Fisica alla maturità scientifica? In quel modo è demenziale!

 

Lo scritto di fisica alla maturità scientifica

Manca poco alla data in cui il Ministero della Pubblica Istruzione renderà note le materie della seconda prova di esame alla maturità, e per il Liceo Scientifico studenti e docenti quest'anno temono che potrebbe uscire fisica.

Il timore è dovuto al fatto che le simulazioni recentemente proposte dal ministero sulla tipologia delle possibili tracce erano rappresentate da quesiti decisamente difficili, certamente sproporzionati al livello di competenze che mediamente raggiungono gli studenti in quinta.

Quei problemi erano obbiettivamente complessi per un liceale, e potevano tranquillamente essere dati a un compito di Fisica 2 all'università. Richiedevano una competenza e uno spirito critico tutt'altro che scolastici nel comprendere i problemi e tradurli in operazioni matematiche e calcoli risolvibili, cosa che soltanto una piccola frazione degli studenti, quelli con una marcia in più, possiede.

La cosa è preoccupante perché indica chiaramente che al ministero chi si dovrebbe occupare della scuola italiana non ha assolutamente il polso di cosa succede nella scuola italiana. Non solo ma, a mio parere (e poi spiegherò perché) non ha nemmeno compreso a che cosa bisognerebbe dare priorità nell'insegnamento della fisica in un liceo scientifico, e questo è ancora più grave.

Evidentemente la cosa che sfugge a chi ha proposto quei problemi, ritenendoli adatti per un liceali di quinta, è che matematica e fisica non sono la stessa cosa. Un conto è risolvere un integrale che ti viene proposto direttamente, come avviene nelle prove di matematica, e un altro è trasformare una serie di informazioni sparse in un integrale da risolvere. Non sto dicendo che è più difficile, ma solo che è diverso, molto diverso.  E mentre gli studenti sono abituati a fare la prima cosa, cioè risolvere esercizi di matematica, perché fin dal primo anno di liceo tutto quello che si fa in matematica è concatenato e finalizzato ad affrontare l'esame di maturità, la fisica, come viene fatta al liceo, è tipicamente a compartimenti stagni, senza una vera visione di insieme, e gli studenti mediamente non possiedono la capacità di analizzare problemi complessi dove tutto quello che hanno studiato sia in matematica che in fisica, in tutti e cinque gli anni, deve essere messo a frutto.

D'altra parte se si guarda agli esercizi proposti dai libri di fisica in uso nei licei, questi non si avvicinano nemmeno lontanamente a quelli che ha proposto il ministero, al contrario di ciò che avviene invece in matematica, dove, salvo le strampalatezze occasionali di certi compiti alle maturità recenti, ciò che viene richiesto è comunque non troppo diverso da quello che si fa durante l'anno scolastico. E comunque, visto che da qualche anno i compiti ministeriali di matematica tendono ad avere una tipologia simile, capito l'andazzo sia i docenti che gli studenti hanno il tempo e tutti gli strumenti per adeguarvisi.

Uno potrebbe quindi dire che i docenti dovrebbero adeguarsi anche a queste nuove "tendenze" in fatto di esercizi di fisica, ma chiedere questo significa non avere per niente idea di ciò che avviene a scuola. 

In fisica, al momento, (parlo sempre del liceo scientifico) ci sono programmi sterminati in modo ridicolo. In quinta si dovrebbe fare l'elettromagnetismo, le onde, e poi la relatività ristretta, la meccanica quantistica, la fisica atomica, la fisica nucleare, e magari anche un po' di fisica delle particelle elementari e di astrofisica. E in più, stando a ciò che propone il ministero, imparare a risolvere esercizi a livello universitario. Tutto con tre ore la settimana. Siamo seri, su! 

E poi che senso ha fare mille argomenti, tutti per forza di cose in modo veloce e approssimato, quando le ultime parti del programma, quelle di fisica moderna, si traducono tipicamente in una chiacchiera e via? Lo sanno al ministero che c'è un abisso di differenza fra "fare" la meccanica quantistica e "spiegare" la meccanica quantistica? Sono a conoscenza delle incredibili difficoltà concettuali della meccanica quantistica, che se non vengono sviscerate e comprese rendono la meccanica quantistica stessa poco più di una favoletta a cui credere?

E qui veniamo al punto che secondo me è veramente cruciale. E cioè che, al di là della difficoltà degli esercizi proposti dal ministero, non ha proprio alcun senso fare la fisica al liceo in questo modo! Anzi, è il modo migliore per incentivare il rifiuto verso la fisica! Il saper risolvere esercizi complessi non deve essere il target dell'insegnamento della fisica al liceo, ma un suo eventuale sottoprodotto. All'università poi diventerà importante imparare a risolvere anche gli esercizi, ma non al liceo! E comunque generazioni di studenti del liceo sono andati a fare fisica senza aver svolto un esercizio (una volta non si facevano quasi mai) e, me compreso, non hanno avuto alcun problema con gli esami. Per affrontare bene fisica all'università è immensamente più importante avere le spalle solide in matematica, piuttosto che saper fare gli esercizi di fisica!

Il target principale dell'insegnamento della fisica al liceo, secondo me, dovrebbe essere invece quello di instillare il fascino per la fisica. La fisica è come la storia: imparare la storia non è conoscere tutte le date e sapere cosa fece Federico Barbarossa a Lubecca o che battaglie combatté Carlo Martello. Conoscere la storia è innanzitutto avere uno sguardo di insieme, avere chiare le connessioni, le similitudini e le differenze fra le varie epoche. Poi, eventualmente, un vero conoscitore saprà anche le date e i singoli fatti, ma non deve (non dovrebbe!) essere quello il fine della scuola!

Perché se non si fa innanzitutto comprendere che dietro le formule della fisica c'è il mondo vero, quello reale, e che tutte quelle assurde astrazioni (chi mai nella vita fa scorrere barrette conduttrici attaccate a una molla su altre barrette conduttrici ad esse perpendicolari poste dentro un campo magnetico uniforme su un piano inclinato in assenza di attrito?) sono in realtà essenziali per capire come funziona la natura, allora il liceo avrà fallito completamente, in quanto a insegnare la fisica. Se la fisica viene percepita come un formulario per risolvere i problemi, è garantito che, una volta finito il liceo, resterà ben poco. Avrà magari prodotto dei ragionieri della fisica, più o meno capaci di applicare la formuletta giusta, ma la maggioranza degli studenti non vedrà l'ora di finire il quinto anno per occuparsi di altro e, ovviamente, dimenticare tutto.

E invece, secondo me, l'insegnamento della fisica al liceo dovrebbe prendersi il suo tempo (come dovrebbe fare l'insegnamento della storia!), lasciando perdere quegli insulsi programmi dove si è cacciato dentro di tutto, e insegnare invece a riflettere su quello che si studia. A porsi le domande, più che a dare risposte codificate, perché l'apprendimento della fisica passa innanzitutto attraverso l'imparare a porsi quelle domande che stimolano il pensiero critico verso i fatti del mondo.

Qualche esempio? Quanti studenti saprebbero rispondere correttamente alla domanda sul perché gli astronauti galleggiano nello spazio? E quanti hanno mai riflettuto sul grande problema concettuale che c'è dietro, che è perfino alla base della teoria della relatività generale? E del perché un oggetto può raffreddarsi da solo, ma non scaldarsi? Quanti hanno effettivamente provato a dare una spiegazione invece di prenderlo per buono? E sul perché una carica elettrica che si muove produce un campo magnetico, e invece se è ferma il campo non c'è? Quanti hanno mai riflettuto su questa specie di magia che i libri propinano come se fosse la cosa più ovvia del mondo? E su cos'è un campo, parola ripetuta di continuo in fisica? Quanti hanno mai riflettuto sul fatto che spostare una moneta con la calamita è in realtà il gioco di prestigio più incredibile che si sia mai visto? Quanti saprebbero rispondere, o hanno mai riflettuto a fondo su questioni del genere? Pochi, secondo me, e questa è soltanto fisica di base! E allora, a che diavolo serve includere nei programmi tutto lo scibile umano e fare esercizi complessi, se non si è avuto il tempo di discutere e sviscerare cose di questo tipo, cioè quelle cose che abbiamo quotidianamente sotto il naso e che rendono affascinante la fisica? Gli esercizi complessi si sanno risolvere solo se si è digerito e sviscerato queste cose. Prima viene la comprensione della fisica, e poi gli esercizi!

La mia proposta su come fare fisica al liceo è quindi questa:

1) Via quei programmi ministeriali demenziali dove è inclusa anche la scoperta fatta il giorno prima. Da buttare nel tritadocumenti! Si possono eventualmente fare dei seminari, magari invitando esperti, per stuzzicare l'interesse, questo sì. Io in fin dei conti ho deciso di fare fisica perché in quarta liceo assistetti a una conferenza per gli studenti sulla teoria della relatività. Col senno di poi non ci capii molto, ma per qualche motivo mi affascinò e tocco le corde giuste (corde che non sapevo nemmeno di avere) e decisi che quello era ciò che avrei voluto studiare.  "Ho visto la luce, come John Belushi di fronte a James Brown sui Blues Brothers". Non credo, onestamente, che l'effetto sarebbe stato lo stesso se avessi dovuto studiarla sul libro. La prova, se mai ce ne era bisogno, che la passione muove le cose molto più della ragione (madonna che frase!).

2) Fare tonnellate di laboratori. I primi due anni secondo me bisognerebbe fare solo quelli. Che senso ha, in prima liceo, far fare problemi di fisica a gente che non ha ancora nemmeno imparato bene a risolvere le equazioni di primo grado e non conosce i sistemi? Invece i laboratori sono fondamentali per sviluppare lo spirito critico. E non c'è bisogno di avere laboratori strafighi. Il laboratorio si può fare anche con oggetti banali, inventandosi misure o prendendo i dati, che so', della qualità dell'aria forniti dalle varie ARPA, o dalle statistiche dell'Istat, e facendo grafici, correlazioni, medie, e imparando a leggere e interpretare criticamente i risultati.

3) Dare continuità ai programmi di fisica. Al momento fisica è fatta a compartimenti stagni. Prima cinematica, poi la gravitazione, poi le molle, etc. E invece in fisica tutto serve per tutto.

4) Prendersi il  tempo necessario per approfondire i concetti. Lo scopo da raggiungere in fisica, e nella scienza in genere, ancor prima di riuscire a dare risposte, è quello di saper formulare le domande giuste! La fisica si apprende tramite le domande. Spesso dietro una domanda posta nel modo giusto può non esserci una risposa chiara e univoca, ma si può nascondere un mare di concetti interessanti da sviscerare. Un consiglio? Mettere in ogni classe una "cassetta delle domande", in cui gli studenti possano mettere domande su aspetti che coinvolgono fenomeni anche banali e quotidiani, e poi parlarne, e magari sperimentarci sopra. Non è detto che si sappia dare la risposta, ma ragionarci sopra con l'insegnante è immensamente utile, perché quella è la fisica, non i piani inclinati senza attrito con le molle e i fili inestensibili!

5) Insegnare a fare gli esercizi, ma senza farne lo scopo primario. Saper risolvere gli esercizi è infatti solo una conseguenza dell'avere adeguate conoscenze in fisica. E invece al liceo oggi sono praticamente scomparse le interrogazioni orali in fisica (e non solo in fisica!). Gli studenti sanno risolvere i problemi sulle leggi di Keplero ma non sanno perché il sistema solare è obbligato a rispettare le leggi di Keplero. E poi, come diceva un mio professore di fisica all'università, Giampietro Puppi, che di fisica se ne intendeva, "se si capiscono bene i concetti, poi i calcoli in qualche modo si fanno". Se invece la scuola non riesce a far amare la fisica, ad apprezzarne la sua grandezza, la sua capacità di interconnettere tutto quello che abbiamo sotto gli occhi, beh...si sarà persa un'ottima occasione per fare qualcosa di bello!