Programmare e cosa programmare, questo il problema.

Programmare e cosa programmare, questo il problema.

Aprile 2017. Il regime di Kim Jong Un (Corea del nord) fa esplodere un ennesimo ordigno nucleare sperimentale, sostenendo che è diritto inalienabile l’operarsi per avere armamenti adatti a difendersi. Donald Trump (U.S.A.) dichiara che la guerra resta un’opzione utile per fermarlo. Da Pyongyang ribattono di stare attenti con la parola “guerra”, perché è un attimo che da “tradizionale” possa trasformarsi in termo-nucleare.

Marzo 2017. Virginio Merola, sindaco di Bologna, propone il territorio del Brasimone come candidato per ospitare un reattore a fusione nucleare. Decine (se non centinaia) i commenti sui social, tra cui: “Ma non c’era stato un referendum? Sempre a calpestare il volere del Popolo sovrano!”. “Fissione? Siamo matti? Ma perché non puntiamo sulle energie rinnovabili?”. “Cambia lavoro, che è meglio!”. Per citare i più “dotti” ed “educati”.

Fine 2016. Proliferano siti, libri e conferenze sulla “Fisica quantistica emozionale” e su come noi (osservatori) possiamo influenzare il mondo (l’osservato): è in noi, sostengono, il potere di guarirci dalle malattie! Fisiche o mentali! Anche le più gravi.

… potrei continuare questo triste elenco a lungo, a ritroso nel tempo, passando attraverso “antivaccinismo”, “la Kasta della comunità scientifica”, “i creazionisti”, “le spirali di rame che impediscono i terremoti”, “stamina”, “i cerchi nel grano” e via discorrendo. Ma evito.

Senza bisogno di far polemica sui singoli punti, schierarmi su alcunché, o fare i doverosi distinguo sulle diverse posizioni o sfumature (per questo c’è Fake, di bufale si muore), credo sia lapalissiano quanto la cultura scientifica giochi un ruolo fondamentale in tutto questo. Oggi più che mai. Questo elenco, se volete, potrebbe essere “motivazionale”, sia per i docenti che per i discenti.

Ma se condividete questo mio punto di vista e considerate anche il poco tempo a disposizione nel corso del ciclo di studi secondario superiore e la vastità dei programmi ministeriali, credo che l’unica conclusione possibile sia che si debba tagliare, e non poco, sui contenuti da trattare in classe, facendo scelte precise.

I tagli al programma dipendono ovviamente dagli obiettivi che ci si dà e questi sono peculiari del percorso dei ragazzi. In un liceo musicale, per esempio, sulla fisica del suono si passerà molto più tempo e quindi si dovrà rinunciare o alleggerire altro. Ma credo che un obiettivo comune a tutti gli indirizzi dovrebbe essere diplomare ragazzi capaci di discernere, quantomeno, tra fusione e fissione, consapevoli di cosa sia il metodo scientifico, i suoi tempi, i suoi limiti e le sue possibilità, e che abbiano a mente la differenza tra Scienza e magia.

…ancora ho in mente un ex presidente del consiglio dichiarare che in un reattore a fissione le cellule si dividono[1]… o un ministro della pubblica istruzione dichiarare che l’Italia aveva contribuito a scavare un tunnel tra CERN e Gran Sasso utile per lo studio dei neutrini[2]…

Tenendo a mente tutte queste riflessioni, il programma che presento nel corso del triennio (III, IV e V) nel liceo in cui insegno prevede:

I anno di insegnamento della Fisica – classe III:

MECCANICA – statica prima (perché i miei ragazzi la trovano più facile e, almeno nella parte delle macchine semplici, più divertente), cinematica poi (perché solo dopo dicembre hanno finalmente gli strumenti matematici per affrontarla) e dinamica in chiusura. Anno in cui dedico pochissimo tempo alla teoria della misura, alla teoria degli errori (2, 3 lezioni in tutto) o ai vettori (che tratto di volta in volta) e in cui rinuncio in toto alla fluidostatica, alla dinamica rotazionale e ai problemi complessi di cinematica. Risparmio cioè tempo su moto parabolico e sorpassi (che affronto, ma su cui non mi dilungo) per poter arrivare a trattare i principi di conservazione (energia e quantità di moto) e riflettere, nelle ultime lezioni, sui processi di urto.

II anno di insegnamento della Fisica – classe IV:

TERMODINAMICA, ONDE, ELETTROSTATICA – per quanto riguarda la termologia corro abbastanza, consapevole che alcune cose le hanno già viste in chimica, per arrivare presto alla teoria cinetica dei gas, ai principi (compreso il secondo, anche se affrontato solo da un punto di vista epistemologico) e, soprattutto, alle macchine (motore e frigorifero). Sulle onde invece pongo l’attenzione soprattutto sull’interferenza, consapevole degli obiettivi che ho in chiusura del V anno. Per quanto riguarda l’elettrostatica, invece, senza soffermarmi su esercizi troppo difficili provo ad arrivare “il più in là possibile”, fissando di anno in anno punti diversi da cui ripartire l’anno dopo.

III anno di insegnamento della Fisica – classe V:

MAGNETISMO ed ELETTROMAGNETISMO, RELATIVITA’ RISTRETTA, FISICA NUCLEARE, RELATIVITA’ GENERALE, FISICA QUANTISTICA – nella prima parte dell’anno cerco di portare la classe il più in là possibile, ma, arrivato a dicembre, interrompo la trattazione dell’elettromagnetismo indipendentemente dal punto in cui sono arrivato, per iniziare a parlare di relatività con l’anno nuovo. Della “fisica del ‘900” la ristretta è l’unica su cui mi soffermo davvero, con una trattazione storico-epistemologica che non disdegna il formalismo matematico e (quando possibile) le dimostrazioni. Per quanto riguarda il resto, invece, mi limito a pochi argomenti di interesse (per gli obiettivi che mi sono prefissato): dalla forza nucleare, passando per i decadimenti, per arrivare al funzionamento di reattori e bombe; la visione dello spaziotempo ristrutturata dopo il principio di equivalenza, i buchi neri e le prove sperimentali/previsioni della relatività generale; l’idea di indeterminismo, la crisi della visione classica e il dibattito continuo vs discreto, un’idea intuitiva di entanglement. Ad essere onesti però è raro che riesca ad arrivare sino alla quantistica… purtroppo.

Perché tutto funzioni, ovviamente, è fondamentale avere a mente dove si vuole arrivare: seminare bene è essenziale per poi non faticare al momento del raccolto… E quando il primo anno parliamo di massa inerziale e gravitazionale o di sistemi di riferimento inerziali e non e penso a quando raccoglieremo i frutti, anni dopo, a volte… mi vengono i brividi.

Tenete presente che è un liceo linguistico in cui la Fisica la si insegna solo gli ultimi tre anni e che sono previste 2 sole ore di insegnamento a settimana. Tanti sono quindi gli approfondimenti storici o epistemologici, le trattazioni teoriche, le dimostrazioni e meno i problemi, gli esercizi e il laboratorio (sic!).

È un lavoro rodato in anni di “prove”: definito ma non definitivo… Siete liberi insomma di commentare, suggerire, proporre, “rubare” idee (anche se in realtà non credo sia una proposta così innovativa…), criticare, condividere, chiedere chiarimenti… E magari fatemi sapere come vi regolate (mi riferisco ai colleghi) o cosa avete “vissuto” (mi riferisco agli studenti) nel vostro corso di studi.

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[1] Sono i nuclei di uranio-235 o plutonio-239 che, assorbito un neutrone, si scindono in 2 liberando altri 3 neutroni. Neutroni che, se rallentati, possono sostenere la reazione a catena. per saperne di più: E = m c^2, il lato de “la forza”

[2] Premesso il fatto che il problema con lo studio dei neutrini è che interagiscono così poco con la materia che potrebbero tranquillamente attraversare la terra intera senza colpo ferire, ve lo immaginate un tunnel da Ginevra a L’Aquila senza i NO-TUNNEL ad impedirne la realizzazione?