Fisica ingenua o Fisica di senso comune Dott. G. Casini
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Cos la fisica ingenua? In breve possiamo dire che la fisica
ingenua o fisica di senso comune la fisica che formiamo
spontaneamente grazie alle esperienze della vita quotidiana.
Possiamo scrivere fisica fra virgolette perch non ha le
caratteristiche di una scienza, ma piuttosto di un sistema di
pensiero. Il fatto particolare, che lo ha reso oggetto di studio
questo sistema ha dei tratti che sono largamente condivisi fra
molti individui e che si rivela talvolta resistente allistruzione
scolastica. Prima di dare una definizione Paolo Bozzi inizia con
una rassegna delle prime ricerche sullargomento. dott. Giovanni
Casini - LDFM Uniroma22
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Benny Shannon 1976 Articolo Aristotelianism, Newtonianism and
the physic of the layman Domande a studenti della Stanfrod
University non iscritti ad alcun corso di fisica sulla caduta dei
gravi, del tipo: Quanto tempo spende la palla a percorrere met del
percorso di caduta, posto che impieghi x secondi? Meno di x/2 X x/2
Pi di x/2 dott. Giovanni Casini - LDFM Uniroma23
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Shannon Dalle risposte abbiamo un 20% di aristotelici e un 60%
di newtoniani Posto che una palla di 4 chili raggiunge il terreno
in z secondi, quanto impiegher a cadere dalla stessa altezza una
palla di 2 chili? 2z Z Fra z e 2z In questo caso abbiamo ben il 60%
di aristotelici e il 20% di newtoniani dott. Giovanni Casini - LDFM
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Come interpretiamo? Pu darsi che la gente quando dimentica la
fisica imparata a scuola si fidi di ci che vede nelle comuni
occorrenze della vita e fondi l le sue teorie alternative? Pu darsi
che le nostre percezioni tradiscano la realt fisica e ci forniscano
dati empirici illusori? da escludere che le persone conoscano
Aristotele pi di quanto conoscano la fisica dott. Giovanni Casini -
LDFM Uniroma25
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Cos la fisica ingenua? La fisica ingenua un sistema di
credenze, sommerso ma molto pi coerente di quanto non si sospetti
comunemente, intorno alle propriet degli oggetti inanimati che
popolano il mondo della nostra esperienza Queste credenze sono
connesse fra loro e al nostro modo di percepire gli eventi del
mondo esterno, quindi influenzano il modo in cui ci appaiono le
propriet fisiche delle cose. dott. Giovanni Casini - LDFM
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Champagne et al. 1980 1.Una forza quando applicata a un
oggetto, produce movimento 2.Sotto linflusso di una forza costante,
gli oggetti si muovono di velocit costante 3.La grandezza della
velocit proporzionale alla grandezza della forza 4.In assenza delle
forze gli oggetti stanno fermi o, se sono in movimento (per aver
immagazzinato movimento quando le forze agivano su di essi) essi
rallentano (e consumano il momento immagazzinato. Uno studente su
cinque crede che un grave assuma istantaneamente la velocit di
caduta Quattro su cinque credono che un oggetto pi pesante cada pi
rapidamente dott. Giovanni Casini - LDFM Uniroma27
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Champagne 1980 Aristotelica: confortable and intuitive
Newtoniana: esoteric ed unfamiliar dott. Giovanni Casini - LDFM
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Il problema di Aristotele Come fa una freccia a proseguire dopo
che larco lha scoccata? Come fa il proietto a proseguire dopo che
il proiettore ha terminato la sua azione? Aristotele si affida a
due spiegazioni che coinvolgono laria come motore per il
prolungamento dellazione del proiettore Giovanni Buridano postula
lesistenza dellimpetus, un progenitore del concetto di inerzia
dott. Giovanni Casini - LDFM Uniroma29
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Pendolo Disegnare la traiettoria della sfera lasciata dal
pendolo dott. Giovanni Casini - LDFM Uniroma210
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Lancio e caduta Disegnare la traiettoria della sfera che cade
dal muro dott. Giovanni Casini - LDFM Uniroma211
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Aereo Disegnare la traiettoria della sfera lanciata dallaereo e
la posizione dellaereo al momento in cui la sfera tocca terra dott.
Giovanni Casini - LDFM Uniroma212
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1980 McCloskey Disegnare la traiettoria di uscita dal tubo di
una pallina che viene iniettata con un soffio di aria compressa nel
punto indicato dalla freccia dott. Giovanni Casini - LDFM
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Sistemi di riferimento dott. Giovanni Casini - LDFM
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SdR dott. Giovanni Casini - LDFM Uniroma215
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SdR dott. Giovanni Casini - LDFM Uniroma216
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BIAS (pregiudizio, predisposizione) Il bias (pron. 'bais) in
psicologia cognitiva indica un giudizio (o un pregiudizio), non
necessariamente corrispondente all'evidenza, sviluppato sulla base
dell'interpretazione delle informazioni in possesso, anche se non
logicamente o semanticamente connesse tra loro, che porta dunque ad
un errore di valutazione o mancanza di oggettivit di giudizio. (WP)
Quello che sappiamo (e che non sappiamo) influenza le nostre
conclusioni su quello che vediamo accadere. dott. Giovanni Casini -
LDFM Uniroma217
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Bias dott. Giovanni Casini - LDFM Uniroma218 Nella prima
immagine tratta da un testo medievale il proietto prosegue in linea
retta fino ad esaurire il suo impeto e poi cade. Nella seconda
immagine, di un testo del 600, si vede la traiettoria descritta
come composizione di tratti rettilinei e circolari che dipendono
dallinclinazione con cui il cannone spara.
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Conclusioni Quando studiamo la fisica abbiamo gi vissuto anni
di esperienze nella vita quotidiana: possediamo gi una fisica di
senso comune o fisica ingenua I cardini principali della fisica
ingenua sembrano riferirsi ad un archetipo comune simile al
pensiero aristotelico I principali misconcetti della meccanica: La
caduta dei gravi un moto uniforme I gravi pi pesanti arrivano prima
al suolo Una velocit costante prodotta da una forza costante;
terminata lazione della forza il moto si consuma e si estingue La
teoria dell impeto di G. Buridano dott. Giovanni Casini - LDFM
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Insegnare la Fisica Il metodo scientifico cerca risposte valide
per spiegare classi pi generali di fenomeni, che formano il
paradigma pi valido. Eppure non possiamo insegnare direttamente la
teoria nella sua forma pi completa come la meccanica quantistica
relativistica Dobbiamo passare gradualmente attraverso diversi
stadi, utilizzando concezioni e teorie che sono approssimate,
provvisorie, in evoluzione c h g dott. Giovanni Casini - LDFM
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Fisica e fisica ingenua Per esporre i concetti iniziali, i
fondamenti del linguaggio scientifico, dobbiamo necessariamente
usare il linguaggio gi conosciuto, quello di senso comune: i
concetti i della fisica si innestano quindi su quelli della fisica
ingenua Il compito dellinsegnante quindi condurre ad un ampliamento
dei concetti preesistenti, guidare levoluzione, saperla motivare un
dato di fatto che spesso i concetti della Fisica Ingenua, invece di
essere un luogo di passaggio, diventano molto stabili e resistenti
all istruzione scolastica dott. Giovanni Casini - LDFM
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Che significa capire la Fisica Secondo Richard Feynmann capire
la fisica significa che, di fronte ad un problema o a una
situazione sperimentale, siamo in grado si capire come andranno le
cose senza risolvere le equazioni In questa chiave di lettura
capire vuol dire essere capaci di prevedere correttamente
levoluzione del fenomeno. Questa simulazione mentale la nostra
intuizione relativa al fenomeno, con la quale cerchiamo di
prevederne levoluzione. Pi completa, ricca e dettagliata la nostra
simulazione mentale, maggiore la comprensione intuitiva (e non)
dott. Giovanni Casini - LDFM Uniroma222
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Perch la FI resiste? responsabilit sia dellinsegnante che dello
studente Alcuni misconcetti non sono affrontati da un insegnamento
inadeguato Se una reale e soddisfacente comprensione sembrano
troppo difficili da raggiungere, lalunno, se in grado di farlo,
ripiega su un atteggiamento condiscendente: per adempiere al
contratto scolastico (prendere la sufficienza) lallievo impara a
memoria, simula, copia. Salva la sua funzionalit sociale di figlio
e di scolaro mantenendo le sue concezioni ingenue (perch non ha
appreso) dott. Giovanni Casini - LDFM Uniroma223
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Il Metodo scientifico dott. Giovanni Casini - LDFM Uniroma2
OSSERVAZIONE di un fenomeno naturale IPOTESI sul fenomeno Ideazione
di un ESPERIMENTO che: isoli il fenomeno sia riproducibile permetta
di verificare o confutare lipotesi deduzione di una LEGGE FISICA,
scritta attraverso il linguaggio della geometria e della matematica
Galileo Galilei 24
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Non fidatevi troppo dei risultati di un esperimento, a meno che
non siano confermati dalla teoria. Sir Arthur Eddington dott.
Giovanni Casini - LDFM Uniroma225
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Il metodo scientifico Osservatore con conoscenza Quesito sulla
realt Ipotesi di spiegazione Previsione sui fenomeni Ideazione di
un esperimento di verifica Interpretazione dei risultati Ipotesi
confermata: modifica della conoscenza Ipotesi non confermata dott.
Giovanni Casini - LDFM Uniroma226