presentazione

Curzia Marchi Trevisi, laureata in Matematica e Fisica presso l'Università di Bologna, ha iniziato a insegnare nel 1962 e già un anno dopo cominciava a cimentarsi nella sperimentazione didattico-dsciplinare con le famose classi-pilota del PSSC.
Dal 1977 al 1997 ha fatto parte del Gruppo Redazionale della rivista La Fisica nella Scuola dove ha curato la rubrica “Problemi ed Esercizi”. È stata Direttore della rivista dal 1984 al 1988 e, negli stessi anni, ha ricoperto la carica di Presidente dell'AIF. Ha organizzato le attività in memoria di Ettore Orlandini, dall'inizio fino al 1998; da ricordare, in particolare, il Convegno del 1992 a Pisa, in collaborazione con SIF e MPI: Il Ruolo dei Problemi nella Didattica della Fisica.
Dal 1985 al pensionamento (1992), è stata docente comandata presso l'IRRSAE Emilia Romagna. Anche dopo il 1992 non ha fatto venir meno il suo impegno: per molti anni, a partire dal 1997, è stata docente di fisica presso gli Istituti Ortopedici Rizzoli, nell'ambito del Progetto Scuola-Ospedale per studenti lungodegenti.
Nel 1998 è nominata Socio Onorario dell'AIF. Ha al suo attivo numerose pubblicazioni e articoli, la maggior parte su La Fisica Nella Scuola e su Innovazione Educativa (a cura dell'IRRSAE/ER).

Fin da quando cominciai a insegnare fisica nella scuola secondaria superiore ho sempre ritenuto che dare l’opportunità allo studente di affrontare e risolvere problemi potesse essere uno strumento essenziale per l’apprendimento della fisica, motivante nello studio e promotore di capacità utilizzabili sia in altri ambiti scolastici che extrascolastici. Agli albori della mia attività di insegnante, alcuni decenni fa...., questa iniziativa era contro le regole e passibile anche di sanzioni, ma per mia fortuna incontrò il favore degli studenti e di conseguenza non protestarono nè genitori, nè presidi, che accettarono la scelta, dopo aver preso atto delle mie motivazioni.

Le mie difficoltà nascevano invece dalla carenza di materiale esistente a questo riguardo. Spesso era contenuto in modo non sempre sufficiente e adeguato, come parte dei libri di testo, come mero strumento di esercitazione e non se ne sottolineava l’essenziale aspetto formativo.

Di qui la necessità di ricavare spunti da testi universitari, dopo aver provveduto ad una rielaborazione per renderli idonei al livello degli studenti. e, in seguito, a far riferimento alla letteratura straniera già orientata in questa direzione con il sorgere di nuovi progetti didattici (Allegato 1).

Attualmente le cose stanno cambiando e la convinzione, suffragata dall’esperienza, che affrontare e risolvere problemi possa essere uno strumento essenziale per l’apprendimento della fisica ha sollecitato la produzione di raccolte di problemi inseriti o meno in libri di testo. Inoltre, anche in tutte le nuove proposte di riforma, l’aspetto problematico nell’apprendimento viene considerato come essenziale e richiesto.

Nonostante quest’ultimo orientamento, memore delle mie difficoltà iniziali, ho ritenuto potesse essere ancora utile mettere a disposizione dei colleghi parte del materiale di lavoro che ho raccolto e rielaborato in tutti questi anni.

La raccolta comprendeva circa 1800 problemi , tutti già sperimentati personalmente in classe con studenti di biennio e triennio o, sempre con studenti, in altre occasioni.. Fra questi ne sono stati selezionati 828, seguendo i seguenti criteri:

- cercare di ricoprire tutti i temi previsti nei programmi, dalla fisica classica alla fisica moderna;

- offrire un’ampia gamma di possibilità sia per quanto riguarda l’approccio che il grado specifico di difficoltà;

- aver verificato la loro validità anche nell’ottica delle attuali classi sperimentali e linee di tendenza sia a livello nazionale che internazionale (Allegato 2).

Si ricorda che la selezione è stata ricavata da effettivo materiale di lavoro e di conseguenza il peso attribuito alle singole parti risulta influenzato in gran parte dal tipo di corso nel quale è stato utilizzato (biennio e triennio di indirizzo Fisica Industriale ITIS) e dagli interessi dei docenti e degli studenti delle classi.

Il tema riguardante le proprietà dei corpi e dei materiali e la struttura della materia, per il suo carattere trasversale, non viene trattato in un capitolo a sè, ma introdotto gradualmente in funzione dell’argomento considerato.

In ogni capitolo viene trattato un tema che si sviluppa per argomenti strettamente collegati e di crescente complessità. Sono presenti:

- premesse e/o“Problemi Guida” con i quali si introduce la problematica in esame e se ne mette in evidenza alcuni punti chiave, che possono anche valere in altre situazioni;

- problemi che permettono all’allievo di valutare il grado di apprendimento raggiunto;

- osservazioni che richiamano l’attenzione sull’introduzione di nuovi concetti o sul pericolo di interpretazioni non corrette;

- sintesi e conclusioni che permettono nello stesso momento di fare il punto su quanto si è appreso e di aprire una nuova situazione problematica.

Sono inoltre sempre presenti richiami a problemi trattati nei capitoli precedenti, ai quali poter far riferimento se si ritiene necessario riprendere concetti e procedure già affrontati in altre occasioni.

In un primo momento vengono introdotti i concetti della fisica di base, si induce a riflettere sui metodi e le procedure di approccio a una situazione problematica e alla risoluzione di problemi , si mette in evidenza l’utilità di un consapevole utilizzo delle conoscenze matematiche. In seguito si affrontano in modo critico, mediante problemi, argomenti concettualmente più complessi, che possono richiedere una maggiore formalizzazione ed astrazione. Il superamento delle difficoltà è facilitato dal continuo riferimento alle conoscenze e abilità già acquisite.

Man mano che si procede si dimostra allo studente come, utilizzando le conoscenze, metodi e procedure già familiari, perchè applicati in altre situazioni, possa essere in grado di comprendere alcuni concetti base della fisica moderna e di poter riflettere in modo più critico e consapevole su alcune soluzioni già acquisite.

Destinatari: Studenti della Scuola Secondaria di II grado ( biennio e triennio)

Prerequisiti richiesti: una informazione scolastica anche frammentaria e superficiale degli argomenti in esame.

Fra l’altro questo materiale potrebbe risultare utile all’insegnante nelle seguenti attività:

E’ ritenuta inutile e spesso dannosa la prassi di tentare il recupero degli studenti in difficoltà, mediante una ripetizione, anche se a carattere personalizzato, del programma svolto.

Le cause di insuccesso vengono in generale attribuite a mancanza di basi, non idoneo metodo di studio, difficoltà nel comprendere il linguaggio del testo o dell’insegnante.

Personalmente ritengo che in realtà vadano ricercate principalmente in assenza di motivazione allo studio, dovuta a insicurezza nelle proprie capacità e a pregiudizi riguardo alla materia ritenuta ostica e comprensibile solo ad alcuni eletti, nell’incapacità di collegare le conoscenze acquisite alle personali esperienze e alla vita quotidiana e a un possibile contrasto fra il tipo di “addestramento” subito e le personali strategie di apprendimento.

Per questo motivo l’intervento proposto mira a promuovere lo sviluppo di capacità, di mettere in evidenza i processi e le metodologie seguite nell’affrontare le situazioni problematiche proposte, evitando un intervento puramente addestrativo, anche se di buon livello.

Non si ricomincia da capo, si cerca di partire dalle esperienze maturate dallo studente nella vita quotidiana, di recuperare e utilizzare in modo razionale le informazioni scolastiche memorizzate, anche se frammentarie e confuse, di motivare la scelta degli argomenti in esame.

Si vuole prima di tutto convincere lo studente ad avere fiducia nelle sue capacità e che non c’è nulla di “astruso” in quel che gli si propone, perchè in molti casi le situazioni sono già familiari, anche se non ne è consapevole. I problemi che vengono proposti sono già stati collaudati e risolti positivamente da centinaia di studenti e analoghi vengono affrontati e risolti da studenti degli altri paesi del mondo.

Molti si preoccupano per gli studenti in difficoltà, pochissimi dei più capaci. Attualmente con la tendenza al ribasso esistente nella scuola, nel discutibile tentativo di rendere tutto più facile, non si permette agli studenti più dotati di utilizzare e sviluppare adeguatamente le loro capacità, come avrebbero diritto. Questo genera una caduta di interesse, demotivazione allo studio e sfiducia nei riguardi della scuola e delle istituzioni in genere. In altri può creare un complesso da “superman”, che potrà essere causa di frustrazioni nel momento in cui dovranno e non sapranno affrontare situazioni più complesse. La vasta gamma di problemi (e problematiche) proposti permette loro di ampliare e approfondire i temi affrontati nella prassi scolastica, di utilizzare le conoscenze acquisite in un’ottica diversa e in campi diversi dall’usuale con particolare attenzione a quelli che sono i metodi e la potenzialità della scienza.

Più in generale il materiale a disposizione, presentando maggiore flessibilità di un testo strutturato, può essere utilizzato, secondo le esigenze dell’insegnante, in molteplici altre applicazioni, quali l’individuazione di percorsi didattici, di moduli tematici ed altro.

A questo scopo, per agevolare le scelte degli insegnanti, i problemi sono stati classificati, per il grado di difficoltà presentato, in tre livelli ed inoltre indicati, secondo le loro caratteristiche, come:

- problemi riguardanti attività sportive o ludiche (giochi, parchi divertimenti);

- problemi internazionali, in particolare riguardanti studenti francesi (principalmente degli ultimi anni) e russi (in generale livello biennio) e la scelta di questi due paesi è motivata dall’aver voluto presentare agli studenti un tipo di approccio didattico che si differenzia notevolmente dal nostro.

Sempre per agevolare il lavoro dei colleghi viene riportato un indice di tutti i problemi presenti, con indicazioni sui contenuti e le caratteristiche salienti (Allegato 3).

Per queste sue caratteristiche si è ritenuto ottimale l’idea di organizzare l’opera su CD, in un ipertesto che permetta al docente di sfruttarne le potenzialità e scegliere volta per volta i modi e i tempi di utilizzo.

Testi ai quali si è fatto riferimento nella formulazione dei problemi. Questo giustifica il fatto che molti testi sono “datati”, ma, per la maggior parte, esistono attualmente riedizioni e/o rielaborazioni.

M. Ageno. Elementi di fisica (per i licei scientifici e gli istituti tecnici industriali), voll. 1, 2, 3, Boringhieri, Torino 1956

M. Alonso, E. J. Finn. Elementi di Fisica per l’Università (bilingue), I Meccanica, II Campi e onde, Addison-Wesley, London 1969

G. Bernardini. Fisica Sperimentale, parte I, Libreria Eredi Virgilio Veschi, Roma 1956

F. Blein, S. Faye, F. Martin. Physique Terminales C et E, Ed. Magnard, Paris 1983

D. Brini, O. Rimondi, P. Veronesi, Guida alla risoluzione dei problemi di fisica, voll. I e II, Casa Editrice Patron, Bologna 1954

A. H. Cromer. Fisica (per medicina, farmacia e biologia), Piccin Editore, Padova 1975

A. J. Duivenstijn, L.A.I. Venverloo. Spectrométrie gamma en pratique, Biblioteque Tecnique Philips, Dunod, Paris 1965

R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands. The Feynman Lectures on Physics, voll.1, 2, 3, Addison-Wesley, London 1964

J. R. Meyer-Arendt. Introduzione all’ottica classica e moderna, Zanichelli, Bologna 1976

D. Halliday, R. Resnick, Fisica (1. Meccanica, acustica, termodinamica), Casa Ed. Ambrosiana, Milano 1970

La Fisica di Berkeley, 1. Meccanica, 3. Onde e oscillazioni, 4. Fisica quantistica, Zanichelli, Bologna 1973

L. Landau, A. Kitaigorodski. La physique à la portée de tous, Mir, Moscou 1966

E. Persico. Fondamenti della meccanica atomica, Zanichelli, Bologna1939 (ristampa)

Per procedere alla selezione dei problemi in modo che risultassero idonei per le attuali classi è stato prezioso il contributo della Prof.ssa Maurizia Cavalli.

Inoltre sono stati raccolti anche alcuni interessanti suggerimenti dai Proff. Luigi Brasini e F. Francesio.

Sono stati presi in esame per un confronto anche i seguenti testi, utilizzati attualmente nei Licei Scientifici:

Nella Prefazione di "Sei pezzi facili" di Feynman, pubblicato recentemente da Adelphi, ho trovato questa frase che si trovava in origine nella Prefazione a "Lectures on Physics" (giugno 1963):

“Penso che per dare una mano agli studenti bisognerebbe mettere più impegno nell'inventare problemi che chiariscano i concetti presentati a lezione. Esercizi e problemi forniscono una buona opportunità di completare l'argomento e rendere più reali, più complete, più salde nella mente le idee._”