoca: dipende dall'argomento, dal tipo di
scuola, dall'età degli alievi, perfino dalla specifica classe che hai
davanti.

In certi casi la soluzione migliore può essere di lasciar perdere.
Tanto il tempo è *sempre* troppo poco, e ti troverai sempre davanti
al dilemma se andare più a fondo o sorvolare perché hai un "programma"
(che oggi non si chiama più così, ma c'è sempre) che devi trattare.

In altri casi l'argomento è irrinunciabile, ma esistono soluzioni già
note e collaudate. Per es. (banale) nessuno rinuncia a definire la
velocità istantanea perché i ragazzi non conoscono le derivate.
Una soluzione frequente è di ricorrere al grafico spazio-tempo (tra
parentesi, io caldeggio sempre e comunque un esteso uso dei grafici).
Questo esempio è semplice anche perché puoi assumere che qualunque
ragazzo abbia un'idea intuitiva della velocità istantanea, per cui il
tuo compito è più "maieutico", nel senso dello schiavo nel "Menone" di
Platone.

Più difficili sono i casi intermedi, che non si possono né buttar via
né fondare su conoscenze pregresse.
D'altra parte è qui che si vede il ruolo essenziale della matematica
in fisica: non perché fonte di conoscenza (platonismo) ma perché ti dà
il linguaggio e i mezzi per pensare a certe cose, per le quali il
ragionamento verbale è insufficiente.

Quindi secondo me non solo non si deve ridurre al minimo possibile la
matematica "perché i ragazzi non la sanno".
Nota bene: se hai esperienza lo sai da te, altrimenti te ne
accorgerai: spesso i ragazzi per es. in prima superiore non hanno
concetti matematici che dovrebbero avere conquistato dalle medie.
Esempio: che cosa vuol dire proporzionalità.
Per cui potrai trovarti in difficoltà a far tradurre in una formula la
proposizione:
"nel moto uniformemente accelerato partendo dalla quiete, lo spazio
percorso è proporzionale al quadrato del tempo".
Non intendo "dimostrare", ma solo passare dalle parole all'espressione
algebrica.
Qui non c'è altro da fare che rimboccarsi le maniche e rifare il
lavoro...
Non puoi assolutamente passare oltre, perché una carenza del genere si
tradurrà in uno handicap per *tutto* il corso di studi.

Passiamo alla seconda domanda.
Qui l'insensatezza è più profonda.
Esiste forse un qualche livello di studi al quale "è possibile fornire
allo studente spiegazioni complete ed esaurienti delle leggi e dei
fenomeni"?
Che vuol dire complete ed esarienti?
*Sempre* la fisica dà risposte parziali e provvisorie, il che non ne
sminuisce minimamente il valore.
Questo lo dico per quei "filosofi da strapazzo" che intendono
sminuire la conoscenza scientifica appunto perché provvisoria, non
definitiva, sempre revocabile...
Ritengo anzi che si debba cogliere ogni occasione per rimarcare queste
caratteristiche della conoscenza scientifica e insieme mettere in
evidenza il valore di ciò che questa conoscenza ci ha fornito.
Certo, non ci dice "chi siamo, dove andiamo" e tutte le altre
innumerevoli domande che siamo capaci di porci (non poche semplicemente
prive di senso).
Scusa la divagazione...

Lo studio della fisica, a qualunque livello scolare, è a mio giudizio
elemento irrinunciabile di ciò che si chiama "cultura".
Non ultimo, proprio perché insegna una lezione su ciò che significa
"sapere", "capire", sul modo di raggiungere risultati più solidi
attraverso il confronto continuo delle idee.
Confronto che ha il suo ultimo giudice nella prova sperimentale.

E pure nel confronto tra teoria ed esperimento la matematica gioca un
ruolo che non può essere messo da parte.
Si tratta di trovare gli esempi, i casi in cui una matematica
accessibile può venire usata per la costruzione di una teoria e per la
sua verifica sperimentale.

Se ne possono scovare diversi, ma mi permetto di citare una mia scelta
di giusto 20 anni fa, quando organizzai una scuola estiva sull'ottica
geometrica.
Questo è un ramo tradizionalmente negletto dell'ottica, ma io lo
individuai proprio come un campo in cui una matematica semplice (la
geometria euclidea) costituisce la base di una vera e propria teoria
fisica su cui si può sperimentare in tanti modi.
Quindi adatto ai primi anni della secondaria superiore.
Se t'interessa, puoi guardare
http://www.sagredo.it/aq.ottica

Qui mi fermo, anche se ci sarebbe tanto altro: per es. che cosa cambia
a seconda del tipo di scuola?
-- 
Elio Fabri
Received on Tue Aug 24 2021 - 16:05:51 CEST

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