LICEO
CLASSICO SPERIMENTALE STATALE "B. RUSSELL" DI ROMA
Anno Scolastico 2000/01 - Classe 5º B (ind.
scient.)
RELAZIONE FINALE DI FISICA
Tenute
presenti alcune considerazioni svolte nel piano di lavoro annuale relativo
ai criteri didattici e al metodo di insegnamento adoperato (di cui se ne
ricordano di seguito, e molto brevemente, le linee generali) vengono
esposte in sequenza alcune brevi note esplicative al lavoro didattico fin
qui svolto e ai risultati conseguiti.
2.
LINEE GENERALI RIGUARDANTI IL PIANO DI LAVORO ANNUALE
La
strategia didattica che ha indirizzato l'attività di insegnamento della
Fisica nella classe 5B dell'indirizzo scientifico del Liceo Classico
Sperimentale Statale «B. Russell», è stata caratterizzata dalle
seguenti variabili specifiche: a) Analisi della
situazione iniziale Com'è noto, la stesura del piano didattico annuale ha come premessa ineludibile la ricognizione delle condizioni di ingresso degli allievi. A tale scopo si è proceduto a raccogliere il complesso di informazioni in grado di contribuire a delineare il quadro generale di ogni studente e della classe nel suo insieme anche in relazione ai risultati conseguiti dagli allievi durante gli anni scolastici trascorsi. Volendo descrivere in maniera molto sintetica il quadro delle conoscenze-abilità possedute dalla classe all'inizio dell'anno scolastico si può dire complessivamente che essa ha mostrato delle condizioni d'ingresso discrete, fermo restando l’esistenza di una “distribuzione normale” delle competenze di base e con la presenza di qualche elemento appartenente alla fascia dell'eccellenza. b) Obiettivi
didattici La loro determinazione ha tenuto conto sia del fatto che si tratta di una classe finale di secondo ciclo, sia che si è in presenza di una classe di liceo sperimentale ad indirizzo scientifico nel quale il corso di fisica, nel proporsi obiettivi didattici ambiziosi (studio e analisi dei fenomeni fisici in maniera completa, sistematica e adeguatamente matematizzata; riflessioni di carattere storico ed epistemologico; indagini significative e approfondite di tipo empirico; risoluzione di problemi di fisica impegnativi e completi) ha privilegiato mete educative di grande respiro culturale e formativo.
Con
queste premesse gli obiettivi didattici sono
stati ricondotti quasi tutti al consolidamento e alla padronanza
del
"metodo scientifico" inteso sia come metodo di
studio, sia come metodo d'indagine per l’analisi di questioni
scientifiche, sia infine come metodo sperimentale di laboratorio; c) Metodologia. Sono stati considerati fondamentali quattro momenti interdipendenti e non subordinati :
Più
esplicitamente si sono previsti :
1)
la presentazione storico-problematica degli argomenti da studiare, in modo da privilegiare l'aspetto culturale e
formativo rispetto a quello dogmatico-formulistico. A questo proposito si
fa presente che, in sede di Programmazione
didattica, è stato deciso di privilegiare lo sviluppo
dei grandi temi del
pensiero fisico piuttosto che svolgere il
corso attraverso una scansione
rigida e acritica di nozioni e
fatti specifici di scarsa valenza culturale. Com'è noto,
l'ampiezza interpretativa dell'Elettromagnetismo si traduce in una sua
estensione a molte e svariate tematiche fisiche imponendo uno
studio quantitativo veramente notevole e di difficile sintesi. Se poi si
aggiunge il fatto che, per svariati motivi dovuti alla organizzazione di
attività extrascolastiche, gli allievi hanno effettuato molte assenze si
comprende la difficoltà nella quale si è mossa l'attività propositiva
del docente. Pertanto è emersa
la necessità di operare unificazioni didattiche, scegliendo
gli argomenti da trattare e tralasciandone altri. In altre parole, ci si è preoccupati di tracciare un itinerario
didattico articolato per grandi sintesi concettuali che permettesse di
inserire lungo esso la prospettiva
generale delle grandi questioni
previste dalla Fisica Classica. Questa
strategia ha costituito il
riferimento privilegiato per lo sviluppo
dei temi e delle idee più significative del corso,
trascurando, consapevolmente, le questioni più marginali e, tutto
sommato, ininfluenti
previste da un corso di fisica tradizionale
a prevalente dimensione contenutistica. Ciò al fine di
recuperare un'immagine che potesse fornire agli allievi un
quadro di insieme di largo
respiro culturale, attraverso il quale
la fisica
si riappropriasse di quel ruolo formativo di grande valenza
culturale che sicuramente possiede e che le compete di diritto nel
panorama del sapere scientifico e del processo educativo;
2)
il riferimento continuo e costante alla
parte sperimentale,
vista non tanto come momento
di verifica di leggi
storicamente conosciute, quanto come
"cammino da percorrere" per arrivare alla scoperta
(riscoperta guidata e personale) delle leggi di
comportamento della
natura. Molta attenzione è stata data all'analisi di quei nodi
problematici che consentono di mettere a confronto i dati
sperimentali con le ipotesi e i modelli che cercano di
interpretarli;
3)
l'uso intensivo e privilegiato dello strumento tabellare e grafico
(passaggio dai dati sperimentali alla legge del fenomeno)
come metodi di analisi teorica e di elaborazione dei dati
sperimentali;
4)
l'insistenza sui concetti
principali e unificatori del corso e sui fondamenti
della disciplina, nella
prospettiva di fornire agli
allievi spettri di conoscenze completi e organici del sapere scientifico;
5)
la ricostruzione dello sviluppo logico dei concetti e della teoria
dell'Elettromagnetismo Classico, polarizzando l'attenzione sullo sviluppo
di alcuni concetti informatori di teorie,
modelli fisici e implicazioni storiche sul problema dei fenomeni
elettromagnetici e della teoria di Maxwell in modo che di essi si possano
comprendere meglio le ragioni e non solo i contenuti tecnici o
applicativi;
6)
l'introduzione delle principali tematiche di produzione di campi
elettromagnetici come conseguenza di una giustificazione teorica delle
equazioni di Maxwell, in maniera tale da proporre una conoscenza
abbastanza completa, moderna, critica e articolata del sapere scientifico
inerente a questa teoria classica;
7)
la risoluzione di problemi e la trattazione sintetica di argomenti
per permettere agli allievi di sviluppare più efficacemente le capacità
nell'affrontare situazioni problematiche
e di acquisire pertanto abitudine
alle strategie
risolutive necessarie per affrontare la terza prova scritta degli esami di
stato;
8)
il costante lavoro personale degli allievi per la verifica del
proprio livello di
apprendimento mediante discussioni guidate, compiti per casa
e riflessioni in ordine alla risoluzione di questionari, esercizi e
problemi di fisica.
d)
Ruolo del Laboratorio. È sempre stato considerato essenziale nel processo curriculare della disciplina e inscindibile da un corretto insegnamento formativo. Ciò perché permette di integrare consapevolezza teorica ed operatività manuale, permettendo di superare la separazione innaturale e artificiale fra le "due culture", attribuendo pari dignità e valore ai vari aspetti dell'attività umana. Purtroppo sono emerse delle considerevoli difficoltà nella compilazione dell’orario scolastico inerente all’uso del laboratorio di fisica che hanno limitato l’efficacia di questo importante e ineludibile strumento culturale di formazione. La discontinuità delle attività sperimentali svolte dagli allievi in tutto l'anno ha aggravato la questione relativa alla insufficiente disponibilità di tempo necessaria per affrontare la dimensione teorica della disciplina
3.
ATTIVITA' DIDATTICA Nonostante le numerose e protratte “perdite” di ore di lezione si ritiene di avere trattato la maggior parte degli argomenti principali dell’Elettromagnetismo Classico inerenti ai programmi ufficiali previsti dall'Ipotesi di Sperimentazione del Liceo secondo un piano didattico globale abbastanza vario ed efficace, articolato oltre che attraverso alcune fasi di apprendimento tradizionale (lezioni frontali) anche attraverso sollecitazioni alla ricerca e alla elaborazione critica. Mediante queste sollecitazioni lo scrivente ha cercato di condurre gli allievi ad approfondimenti critici degni di nota dei vari aspetti della problematica scientifica contenuti nella disciplina di insegnamento. L'attività didattica è stata finalizzata non solo alla acquisizione di informazioni di carattere specifico e contenutistico ma anche alla guida degli studenti verso alcuni temi e idee fondamentali della fisica. Sono stati così esplorati alcuni concetti chiave della disciplina, si è posto l'accento sui concetti di campo, di modelli, di teorie, di proprietà e leggi fondamentali dell'Elettromagnetismo, mentre largo spazio è stato dedicato allo sviluppo della Fisica e della Scienza in generale, dedicando alcune lezioni ad evidenziare ripetutamente il carattere storico del pensiero scientifico e l'importanza del fattore metodologico, metrologico e linguistico per lo stesso sviluppo. Da una analisi non superficiale della struttura del programma svolto emerge con evidenza che una caratteristica notevole del corso è stata quella che riguarda il fatto di avere insistito non su aspetti marginali e irrilevanti ma su contenuti di grande respiro culturale e di significatività scientifica. Una delle chiavi di lettura che facilitano la comprensione del tipo di lavoro svolto riguarda, infatti, l'avere privilegiato tematiche e categorie fisiche quali lo "sviluppo e le caratteristiche dei modelli interpretativi" della fisica, la centralità del concetto di "campo" e il problema dei campi vettoriali come mediatori dell'interazione coulombiana, magnetica e gravitazionale, la "conservatività e la circuitazione" del campo elettrico e magnetico, la crisi e il passaggio dalla fisica classica alla fisica moderna sono stati appena sfiorati, sintetizzando gli argomenti a carattere più strettamente applicativo e/o tecnologico, o, addirittura, omettendoli deliberatamente (come per esempio la teoria della pila, i casi e sottocasi di tipi di elettrizzazione, la descrizione minuziosa dei vari tipi di macchine elettriche ed elettrostatiche, ecc.), sui quali lo scrivente è costretto ad affermare a chiare lettere che non rientra nel curricolo scolastico di un liceo sperimentale una preparazione culturale sintonizzata sulla dimensione esclusivamente nozionistica e tecnologica. Pertanto non risulta giustificata nessuna ipotesi cumulativa di sapere enciclopedico. Premesso che il nuovo esame-colloquio è rivolto ad accertare la preparazione di ciascun candidato in relazione agli obiettivi generali e specifici propri di ciascun indirizzo, nonché ad accertare le conoscenze generali e specifiche, le competenze in quanto possesso di abilità, anche di carattere applicativo, e le capacità elaborative, logiche e critiche acquisite e tenuto conto che la prova orale non deve assumere il carattere di una verifica nozionistica e sequenziale di contenuti appresi ma di accertare la capacità di utilizzare le conoscenze acquisite e di collegarle nell'argomentazione ci si permette di invitare la Commissione a tenere conto di queste indicazioni e a orientare il colloquio con gli esaminandi sul quadro didattico evidenziato in questa relazione. Si auspica a tal fine che i candidati vengano posti nelle condizioni di far emergere, come si diceva sopra, le grandi idee della Fisica Classica relativamente all'Elettromagnetismo Classico in virtù delle scelte effettuate dal Consiglio di Classe all'inizio del corrente anno scolastico così come si evince dalla lettura del Documento del Consiglio di Classe. Tre studenti della classe (Andreani Fabio, Conticelli Luca e Re Emiliano) hanno voluto approfondire alcune tematiche del corso di elettromagnetismo attraverso un approfondimento tematico che si ricollega direttamente al programma del corso e alla dimensione empirica della disciplina laddove si evidenziano da un lato l’importanza della dimensione empirica della fisica evidenziata con la realizzazione di esperimenti cruciali e dall'altro laddove si parla del ruolo che il campo elettromagnetico svolge nelle applicazioni tecnologiche. In un solo caso gli agganci col programma del corso sono meno evidenti laddove le scelte dell’allievo (Andreani Fabio) si sono orientati su tematiche più specificamente filosofiche. Parallelamente alla trattazione degli argomenti disciplinari si è cercato di stimolare gli allievi ad un apprendimento attivo, quasi sempre dinamico e, si spera, non per ricezione, coinvolgendoli in prima persona nelle discussioni e negli approfondimenti specifici interessanti il cosiddetto «Approfondimento Tematico» (si vedano sia il Documento del Consiglio di Classe, sia, soprattutto, le Considerazioni Didattiche relative all'Approfondimento di Fisica aggiunte alla fine della presente relazione), sia con ripetute e frequenti prove scritte relative alla trattazione di brevi argomenti, sia con proiezioni e commenti critici di sussidi audiovisivi (film sonori 16 mm del PSSC), sia con relazioni sperimentali di laboratorio, sia, infine, con opportune riflessioni storiche intorno al modo in cui la scienza si è appropriata del sapere scientifico.
Altro
elemento di riflessione è da considerare la conferenze di storia della
fisica tenuta dal sottoscritto riguardante il tema «Il concetto di campo
nella storia del pensiero scientifico dell’800». Gli studenti hanno
partecipato inoltre a due seminari sulla multimedialità (Presentazione
dei progetti multimediali alla Circoscrizione e Comune di Roma) ed hanno
svolto delle ricerche attraverso gli strumenti telematici della posta
elettronica e di internet. A
questo proposito la classe è stata protagonista di un importante progetto
di didattica della fisica con Internet, collaborando a produrre dei
materiali di studio che sono stati pubblicati in rete attraverso un sito
web interamente rivolto agli interessi della classe. L’iniziativa è
stata inserita nel P.O.F. del liceo e la classe ha partecipato con questo
progetto al concorso internazionale “Global Junior Challenge”
organizzato dal Comune di Roma presso la Fiera di Roma. Si è cercato di
sviluppare cioè un'attività di progetto e di ricerca telematica volta a
sfruttare l'intraprendenza dei giovani nel produrre materiali e dati
pubblicati successivamente in Internet al sito
http://spazioweb.inwind.it/vincal
. L'ambiente ipermediale, ricco di animazioni e di simulazioni è fecondo
di sviluppi culturali e l'attività in rete è stata concepita, in questo
progetto, come integrazione alla normale attività didattica.Alcuni
elementi della classe hanno partecipato a un corso di preparazione nelle
attività di problem solving relativo alle Olimpiadi della Fisica.
4.
DESCRIZIONE DELL’EVOLUZIONE DELLA CLASSE E RISULTATI CONSEGUITI La classe 5B (ind. scientifico) è una buona classe, composta da ben 25 studenti con qualche elemento ottimo, altri che hanno mostrato una buona preparazione e un’altra parte centrata intorno ad una preparazione sufficiente. Solo in pochissimi casi si è riscontrata una preparazione mediocre. Ciò è provato dal fatto che, dal punto di vista docimologico, vi è una distribuzione di voti e giudizi la maggior parte dei quali centrati su valori più che sufficienti. Nonostante questi aspetti di luci ma anche qualche ombra, il 5B è una classe che si è sempre distinta e fatta notare per il buon interesse e la continua attenzione alle lezioni. Altro discorso è la partecipazione che è stata discontinua e per alcuni allievi spesso non significativa. Sembra importante ricordare che la classe per i primi tre anni ha avuto insegnanti di fisica differenti. Gli studenti non hanno mostrato difficoltà nel raggiungere un livello di apprendimento più che soddisfacente a causa dell'esistenza di "fattori di vischiosità" oggettivi come il cambiamento di metodo dei diversi insegnanti che si sono succeduti nell'arco del quinquennio, la distribuzione delle ore settimanali di lezione concentrate tutte in pochi giorni, il mancato inserimento nel 1° quadrimestre delle ore si laboratorio per motivi di indisponibilità del laboratorio di fisica e, non ultimo, l'alto numero di lezioni perdute a causa di frequenti assenze individuali e collettive che hanno turbato l'intero anno scolastico facendo perdere ritmo e occasioni di riflessione sulle tematiche oggetto del corso.
Il
giudizio globale sul grado di apprendimento e sul conseguimento degli
obiettivi didattici è da considerare pertanto moderatamente
soddisfacente. A favore degli allievi, comunque, ha giocato un generale e
continuo senso di onestà che ha caratterizzato il loro approccio con
la disciplina manifestandosi con attenzione e disponibilità nei confronti
dell’insegnamento quotidiano: tutto ciò ha frequentemente permesso una
attività didattica tutto sommato fluida e a
tratti piacevole.
5.
VALUTAZIONE E PROVE DI ACCERTAMENTO Per quanto riguarda la valutazione, vi è da sottolineare il fatto che gli allievi sono stati stimolati ripetutamente alla riflessione personale (autovalutazione) e sottoposti a diverse prove scritte di verifica dello stato di apprendimento e a colloqui orali. In particolare alla classe sono state proposte le seguenti attività di valutazione:
I criteri di valutazione relativi alla "Tipologia B e C" che il Consiglio di Classe ha scelto come esempio di 3ª prova scritta per fisica, sono stati i seguenti: a) grado di conoscenza dei concetti fisici affrontati; b) livello di completezza dei concetti; c) adeguatezza del linguaggio scientifico (inteso sia come comprensione del formalismo matematico, sia come comprensione del lessico); d) efficacia della risoluzione di problemi monoconcettuali.
A
questo proposito, si fa presente
che la classe ha partecipato ufficialmente, nel mese di Dicembre, alle
selezioni delle Olimpiadi di Fisica e gli allievi Festa Adriano, Re
Emiliano, De Stefani Laura e Andreani Fabio hanno poi rappresentato il
Liceo nella successiva fase di selezione
regionale. Libro di testo: David Halliday-Robert Resnick-Jearl Walzer, Fondamenti di fisica. Elettromagnetismo, Bologna, Zanichelli, 1998. Libro consigliato: U. AMALDI, La fisica per i licei scientifici 3, Bologna, Zanichelli, Vol.III, 1999.
6.
RAPPORTI CON LE FAMIGLIE I rapporti con le famiglie sono stati discontinui e infrequenti. Molti genitori non sono mai venuti al ricevimento settimanale e molti altri si sono fatti vedere solo una volta nell’intero anno scolastico.
7.
CONCLUSIONI In conclusione, il sottoscritto ha cercato di realizzare un corso di fisica che accanto al nucleo specifico di nozioni tecniche permettesse di offrire ai giovani la possibilità di acquisire obiettivi di conoscenza critica nel campo della storia delle idee scientifiche e consapevolezza nel processo di apprendimento dei fatti della fisica. Accanto alla preparazione culturale specifica, alla classe è stato proposto un impianto culturale capace di porre l'accento sulla conoscenza scientifico-metodologica e storico-epistemologica le quali, lungi dall'evitare il discorso nozionistico, hanno concesso più spazio all'abitudine ai problemi scientifici, allo sviluppo delle qualità critiche e all'educazione alla problematica sperimentale. Si ha motivo di credere che esistano, per la quasi totalità degli allievi, le condizioni perché il livello conoscitivo degli esaminandi fornisca loro una adeguata sicurezza e padronanza durante la fase dei colloqui agli esami di stato. Roma, 11 Maggio 2001 L'insegnante di Fisica e laboratorio prof. Vincenzo Calabrò |
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