La fisica nella realtà

La fisica nella realtà

Uno dei punti principali della moderna didattica delle scienze è il collegamento con la realtà. Un approccio di questo tipo è fondamentale nell’ambito delle Scienze Integrate, in particolare quando si devono introdurre concetti e argomenti di comprensione non immediata. 

Si pensi, per esempio, al caso della fisica, dove l’osservazione e la riflessione di un fenomeno reale facilita la comprensione del fenomeno stesso e delle leggi fisiche collegate. Per meglio comprendere questa affermazione ci aiutiamo con tre esemplificazioni.

1. La relatività del moto

La relatività del moto non è un concetto facile e immediato. Per acquisirlo bisogna sapere che cos’è un sistema di riferimento ed essere in grado di descrivere il moto rispetto a esso. 

I ragazzi osservano continuamente in strada, in casa e anche a scuola corpi fermi e corpi in movimento, quindi è semplice per loro passare dall’osservazione alla comprensione dei concetti di quiete e di moto, come si può vedere nel caso degli sciatori rispetto alla stazione della seggiovia riportato nel volume Scienze Integrate (DeA Scuola 2020). 

Meno immediato per gli studenti è capire che il moto è relativo. Partendo dalla considerazione di una situazione reale conosciuta dagli studenti, iniziamo ad affrontare l’argomento ponendo una domanda: quando è seduto nello scompartimento di un treno in movimento, un viaggiatore si trova in uno stato di quiete o di moto? 

La risposta sarà duplice:

Per chi sta osservando il treno partire dalla stazione il viaggiatore è chiaramente in moto, mentre invece è in quiete rispetto al treno. Dunque la descrizione del moto cambia se il sistema di riferimento è la stazione o il treno.

La situazione esaminata fa capire che lo stato di quiete o di moto di un corpo è in relazione al sistema di riferimento adottato. Molte caratteristiche del moto variano al variare del sistema di riferimento e per questo si dice che il moto è relativo.  

Qui sotto un’esemplificazione che può aiutare in classe.

Il sistema di riferimento è la stazione di partenza: la ragazza è in stato di moto.

Il sistema di riferimento è il treno: la ragazza è in stato di quiete.

2. Il primo principio della dinamica

La comprensione del primo principio della dinamica richiede un buon grado di osservazione e capacità di astrazione. Questa legge fondamentale aiuta a comprendere che cosa avviene a un corpo che si muove in assenza di forze. Anche in questo caso, partire da una situazione reale che i ragazzi conoscono bene li aiuta nella comprensione del fenomeno e della legge. 

Come introduzione si può fare riflettere i ragazzi su ciò che avviene quando si muovono su una strada con lo skateboard.  

Per prima cosa li si induce a riflettere sulle forze d’attrito che rallentano il moto dello skateboard e successivamente su ciò che avviene se gli attriti diminuiscono fino a scomparire del tutto. 

Il percorso di domande, osservazioni e riflessioni porta gli studenti ad acquisire il concetto di inerzia e a capire che in assenza di forze di attrito continuerebbero a muoversi sullo skateboard in linea retta e sempre alla stessa velocità. 

3. La prima legge di Ohm

Iniziare un argomento di fisica dall’osservazione della realtà a volte è molto utile per riflettere con gli studenti sui rischi che si affrontano nel quotidiano. Uno di questi è la scossa elettrica.

La prima legge di Ohm riguarda i circuiti elettrici e collega la differenza di potenziale, la resistenza e la corrente elettrica. Questa legge può essere introdotta con un esperimento di laboratorio, un video o anche un semplice schema di un circuito. Per la resistenza elettrica, in particolare, è utile evidenziare la differenza tra fili di rame e fili di ferro, chiarendo quali sono comunemente usati nei circuiti e perché.

La conoscenza del cortocircuito elettrico chiarisce ancora di più la natura di un circuito elettrico e consente di mettere in luce la sua eventuale pericolosità.

In questo caso è conveniente avere con la classe una riflessione comune e il racconto di eventuali esperienze dirette o indirette. Successivamente si descrive il fenomeno e le sue conseguenze facendo esempi di scosse elettriche molto deboli e via via più forti. Si mette in luce infine la pericolosità di maneggiare dispositivi elettrici con le mani bagnate.


Gli esempi e le immagini utilizzate sono presenti nel volume Scienze Integrate (DeAgostini Scuola 2020) .

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