Buongiorno a tutti ! Ed ecco a voi la 38° edizione del
Carnevale della Fisica !
Cominciamo con le succulente
novità di questo mese: innanzitutto il Carnevale viene ospitato da un
blog nuovo di zecca, nato nel mese di novembre 2012, dall'eloquente titolo "
Risparmiare Fare Guadagnare (in tempo di crisi)". I fondatori (
Walter Caputo,
Claudio Pasqua,
Luigina Pugno) intendono spiegare a tutti gli interessati come si può risparmiare, in che modo si diventa autonomi nell'esecuzione di tanti lavoretti utili e come far fruttare il gruzzolo accumulato. Fate una prova, verificate tramite questi
cinque quesiti se state risparmiando !
Poi c'è il
premio, un utilissimo
caricabatterie ad energia solare, che verrà assegnato al miglior contributo, quindi state all'erta, perchè presto - su queste pagine - comunicherò il vincitore !!!
Ah, scusate, dimenticavo
l'argomento: questo mese ho aggregato i pezzi dei blogger intorno al tema dell'
insegnamento della Fisica nelle scuole superiori. Tema, come sempre, non vincolante. Insegnare Fisica non è semplice e forse oggi è ancora più difficile che in passato.
Ho cercato di fornire il mio modesto punto di vista in
Spazio ai sogni nell'insegnamento della Fisica. Credo che si debbano unire, nella stessa persona, la capacità di insegnare e quella di divulgare. A ciò si aggiunge la necessità di
lasciare almeno un po' di spazio ai sogni dei ragazzi. Dobbiamo ascoltarli anche quando - mentre parliamo di forze - ci chiedono quanto tempo ci vuole per andare e tornare da Marte oppure se si potrà in futuro effettivamente vivere sulla Luna. Ciò che gli studenti sognano da ragazzi potrebbe essere il loro lavoro (magari svolto con passione) quando saranno adulti.
Inoltre, e questo è un messaggio rivolto soprattutto agli insegnanti, perchè non tornare ad utilizzare
un buon libro di testo? Va bene il computer, il tablet, i video e tutto ciò che la tecnologia ci mette oggi a disposizione, ma un buon libro, per me, è uno
strumento insostituibile....
Questa nuova edizione del Carnevale unisce (almeno) due idee: insegnare Fisica e
risparmiare (magari anche energia). A questo proposito vi rinvio al
Passato, presente e futuro dell'energia, una recensione al
libro di Andrea Vico (Energia - dal fuoco all'elio), per capire - tramite la storia dell'energia - che siamo alla frutta (perchè il petrolio sta finendo e quindi costerà sempre più caro). Ma c'è una (o più soluzioni): dobbiamo darci una mossa e investire nelle
energie rinnovabili, anzi - ancora meglio - cominciare a ridurre i consumi energetici ed
autoprodurre l'energia di cui abbiamo bisogno.
Ma la Fisica è (quasi) dappertutto, talvolta ci dimentichiamo che
è fondamentale anche nel ballo, nel senso che, quando arditamente facciamo volteggiare la nostra fidanzata (o moglie), rischiamo di farla cadere per terra....
A tal proposito, devo presentare una
new entry per il Carnevale della Fisica: si tratta di
Luca Pilolli, il cui motto è: "Nuove abitudini, nuovi risultati".
Luca si definisce un esploratore nella musica, nel ballo, nella comunicazione visiva, copywriting, web marketing, PNL e Crescita Personale. "Sembrano cose diverse?
Per me sono tutti modi di comunicare" afferma Luca. E così ha segnalato
Ballo, giri, errori e correzioni, un pezzo sull'importanza della Fisica nel ballo.
Rosa Maria Mistretta ci segnala invece un buon libro divulgativo, nel post
Un Universo per la scienza: didattica per le scuole superiori.
Esso può rappresentare per gli studenti delle scuole superiori, un modo per ottenere risposte alla loro curiosità. Quindi torniamo al tema di questo Carnevale: insegnare Fisica significa anche suggerire un buon libro, magari da leggere durante le vacanze natalizie.
Proseguiamo con
un'importante scoperta nell'ambito della Fisica. Cercherò di rendere l'idea comprensibile anche ai non addetti ai lavori, in quanto sono soprattutto loro i
destinatari di questo Carnevale.
10 elevato alla 43 è un numero gigantesco, di proporzioni astronomiche. Quindi 1 fratto 10 alla 43 è un numero straordinariamente piccolo, talmente piccolo che è persino difficile immaginarlo. Ebbene, questo numero microscopico è l'errore associato alla scoperta della
violazione di simmetria relativa al teorema CPT . Questo teorema ci dice che le leggi della Fisica
dovrebbero essere simmetriche e quindi non variare quando si applicano tre tipi di trasformazioni: da carica positiva a negativa e viceversa; dalla destra alla sinistra e viceversa; avanti e indietro nel tempo (perdonatemi il linguaggio non troppo rigoroso, ma cerco di divulgare concetti piuttosto complessi, affinché chiunque possa comprenderli).
Nel suo ottimo contributo, intitolato
L'asimmetria del tempo,
Felice Russo, di formazione fisico nucleare (di cui avevo, tempo addietro, recensito
un interessante libro), afferma "Ma cosa dovrebbe accadere alla materia se ad essa applichiamo le trasformazioni CPT? Dovremmo ottenere dell'antimateria". Ad es. l'idrogeno è materia, l'antidrogeno è antimateria. E quindi, sempre con le parole di Felice Russo: "
Ma dov'è l'antimateria nell'universo?". I risultati sperimentali di
Babar confermano che molto probabilmente
le leggi della fisica per la materia e per l'antimateria non sono esattamente le stesse. Circa 13,5 miliardi di anni fa la materia superava di poco l'antimateria. Questa asimmetria potrebbe essere dovuta proprio alla violazione di simmetria da cui siamo partiti.
Troppo difficile? Leggete allora questo
mio contributo più divulgativo (ma di un po' di tempo fa), in cui viene anche consigliato un
testo semplice per approfondire un po' l'antimateria.
Ed ora vi presento una
storia iniziata (per me) nel mese di marzo 2010, quando, per puro caso, venni a sapere dell'esistenza di
un nuovo modo di trattare gli infiniti e gli infinitesimi. Si trattava, in sostanza, di applicare alla matematica l'approccio della Fisica. Gli strumenti di osservazione utilizzati in Fisica cambiano spesso, ed ogni nuova conquista tecnologica ci consente di osservare meglio la realtà che ci circonda.
Perché non creare nuovi strumenti di osservazione in matematica? Perchè non elaborare strumenti che ci consentano una maggior precisione?
Ci ha pensato il
Prof. Yaroslav Sergeyev, e la storia, dal 2010, ha avuto (sempre per me) molte
evoluzioni, finché, lo stesso Sergeyev, ha deciso di contribuire alla 38° edizione del Carnevale della Fisica. Quindi abbiamo un'altra new entry, che difinirei
special guest, nel senso che
non è da tutti mettersi in testa di misurare l'infinito, e creare l'unità di misura che mancava (il
gross one rappresentato nell'immagine).
Per cominciare, il Prof. Sergeyev suggerisce
Misuriamo l'infinito; per avere una breve introduzione è possibile optare per
Metti l'infinito nel tuo pc (di Armando Massarenti); infine per chi vuole approfondire un po' (
leggendo in inglese) c'è
Methodology of Numerical Computations with infinities and infinitesimals.
Leonardo Petrillo, sul suo blog
Scienza e Musica propone un interessante contributo, intitolato
La Fisica tra i banchi di scuola. Ritorniamo quindi al tema di questo Carnevale e vediamo quali altri spunti sono arrivati. Perchè, ricordate,
sono le idee che consentono al mondo di progredire: non a caso il motto della trasmissione
L'arte di arrangiarsi (che è stata una delle motivazioni per creare Risparmiare Fare Guadagnare) è proprio: "
Non abbiamo il petrolio, ma abbiamo le idee".
Innanzitutto Leonardo rileva, correttamente, che la Fisica è piena di matematica, e che la matematica non è una disciplina semplicissima. Tuttavia essa non va eliminata, anzi, occorre
introdurre il calcolo differenziale fin dai primi anni del liceo, in modo che l'analisi possa essere proficuamente utilizzata in Fisica, consentendo un apprendimento ragionato della materia, anziché dogmatico.
Inoltre, per raggiungere tale scopo, invece di limitarsi al testo scolastico, occorrerebbe introdurre "
moltissimi esempi tratti dalla quotidianità e dalla realtà che ci circonda". Ad esempio, aggiungo io, un buon testo che potrebbe integrare le lezioni, è
La Fisica in casa, scritto da Emiliano Ricci.
Altro punto importante, rilevato da Leonardo, è che
non bisogna trascurare il lato umano della Fisica: quindi non solo matematica, formule ed esercizi, ma anche vite dei fisici; insomma parlare anche di chi, quando e come, altrimenti si toglie alla Fisica l'umanità e lo sviluppo nel tempo.
Infine, dice Leonardo, perché non inserire nei programmi scolastici la
Fisica Moderna? Certo, sarebbe bello, in quanto - in un certo senso - è la parte della Fisica più misteriosa e strana (e forse anche divertente). Soprattutto, è la parte della Fisica in maggiore evoluzione e quindi farebbe pensare agli studenti - giustamente - che la Fisica cambia ogni giorno, che ci sono sempre nuove scoperte che rilevano aspetti nuovi della realtà o rinnovano idee del passato. Naturalmente,
bisognerebbe dedicare più ore alla Fisica, e - in generale - alle materie scientifiche....
Purtroppo non è una cosa semplice, per la scuola italiana. Ma lo stesso capita per i programmi di Analisi Matematica, soprattutto in merito al
più semplice trattamento degli infiniti e degli infinitesimi introdotto dal Prof. Sergeyev. Eppure, non bisogna mai perdere la speranza. Ad esempio, io sto introducendo l'approccio di Sergeyev nei limiti
e magari anche altri docenti lo faranno. Ci vorrà tempo, ma le cose cambieranno.
Come vi vestite al mattino, prima di andare a lavorare?
E come si veste un astronauta prima di partire in missione?
Paolo Pascucci, sul suo blog
Questione della Decisione, ha scritto "
Tute spaziali ovvero come si veste un astronauta. Un'applicazione interattiva" proprio per rispondere al quesito.
A tal proposito ha elencato i tipi di tute spaziali realizzate dal 1959 fino ad oggi. Paolo ha inoltre evidenziato
il fine educativo della Nasa, ovvero il fatto che l'agenzia spaziale americana metta a disposizione di tutti molti materiali che possono essere usati anche per apprendere la Fisica. Quindi ci ricolleghiamo al mio contributo (spazio ai sogni degli studenti: esiste un sogno più grande dello spazio?) e a quello di Leonardo (rinnovare gli strumenti di insegnamento della Fisica).
E' molto interessante anche
l'applicazione interattiva della Nasa segnalata da Paolo, in quanto consente (a patto di conoscere l'inglese) di calarsi proprio nel mondo degli astronauti. E insomma, come lezione, è molto più divertente di
una performance di un docente che ha solo gesso, lavagna e libro.
Ci sono studenti che
qualunque insegnante vorrebbe avere. E ci sono belle storie che, soprattutto in questo periodo (di tagli alla spesa pubblica e di ristrettezze per le famiglie), chiunque vorrebbe ascoltare. Stiamo parlando di un brillante studente liceale,
Marco Cameriero, il cui contributo, "
Le macchine termiche - Dalla macchina a vapore passando per il motore a scoppio fino ad arrivare al frigorifero" è stato presentato su
Scientificando, uno dei blog di
Annarita Ruberto.
La presentazione in powerpoint di Marco Cameriero è stata realizzata
per sopperire alla mancanza di un laboratorio a scuola. Oggi sono molte le scuole in difficoltà (economiche) e il laboratorio spesso viene sacrificato:
ma gli studenti dove possono fare esperienza di Fisica (ad esempio)? E' quindi molto importante che, in qualche modo,
ci si arrangi, perchè un laboratorio virtuale è sempre meglio di niente. D'altronde il contributo di Marco può fornire risposte non solo ai ragazzi, ma anche agli adulti? Ad esempio, perché il frigorifero emana calore? Perchè un motore diesel dura generalmente di più di uno a benzina?
Leggete, imparate e coinvolgete i vostri figli !!!
Parliamo ancora di studenti e scuola, quindi restiamo sul tema specifico di questo Carnevale. Questa volta lo studente, di 5° liceo scientifico tecnologico, si chiama
Andrea Belli ed ha 18 anni. Andrea è stato presentato su
Gravità Zero, da
Claudio Pasqua, in quanto è risultato vincitore del gioco
Indovina le immagini misteriose, promosso da
Influweb, progetto scientifico per raccogliere informazioni sull'influenza in Italia, grazie a volontari in tutto il Paese (che riportano il proprio stato di salute ogni settimana durante tutta la stagione influenzale - a proposito,
perchè non vi iscrivete?) e dall'
Associazione Levi-Montalcini. Influweb è un progetto importante in quanto, tutti coloro che partecipano, aiutano i ricercatori a studiare come si diffondono i virus e a realizzare dei modelli che ci aiuteranno a prevenire eventuali pandemie.
Andrea ha da poco aperto un
canale youtube veramente interessante. Ho guardato il video
Fisica dei supereroi - Superman, che dura poco più di 6 minuti e riguarda
l'effetto Venturi, tramite il quale -
in maniera straordinariamente brillante ed efficace -
Andrea riesce a spiegare come fa un aereo a volare (ed anche come fa Superman a volare !). Agli studenti consiglio particolarmente il video, realizzato da Andrea, sul
dominio di una funzione ad una variabile. Ma veniamo
all'intervista di Claudio Pasqua, che ha posto ad Andrea soprattutto domande sulla scuola.
Secondo Andrea, studente senz'altro meritevole (basta dare un'occhiata ai suoi voti e alle borse di studio che ha vinto), la scuola italiana non fornisce stimoli sufficienti agli studenti. Non si può addossare la colpa soltanto ai tagli ai finanziamenti: dal punto di vista di Andrea si tratta soprattutto di una questione di mentalità. L'insegnante dovrebbe essere in grado di
indicare la strada agli studenti, lasciando loro più tempo per seguire ciò che a loro interessa maggiormente. Il docente dovrebbe anche dare ai propri allievi più stimoli, più progetti, più cose su cui lavorare. A mio parere si tratta di idee condivisibili,
a patto che siano indirizzate agli studenti come Andrea, credo che gli altri vedano l'iperstimolazione solo come un sovraccarico di lavoro. D'altronde, in altri Paesi, si tende a differenziare le classi, ovvero ad
indirizzare gli studenti brillanti verso percorsi ad hoc, che possano fornire loro la necessaria gratificazione per proseguire gli studi ad alti livelli.
La Fisica riguarda i fenomeni naturali e tali fenomeni sono alla portata anche dei ragazzi in tenerissima età. Io ho un figlio di 4 anni, che è letteralmente entusiasta (nel senso che pronuncia parole come "Evviva!!!" e simili) quando gli leggo libri sui vulcani, sui terremoti, sull'Universo.... Quindi, insomma,
prima si comincia ad introdurre i piccoli nel mondo della Natura e meglio è. A tal proposito,
Annarita Ruberto, nel post
Esploriamo il galleggiamento dei corpi - Percorso laboratoriale di apprendimento, fornisce un'utilissima unità di apprendimento di Scienze per la classe 2° secondaria di primo grado. In tale unità gli studenti sono invitati ad effettuare semplici esperimenti (con materiali poveri), annotare i risultati e..... scoprire le leggi della Fisica!
Si può misurare l'Universo senza muoversi da casa? Certo! Basta prendere confidenza con parole come parallasse, candele standard, redshift, effetto Doppler, il tutto condito con un po' di geometria. Difficile? No, se (a condizione di conoscere l'inglese) dedicate 5 o 6 minuti alla visione di
Measuring the Universe - Video del Royal Observatory Greenwich, proposto da
Annarita Ruberto.
"
Insegnare le Scienze con l'arte del circo. Educare in forma divertente e giocosa": questo è ciò che fanno
Pietro Olla e
Antonio Iavarone, due clown giocolieri e acrobati professionisti. Con il loro lavoro dimostrano che è possibile insegnare le scienze dure suscitando risate ed emozioni positive. Si tratta quindi di apprendimento attivo (e rilassato). E chi non lo vorrebbe?
E allora Pietro & Antonio ci danno qualche assaggio con
La Fisica del circo, in cui si domandano: "
Perché insegnare la Fisica attraverso il circo?". Come risposta (parziale) formulano tre distinte ipotesi, che convergono su alcuni fatti evidenti: a loro piace questo tipo di lavoro (e se un lavoro ti piace, generalmente lo svolgi molto bene); ridere fa star bene, fa rilassare, fa divertire e socializzare; quando uno scienziato giunge ad un risultato, o esso è fulmineo e improvviso come una risata, oppure è la conclusione di un lungo lavoro, al termine del quale ci si rilassa (e una risata comunque non guasta).
Il
contributo di
Luigina Pugno risulta essere in piena sintonia con lo spirito del blog
Risparmiare fare guadagnare. Ciò che si risparmia è guadagno. Il guadagno può essere investito e fruttare. Ma come risparmiare? Ci vuole Fisica, ci vogliono idee, insomma vi occorre il
Manuale di sopravvivenza energetica, scritto da
Andrea Mameli e pubblicato da
Scienza Express nel 2011.
Dopo aver letto il libro, guarderete il Sole in maniera diversa: non "Oh, che bella giornata di sole", ma "
Dannazione, come faccio a sfruttare tutta quella gigantesca energia solare?"; quando svuoterete nel cestino dell'umido i residui del vostro piatto non direte più: "Che schifezza!", ma "
Come faccio a sfruttare l'energia di questa gradevolissima biomassa?". Come dite? Che non vi basta il libro? Allora date un'occhiata al
blog Sopravvivenza energetica (e naturalmente tenete d'occhio
sempre questo blog).
Gastrofisica? Sapete di cosa si tratta? Io non lo sapevo prima di leggere il secondo contributo di
Paolo Pascucci:
La Gastrofisica ovvero i rapporti fra i vari sapori e le possibili combinazioni nella preparazione delle ricette utilizzando le reti complesse. Dunque, occorrono questi ingredienti: un fisico teorico esperto in reti complesse, il suo gruppo di ricerca, molti dati, la voglia di conoscere e la curiosità di porsi delle domande. Ad esempio, perchè vengono utilizzate solo circa un milione di ricette, quando il numero delle possibili ricette è una quantità straordinariamente grande? E quanti sono in media gli ingredienti per ogni ricetta? Ci sono delle differenze geografiche? Le risposte arrivano dall'utilizzo delle reti complesse. Leggete e stupitevi.
Avete mai provato a calcolare quanta energia consumate a casa vostra? Sapete a quanto ammonta solo il consumo degli apparecchi in stand-by? Fare una misura del genere potrebbe portare a capire quanto consumiamo, quanto spendiamo e quindi a distinguere fra elettrodomestici utili e inutili. Ecco, un aiuto in questo senso -
perfettamente in linea con lo spirito di Risparmiare fare guadagnare - ce lo fornisce
Andrea Mameli, fisico non praticante e giornalista free-lance, nonché autore del
Manuale di sopravvivenza energetica citato in precedenza.
Andrea, che si occupa di ricerca nel campo della comunicazione della scienza, ha scritto
Misurare per capire: cosa significa risparmiare energia, proprio per dire che il calcolo dei consumi e il risparmio energetico può essere attuato anche nelle scuole, e - se gli studenti comprendono la spesa effettiva collegata a ciascun apparecchio utilizzato - possono anche essere maggiormente motivati ad indagarne il funzionamento. Insomma, anche questo è un modo per apprendere la Fisica !!!
Giunto al termine di questo bel Carnevale, non posso far altro che
ringraziare tutti coloro che hanno partecipato,
perchè hanno dimostrato di voler portare la Fisica in mezzo alla gente, nelle strade e nelle affollate piazze del web.
Infine, vi ricordo che il
prossimo Carnevale della Fisica verrà curato da
Paolo Pascucci e pubblicato, il 30 gennaio 2013, sul suo blog
Questione della decisione. La
scadenza per l'invio dei contributi è fissata al
28 gennaio 2013. L'indirizzo a cui inviare i vostri link è paolopasc@gmail.com
Buona Fisica a tutti !!!
Walter Caputo - 30 dicembre 2012
Sono trascorsi molti anni, ma finalmente ho trovato un libro in grado di esprimere la vera pizza napoletana, in modo completo. Si tratta de "La pizza al microscopio", scritto da Walter Caputo e Luigina Pugno e pubblicato da Gribaudo (2016).
