Spesso matematica e fisica vengono insegnate come materie separate, quando invece vivono in simbiosi fin dalla loro nascita. Si può fare un’introduzione alla fisica solo se prima si introducono i concetti di analisi matematica e geometria: derivate, integrali, vettori e sistemi di riferimento. L’acquisizione di questi strumenti permette di coinvolgere lo studente nella derivazione di alcuni risultati fondamentali.
Invece al liceo o in alcuni corsi universitari il primo approccio è spesso nozionistico: vengono presentate le formule senza una loro derivazione, il risultato è che spesso lo studente non si sente partecipe del ragionamento, dunque si perde. Il nozionismo è una tecnica di apprendimento che funziona con alcuni tipi di persone, ma altre hanno bisogno di vedere inquadrato tutto il discorso per riuscire a capirlo, hanno bisogno di tenerlo sul palmo della mano. Se diamo allo studente gli strumenti di cui ha bisogno, lo rendiamo indipendente, e uno studente indipendente non ha limiti.
Puoi insegnare allo studente una lezione che dura un giorno; ma se gli insegni a imparare seguendo la sua curiosità, continuerà il processo di apprendimento tutta la vita.
-Clay P. Bedford
Come si possono insegnare gli strumenti matematici senza troppa difficoltà? Un minimo di difficoltà è inevitabile, ma può essere sfruttata a proprio favore: la costruzione della fiducia nei propri mezzi passa anche attraverso il superamento di alcune difficoltà, e aiuta la costruzione di un pensiero critico.
Uno studente può essere guidato in questo processo preparando il terreno per ogni step successivo: ogni strumento necessario ad apprendere un argomento un po’ più difficile deve essergli già stato presentato e va richiamato con esempi e analogie. L’esercizio, se ben preparato, ha poi il pregio di rafforzare la fiducia e la consapevolezza di poter andare avanti.
Se le persone non riescono a credere che la matematica sia semplice, è perché non hanno realizzato quanto sia complicata la vita.
-John von Neumann
Fatto ciò è necessario introdurre lo strumento concettuale più potente: la ricorsività. La fisica è una scienza che risolve problemi complicati basandosi sulla soluzione dei problemi più semplici. Serve quindi un approccio che si basi sulla creazione di un sentiero concettuale ripetitivo, al fine di instaurare nello studente la confidenza necessaria per imparare a modernizzare il mondo che lo circonda, con gli strumenti della fisica.
PS. ho scritto un libro di testo che rappresenta proprio ciò che avrei desiderato leggere all’inizio dei miei studi di Fisica. Si chiama “L’apprendista teorico” , dai un’occhiata per vedere di cosa si tratta. Il libro è acquistabile su Amazon.
