Percorso educativo a cura dell'UNIVERSITÀ DI CHIETI-PESCARA 
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PERCORSI "COLORE NELLA FISICA"
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VALUTAZIONE
RESTITUZIONI
1 - Apparecchio di Biot (per la polarizzazione per riflessione), I metà XIX secolo.
2 - Doppio specchio di Fresnel, I metà XIX secolo.
3 - Specchi orientabili, II metà sec. XIX.
4 - Apparecchio per osservare gli anelli di Newton, II metà XIX secolo.
Aree disciplinari: Fisica
Obiettivo generale
Questo percorso didattico ha lo scopo di avvicinare lo studente alla metodologia della ricerca scientifica (sviluppando capacità logiche e di rielaborazione, di osservazione e descrizione) mediante la sperimentazione di attività sui fenomeni ottici e la conoscenza del percorso scientifico che ha determinato i saperi attuali.
Gli strumenti scientifici antichi rappresentano, infatti, l’affascinante memoria storica della scienza attraverso cui è possibile attuare due momenti fondamentali della conoscenza che spesso nell’attuale didattica sono trascurati: l’osservazione e la manipolazione.
Entrambe queste attività che precedono ogni apprendimento o sviluppo del pensiero astratto (J. H. Pestalozzi) verranno impiegate per sviluppare un percorso di apprendimento e di costruzione attivo della conoscenza che accanto alla dimensione informativa coltivi anche la dimensione culturale e formativa.
Obiettivi specifici
Scoprire cos’è la luce, quali sono le sue caratteristiche e in quali fenomeni viene coinvolta.
Modalità di conseguimento degli obiettivi
L’intento del percorso didattico è di avvicinare i ragazzi ad alcuni concetti di base dell’ottica attraverso esperienze pratiche di semplice interpretazione, ed è strutturato in modo da realizzare una continua interazione tra elaborazione delle conoscenze e le attività sperimentali.
Durante gli incontri sono presentati oggetti, strumenti e tecniche utilizzati nel passato per studiare le leggi della natura che governano i fenomeni ottici.
L’intento è di suscitare curiosità per la realtà che ci circonda e, attraverso l’esperienza pratica, scoprire le leggi che la governano, stimolando la continua interazione fra l’elaborazione delle conoscenze e le attività pratico-sperimentali.
Il percorso si propone di suscitare l’interesse dei partecipanti, che possono cimentarsi osservando, sperimentando alcune tipologie di fenomeni ottici attraverso strumenti antichi; questi ultimi vengono poi riprodotti con materiali “poveri” per consentire ai ragazzi di rielaborare in modo personale e fissare nella memoria le informazioni acquisite.
Gli strumenti impiegati fanno parte della collezione della Strumentaria scientifica del Museo universitario di Chieti, provenienti da diverse strutture della città (Liceo Classico “G. B. Vico”, Istituto Magistrale “I. Gonzaga” e Seminario Regionale “San Pio X”) utilizzati per la dimostrazione di esperimenti scientifici in laboratorio.
In tal modo si vuole sottolineare come gli strumenti di fisica delle collezioni storiche siano dei semiofori molto importanti. Infatti, sono forieri di segni e di significati: ci raccontano numerose storie di uomini, ricerche, tecniche, esperienze, intuizioni, errori, scoperte e luoghi. Lo strumento scientifico ha permesso e permette di compiere una serie di osservazioni e esperimenti che altrimenti il ricercatore non sarebbe in grado di fare, costituendo pertanto una importantissima ruolo per la conoscenza.
Anche se questi oggetti col passare del tempo diventarono obsoleti e sostituiti da strumenti più sofisticati e più moderni, la descrizione della loro costituzione, del modo di operare e di utilizzarli, cimentandosi a riprodurre gli esperimenti che con essi si realizzavano per comprendere i risultati che si ottenevano, può costituire un momento di grande valore didattico.
Metodo
Il percorso prevede una fase di introduzione per presentare l’argomento e per richiamare l’attenzione dei ragazzi sul tema dell’ottica, proponendo delle domande per sondare le conoscenze corrette o meno sull’argomento, del tipo: Perché vediamo gli oggetti? Cos’è la luce? Che cosa sono secondo te i colori? Cosa produce un arcobaleno? Da dove nasce la luce del sole? Perché dietro gli oggetti illuminati dalla luce appaiono le ombre? Quali immagini vede il nostro cervello? e domande che servono, ad esempio, per smascherare eventuali credenze errate, del tipo: “Sono gli occhi che vedono la luce?”.
Il punto di partenza della ricerca è sempre un problema (la scienza nasce da problemi).
I ragazzi formulano alcune ipotesi per rispondere alle domande poste sulla luce e sui fenomeni ad essa connessi potenziando le proprie capacità analogiche, creative ed intuitive (la scienza è guidata da ipotesi).
Dal confronto delle risposte può scaturire un elenco di idee che saranno oggetto di discussione durante il percorso per dirimere dubbi, far emergere problemi e proporre le possibili soluzioni. I problemi, difatti, possono essere affrontati da punti di vista diversi.
Lo sviluppo scientifico è dinamico, graduale e rettificabile (l’errore è sempre utile). Mediante la sperimentazione si educa alla positività dell’errore e alla falsicabilità come criterio di legittimazione delle teorie accettate. Si mostra la provvisorietà di ogni risultato e gli elementi incerti e dubbi delle teorie più accreditate e delle convinzioni più consolidate.
Analisi, interpretazione, elaborazione ed organizzazione dei dati raccolti mediante le sperimentazioni per l’estrazione e la selezione delle informazioni pertinenti, applicate alla risoluzione dei problemi.
In tal modo sono resi trasparenti i criteri di scelta e di selezione che soggiacciono alla preferenza accordata ad una data teoria scientifica: la scienza è il risultato di una preferenza accordata ad una teoria fra altre teorie in competizione.
Presentazione multimediale del percorso svolto.
Presentazione di esperimenti.
Creazione di una mostra con gli strumenti riprodotti.
Articolazione del percorso
Il percorso si propone di avvicinare gli alunni al mondo della fisica prendendo spunto dai fenomeni della realtà quotidiana per cercare di interpretarne le caratteristiche salienti e arrivare a una prima generalizzazione dei fenomeni stessi.
Il percorso prevede un primo momento in cui si pongono domande e si raccolgono delle risposte.
Poi si effettua una riflessione collettiva su quali sono le prove per dimostrare le varie tesi proposte.
Questa fase sarà seguita da una di sperimentazione per introdurre aspetti rilevanti dell’ottica, utilizzando e costruendo degli antichi strumenti.
Un’ultima fase è riservata alle conclusioni che sono riepilogate in un opuscolo riassuntivo degli incontri ispirati all’educazione attiva, ovvero al fare e al riflettere. L’intento è quello di creare un equilibrio fra il “giocare” ed il pensare le scienze. Fare scienze solo in forma teorica non basta, così come non può bastare proporla solamente in forma ludica.
Dewey (padre dell’educazione attiva) diceva: “non impariamo dall’esperienza, impariamo riflettendo sull’esperienza”. Cioè, il fare va bene, ma il continuo fare serve a poco. Riflettere è fondamentale, ma soprattutto se si aggancia alla vita, all’esperienza. Le competenze le costruiamo se la dimensione esperienziale e quella riflessiva si intrecciano tra loro, se si controbilanciano. Se l’una non esclude l’altra, anzi: se l’una alimenta l’altra.
Allora ecco l’idea di un taccuino che riepiloga pratiche e riflessioni svolte.
Restituzione
Elaborati finali dei partecipanti: scritto, grafico, multimediale, materiale.
Realizzazione di un opuscolo che riassume ed illustra come poter riprodurre tutte le esperienze svolte.
Bibliografia generale
Alfieri F., M. Arca', P. Guidoni (1999), I modi di fare scienza, Torino, Boringhieri.
Amaldi U., (1999), La fisica per i licei scientifici, Bologna, Zanichelli.
Arcà M., P. Guidoni, P. Mazzoli (1990), Insegnare Scienza. Come cominciare: riflessioni e proposte per un’educazione scientifica di base, Milano, Franco Angeli.
Arons A. (1996), Guida all'insegnamento della fisica, Bologna, Zanichelli.
Besson U. (2015), Didattica della Fisica, Bologna, Carocci Editore.
Besson U. (2015), Didattica della fisica, Roma, Carocci Editore.
Calvani A., (2011), Principi dell’istruzione e strategie per insegnare, Roma, Carocci Editore.
Gagliardi M., E. Giordano (2014), Metodi e strumenti per l’insegnamento e l’apprendimento della fisica, Napoli, EdiSES.
Tessaro F. (2002), Metodologia e didattica dell’insegnamento secondario, Roma, Armando Editore.
Tomasini N.G., G. Segrè (1991), Conoscenze scientifiche: le rappresentazioni mentali degli studenti, Firenze, La Nuova Italia.
Vicentini M., M. Mayer (1996), Didattica della fisica, Firenze, La Nuova Italia.
Bibliografia specifica
Bettini A., Le onde e la luce (1993), Edizioni Decibel, Padova.
Fleury P., J. P. Mathieu, (1970), La luce. Emissione assorbimento propagazione, Bologna, Zanichelli.
Frova A. (2000), Luce colore visione. Perché si vede ciò che si vede, Milano, BUR Biblioteca Univ. Rizzoli.
Frova A. (2003) Perché accade ciò che accade, Milano, BUR Biblioteca Univ. Rizzoli.
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