^^Guida all'indagine scientifica, piccola per iniziare.

Gli aspetti di metodo che di solito si incontrano all'inizio

  1. Ruoli dell'insegnante: condurre, animare, moderare
  2. Tipi di insegnamento: scoperta guidata; versativo-digestivo; discussione guidata; lavoro a piccoli gruppi; approccio storico alla fisica; ...  >>>
  3. 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
  4. Parlare delle cose: in assenza / presenza delle cose
  5. Scienza: ingredienti: ELC: Esperienza, Linguaggio, Conoscenza, individuale e sociale.
  6. Attenzione al linguaggio! Perche? Poiche' e' un ingrediente della scienza, e' la "colla" che tiene tutto insieme, collega l'esperienza alla conoscenza.
  7. Scienza: prevedere ← modellare ← misurare
  8. argomenti / metodo. Oltre agli argomenti c'e' il metodo; non solo metodo, ma anche gli argomenti.
  9. Linguaggio comune e linguaggio specifico.
  10. Linguaggio e pensiero, comune e scientifico.
  11. Composto, componente, composizione.
  12. Concetto: esempi e definizione.
  13. Esperienze, esperimenti.
  14. Prima assimilare, e poi distinguere.
    1. Intuitivo - Razionale.
    2. Che fai? Perche' lo fai?
    3. Zero, nessuno, non c'e'.
    4. Semplice e complesso.
    5. Variabili e costanti.
       
    1. L'intero e le parti  
    2. Proporzione logica.
    3. Ri-conoscere.
    4. Punto di vista.
    5. Cose e azioni.

Indag-are/ine >>>

Indagine sistemica. Sistema: struttura e comportamento. Classificare, ordinare, correlare.

  1. 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).
  2. Ordinare strutture e comportamenti. Riconoscere le variabili di struttura e comportamento all'interno di una classe. Controllare le grandezze variabili per poterle misurare.
  3. Correlare.

    1. Struttura_e_comportamento

      • es: piu' massa sulla tavoletta a molle, piu' lenta l'oscillazione.
    2. 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"
    3. Variabili di stato

      • es: piu' volume ↔ piu' peso ( ↔ = corrispondenza biunivoca )
    4. 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".

 

 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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. Misurare la corrispondenza di 2 valori. Es: peso e altezza di una persona; massa e periodo di oscillazione del carrello in un determinato caso.
  4. 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:

Meccanica dell'uomo comune, vs meccanica di Newton.

Relazione di una esperienza e di un esperimento. >>>

Commento

Per fissare le idee pensiamo alla prima lezione in laboratorio.

Possiamo distinguere tra:

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

 

 

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Versione compatta

Linguaggio comune e linguaggio specifico. Intuitivo - Razionale. L'intero e le parti  
Linguaggio e pensiero, comune e scientifico. Che fai? Perche' lo fai? Proporzione logica.
Composto, componente, composizione. Zero, nessuno, non c'e'. Ri-conoscere.
Concetto: esempi e definizione. Semplice e complesso. Punto di vista.
Esperienze, esperimenti. Variabili e costanti. Cose e azioni.
Prima assimilare, e poi distinguere.    

 

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'.