Esempio di risoluzione di un problema di fisica

Premessa

Non è facile presentare una proposta di modello di risoluzione di problema di fisica. La letteratura, in genere, non è incline a entrare in esempi concreti se non per esigenze specifiche. Qui si presenterà un esempio, tra i tanti, che ha un valore semplicemente indicativo. Sarà la prassi e l'abitudine a completare l'opera educativa dell'insegnante. Il testo del problema è stato tratto dal Corso di Fisica a cura del PSSC Comitato per lo studio della Scienza Fisica, un corso di fisica cult degli anni '60 perchè rappresenta la memoria storica della didattica statunitense della fisica. Dicevamo che il testo è preso dal Volume 1, del paragrafo iniziale del Capitolo 5, del moto lungo una traiettoria. Si trova a pag. 73 del libro pubblicato dall'editore Zanichelli a Bologna nel lontano 1963. Dunque, il problema non è nuovo. Chissà quante generazioni di studenti l'hanno affrontato nella didattica dei loro docenti. Il problema sul testo PSSC non è risolto, ma viene lasciata volutamente al docente la possibilità di insegnare un modello di didattica della risoluzione di problemi di fisica. Noi lo abbiamo risolto in modo completo e approfondito. Il problema è affascinante, ricco di sviluppi formativi e, se ci si consente, è anche bello. Qui la bellezza è intesa secondo l'accezione scientifica, cioè della perfezione della matematica utilizzata, della chiarezza della logica sottesa alle domande e alle asserzioni che si possono ottenere nella sua discussione e delle straordinarie ricadute applicative che esso presenta. In seconda di copertina, l'Editore del magnifico e bellissimo libro di  S.Chandrasekhar, Verità e Bellezza. Le ragioni dell'estetica nella scienza, Milano, Garzanti, 1990, a proposito della bellezza nella scienza dice: «[...]la bellezza è sempre stata uno degli obiettivi da raggiungere, quando non addirittura una guida nel cammino verso la verità. Da Einstein, per scrivere le equazioni della teoria della relatività, a Heisemberg, per cercare la chiave della meccanica quantistica, fino a Weyl, che dichiarava di preferire il bello al vero, la storia della fisica moderna è accompagnata dal desiderio di trovare l'armonia delle leggi della natura». Dunque un bel problema può benissimo essere la cartina di tornasole del desiderio di trovare l'armonia della natura. Non vogliamo esagerare se diciamo che un problema ben presentato è una piccola opera d'arte. In un mondo che cambia a velocità eccessive, il manuale di fisica del PSSC che propone il problema dovrebbe trovare più attenzione da parte dei docenti interessati alla didattica della fisica, non foss'altro per le numerose ricadute motivazionali, culturali e metodologiche che riesce a offrire.  Ci piace ricordare un passo della prefazione del prof. James R. Killian Jr., dove afferma che : "[...]questo libro è il cuore del corso PSSC: in esso la fisica è presentata non soltanto come un elenco di fatti, ma soprattutto come un'attività in continuo sviluppo attraverso la quale gli uomini cercano di comprendere la natura del mondo fisico". Ecco, di questo si tratta. Comprendere la natura del mondo fisico è l'obiettivo principale di un corso di fisica che preveda esplicitamente l'attività di risoluzione di problemi di fisica. L'evitare nella didattica la risoluzione di problemi equivale a una doppia sconfitta. In primo luogo, certificherebbe la sconfitta dell'insegnate sul piano culturale e professionale. In secondo luogo, si commetterebbe un grave danno allo studente perchè gli si impedirebbe di sviluppare capacità razionali e abitudine alla problematizzazione, indispensabili per la comprensione dei meccanismi di natura scientifica e non solo. Aggiungiamo che gli studenti non meritano queste fughe dei docenti e della società tutta.

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