The Project Physics Course: Unità 1 IL MOTO, Unità 3 IL TRIONFO DELLA MECCANICA

Testo e letture

Prima edizione

A cura di Antonella Prat Bastai, Brunilde Quassiati De Alfaro, Giovanni Salio, Luisa Silvestro, Maria Grazia Stefancich

• 1977
• Note: Volume 1 , 1977; Volume 2 , 1977; Volume unico , 1978; Materiale opzionale unità 6 , 1977; Materiale opzionale unità 2 con Guida al laboratorio unità , 1974; Guida per gli insegnanti , 1974; Guida al laboratorio unità 1 e 3 , 1978; Guida al laboratorio unità 4 e 5 , 1978; Guida al laboratorio unità 6 , 1978; Guida al laboratorio unità 2, Guida per insegnanti unità 1, 3, 4, 5 , 1980. Direttori del progetto originale Gerald Holton, F. James Rutherford, Fletcher G. Watson. "L'insegnamento della fisica, in Italia e altrove, particolarmente nei paesi anglosassoni, ha subito in questi anni profonde modifiche e trasformazioni. Nell'insieme, si tende ad eliminare o a ridurre una presentazione eccessivamente sistematica dei risultati della fisica, introducendo una dimensione critica ed una maggior attenzione al metodo usato nella ricerca. Questo sviluppo avviene secondo due linee principali. Da una parte si fa un diverso uso del laboratorio, dando la prevalenza ad esperienze eseguite direttamente dagli allievi, mentre il numero delle esperienze eseguite dall'insegnante dalla cattedra viene molto ridotto e in alcuni casi si arriva ad abolirle completamente. Gli allievi arrivano almeno qualche volta, attraverso le esperienze, a ricavare essi stessi le leggi che regolano i fenomeni esaminati; vengono quindi messi in condizione di 'fare della ricerca' e di discutere il rapporto esistente tra teoria ed esperimento. Il laboratorio non viene quindi usato come luogo di verifica, più o meno soddisfacente, di leggi già 'studiate' ma come luogo di ricerca, nel quale trovare !e cause degli errori e delle discrepanze; e il momento più importante del lavoro consiste nel discutere il significato dei risultati ottenuti. Vengono così soddisfatte anche esigenze più generali, che riguardano la qualità dell'apprendimento: coinvolto in un lavoro di gruppo, affrontando ostacoli imprevisti e difficoltà anche manuali, lo studente sviluppa capacità di iniziativa e di collaborazione che tendono invece a restare in ombra in un insegnamento tradizionale. Il metodo di lavoro di cui parliamo ha avuto una rapida diffusione negli anni '60 e su di esso si sono basati in Italia i 'corsi pilota' per la fisica, che, insieme alla diffusione del manuale PSSC nelle scuole, hanno rappresentato un grande sforzo di rinnovamento didattico. Esso presenta però dei notevoli limiti, poiché tende ad isolare lo studio della fisica da un discorso culturale complessivo e ad aumentare il distacco tra il lavoro che si svolge in laboratorio, dove l'allievo ha sì un comportamento attivo e critico ma tende anche a disperdere la sua attenzione verso molti problemi limitati e contingenti, e il momento della generalizzazione teorica, che rischia di rimanere astratto e dogmatico. La seconda linea di sviluppo, a cui accennavamo prima, nasce proprio dalla necessità di colmare questo distacco e di mettere in evidenza i contenuti 'culturali' della scienza. Essa si sviluppa dalla constatazione che le idee della fisica non nascono in laboratorio, ma da un'interazione molto complessa tra problematica scientifica e situazione culturale e sociale. Per un apprendimento critico e consapevole occorre quindi prendere in considerazione lo sviluppo storico della scienza, inserendolo in un discorso storico più vasto (ed esistono già in Italia alcuni testi di fisica che si muovono in questa direzione). L'esigenza di cui parliamo è poi particolarmente sentita quando si tenta di superare le tradizionali divisioni tra le materie e di ricomporre in un'unica prospettiva, con la collaborazione di più insegnanti, il discorso storico-critico, quello umanistico e quello scien-tifico. Il corso Project Physics unisce in maniera organica i due punti di vista: esso introduce i concetti scientifici nella loro dimensione storica, non limitandosi ai pochi cenni cronologici all'inizio dei capitoli, presenti ormai in molti libri di testo. Il corso non si basa però solo sul manuale, che è visto più come una 'Guida' che lo studente legge e approfondisce a casa, ma si ritiene che il lavoro in classe debba essere dedicato a discussioni ed esperienze di laboratorio e solo in piccola parte a 'spiegazioni' dell'insegnante. Come è facile notare anche ad una prima sommaria lettura il lavoro di laboratorio non è programmato in maniera molto rigida, ma molti esperimenti possono essere sostituiti da altri, a seconda delle attrezzature disponibili; non solo, ma viene proposto l'uso di una serie di materiali audiovisivi, che permettono di effettuare misure su fenomeni non facilmente riproducibili in laboratorio. È quindi possibile svolgere un numero sufficiente di esperienze in un laboratorio, anche modestamente attrezzato, integrandone la dotazione con fotografie e film. Una parte importante del testo è anche la "Guida allo Studio": i quesiti in essa presentati non sono solo problemi che richiedono l'applicazione di formule più o meno complicate, ma forniscono suggerimenti e stimoli per approfondimenti e discussioni critiche. Tra i materiali originali del corso, vi è anche un'antologia di letture che sono solo in parte riprodotte nell'edizione italiana, mentre ne sono state aggiunte altre che meglio si adattavano al nostro contesto culturale. L'edizione italiana non è una traduzione letterale del testo inglese: sono state approfondite alcune questioni, come l'elettromagnetismo e qualche parte di meccanica e di termodinamica, che in Italia vengono svolte in maggior dettaglio che negli Stati Uniti. Sono state inoltre modificate le parti che si riferiscono ai problemi connessi allo sviluppo industriale, oltre al prologo e all'introduzione all'unità 5; è stata aggiunta, sia nella "Guida allo Studio" al termine di ciascun capitolo, sia nel manuale di laboratorio, una bibliografia ragionata in lingua italiana, per suggerire ulteriori spunti per un lavoro interdisciplinare. I paragrafi e gli inserti nuovi che compaiono nell'edizione italiana sono segnalati con un asterisco *, mentre non si è ritenuto necessario farlo nel caso di piccole variazioni apportate qua e là nel testo stesso. La presente traduzione non vuol essere una presentazione definitiva, ma solo un primo adattamento al contesto italiano di un progetto che ci sembra interessante e ricco di stimoli. I materiali che presentiamo sono strumenti per la costruzione di un 'progetto di fisica' da parte degli insegnanti e degli studenti, i quali dovranno adattarli e modificarli alla luce delle loro esigenze, della loro cultura, delle loro capacità. Del resto, questo è anche l'espresso desiderio del gruppo di docenti statunitensi che ha elaborato questo corso: essi sperano che venga realizzata non una trasposizione meccanica del loro discorso in altri paesi, ma una rielaborazione flessibile e creativa." I traduttori, dall'Introduzione all'edizione italiana. Traduzione di: Prat Bastai Antonella, Quassiati Ilde, Salio Giovanni, Silvestro Luisa, Stefancich Maria Grazia Titolo originale dell'opera: Unit 1, The concept of motion. Unit 3, The Triumph of Mechanics Project Physics, 1970