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Adotta Scienza e Arte nella tua classe

Progetto divulgativo-didattico a.s. 2012-2013

Beatrice Boccardi 1,2 , Veronica Cavicchi 1,3, Franco L. Fabbri 1, GiliolaGiurgola 1,4, Marcella Giulia Lorenzi 7 , Giovanna Parolini 1, Renato

Sartori 1, Amerigo Solari 1,5, Matteo Torre 1,6

1 Esplica-no profit, via Alberto Bottagisio 11- 37069 Villafranca di Verona (VR), [email protected] Liceo Scientifico Arturo Labriola, via G. Cerbone 61 - -80124 Napoli3 CFP Giuseppe Zanardelli, via Fausto Gamba 12 - 25128 Brescia, [email protected] Istituto Secondario 1° Mameli Alighieri, via Orti 1 - 17031 Albenga (SV),4,5 , [email protected] Liceo Classico e Scientifico G. Chelli, via Ferrucci 11 - 58100 Grosseto, [email protected] Liceo Scientifico Paritario Alexandria, via Don Orione 1 - 15100 Alessandria; [email protected] International Association for Media in Science, [email protected]

Il progetto - IntroduzioneAdotta Scienza e Arte nella tua classe1 vuole essereun’occasione per approfondire in manierainterdisciplinare il legame tra scienza e arte,utilizzando questo strumento per dare liberosfogo alla creatività degli studenti nell’ambito diuna riflessione sulla scienza e gli scienziati.Adotta propone agli studenti di scegliere una trale cento frasi, selezionate tra le più famose,attribuite a scienziati, filosofi, artisti e,ispirandosi ad essa, di realizzare un’opera graficaoriginale con relativo commento.Il progetto Adotta è stato presentato anche allaConferenza Internazionale Aplimat 2012, Bratislava,sezione «Matematica e Arte, nel febbraio 20122 ealla Città della Scienza di Napoli nella giornate«Smart Education and Tecnology Days, Salone dellaScuola Digitale, nel marzo 2012.

2Adotta Scienza e arte nella tua classe – XCVIII Congresso Nazionale SIF, Napoli 17-21 Settembre 2012 – Matteo Torre

100 +1 Frasi famose sulla scienza

[1] www.esplica.it/adotta[2]Fabbri F. L., Parolini G., Sartori R., Boccardi B., Giurgola G., Adotta arte e scienza nella tua classe. A project of mathematics and physics popularisation in the italian middle and high schools, Art and MathematicsInternational Conference Aplimat, Bratislava 2012

Adotta Scienza e arte nella tua classe – XCVIII Congresso Nazionale SIF, Napoli 17-21 Settembre 2012 – Matteo Torre 3

Esplica – no profitEsplica – no profit, Laboratorio per la divulgazioneculturale e scientifica nell’era digitale, è un’associazioneculturale1 costituita da professionalità diverse,docenti, esperti di comunicazione e ricercatori invari campi scientifici, impegnata in attività dicomunicazione, divulgazione e formazionenell’ambito della cultura scientifica. La missioneprimaria di Esplica è di contribuire a diffondere laconvinzione che l’educazione scientifica èimportante per tutti, in primo luogo per i giovani.Avere una buona cultura scientifica generale checonsenta di comprendere come la scienza è intorno anoi e condiziona il nostro futuro di tutti è un diritto-dovere per tutti, in particolare per i giovani, edesercitarlo no è difficile. Acquisire una culturascientifica generale è utile e non è difficile, comeaffermava Carl Sagan2, e può essere anchedivertente.

[1] www.esplica.it[2] www.youtube.com/warch?v=jod7v-m573k

4Adotta Scienza e arte nella tua classe – XCVIII Congresso Nazionale SIF, Napoli 17-21 Settembre 2012 – Matteo Torre

Le frasi e i loro commenti[21] Il tempo è ciò che accade quando non accade nient'altro.

Richard Feynman - La Fisica di Feynman, vol. I-1, cap. 5-2, 1994, p. 5-2. Zanichelli

Il tempo è la dimensione nella quale si concepisce e si misura il trascorrere degli eventi.

Tutti gli eventi possono essere descritti in un tempo che può essere passato, presente o

futuro. La complessità del concetto di tempo, il problema della percezione e del significato

del tempo è da sempre un tema che affascina scienziati, filosofi e artisti. Il tempo della

scienza è la variabile che permette di relazionare gli enti fisici (corpi, particelle) tra loro.

Questa relazione è l'essenza stessa della misura (cf. Bohr [75], Wittgenstein [40] ) che a sua

volta è base di tutta la conoscenza. Diversa è la percezione del tempo umano, personale o

filosofico. Il tempo non è considerato soltanto un trascorre di eventi che si susseguono

secondo una ben precisa logica, ma è anche uno stato d’animo, la consapevolezza della

natura umana destinata ad essere ossessionata dal suo scorrere . Su questo tema si incentra

“La persistenza della memoria” di Salvator Dalì. Gli orologi molli sono disordinatamente

disposti. L’ordine matematico in cui l’uomo organizza il modo, in questa visione si

infrange: il tempo non è più rigido, lo spazio non è più organizzato. (M.T.)


[23] Sono interessato alla matematica solo in quanto arte creativa.

Godfrey H. Hardy (1877 - 1947)

Matematico inglese.Teoria dei numeri, analisi matematica. Opere: Apologia di un matematico.

Ref.: Hardy , G.H., Apologia di un matematico. Garzanti Libri, 2002 (1941).

Il poeta e il pittore sono “creatori di forme” allo stesso modo del matematico. Ma le forme

matematiche sono più durature perché teoremi e formule possono essere sempre verificati, mentre arte

e letteratura fanno appello prevalentemente al giudizio soggettivo. Per questo opere d’arte e letterarie

soggette alle mutazioni culturali si deteriorano maggiormente nel tempo, mentre le idee matematiche,

creative tanto quanto lo sono l’arte e la poesia (cfr. Cantor [14], Infeld [54]), resistono meglio allo

scorrere del tempo [*]. Entrambe possono conferire a chi le ha proposte l’immortalità. Ogni

generazione di “scienziati”, a partire dagli antichi greci, ha costruito saldamente l’edificio matematico

sulle scoperte di quella che l’ha preceduto. Matematica e Arte sono state sempre legate da vincoli

indissolubili [**]. Il filosofo e matematico Bertrand Russell ribadisce il concetto di bellezza

matematica affermando che “la matematica, vista nella giusta luce, possiede non soltanto verità, ma

anche suprema bellezza: una bellezza fredda e austera, come quella della scultura”. (A.S.)

[*] “Le lingue muoiono, le idee delle matematiche continuano a vivere”, G.H.Hardy, Apologia di un

matematico, cit..

[**] Fabbri, F., Parolini, G., Sartori, R., Boccardi, B., Giurgola., G., Fisica, Matematica Arte: incontri e

lontananze. Esplica, 2012. Scaricabile da http://www.esplica.it/documenti/fismatartlontananze.pdf


[71] Ciò che osserviamo non è la natura stessa ma la natura esposta al nostro metodo di

indagine.

Werner Carl Heisenberg (1901 - 1976)

Fisico tedesco. Nobel per la fisica nel 1942. Principio indeterminazione, approccio matriciale alla

meccanica quantistica.

Ref.: Heisenberg, Werner Carl, Physics and Philosophy: The Revolution in Modern Science.

Prometheus Book, 1999 (1958).

Heisenberg, uno dei padri della meccanica quantistica, riafferma che le nostre

conoscenze scientifiche non si basano sull’osservazione diretta della natura, ma sull'osservazione

delle risposte della "natura soggetta al nostro metodo di indagine”. Le risposte che otteniamo

sono interpretate in un modello del mondo che noi ipotizziamo (la scienza accumulata

precedentemente) e risentono della partecipazione dell'osservatore stesso alla fase di misura e alla

sua modellizzazione. La "natura" delle cose osservate non è essenziale quanto la relazione tra le

cose, la loro correlazione nello spazio e nel tempo (cf. Wittgenstein [40]). I concetti che

descrivono gli oggetti fisici, atomi, particelle, cambiano (cf. Heisenberg [44]) con l’evolvere

delle teorie. Le relazioni, ovvero le leggi, restano capisaldi, strutture del nostro edificio (cf.

Poincaré [18]). Abbiamo raggiunto piena consapevolezza di questo quando abbiamo cominciato

a operare a livello sub-atomico nell'ambito della meccanica quantistica. A livello macroscopico

questa differenza tra la natura e il modello che ne ricaviamo, per quanto il modello sia

straordinariamente predittivo, non deve mai farci dimenticare (cf. Reale [55]) che la scienza ci

fornisce un modo per operare sulla natura, non un algoritmo per decifrarla. (F.L.F.)


[80] Per quanto riguarda le cose invisibili, l’esistenza dei buchi neri e del principio di

’indeterminazione di Heisenberg esclude dalla vista di qualsiasi osservatore un’ampia porzione

delle possibili combinazioni di massa e dimensioni.

John David Barrow (1952 - vivente).

Astrofisico, scrittore scientifico inglese. Principio antropico,Teoria del tutto,

J. D. Barrow, L’universo come opera d’arte. Bur, 2002 (1995), p. 75- 76

Le frequenze sonore e luminose che non riusciamo a percepire, sono tuttavia

oggettivabili per mezzo di strumenti (Feynman [29]). Ma la limitazione fondamentale che la

Natura ci impone, dice Barrow, prescinde dagli strumenti. “Vedere” un oggetto significa “esporlo

a una luce che abbia una lunghezza d’onda di dimensioni paragonabili” e registrare il fotone di

luce riflessa dall’oggetto stesso. I buchi neri sono “regioni dello spazio nelle quali l'interazione

gravitazionale è così grande che qualsiasi cosa giunga nelle sue vicinanze, viene attratta e

irrimediabilmente catturata e… non può più allontanarsene”. Nel caso dei buchi neri non c'e il

fotone di luce emesso verso di noi ed essi risultano invisibili. Le piccole lunghezze d’onda

necessarie per vedere oggetti piccoli devono essere dotate di vibrazioni ed energie elevate, che

però perturbano il sistema osservato. Questo paradosso è espresso dal principio di

indeterminazione di Heisenberg, secondo il quale non è possibile misurare contemporaneamente

la posizione e la velocità sicura di una particella. Ciò che non vediamo modifica sia l’immagine

dell’universo che ci è “familiare” che l’idea di vuoto. Il visibile è solo una minuscola parte del

paesaggio cosmico, mentre il vuoto fisico non è il nulla, bensì uno spazio abitato da materia che

per ora non è osservabile direttamente e, forse, molte altre cose ancora. (B.B.)


[65] Vedere è già di per sè un atto creativo.

Henri Matisse (1869-1954)

Pittore fancese. Movimento fauve.

Ref.: Matisse, Henri, Il faut regarder toute la vie avec des yeux d’enfants, 1953. Ripubblicato in:

Dérives.tv, http://www.derives.tv/Il-faut-regarder-toute-la-vie-avec

Il senso della vista è quello che ha contribuito maggiormente all’evoluzione della

specie umana e al progresso scientifico. Infatti, non solo la vista è uno dei sensi maggiormente

sviluppati nell'uomo, ma l'universo comunica con noi essenzialemente con messaggi

elettromagnetici, molti dei quali nel nostro visibile. Si pensi a Galileo, che dopo aver costruito il

cannocchiale ha potuto dimostrare che la Terra ruotava intorno al Sole. Si pensi ai fisici del

CERN di Ginevra che, osservando le interazioni tra particelle ad altissima energia grazie

all'acceleratore (la nostra vista potenziata nel microcosmo), hanno trovato la particella che la

teoria del Modello Standard prevede (cf. Higgs [97], Incandela [98], Gianotti [99]). Soltanto

con l’osservazione sperimentale, con la verifica di una sua predizione o con la confutazione

delle sue attese (cf. Popper [7]) lo scienziato riesce a rafforzare i modelli delle sue teorie o ad

ipotizzarne di nuovi che sostituiscano quelle precedenti ormai superate. E’ questa l’avventura

senza fine della scienza (cf. Hubble [70]). Allo stesso modo, ammirando un’opera d’arte

nell’osservatore nascono emozioni, sentimenti e idee che, in alcuni casi, si possono tramutare in

altre opere artistiche. E’ questa l’avventura senza fine dell’arte. (M.T.)


Gli esempi riportati sono tratta dalla raccolta “100 +1 frasi famose sullascienza”, uno strumento di sostegno per le pratiche di classe del progetto didivulgazione e didattica “Adotta Scienza ed Arte nella tua classe” destinato allescuole superiori di primo e secondo grado dell’anno scolastico 2012-2013. Laraccolta può essere usata dal docente come esemplificazione di possibiliapprocci alla pratica di classe o essere fornita direttamente allo studente per unaselezione a sua preferenza. Entrambe le utilizzazioni sono coerenti con lafinalità del progetto “Adotta”.

La raccolta è realizzata in condivisione e co-partecipazione dai suoi autori inogni fase: dalla scelta dei personaggi famosi, alla selezione delle frasi, alla lorodisanima e alla pre-analisi delle possibili tracce di commento. In alcuni casi sisono manifestate linee di commento alternative. I testi pubblicati sono operadegli specifici autori ed in primis esprimono la loro personale interpretazione.Tuttavia, in presenza di tendenze alternative in fase redazionale si è semprecercato di conciliarle fornendo elementi di richiamo e comparazione all’internodei commenti stessi. Il lettore potrà anche trovare le stesse tematiche, affrontatein diversi frasi con approcci diverse.

Questa raccolta decisamente non è un saggio ispirato da criteri storici, né datendenze epistemologiche o culturali specifiche. Non è neppure una raccoltacompleta di frasi memorabili sulla scienza, né vi sono rappresentati i cento piùimportanti scienziati. Non è un libro di testo. La raccolta è piuttosto un atlanteove si raccolgono varie configurazioni, prospettive e mappe da cui il docentepuò ricavare idee e suggerimenti per la pratica di classe del progetto



010203040

Suddivisione autori per semisecoli

Suddivisione

autori per

semisecoli

FOND

20%

MQ-REL

25%

MC

7%

ASTR

11%ELETTR

2%

MAT

13%

SC-ALL

22%

SUDDIVISIONE PER ARGOMENTI Come si può notare, le frasi presenti

in maggior numero fanno riferimento

alla fisica moderna (meccanica

quantistica e relatività). Un spazio

abbondante è stato assegnato anche al

rapporto tra scienza, arte e filosofia.

Lo spazio, apparentemente esiguo,

destinato alla meccanica classica e

alla matematica vuol invece essere

una valorizzazione di quei contenuti

essenziali e, dunque, irrinunciabili.

La scelta di dedicare uno spazio più

ampio alla fisica moderna ha anche

una forte valenza didattica: aiutare i

docenti a introdurre, almeno

qualitativamente, aspetti legati alla

ricerca attuale. Siamo, infatti,

consapevoli che troppo spesso, per

ragioni legate agli orari scolastici,

queste tematiche vengono trascurate

dalla maggior parte dei docenti.

Questa mappa vuole far riflettere sulla complessità dei numerosi inter-link che esistono tra le 100 frasi.


Il ruolo dei docenti

1. I docenti discutono in classe dei legami tra scienza, arte, filosofia,…, eventualmente a partire dai grandi personaggi a cui si riferiscono le 100 frasi;

2. Ogni docente seleziona le frasi più adatte al livello culturale della sua classe, al programma curriculare, cercando di stimolare le abilità e la creatività dei suoi studenti. La tradizionale spiegazione, può essere associata ad altre attività didattico-culturali.


Docenti, scuola, attività ancillari

Parallelamente all’analisi e allo sviluppo delle frasi prescelte, i docentisono invitati a organizzare nei loro istituti attività collaterali al progetto«Adotta», quali mostre, dibattiti, seminari sulla scienza e sull’arte.Esplica-no profit fornirà supporto organizzativo a queste eventualiattività e pubblicizzerà queste iniziative nel suo spazio web(www.esplica.it ), garantendo così visibilità ai singoli progetti locali estimolando altre scuole a realizzare iniziative simili o innovative.

A titolo puramente di esempio, riportiamo le attività ancillariorganizzate dal Liceo Scientifico Paritario Alexandria di Alessandria:

1. Tavola rotonda con professori di alcune scuole superiori della cittàsui rapporti tra scienza e arte;

2. Messa in scena di una rappresentazione teatrale sulla vita di AlanTuring, in cui viene enfatizzata la figura di matematica comeartista;

3. Conferenze monotematiche su alcuni degli scienziati e artisti citatinel book di «Adotta».


«Adotta» e i social network• Le produzioni grafiche degli studenti, saranno inviate in formato digitale a Esplica, che le inserirà in una galleria di immagini appositamente creata su Facebook, dove gli studenti potranno commentare e interagire;

• Le opere verranno selezionate secondo due differenti canali di valutazione: in base al maggior numero di «mi piace» ricevuti e, in modo indipendente, da una commissione di esperti;

• Ai docenti referenti di ciascuna scuola verranno riservati canali multimediali su Skype e su Facebook per reperire tutte le informazioni e commentare lo svolgimento delle varie fasi svolte in classe.


Scuole pilota per l’a.s. 2012-13

Alla fine del mese di Settembre 2012 Esplica invieràtutti i materiali informativi contenenti nel dettagliole modalità partecipative a ogni scuola italianasecondaria di primo e secondo grado.Ad oggi, esistono alcuni istituti che già hannoaderito al progetto, denominate scuole pilota:

• Lic. Scientifico «Arturo Labriola» - Napoli;• CFP «Giuseppe Zanardelli» – Brescia;• Ist. Sec. «Mameli-Alighieri» - Albenga;• Lic. Sc. e Cl. «G. Chelli» - Grosseto;• Lic. Sc. «Alexandria» - Alessandria

In particolare, queste scuole sono quelle in cuiinsegnano i realizzatori del book «100+1 Frasifamose» precedentemente descritto, che verràdistribuito nell’ambito del progetto Adotta.


Ricaduta didattica di «Adotta»

• Diffondere la convinzione che l’educazione scientifica è fondamentale per tutti, in particolare per le nuove generazioni;

• L’arte costituisce, per il suo naturale legame con la scienza, uno dei mezzi più efficaci per la sua divulgazione;

• Favorire in ogni modo la creatività degli studenti, attraverso un uso interdisciplinare delle risorse didattiche;

• Comunicare con i giovani attraverso i media loro congeniali e con una didattica decostruita e condivisa, in pieno stile costruttivista.


Tempistiche per gli A.S. 2012-2013

1. Entro Settembre 2012: invio materiale grafico informativo a tutte le scuole italiane;

2. Fine Ottobre 2012: chiusura adesioni scuole pilota;

3. Novembre 2012: invio materiali didattici alle scuole aderenti;

4. Gennaio 2013: inizio invio opere grafiche ed esposizione in rete;

5. Fine Giugno 2013: chiusura ricevimento opere grafiche;

6. Settembre 2013: chiusura votazione «mi piace»;

7. Dicembre 2013-Gennaio 2014: proclamazione vincitori e definizione evento conclusivo;

8. Aprile-Maggio 2014: evento conclusivo.


☺

Grazie per la vostra attenzione


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