^^Guida all'indagine scientifica, piccola per iniziare.
Gli aspetti di metodo che di solito si incontrano all'inizio
- Ruoli dell'insegnante: condurre, animare, moderare
- Tipi di insegnamento: scoperta guidata; versativo-digestivo; discussione
guidata; lavoro a piccoli gruppi; approccio storico alla fisica; ...
>>>
- Leggere/studiare. 1a lettura: scelgo cosa rileggere; 2a
lettura: rileggo la selezione; 3a se serve. E' necessaria
l'attenzione totale. Meglio 1 volta bene che 2 male (e' piu' breve e si
capisce di piu'). Per verificare la lettura: ogni pagina saper dire 1
informazione. 1 informazione = o) frase di 10-30 parole con proposizione
principale e secondaria; o) disegno con didascalia; o) formula con legenda
- Parlare delle cose: in assenza / presenza delle cose
- Scienza: ingredienti: ELC: Esperienza, Linguaggio, Conoscenza, individuale
e sociale.
- Attenzione al linguaggio! Perche? Poiche' e' un ingrediente della scienza,
e' la "colla" che tiene tutto insieme, collega l'esperienza alla
conoscenza.
- Scienza:
prevedere
← modellare ← misurare
- argomenti / metodo. Oltre agli argomenti c'e' il metodo; non solo metodo, ma anche gli argomenti.
- Linguaggio comune e linguaggio specifico.
- Linguaggio e pensiero, comune e scientifico.
- Composto, componente,
composizione.
- Concetto: esempi e definizione.
- Esperienze,
esperimenti.
- Prima assimilare,
e poi distinguere.
-
Indag-are/ine >>>
Indagine sistemica. Sistema: struttura e comportamento. Classificare,
ordinare, correlare.
- Classificare strutture e comportamenti. Per farlo: esplorare, confrontare e denominare. Distinguere gradi di
semplice e complesso. Cominciare a studiare dal semplice (idea di
Galileo,
ma e' complesso farlo).
- Ordinare strutture e comportamenti. Riconoscere le variabili di
struttura e comportamento all'interno di una classe.
Controllare le grandezze variabili per poterle misurare.
-
Correlare.
-
Struttura_e_comportamento
- es: piu' massa sulla tavoletta a
molle, piu' lenta l'oscillazione.
-
Stato_iniziale_e_conseguenze
- es: se sgancio il pendolo, oscilla
in un piano, invece se ...
- es: se lancio trasversalmente a tale piano, allora
oscillazione "ellittica"
-
Variabili di stato
- es: piu' volume ↔ piu' peso ( ↔ = corrispondenza biunivoca )
-
Variabili di trasformazione
- es: piu' tempo tengo sul fuoco, piu'
la temperatura del corpo aumenta, o cambia di stato piu' quantita'.
Individuare le dipendenze e corrispondenze (di variabili, di grandezze variabili)
Es: Allievo: "aggiungendo massa, il periodo di oscillazione del carrello
si modifica".
- precisare l'andamento: se ad aumento corrisponde aumento, oppure
diminuzione
- precisare ulteriormente misurando la dipendenza-corrispondenza
- precisare teoricamente proponendo una funzione matematica
N |
x |
∆x |
∆xT |
0 |
300 |
|
0 |
1 |
700 |
400 |
400 |
2 |
1100 |
400 |
800 |
3 |
1500 |
400 |
1200 |
4 |
1900 |
400 |
1600 |
Valori e variazioni delle variabili.
Variabile x; valore iniziale x1, valore finale x2,
variazione ∆x; x2=x1+∆x; ∆x=x2-x1;
x2-∆x=x1.
Tabella di valori e variazioni
∆x variazioni consecutive; ∆xT variazione totale a partire dall'inizio.
Es: aggiungere massa ∆x a una tavoletta che ha gia' una massa iniziale,
cumulando una variazione totale ∆xT
Tipi di misura. Grandezza = misurabile.
- Misurare 1 valore determinato. Es: il diametro di una moneta, col calibro;
massa del carrello, col dinamometro. Le misure ripetute forniscono sempre lo
stesso valore.
- Misurare 1 valore statistico. Es: altezza del rimbalzo di una pallina
elastica, col metro; periodo dell'oscillazione complessiva, col cronometro
decimale. Le misure ripetute sono sempre diverse.
- Misurare la corrispondenza di 2 valori. Es: peso e altezza di una persona;
massa e periodo di oscillazione del carrello in un determinato caso.
- Misurare la corrispondenza di 2 grandezze variabili.
Misurare la corrispondenza di 2 grandezze variabili. Misurare, tabellare,
graficare, formulare.
Es: altezza del rimbalzo in funzione dell'altezza di sgancio hr=f(hs);
periodo di oscillazione del carrello in funzione della massa T=f(m). Per far
cio':
1: misurare tante coppie di valori corrispondenti 2: registrare in una tabella di corrispondenza
3: grafico cartesiano della corrispondenza. 4: proporre una formula Es: hr=k*hs; T=2*π*radq(m/k)
Funzioni matematiche per rappresentare la corrispondenza di 2 grandezze variabili.
y=k*x |
|
y=k*(1/x) |
|
y=k*x^2 |
y=k*radq(x) |
y=k*(1/x^2) |
y=k*(1/radq(x)) |
y=k*x^3 |
y=k*rad3(x) |
y=k*(1/x^3) |
y=k*(1/rad3(x)) |
La piu' generale funzione-espressione, fatta solo di somme e moltiplicazioni
su x, e' il poli
nomio in x, Es: y= 2*x^2 + 5*x +3 (poiche' si puo' sempre semplificare ad
esso). Similmente, la piu' generale funzione-espressione, fatta solo con le 4 operazioni su x, e'
il rapporto di 2 polinomi in
x, Es: y= (2*x^2 + 5*x +3) / (x^3 +6*x^2 +
3*x +1). Molte corrispondenze si possono rappresentare con queste funzioni, ma non
tutte, per le altre se ne sono inventate altre! Es: y=cos(x), y=sen(x), y=exp(x),
y=log(x)
Prevedere una
corrispondenza = calcolare una corrispondenza = interpolare,
estrapolare
= Dato un termine della corrispondenza, determinare il termine corrispondente.
2 casi:
- data la x calcolare il corrispondente valore y
- data la y calcolare il corrispondente valore x
Relazione di una esperienza e di un esperimento.
>>>
Commento
Per fissare le idee pensiamo alla prima lezione in
laboratorio.
Possiamo distinguere tra:
- indicazioni di metodo
- indicazioni specifiche del caso in esame.
La prima volta gli aspetti di metodo vengono solo accennati. Sara' cosi'
anche in seguito, perche' il metodo solo raramente e' l'oggetto esplicito
dell'insegnamento, bensi' lo si apprende ri-conoscendolo in contesti diversi.
Voglio chiarirlo con un paragone: i genitori dicono al bambino piccolo:
"cane", quando incontrano un cane, e lo ripetono piu' volte, anche sui
libri figurati, fino a che il bimbo incontra un cane e dice: "cane";
pero' non discutono mai cosa sia un cane in astratto es: quadrupede carnivoro.
Cosi' generalmente faremo anche noi.
Inizialmente gli accenni saranno frequenti perche' sara' come presentare
nuove persone non conosciute, fatti i convenevoli, poi bastera' richiamarle per
nome.
Alter vista
fase 1: |
esper-ienza |
allargare |
divergere |
ampliare
la realta' |
collegare |
as-similare |
variare le variabili |
fase 2: |
esper-imento |
stringere |
convergere |
circoscrivere
la realta' |
separare |
differenziare |
scegliere 1 dipendenza |
Talk
Versione compatta
Alter espo
Correlare.
Struttura_e_comportamento |
: |
piu' massa sulla tavoletta a
molle, piu' lenta l'oscillazione. |
Stato_iniziale_e_conseguenze |
: |
- se sgancio il pendolo, oscilla
in un piano, invece se ...
- se lancio trasversalmente a tale piano, allora
oscillazione "ellittica"
|
Variabili di stato |
: |
piu' volume ↔ piu' peso ( ↔ = corrispondenza biunivoca ) |
Variabili di trasformazione |
: |
piu' tempo tengo sul fuoco, piu'
la temperatura del corpo aumenta, o cambia di stato piu' quantita'. |