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I fascicoli alla prova

Dilatazione lineare, elettrodotto

Un laboratorio in classe

C’è stata finalmente la possibilità di testare sul campo i fascicoli realizzati nel corso dello scorso anno scolastico proponendo un laboratorio per una classe che non ha partecipato alla stesura di questi quaderni. In particolare sono stati utilizzati il Toolbox e la Dilatazione lineare. Il laboratorio è stato parte di un breve percorso che aveva l’obiettivo di focalizzare l’attenzione degli studenti sul metodo scientifico, sulle modalità di indagine della fisica (e delle scienze in generale), sulla costruzione di modelli capaci di descrivere un fenomeno naturale.

Tempi

L’attività si è sviluppata nelle prime tre settimane di scuola:

  • Un’introduzione al metodo scientifico con alcuni esempi di osservazione e analisi di un fenomeno (non necessariamente fisico), esempi che richiedevano la costruzione di un modello e la formulazione di una legge. Due ore in classe.
  • Metodi per approssimare una serie di dati lineari, in particolare il metodo del coefficiente angolare medio, utilizzando il Toolbox. Due ore di studio autonomo.
  • Esempio di formulazione di una legge: la legge oraria del moto rettilineo uniforme (che gli allievi già conoscevano per averla affrontata l’anno precedente) partendo da dati sperimentali ricavati direttamente. Due ore in classe.
  • Introduzione al problema della dilatazione lineare (leggendo l’introduzione del fascicolo). Mezz’ora di studio autonomo.
  • Esempio di costruzione di un modello (e relativa legge): la dilatazione lineare (che però gli studenti non conoscevano) seguendo il percorso proposto nel corrispondente fascicolo. Due ore in classe.

Strumenti

  • Dispositivo per accedere ai fascicoli online (telefono, tablet)
  • GeoGebra (su telefono e/o tablet)
  • Calcolatrice

L’attività

Gli studenti sono stati suddivisi in gruppi di tre alunne/i ciascuno ed è stato chiesto loro di seguire il percorso proposto nel fascicolo dopo una breve introduzione che è servita a spiegare il metodo di lavoro, gli obiettivi (riportati anche nel fascicolo) e i tempi di consegna. Successivamente i gruppi sono stati lasciati liberi di organizzarsi in modo autonomo avendo come meta la formulazione della legge che costituiva l’obiettivo del laboratorio (la legge della dilatazione lineare.

Come è andata

Il grafico ottenuto
Il grafico ottenuto rappresentando i dati dei tre esperimenti

Molto bene! Tutti i gruppi sono stati in grado di completare il percorso in autonomia, nei tempi previsti. L’approssimazione dei dati è stata via via sempre più rapida (il fascicolo suggerisce di analizzare tre diverse serie di misure) e più consapevole. Gli interventi dell’insegnante sono stati davvero limitati, mirati più che altro a motivare gli alunni e a richiamare al rispetto dei tempi.

Qualche difficoltà in più per la seconda parte del laboratorio, dove si chiede di scoprire come la lunghezza iniziale della barretta influisca sulle misure. Qui è stata utile la scelta di far lavorare la classe divisa in gruppi e non individualmente: la discussione e il confronto su varie proposte è stata davvero efficace per il raggiungimento del risultato previsto.

Al termine delle due ore il risultato dell’laboratorio è stato confrontato con alcuni testi scoprendo (ricordiamo che gli studenti non conoscevano la legge di dilatazione lineare) che la legge è stata formulata proprio nello stesso modo e il coefficiente di dilatazione approssimato in modo eccellente.

Conclusioni

Gli studenti hanno partecipato con tenacia impegnandosi nella risoluzione di un problema a loro sconosciuto, senza scoraggiarsi, soprattutto quando è stato chiesto loro di generalizzare i risultati ottenuti cercando una formulazione della legge quanto più ampia possibile. Ma anche questo scoglio è stato superato grazie alla collaborazione.
L’aspetto decisamente più positivo è la gratificazione provata raggiungendo il risultato, gratificazione che dovrebbe sicuramente portare a una migliore motivazione nello studio della disciplina nel corso dell’anno.

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