Il nostro primo grafico spazio-tempo.

Year 9
È la mia classe più giovane. Posso partire da zero. La provenienza degli studenti nella mia scuola è molto eterogenea:  la maggior parte degli alunni di questa classe non ha mai studiato fisica, qualcuno un anno, qualcuno due o addirittura tre, provengono da diverse nazioni e diversi sistemi di insegnamento. Insomma, si tratta di andare a capo e cominciare un nuovo paragrafo.

Chiedo cosa sia la fisica secondo loro. Escono varie proposte, chiedo loro di darmi dei termini chiave.
Attrito, forza, velocità, energia, potenza, posizione, gravità.

Parliamo dell'attrito e di cosa succede a un'auto quando molliamo l'acceleratore e mettiamo in folle.
Va avanti, rallenta, si ferma... 
e in discesa? e in salita?
C'è l'attrito, c'è la forza di gravità, per questo si ferma.
Prendo un righello e lo lascio scorrere sulla cattedra. Si ferma naturalmente, perché si ferma?
Perché c'è l'attrito! 
E se non ci fosse l'attrito?
Andrebbe avanti!
Quanto?
Per sempre! No, finché non cade. Se non ci sono forze va avanti dritto.

Ecco, abbiamo costruito il primo principio della dinamica. Da qualche parte, già hanno la corretta intuizione. I ragazzi, tutti, non sono mica stupidi. Abbiamo fatto mezz'ora di fisica e già abbiamo annunciato il primo principio della dinamica! Sorprendente.

Ci sono due ragazzi un po' più... vivaci. Siedono vicini e mi è toccato separarli. Ma sono i più attivi anche con le risposte e con la partecipazione. Scoprirò poi che sono tremendi anche nelle altre classi ma per me sono stati di grande aiuto. Penso sia fondamentale averli in qualche modo dalla mia parte.

Come possiamo descrivere il moto di un oggetto? Cosa indicano ad esempio le coordinate sul GPS del vostro cellulare?
Meridiani e paralleli, longitudine e latitudine, l'esatta posizione sulla terra!

È ora di provare a modellizzare la descrizione del moto, che era poi il mio obbiettivo per la prima lezione con questa classe.
Tiro fuori una pallina da tennis e la lancio a uno studente, me la rilancia, poi un altro e un altro ancora.
Chiedo di descrivere cosa succede a questa pallina.
Sale, poi scende. Arriva a un punto più alto, va avanti.
Bene. Come descriviamo il moto della pallina?
Angolo, distanza...
...distanza da cosa?
Ad esempio dal pavimento e dalla lavagna!
Bene poi?
E poi dalla finestra!
Ottimo!

Ora la tiro allo studente dritto davanti a me. Puoi venire a disegnare la traiettoria della pallina?
La disegna, ci siamo.
Gliela lancio di nuovo. Uno dei due scalmanati siede nella fila a fianco alla sua. Chiede la palla. La riceve. Bene, ora vieni a disegnare la traiettoria che la pallina ha fatto dal tuo compagno a te sulla lavagna e la aggiungi a quella che abbiamo già disegnato quando la pallina è andata da me a lui.
È difficile. È difficile rappresentare il mondo tridimensionale sulla lavagna. 
Bene, allora vorrà dire che faremo degli esempi bidimensionali, la pallina si muove solo su un piano, ad esempio sul tavolo, o addirittura unidimensionali, la pallina si muove su una guida, può solo andare avanti o indietro.
Lancio la pallina verticale e la lascio ricadere sulla mia mano.
Chiedo a uno studente di venire a disegnare la traiettoria della pallina.
Disegna una riga verticale, prima dal basso verso l'alto, poi ci ripassa dall'alto verso il basso. 
Molto bene, vogliamo sapere però dove si trova la pallina a un certo istante.
Mettiamo delle etichette: una tacchetta con scritto 0,5 s, una con scritto 0,7 s, 1 s (decidiamo che dopo 1 s se raggiunge la massima altezza) e poi 1,5 s (è allo stesso punto in cui era dopo 0,5 s!, dice uno studente).
Bene, ma è un po' scomodo, non trovate? Ci sarebbe un modo più furbo di disegnare un grafico da cui capire a che punto si trova la pallina in un certo momento?
C'è un po' di confusione con proposte più o meno sensate o bizzarre, fino a quando uno studente dice:
Ah! Ho un'idea! Posso venire a disegnarla?
Benissimo, vieni.
Disegna grosso modo un semicerchio, più che una parabola. E dice che all'inizio la pallina va a una certa velocità, poi nel punto di altezza massima è ferma e indica la tangente orizzontale al grafico, e poi riparte.
In qualche modo ha in testa il corretto concetto di derivata.
Mancano però gli assi su questo grafico. Li mettiamo, facendo una mappatura corretta dalle tacchette che avevamo disegnato sul segmento verticale.
Ci siamo, abbiamo disegnato il nostro primo grafico spazio - tempo. Bravi!




Commenti

  1. Come vorrei essere una tua alunna anch'io! Almeno leggendo questo blog imparerò tante cose :)

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