APPENDICE I - innovit.org fileB. Gli impianti elettrici realizzati negli ultimi anni, con il...

APPENDICE I Domande di Fisica o di " cultura fisico-scientifica" D1. Oggi viviamo in una società in cui le telecomunicazioni hanno una importanza enorme. Tra le invenzioni più importanti della storia dell ’uomo vi è, certamente, la radio. Ma chi l ’ha inventata ? A. Henry Bequerel ed i coniugi Pierre e Marie Curie che meritarono un Nobel nel 1903 B. James Clerk Maxwell i ntorno al 1905 C. Enrico Fermi negli anni 1909-1910 D. Guglielmo Marconi tra il 1895 ed il 1901 E. Benjamin Thompson nei laboratori Bell tra il 1915 ed il 1918 F. Heinrich Rudolf Hertz tra il 1913 e il 1915 G. Cecil Frank Powell nel 1901' H. Nessuno dei precedenti. E' stata inventata da una équipe americana nel 1901 Commento: La risposta corretta, la D, dava volutamente un fascia di alcuni anni. Il primo brevetto di Marconi era del 1896 (regalato al governo italiano che non lo prese in considerazione !). La prima trasmissione oltreoceano è del dicembre 1901. Tutte le altre risposte contengono inesattezze. A. Henry Bequerel ed i coniugi Pierre e Marie Curie ebbero un Nobel nel 1903, ma per la scoperta della radioattività naturale di radio e polonio. B. Maxwell morì a Cambridge nel 1879. C. Fermi era nato nel 1901. E. Benjamin Thomson morì nel 1814. F. Hertz morì nel 1894. G. Powell Cecil Franck nacque nel 1903. H. Nessuna équipe americana, bensì un italiano (di madre inglese) fu l’ inventore della radio! Naturalmente ci si potrebbe chiedere chi, tra gli studenti, poteva sapere che Hertz e Maxwell sono morti prima del 1900... D2. Individua l' unica affermazione falsa tra le seguenti: A. Un campo magnetico variabile crea un campo elettrico B. Un campo elettrico variabile crea un campo magnetico C. Le onde elettromagnetiche sono trasversali e la loro velocità di propagazione nel vuoto è uguale a quella della luce D. L' intensità del campo elettrico si misura in V/m (volt al metro) E. L' intensità del campo magnetico si misurava in F/m (farad al metro) F. L' intensità del campo magnetico nel S.I. oggi si misura in tesla Commento: Questa domanda benché presenti 6 possibili risposte dovrebbe far capire se i maturandi hanno una minima idea di cosa siano campo elettrico e magnetico ed un’onda elettromagnetica. Le risposte D, E, F sono di tipo metrologico. Tali quesiti vengono proposti regolarmente nei test di ingresso al Politecnico. Si veda ad esempio il D67213 (il newton) del 1999 o il D90 (pascal) del 2000 o il D58 (varie unità del S.I. tra cui proprio il farad!) del 2001. Ovviamente, all ’epoca del questionario, nel maggio 2000, non potevo conoscere i test di ingresso del settembre 2000 e del 2001, pertanto, a posteriori, ho verificato una certa coerenza delle mie domande con i test proposti dalla Commissione di esperti di 19 università italiane214.

213 con D67 intendo la domanda numero 67 della prova di ammissione al primo anno della Facoltà di Ingegneria 214 tra cui i Politecnici di Torino e Milano, le Università di Bologna, Firenze, Napoli , Roma “La Sapienza”

D3. Individua l' unica affermazione vera tra le seguenti: A. La corrente elettrica si misura in coulomb B. La tensione elettrica si misura in volt, nome che deriva dal fisico americano Brian D.Volt C. La corrente di 1 coulomb equivale al passaggio di 1 ampere in 1 secondo D. L'unità di misura della resistenza elettrica è l'ohm e dell 'intensità di corrente l'ampere E. La legge di Coulomb stabili sce che V = R I Commento: vale quanto detto per la precedente domanda.

D4. Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false . In caso di dubbio seleziona la voce NON SO. V F

Non so

A. La corrente elettrica nelle nostre case, anche se può costituire un pericolo per la salute, non è mai mortale

B. Gli i mpianti elettrici realizzati negli ultimi anni, con il dispositi vo differenziale (salvavita), sono assolutamente sicuri e non comportano rischi per le persone

C. Una tensione di 10.000 volt può essere mortale, mentre una di 120 volt è innocua

D5. Una corrente continua a parità di valore è più pericolosa di una corrente alternata

E. Le nostre pile derivano tutte da quella inventata dal fisico italiano Volta e presentata a Napoleone Bonaparte

F. Il contatore presente nelle nostre case misura l'energia elettrica che consumiamo

G. Le spine degli apparecchi elettrici debbono avere sempre lo spinotto centrale relativo alla "terra", altrimenti, tali apparecchi, possono essere pericolosi

H. Il dispositi vo differenziale in un appartamento può anche non essere presente purché l'impianto sia fatto bene e vi sia una buona messa a terra

Commento: qui si incontrano una serie di quesiti vero/falso, qualcuno decisamente complesso e fuori programma, come ad esempio gli ultimi due. Non solo, ma questa volta persino i più studiosi avrebbero avuto vita diff icile, in quanto l’argomento terra e differenziale è (ingiustamente) poco noto ed il testo di Fisica più diffuso nei li cei, l’Amaldi, inciampa gravemente sull ’argomento215. Il tema doveva essere ampiamente trattato nei moduli sperimentali (e così è stato) ed era interessante verificare se, anche attraverso altri canali di informazione, tali conoscenze fossero, in qualche caso, note. Altri quesiti sono più canonici, come il C o l’F. Nei test di ingresso del 1999 , il quesito D68 affronta il problema della folgorazione e il D59 del 2000 è relativo a potenza elettrica ed energia. Analizziamo i singoli quesiti . Le risposte che seguono sono in parte (ho tagliato alcuni aspetti, per brevità) quelle spedite per posta tradizionale o per posta elettronica ai vari li cei tra l’8 ed il 12 giugno 2000, aff inché fossero esposte nelle bacheche e si concludesse il ciclo domande (questionario) - risposte corrette. Credo sia interessante analizzarle brevemente.

215 si veda Ugo Amaldi, La fisica per i li cei scientifici, IV edizione Zanichelli , Bologna, marzo 1999. A pag. 143-144 gli autori aff rontano l’argomento “ I pericoli dell ’energia elettrica” e sostengono: «Gli elettrodomestici con rivestimento metalli co utili zzano spine a tre poli , il cui terzo polo collega il terzo morsetto della presa con il rivestimento. Se si accumula un eccesso di carica sul rivestimento, essa viene dispersa lungo l’ impianto di terra che ha bassissima resistenza verso il suolo (qualche ohm) e che quindi protegge le persone dai contatti indiretti. Infatti la resistenza del corpo umano e quella dell ’ impianto di terra sono collegate in parallelo e la corrente passa in gran parte attraverso l’ impianto di terra, che ha resistenza molto piccola.» L’errore dell ’Amaldi consiste nel ritenere che una bassa resistenza di terra (diciamo 10 ohm) protegga le persone dai pericoli di un contatto indiretto. Questo, in generale, è falso. E’ suff iciente l’analisi del circuito equivalente per rendersene conto. Purtroppo questa convinzione errata è largamente diffusa. Si veda infatti “Protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TT” dal testo Fondamenti di sicurezza elettrica. Valutazione dei rischi e analisi dei sistemi di protezione, Hoepli , Milano, 1991 VII edizione del Prof. Ing. Vito Carrescia pag. 97 e seguenti.

A. Falso. La corrente elettrica nelle nostre case, può essere mortale: in Italia avvengono mediamente 400 infortuni mortali all ’anno per elettrocuzione (cioè per il passaggio della corrente elettrica nel nostro corpo) che rappresenta più del doppio della media europea di decessi dovuti ad infortuni elettrici per mili one di residenti216. Si tenga conto che il 4-5% degli i nfortuni da elettricità ha esito mortale (questa percentuale è circa 30 volte maggiore di quella corrispondente all ’ insieme degli i nfortuni non elettrici!). La maggior parte degli i nfortuni domestici avviene in bagno. B. Falso. La sicurezza assoluta non esiste217. Gli i mpianti realizzati a norma di legge (con dispositi vo differenziale e messa a terra) danno un li vello di sicurezza “accettabile” per i contatti indiretti (essenzialmente dovuti a guasti delle apparecchiature), mentre nei confronti dei contatti diretti (in parole povere, chi tocca entrambi i fili conduttori), il nostro corpo si comporta come un utili zzatore (una lampadina, per esempio) e viene attraversato da correnti che possono essere mortali . Il contatto diretto è, tuttavia, dovuto a grave ed incosciente disattenzione o ad una grave ignoranza del pericolo. C. Falso. Anche 120 V possono bastare. Non è, infatti, solo un problema di tensione elettrica, ma di corrente. Se la parte del nostro corpo che viene a contatto con un generatore di tensione presenta una resistenza “bassa”, la corrente che fluirà nel nostro corpo sarà suff icientemente pericolosa e, persino, mortale. D. Falso. Una tra le correnti più pericolose è la nostra, a frequenza 50 Hz. Le correnti continue e quelle con frequenza superiore ai 10 kHz sono meno pericolose. Uno dei più gravi rischi di morte è connesso al fatto che il nostro miocardio (cuore) è governato da impulsi elettrici; una corrente relativamente piccola (pochi mill esimi di ampere) può “ far perdere il ritmo” . Il cuore, allora, non è più in grado di pompare sangue e vibra senza più riuscire a riprendere il normale battito (ho sempli ficato il concetto di fibrill azione ventricolare). In questi casi, si può tentare il massaggio cardiaco, ma solo con un defibrill atore (presente negli ospedali e in alcune unità mobili di soccorso) che dà una scarica elettrica violenta, si hanno concrete speranze di salvare l’ infortunato. E. Vero. Alessandro Volta è l’ inventore della pila. La presentò a Napoleone Bonaparte a Parigi nel 1801. In seguito (1810) venne, anche per questo, nominato Conte del Regno d’ Italia. Volta è autore di numerose altre invenzioni (elettroforo, elettroscopio a condensatore, e persino una specie di pistola !). Si dedicò allo studio dei gas: fu Volta ad identificare, per primo, il metano ! F. Vero. Il contatore misura l’energia elettrica che consumiamo: utili zza l’unità kWh (kW per ora). Il joule è invece l’unità che andrebbe utili zzata per ogni forma di energia. 1 kWh corrisponde a 1000 W X 3600 s

� 3,6 MJ (3,6 megajoule).

G. Falso. Vi sono molti apparecchi (rasoi elettrici, phon, televisori, …) di classe II : tali apparecchi raggiungono un li vello accettabile di sicurezza avendo un isolamento elettrico doppio, anziché semplice. H. Il dispositi vo differenziale in un appartamento deve essere presente. Nei nuovi edifici occorre una messa a terra “coordinata” con il differenziale: solo i soggetti abilit ati dalla legge 46/90 possono eseguire impianti a norma e rilasciare una opportuna certificazione. E’ completamente errata l’ idea che una buona messa a terra sia suff iciente a garantire un adeguato li vello di sicurezza.

D6. Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false . In caso di dubbio seleziona la voce NON SO.

V F Non so

A. E' possibile trasformare integralmente lavoro meccanico in calore

B. La soda caustica (Na OH) è un pericoloso acido

C. Il pH indica la concentrazione di "ioni idrogeno" in una soluzione

D. La candeggina è una soluzione acquosa che contiene ipoclorito di sodio (Na Cl O)

Commento: anche queste domande si ritrovano nei quesiti per l’ammissione al Politecnico. Il secondo principio della termodinamica compare nella D52 del 2000 e nella D55 si affronta il concetto di calore. Sono frequenti le domande di chimica (D66, D70 e D89 del 2000, D54, D59, D64, D70 del 2001) sicuramente più complesse della B. 216 Fonte “Fondamenti di Sicurezza Elettrica” Hoepli edizione 1991 del Prof. Ing. Vito Carrescia. La fonte non è recentissima, ma comunque significativa. 217 Il tema della “sicurezza assoluta” è oltremodo interessante e meriterebbe un minimo di spazio nelle scuole. Ho aff rontato l’argomento nei moduli didattici, definendo cosa si doveva intendere per sicurezza, rischio, pericolo, in senso matematico.

Una domanda sulla conoscenza – anche più approfondita – del pH è oggetto del quesito D87 del 2001. D7. Esercizio. Una lampadina a filamento da 100 W, alimentata con 220 V, è percorsa da una corrente di: A. Il calcolo è I = 220/100 =2,2 A B. Il calcolo è I = 220 x 100 = 22 kA C. Il calcolo è I = 100/220 = 0,454 A D. Non sono in grado di rispondere alla domanda. E. Non si può rispondere alla domanda. Manca il dato sulla resistenza elettrica. F. Una lampadina da 100 W deve essere alimentata a 100 V, altrimenti si brucia. Commento: problemi analoghi sono proposti nei test di ingresso del 2000 e del 2001 (domande D60 e D57, rispettivamente)

D8. Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false . In caso di dubbio seleziona la voce NON SO.

V F Non so

A. Il transistor è un dispositi vo realizzato con materiali semiconduttori e può servire per "regolare" l'intensità di corrente

B. I microprocessori nei computer sono costituiti da migliaia di transistor

C. Senza l'invenzione del transistor noi non avremmo computer portatili come quelli attuali . I personal computer ed i telefoni cellulari sarebbero molto più grandi e costosi

D. Il transistor può essere realizzato con elementi tetravalenti come il germanio e il sili cio

E. Willi am Shockley è tra gli i nventori del transistor nel 1947 e ha meritato un premio Nobel nel 1956

Commento: L’ ipotesi di partenza era verificare se i ragazzi conoscevano, anche molto vagamente, il transistor. Molti testi di fisica del V anno ne parlano ed è un argomento del quale gli appassionati di elettronica e di informatica dovevano conoscere qualche dettaglio. Le 5 domande sono sfumate proprio per valutare il grado di conoscenza del componente. Ovviamente, era previsto per il dispositi vo, e non poteva essere diversamente, considerato il piano di studi del corso di laurea in ingegneria elettronica, un ampio spazio nei moduli sperimentali . In alcuni li cei la domanda 12 è stata sostituita da una delle seguenti. D9. Di seguito sono indicate 6 patologie di cui 3 hanno una connessione certa con il fumo da sigaretta. Quali ? A. Bronchite cronica B. Meningite C. Cancro polmonare D. Infarto del miocardio E. Calcoli (calcolosi) renali F. Miosite eosinofili ca Commento: Un argomento che sta tra l’educazione alla salute e la biologia. Nonostante il dibattito sull ’argomento, che nei mesi seguenti alla somministrazione del maggio 2000, si è ulteriormente accentuato, quali erano le conoscenze dei giovani ? Quali l e informazioni che essi avevano appreso dai media, dagli amici, dalle famiglie ?

Domande su argomenti letterari e filosofici (cultura umanistica) Le domande sono state proposte, così come seguono, solo in alcuni li cei. Le stesse in ordine diverso, insieme ad altre di diff icoltà all ’ incirca equivalente, sono state presentate a rotazione nei vari istituti torinesi, in modo da ottenere un quadro più vasto e ridurre il peso di quesiti troppo semplici (con percentuali vicine al 95 %) o troppo diff icili , che avrebbero portato “poca informazione”. D10. Indica chi ha scritto "La criti ca della ragion pura" A. Hegel B. Kant C. Marx D. Schopenhauer D11. Chi è l' autore del "De vulgari eloquentia" A. Cicerone B. Dante Alighieri C. Giambattista Vico D. Benedetto Croce D12. Indica chi ha pubblicato nel 1632 il "Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo" D. Cartesio E. Hobbes F. Galil eo G. Leibniz D13. Indica chi ha scritto il trattato politi co "Il Principe" A. Giambattista Vico B. Torquato Tasso C. Francesco Guicciardini D. Niccolò Machiavelli D14. Indica chi ha scritto il "Decameron" A. Francesco Petrarca B. Ludovico Ariosto C. Dante Alighieri D. Giovanni Boccaccio D15. Chi è l' autore del "De republica" A. Cicerone B. Dante Alighieri C. Giambattista Vico D. Benedetto Croce Le precedenti 6 domande sono state proposte a rotazione, 3 per ogni test. Sono domande piuttosto generali su argomenti sicuramente sviluppati in tutti o quasi i li cei. Inoltre è stato posto il quesito: D16. L' affermazione: "Omnia munda mundis" A. E' di Cicerone dedicata alla moglie Tulli a. Significa: " Tutto ciò è di questo mondo" B. E' di Don Abbondio (rivolto a Renzo) ne "I Promessi Sposi". Significa "Son tutte le cose di questo mondo" C. E' di S.Paolo (Paolo di Tarso) nella "Lettera a Tito" e significa "Tutto è puro per i puri" D. E' di Paolo VI nell ' encicli ca "Rerum novarum" e significa "Tutto ciò è di questo mondo" '

E. E' una frase in latino maccheronico di Totò che non significa nulla (nel film Ladri di biciclette) Commento: L'unica affermazione corretta è la C. Le altre presentano due o tre errori e, almeno, la traduzione errata. A. Tulli a era la figlia e non la moglie di Cicerone. B. Compare ne "I Promessi Sposi" ma per bocca di padre Cristoforo (rivolto a Fra' Fazio): il capolavoro manzoniano è oggetto di studio piuttosto approfondito nei li cei. D. "Rerum novarum" è di Leone XIII , del 15 maggio 1891 (dedicata alla questione operaia: Papa Paolo VI in quella data non era ancora nato). E. "Ladri di biciclette" è un capolavoro cinematografico di Vittorio De Sica e non vi recita Totò In alcuni questionari la domanda precedente è stata sostituita dalla seguente: D17. L'affermazione: "Qualunque fatto doloso o colposo che cagiona ad altri un danno ingiusto, obbliga colui che ha commesso il fatto a risarcire il danno" A. E' l'art. 31 della Carta Costituzionale italiana B. E' un articolo del Codice Civile C. E' la traduzione di una legge americana che non esiste nell 'Ordinamento Giuridico Italiano D. E' una nuova direttiva comunitaria che anche l'Italia dovrà recepire entro il 31-12-2000 E. Nessuno dei precedenti Commento: A. Falso. L'art. 31 della Carta Costituzionale recita: La Repubblica agevola con misure economiche e altre provvidenze la formazione della famiglia … B. Vero. E' l'articolo 2043 del Codice Civile (principio giuridico del “neminem laedere”) C. Falso. D. Falso. E. Falso Uno degli obiettivi indiretti di questa domanda è verificare se vi sia una certa "soggezione" generalizzata nei confronti degli Stati Uniti o della Comunità Europea. Chi ha risposto A. denota di non conoscere il contenuto della Carta Costituzionale. D18. Il 28 agosto 1963 venne pronunciata la seguente frase: "I have a dream ... that my four littl e children will one day li ve in a nation where they will not be judged by the color of their skin but by the content of their character !" ovvero "Io ho un sogno: che un giorno i miei quattro bambini possano vivere in un paese dove si viene giudicati non per il colore della pelle, ma per il valore del carattere!" . Sapresti indicare chi ne è l'autore ? A. Martin Luther King a Washington B. Malcom X ad Harlem C. "Mahatma" Gandhi a Nuova Delhi D. Bobby Seale a Oakland E. Mohammed Alì a Louisvill e F. Nelson Mandela a Johannesburg Commento: il tema del razzismo ed elementi storia contemporanea si mischiano in questa domanda. Domande relative alla sfera dell'i rr azionale e del paranormale. Si richiedono opinioni e valutazioni e non sempre vi è una risposta corretta. Si può rilevare l’approccio dei giovani per quel che concerne la possibilit à di prevedere eventi futuri e alcuni “ fenomeni” che comportano l’uso del concetto di ENERGIA, che dovrebbe essere noto allo studente. Leggi o ascolti il tuo oroscopo ? A. Mai B. Raramente C. Tutte le settimane D. 2-3 volte a settimana E. Tutti i giorni

Commento: qual è l’ interesse dei giovani li ceali prossimi alla maturità scientifica nei confronti dell ’oroscopo ? Si analizzeranno ampiamente le ragioni ed i presupposti teorici dell ’ introduzione di queste domande. D20. Cosa pensi di maghi, veggenti e car tomanti ? Indica una sola r isposta. A. In genere sono persone dotate di poteri particolari B. Sono tutti imbroglioni o ciarlatani C. Alcuni hanno le capacità di prevedere il futuro, ma molti sono imbroglioni D. Non ho ancora una idea precisa E. Eventuale commento Commento: un paio di risposte, la A e la C, fanno intuire una simpatia più o meno forte nei confronti dei professionisti dell ’occulto. La domanda andrebbe calata nella relativa calma ed “oscurità” della primavera del 2000 e non alla luce dei recenti fatti di cronaca e del conseguente dibattito che ne è sorto. D21. Ritieni che l' astrologia abbia un fondamento ed un effett ivo r iscontro nella nostra vita? Indica una r isposta. A. Sì, perché esiste da migliaia di anni B. Sì, perché si basa su influenze spiegabili con le leggi di gravitazione universale C. Non so, ma ho riscontrato personalmente che funziona D. No! Non esiste alcuna influenza astrale significativa: questo è dimostrabile scientificamente E. Sì! Esiste una forte influenza da parte di alcuni pianeti sul nostro comportamento. La scienza non è ancora riuscita a spiegare come Commento: qui ci si trova in un ambito solo apparentemente legato all ’opinione personale. Da un punto di vista scientifico la risposta A ha poco senso, anzi è completamente errata: vi sono molte credenze popolari e "dotte" dimostratesi sbagliate, magari dopo secoli . B. rappresenta la tipica risposta pseudoscientifica: basandosi su ragionamenti (errati) che appaiono apparentemente “scientifici” si dà credito ad una teoria fasulla: l’ influenza gravitazionale dei pianeti. Dopotutto la luna, le maree, ... Chi, invece, ha riscontrato personalmente che l’astrologia funziona (risposta C) ha utili zzato un metodo scientifico ? La risposta D è quella scientificamente corretta. Fino a prova contraria. La risposta E è molto interessante per la significativa contraddittorietà che uno studente scientifico dovrebbe avere per sceglierla. Non solo, ma nonostante le incredibili dimostrazioni che la scienza (nel bene e, talvolta, nel male) ha saputo dare nel secolo appena trascorso sembrerebbe avvalorare quella sorta di atteggiamento antiscientifico dilagante.

D22. Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false. In caso di dubbio seleziona la voce NON SO. V F

Non so

A. Il "cervello" è un apparato molto complesso e non è stato ancora compreso, in maniera completa, come funzioni. Esistono individui dotati di facoltà psichiche (telepatiche e telecinetiche) che solitamente la gente normale non possiede

B. Esistono casi di telepatia tra gemelli , scientificamente documentati '

C. Alcuni individui riescono a concentrare le loro energie psichiche e spostano piccoli oggetti a distanza

D. Non esistono casi di telepatia che si siano verificati in ambiente controllato scientificamente. Le conoscenze attuali non prevedono che l' uomo possa comunicare con il pensiero

E. Il nostro "cervello" si basa su impulsi elettrochimici e non si può escludere una comunicazione a distanza. Esistono casi di telepatia che la scienza non sa spiegare

Commento: le telecomunicazioni sono certamente nel programma del V anno: forse non verranno sviluppate da tutti gli i nsegnanti, per mancanza di tempo218. Possono esistere forme di comunicazione molto più semplici, senza condensatori, induttori, diodi? E funzionano? Come? Capire come comunichiamo, oggi, nell ’era delle telecomunicazioni (più che dell ’ informatica, almeno in Italia) dovrebbe essere quasi una necessità. Le risposte alle domande, almeno dal punto di vista scientifico, sono scontate. A. Falso. Non vi è un solo caso che mostri tali presunte facoltà che sia stato verificato scientificamente. B e C. Falso. Come sopra. D. E’ l’unica risposta corretta. Da un punto di vista teorico la trasmissione del pensiero basata sui campi elettromagnetici (debolissimi) prodotti dall ’apparato cerebrale presenta una serie di diff icoltà teoriche molto ardue (la potenza è troppo piccola, le onde sono a frequenza troppo bassa per riuscire a trasmetterle senza utili zzare antenne lunghe kilometri, poi c' è il problema di decodificare, cioè tradurre in modo comprensibile tali segnali…). Inoltre non esiste un solo fenomeno verificatosi in ambiente controllato. Esistono numerosi casi di imbrogli e truffe anche ai danni di scienziati che, un po’ ingenuamente, si sono lasciati ingannare. E. Falso, fino a prova contraria.

D23. Rispondi alle seguenti domande. In caso di dubbio seleziona la voce NON SO. Sì No Non so

A. Ritieni possibile che certi individui riescano a "levitare", cioè a rimanere sospesi nell ' aria con la sola forza del pensiero ?

B. Ritieni possibile che si possa prevedere il futuro utili zzando varie tecniche (carte, pendolino, sfera di cristallo) ?

C. Pensi che la pranoterapia sia eff icace ?

Commento: la domanda A. dovrebbe far pensare a forme di energia sconosciute; la B riguarda il metodo scientifico e la prova sperimentale. La domanda C. è relativa alla pranoterapia che fa parte delle "medicine alternative". Ecco cosa sostengono gli assertori di tale pratica: “ i soggetti bioradianti (o pranoterapeuti) riescono a trasmettere, mediante l’ imposizione delle mani, la loro bioenergia ad altri individui e ne influenzano favorevolmente lo stato di salute ottenendo ottimi risultati” . Che anche le pratiche mediche debbano essere soggette a sperimentazione scientifica non pareva troppo evidente durante il dibattuto caso della multiterapia del dott. Di Bella. Domande relative ai " gusti" personali D24. Quali dei seguenti oggetti ti piacerebbe analizzare e comprendere, sia da un punto di vista teorico sia da un punto di vista pratico. Assegna un punteggio da 0 (nessun interesse) a 10 (grandissimo interesse). A. un apparecchio radio B. un personal computer C. un' automobili na radiocomandata D. uno strumento musicale elettronico E. un telefono cellulare F. un orologio elettronico G. una pila H. un circuito elettrico come quello domestico

218 Fanno anche parte del piano di studi di Ingegneria elettronica: si pensi ai corsi di Fisica II , di Campi elettromagnetici, di Comunicazioni elettriche, di Radiotecnica, di Compatibilit à elettromagnetica, di Metrologia del tempo e della frequenza. Tutti corsi del mio piano di studi: Fisica II (docenti Tartaglia e Tresso), Campi elettromagnetici (Orta, Savi), Comunicazioni elettriche (Albertengo), Radiotecnica e Compatibilit à elettromagnetica (Nano), Metrologia del tempo e della frequenza (Leschiutta)

D25. Quali sono gli oggetti che hai studiato in fisica o dei quali hai sentito parlare che attraggono la tua attenzione ? Dai un voto da 0 (oggetti di nessun interesse) a 10 (oggetto di grandissimo interesse). Se non hai mai sentito nominare l'oggetto non dare alcun voto. A. L'oscill oscopio B. il condensatore C. la macchina di Van de Graaf D. il trasformatore E. il microscopio F. il telescopio G. il transistor H. il ciclotrone I. il ponte di Wheatstone J. lo spettrometro di massa Le precedenti fanno parte della tipologia di domande d’atteggiamento a scala con la possibili à di scegliere tra 11 valori possibili (0-10). L’ultima domanda vuole focalizzare possibili correzioni di rotta nella preparazione dei moduli sperimentali nell ’eventualità di una scala di valori diversa da quella attesa. D26. Quali sono gli aspetti della fisica che ritieni più importanti. Dai un voto da 0 a 10. A. l'aspetto relativo alle vicende umane di scienziati ed inventori B. l'aspetto teorico-matematico delle loro scoperte o invenzioni C. l'aspetto tecnico-pratico delle loro scoperte o invenzioni D. la possibilit à di capire il mondo che mi circonda E. altro: indica cosa: ............................................................................... Al termine del questionario veniva lasciato spazio sotto la dicitura: “Eventuali commenti dello studente (verranno elaborati a parte, in maniera assolutamente anonima)”

APPENDICE II

LA RISPOSTA DEL SISTEMA “ LICEI” Approfondimenti sulla r isposta del sistema “L icei Scientifici Tor inesi” Può essere interessante analizzare la fase di organizzazione dei moduli , l’ interfaccia laureando in Ingegneria – “ li cei scientifici torinesi” . Come si vedrà, il canale di comunicazione è piuttosto “ rumoroso” ed il rapporto S/N (segnale/ rumore) decisamente basso. Continuando la parafrasi, ho cercato di alzare il segnale, con tutti i metodi leciti che conoscevo, non sapendo come abbassare il rumore (o la “temperatura” del sistema). Si può “misurare”, in qualche maniera, la risposta del sistema Licei Scientifici Torinesi (LST, d’ora in poi) e tracciare una valutazione quantitativa del “ rendimento” dell ’ intera operazione. Ho tenuto traccia degli i nnumerevoli contatti (molti dei quali per iscritto) avuti con il “sistema”. Ben presto ho trasformato quegli aspetti, (ad esempio l’ indifferenza o la scarsa capacità di risposta) che da un punto di vista emotivo potevano ritenersi negativi, in semplici misure. Ritengo che questo approccio sia molto più utile di una generica e sconsolata criti ca, anche perché va al di là di una vaga analisi qualitativa. Si consideri il sistema LST219 come una scatola nera (black box); a determinati input (E-mail, ad esempio) si possono analizzare gli output. L’analisi della risposta può fornire indicazioni metodologiche utili per chi volesse ripetere una iniziativa analoga. Nel maggio 2000 18 licei su 19 davano il consenso alla somministrazione del questionario220. Quel primo contatto avrebbe dovuto favorire la fase più importante del lavoro, cioè quella relativa alle lezioni sperimentali 221.

219 Che assomiglia all ’acronimo di un noto allucinogeno ... 220 spesso dopo aver “ forzato con un treno di impulsi” 221 la memoria “random” dei li cei era invece sostanzialmente persa con 3 eccezioni. Tre docenti mostreranno un ricordo (significativo) del mio lavoro precedente e aderiranno all ’ iniziativa:

- Il prof. Antonio Peluso, docente di Matematica e Fisica del li ceo Giordano Bruno, il primo ad aderire ed a rispettare l’ impegno assunto.

- La prof.ssa Ilda Giraudo, docente di Matematica e Fisica del li ceo Copernico che ha “ fornito” due classi per il mio lavoro sperimentale.

- La prof.ssa Fiorella Macera, docente di Biologia del li ceo Maria Mazzarello che ha accolto con entusiasmo ed interesse la mia iniziativa.

Una disponibilit à degna di nota verrà fornita anche dai docenti prof. Mai del li ceo Valsalice e dalla prof.ssa Burato del li ceo Galil eo Ferraris.

1. Risposta del sistema LST alle E-mail Analizziamo la risposta del sistema LST alle E-mail . Il periodo di riferimento è 24-10-2001/27-3-2002. I soggetti sottoposti all ’analisi possono distinguersi nelle seguenti categorie:

- li cei e scuole (per lo più i li cei scientifici di Torino) - istituzioni (collegate con il mondo scolastico) - docenti (e presidi, soprattutto di li cei scientifici) - amici (che potevano esprimere pareri utili o che hanno risposto a miei dubbi) - conoscenti (contattati aff inché intervenissero sulle questioni legate alla didattica) - studenti (che frequentavano i li cei scientifici nel periodo indicato) - ex studenti (di li cei scientifici: questo dato non ha rilevanza statistica)

Tabella A1 Soggetto E-mail inviate "I" E-mail ricevute "R" rapporto I/R Licei/scuole 147 8 5% Istituzioni 107 7 7% Conoscenti 41 4 10% docenti 131 23 18% Studenti 11 3 27% Amici 58 25 43% Ex studenti(*) 5 3 60% tutti 500 73 15%

Ho ordinato, nella tabella A1, le percentuali di risposta in senso crescente. Poiché tali dati sono memorizzati nelle cartelle del programma di posta da me utili zzato e, in considerazione del fatto che molte E-mail i nviate in Copia nascosta (invii multipli ) ad alcuni soggetti - per evitare la diffusione non autorizzata dei loro account - possono essermi sfuggite, l’ incertezza sulle percentuali , stimabile attorno al 5-6% massima, rende le stime ottenute “per eccesso” . Nella tabella non ho considerato i miei relatori, che avrebbero alzato la media percentuale della categoria docenti. Come si vede la tabella A1 indica in modo eloquente la scarsa eff icacia del mezzo “posta elettronica” per comunicare in ambito istituzionale e scolastico222. Il fatto di possedere una casella di posta elettronica non ne garantisce affatto l’uso: senza volere generalizzare questo dato, se si riprende una parte della tabella223 vista nel primo capitolo (tabella A2), si nota come l’elevata percentuale delle scuole italiane collegate ad internet (con relativo indirizzo di posta elettronica) non abbia come corrispondenza, almeno nella nostra analisi, il relativo utili zzo.

Infine il prof. Claudio Cavallotto del li ceo Faa di Bruno ha dato un contributo paragonabile ai tre docenti sopra menzionati. Ciò, tuttavia, non è frutto degli i ncontri di maggio 2000, in quanto in tale periodo l’ insegnante non faceva parte del li ceo dedicato all ’eclettico patrono del Corpo degli Ingegneri (Corpo tecnico dell ’Esercito) 222 Pensare che uno degli obiettivi principali di Internet, quando nacque – correva l’anno 1969 e, allora, com’è noto, si chiamava Arpanet – era quello di permettere la collaborazione di alcune (4, inizialmente) Università americane che potevano scambiarsi file. Nel 1980 nacque la posta elettronica. Forse altri sistemi di comunicazione si sono diffusi più rapidamente. 223 del 35° rapporto Censis

Tabella A2

La dotazione informatica delle scuole europee. Confronto Italia - Unione Europea, 2001 (valori percentuali) UE Italia

scuole collegate ad internet 89 89 scuole con un ind irizzo d i posta elett ron ica (*) 91 91

Per fare in modo che la tabella A1, relativa alle risposte alle E-mail , abbia una interpretazione relativa e “pesata” (con peso p = 0,65)224 possiamo riadattarla come segue:

Tabella A3 Sogg etto E-mail i nviate " I" E-mail ricevute "R" rappo rto <I/R> Licei/scuole 147 8 8% Istituzioni 107 7 11% Conoscenti 41 4 15% docenti 131 23 28% Studenti 11 3 42% Amici 58 25 66% Ex studenti(*) 5 3 92% tutti 500 73 22%

Le percentuali (tabella A3), sembrano più ragionevoli , ma continuano a mostrare un canale di comunicazione che, per li cei ed istituzioni, è piuttosto unidirezionale225.

224 Infatti ad una analisi più approfondita si potrebbe porre la seguente obiezione: se uno scrivente invia messaggi di posta ad altri, è verosimile che la percentuale di risposte non possa mai superare quella di domande. E’ un po’ come il gioco del tris - tic tac toe, per gli anglosassoni -, chi comincia muove una volta in più dell ’avversario. Considerando la sequenza: domanda – risposta – ulteriori quesiti – risposta – ringraziamenti, si vede che pare opportuno ragionare su una percentuale pesata. Con quale peso? Mi rendo conto che è una scelta arbitraria, ma una possibile via è la seguente: considero un trio ideale di persone corrette ed educate, costituito dai prof.ri Angelo Tartaglia e Elena Tresso (relatore e co-relatrice) e dal prof. Silvano Fuso, docente ligure che si occupa del settore educativo e scolastico per l’associazione C.I.C.A.P. (della quale fanno parte anche il prof. Tulli o Regge del Politecnico di Torino e il giornalista pluridecorato dott. Piero Angela). La seguente tabella mostra la corrispondenza epistolare elettronica tra me ed i tre interlocutori dalla fine del 1999 al marzo 2002.

E-mail inviate E-mail ricevute I/R trio ideale 92 60 65%

Ecco che il peso ideale può essere considerato p = 0,65. Possiamo riscrivere la tabella, con il rapporto I/R pesato (indicato con <I/R>). 225 ed assomiglia molto ad un diodo (a cristallo di galena) Se poi si selezionano e si filt rano gli elementi che concorrono all ’analisi statistica precedente, eliminando alcuni “droganti” , che favoriscono la conduzione verso il mittente ecco cosa può apparire.

Sogg etto I/R E-mail i nviate E-mail ricevute istituzioni 7% 107 7 istituzion i – (CE.SE.DI e APEF) 4% 103 4 DOCENTI 18% 131 23 docenti – (prof. Peluso) 13% 121 16

L’uso della posta elettronica non pare si addica al sistema, nonostante sia un mezzo eff iciente, economico, discreto. Un aspetto significativo non è stato considerato. Non ho separato le E-mail i nviate ad personam da quelle inviate a molti e, soprattutto, inviate a molti i n copia nascosta. Si intuisce che chi si vede “recapitare” una lettera generica, non esplicitamente e chiaramente indirizzata alla sua persona è meno motivato a rispondere. Non solo. Chi riceve una E-mail i n copia nascosta non può sapere a quanti altri è stata inviata e, avendo poca dimestichezza con tale strumento, potrebbe pensare di essere l’unico destinatario. Questo fatto mi è capitato almeno in due casi eclatanti, con reazioni decisamente sproporzionate. Non ho fatto un uso elevato di tale procedura che, per quanto comodissima (una sola E-mail va a decine o centinaia di persone con un solo Invio), presenta significativi effetti collaterali 226. La posta elettronica, inoltre, presenta tutti i difetti di ciò che viene comunicato per iscritto, ad esempio non dà una chiara interpretazione dello stato d’animo dello scrivente (né considera quello del ricevente): gli “smile” o “emoticon” possono essere un mezzo utile, ma occorrerebbe un “protocollo” comune. 2. Risposta del sistema LST alla posta tradizionale e ai fax I messaggi di posta elettronica possono tranquill amente non essere letti, sia per motivi tecnici (arrivano su un account non utili zzato), sia perché quel mezzo non è ancora entrato nelle abitudini di molte persone. Una lettera prioritaria o un fax sono mezzi un po’ più consolidati. I primi invii di lettere e messaggi scritti si perdono nella notte dei tempi, mentre si ritrovano prototipi di fax a metà dell ’Ottocento (il pantelegrafo Caselli 227, ad esempio). Ho inviato lettere prioritarie ai li cei (di solito all ’attenzione del preside o del vicepreside, non di rado, soprattutto per i moduli 2001-02, all ’attenzione di docenti conosciuti durante lo svolgimento del questionario) e a qualche autorità competente in materia scolastica228. Tali lettere erano accompagnate da una presentazione da parte del mio relatore (una presentazione per il questionario 2000 ed un’altra per i moduli 2001-02). Su un totale di 37 lettere ho ricevuto 3 risposte (due mediante telefonata, una tramite E-mail ). L’E-mail ricevuta, in realtà, rispondeva ad una mia E-mail il cui contenuto riprendeva esattamente quanto scritto in una lettera prioritaria.

Tabella A4 Argomento Moduli 2001-02 Questionario 2000 Totale I/R lettere prioritarie inviate 18 19 37 risposte ricevute 2 1 3

8%

tipo risposte per telefono via E-mail

Togliamo due “ Istituzioni” come il CE.SE.DI. (CEntro SErvizi DIdattici) e l’A.P.E.F. (Associazione per Educatori e Formatori) ed ecco che le istituzioni (tra cui Provveditorato agli Studi, Comune, Provincia, Torino Città Educativa) lasciano un po’ (troppo) a desiderare in quanto a risposte. Anche la categoria docenti, se escludiamo, ad esempio, il prof. Peluso vede il rapporto I/R ridimensionato ad un 13%. 226 Si pensi ad un messaggio in cui si lamenta scarso interesse nei propri confronti rivolto a decine di persone e, quindi, a nessuno in particolare, che anziché essere percepito come una protesta generica viene considerato una precisa critica nei propri confronti... 227 Giovanni Caselli , studioso dedito alla letteratura ed alle scienze, tra il 1855 ed il 1860 inventò il pantelegrafo, brevettato nel 1861. Ebbe un certo successo in Francia (tra Parigi e Lione), in Inghilterra (tra Londra e Liverpool) ed in Russia (tra San Pietroburgo e Mosca) [fonte: http://www.alpcom.it/hamradio/storia.html] 228 come l’Assessore al Sistema Educativo della città di Torino, dott.ssa Paola Pozzi o l’Assessore all ’ Istruzione della provincia di Torino, prof. Gianni Oliva.

Anche qui la percentuale di risposte non è certo elevata (tabella A4)229. Passando ai fax inviati ai li cei e ricevuti (come da rapporto di trasmissione), la percentuale di risposte (tabella A5), è del 28%.

Tabella A5 Moduli

2001-02 I/R risposte per

telefono risposte per E-mail

risposte per fax

fax (*) 40 risposte ricevute 11 28% 5 5 1

3. Considerazioni sulla risposta globale del sistema LST ai messaggi scritti Il mezzo più discreto, più economico, più eff iciente (si pensi alla facilit à di archiviazione e al trattamento dati) e meno invadente, la posta elettronica, è il meno utili zzato dal sistema LST. Le più costose (di almeno 2 ordini di grandezza) lettere prioritarie hanno dato risultati analoghi (1 risposta ogni 12 lettere, all ’ incirca): nessuna risposta è mai pervenuta per lettera. Il fax, con un costo normalmente inferiore alla posta prioritaria, di certo più invadente – suona un dispositivo acustico che può attirare l’attenzione -, di cattiva o pessima archiviazione (specie se ancora a carta termica) può dare risultati migliori. Almeno così risulta dalla mia statistica. E’ il mezzo più eff icace tra quelli che utili zzano la parola scritta. 4. Risposta qualitativa del sistema LST agli input telefonici Risulta più diff icile e più “manuale” l’analisi dei risultati ottenuti mediante il canale telefonico. Ho annotato meticolosamente ogni telefonata, giorno e ora, Istituto o Ente Pubblico (Provveditorato, o Comune) e tipo di risposta (libero, occupato, persona cercata assente)230. L’analisi delle E-mail e dei fax (mandati via modem) permette una seria verifica, mentre le telefonate o le lettere prioritarie non possono essere sottoposte ad una verifica. In linea di massima posso affermare che, su un numero di diverse decine di telefonate (saranno circa 200-300 le telefonate effettuate nel periodo novembre 1999-marzo 2002, a cui ha risposto qualcuno) la percentuale di risposte si aggira intorno al 20%. Tale valore percentuale va stimato nel seguente modo:

a. Telefonate registrate: quelle effettuate nell ’orario di apertura dell ’ Istituto b. Considero risposte positive quelle in cui riesco a parlare con preside o vicepreside o

segreteria didattica o un docente. c. Considero risposte negative quelle in cui nessuno dei precedenti è reperibile, la linea è

occupata, o verifico il segnale di li bero (nessuna risposta).

229 non di risposte positive, ma anche soltanto di accenni minimi alla mia lettera, del tipo «Abbiamo ricevuto la sua lettera, ma non siamo interessati alla sua iniziativa!» anche non per iscritto, ma solo per telefono o per fax 230 non sarebbe impossibile, analizzando i tabulati dell ’ente erogatore del servizio telefonico, controllare il numero di telefonate agli Istituti e la loro durata. Non è, tuttavia, un dato molto significativo (di solito risponde un centralino o una segretaria), anche perché i numeri sono parzialmente criptati e, in ultima analisi ci si dovrebbe fidare della buona fede del sottoscritto. La buona fede, non ha alcun pregio. Come “nipote” di Cartesio, non pretendo che prendiate per oro colato quanto viene qui precisato.

5. Risposta quali tativa del sistema LST agli “ incontr i di persona” Incontrare direttamente presidi ed insegnanti è piuttosto dispendioso in termini di tempo: se si è informati sugli orari di udienza o di reperibilit à, dedicando un’ intera mattinata se ne possono incontrare 3 o 4, nello stesso liceo o in due licei vicini. Inserendomi nell ’orario di ricevimento genitori ho avuto, per quanto riguarda i moduli , 19 contatti diretti. Un docente del li ceo Volta sosteneva che vi doveva essere una relazione diretta tra il successo della mia iniziativa e gli i ncontri diretti con i docenti. Tale ipotesi, molto ragionevole, sembra smentita da quanto, effettivamente, è avvenuto. Ho avuto 17 incontri231 (tabella A6) ma non pare vi sia una correlazione significativa “incontro personale-adesione al progetto” . Infatti, complessivamente, vi sono stati 6 incontri nei 6 li cei che hanno aderito232 e 11 negli altri 11 licei che non hanno partecipato. Per asserire qualcosa di statisticamente significativo, comunque, bisognerebbe operare con numeri più grandi e con un metodo meglio definito.

Tabella A6

liceo numero docenti

ricevuto da

adesione

Galil eo Ferraris 2 2 sì (*) Valsalice 0 0 sì (*) Copernico 3 3 sì Faa di Bruno 0 0 sì G. Bruno 0 0 sì Mazzarello 1 1 sì Cairoli 0 0 no Cattaneo 3 2 no Einstein 2 1 no Gobetti 3 3 no Majorana 2 2 no Margara 0 0 no Padano 0 0 no S.Giuseppe 1 1 no Segrè 2 2 no Sociale 0 0 no Volta 0 0 no totale contatt i 19 17 contatti infruttuosi 13 11

231 2 volte pur incontrando l’ insegnante nell ’orario - di udienza – comunicatomi dalla segreteria, sono stato allontanato 232 (*) l’adesione dei li cei Galil eo Ferraris e Valsalice è stata soltanto parziale, avendo fornito ciascuno 5 nominativi di alli evi e non dandola disponibilit à dell ’aula

6. Considerazioni finali sulla risposta del sistema LST Il sistema migliore per comunicare con i li cei sembra essere quello più ineducato, che interrompe l’attività di un preside o del personale di segreteria o del corpo docente: il canale telefonico233. Il fax (che prevede da parte del mittente molto più tempo) segue a ruota ed ottiene qualche risultato se si fanno seguire a breve distanza fax molto simili di sollecito234. La posta prioritaria ha effetti paragonabili alla posta elettronica, ma con costi più elevati. Sembrerebbe un mezzo da evitare, anche perché, se si volesse documentarne scientificamente (statisticamente) i risultati, bisognerebbe aff idarsi a “Raccomandate con Avviso di Ricevimento” . La posta elettronica, infine, con tutti i vantaggi che presenta, utili zza un “segnale numerale debole” e, solo sporadicamente, “eccita il sistema LST”. Da un punto di vista fisico, il sistema LST appare fortemente “inerziale”235. E’ , probabilmente, affetto da un sovraccarico di stimoli , un vero e proprio bombardamento da varie direzioni236.

233 Il sistema che permette di avere risposte (non sempre positive, peraltro) è quello del “disco rotto” basato su una continua e fastidiosa ripetizione degli i nput telefonici (non si può parlare di risposta all ’ impulso ma ad un treno di impulsi). 234 va chiarito che la risposta è, di solito, negativa, ma a priori non escludiamo sistemi che producono una inversione di fase! 235 e tende a mantenere il proprio stato di quiete o di moto rettili neo uniforme “nisi quatenus a viribus impressis statum ill um cogitur mutare”. Le forze da imprimere per tentare una interazione costruttiva erano, evidentemente, superiori a quelle che sono stato in grado di imprimere. Le angolazioni stesse con cui ho impresso tali forze non erano “nella direzione dello spostamento” e hanno determinato un risultato (un lavoro) molto piccolo. 236 Gli ultimi due ministri che si sono succeduti alla Pubblica Istruzione pur essendo uno un docente universitario e l’altra un’ imprenditrice non hanno trovato un ambiente che potesse accogliere le loro riforme con vivo entusiasmo. Almeno non sempre! Ecco che le sollecitazioni al cambiamento, le richieste di aggiornamento, le modifiche strutturali dei cicli scolastici, e così via, fanno sentire il corpo docente costantemente alla prova (si pensi al famoso “Concorsone”), ma non pare diano al medesimo una chiara direzione da perseguire, né una retribuzione corrispondente all ’ importante ruolo che rivestono nella società. Un ulteriore richiesta di tempo “non retribuito” per iniziative sperimentali poteva avere migliore fortuna? I miei modi ed i miei approcci sono stati i migliori possibili ? Evidentemente no! Vi sono, quindi, ampi margini di miglioramento, cercando di capire meglio il sistema LST per calibrare segnali di input che possano venir recepiti ed elaborati e che determinino una risposta (positiva, possibilmente) misurabile. Per cominciare si potrebbe analizzare il «Manuale di psicologia della comunicazione persuasiva» del prof. Davide Vannoni o altra letteratura che fornisca elementi utili a chiunque voglia interagire con un sistema costituito da persone e non da dispositivi elettronici...

APPENDICE III

Moduli sperimentali. Domande della 1a lezione I l pr imo questionar io-quiz Il primo dei tre questionari presentati nel modulo I è così strutturato237: NOME ………………. CLASSE …….. NICKNAME …………….sesso ….. Solo una risposta è quella giusta. Barrare sulla lettera corrispondente. D1.Il termine “elettricità” deriva dal greco “electron” . Cosa significa “electron” ?

A. Significa “fulmine”. B. Significa “ambra” C. Era una lega di oro ed argento usata anticamente D. Deriva da Elettra, figlia di Agamennone e Clitennestra.

D2.Chi scrisse in una sua opera “Grazie all ’esperienza progrediscono la scienza e l’arte” ?

A. Talete B. Democrito C. Socrate D. Aristotele

D3. Nel 530 d.C. il filosofo neoplatonico Damascio. riferisce che l' imperatore Settimio Severo, otteneva scariche elettriche ogni volta che faceva una certa cosa. Che cosa ?

A. Pettinava il proprio gatto persiano B. Pettinava i capelli della moglie Claudia C. Strigliava i propri cavalli D. Accarezzava il vello di un caprone nero di nome Pescennio

D4. Chi scrisse uno dei primi trattati a noi pervenuti sul magnetismo dal titolo “Epistola de magneta” ? A. Lucio Anneo Seneca nel 109 d.C. B. Tito Lucrezio Caro nel 21 d.C C. Pierre de Maricourt nel 1269 d.C. D. Michel de Notredame nel 1258 d.C.

D5. Chi è l’autore della celebre frase: “La filosofia è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l'universo), ma non si può intendere se prima non s'impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri, ne' quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli , cerchi, ed altre figure geometriche, senza i quali mezi è impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto.”

A. Galil eo Galil ei ne “Il Saggiatore” B. Cartesio nell ’opera “Monadologia” C. Francesco Bacone nel “Discorso sul metodo” D. Leibniz nel “Novum Organum”

237 il formato originale è A5 fronte retro

D6. La legge di gravitazione universale afferma: due corpi si attirano con una forza direttamente proporzionale alle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che li separa. Chi l’ha formulata?

A. Galil ei nel 1470 B. Cartesio nel 1520 C. Leonardo nel 1580 D. Newton nel 1684

D7 Quale dei seguenti personaggi rimase fulminato durante un esperimento sull ’elettricità?

A. l’ italiano Giovanbatista Beccaria B. il russo Wilhelm Richmann C. l’americano Benjamin Franklin D. il francese Jean Antoine Nollet

D8. Il fisico Gray aveva osservato che due cubi di quercia, con eguali dimensioni, ma uno massiccio e l' altro scavato internamente, caricati elettricamente in modo eguale, davano luogo agli stessi effetti elettrici. Chi, elaborando quelle osservazioni, stabilì l a legge dell ’elettrostatica “l'elettricità si porta alla superficie dei conduttori” ?

A. l’ inglese Lord Cavendish, grazie ad una osservazione della moglie B. l’olandese Von Guericke C. l’ italiano Giovanbatista Beccaria D. Nessuno dei precedenti in quanto tale “legge” si dimostrò falsa! (Lo dimostrò il francese

Coulomb) D9. Possiamo deviare il flusso dell ’acqua dei nostri rubinetti di casa avvicinando un oggetto caricato per strofinìo.

a. Vero b. Falso

D10. Se il nostro corpo è bagnato, una scarica elettrica od una corrente, lo attraversano con più facili tà.

a. Vero b. Falso

Analisi delle domande della prima lezione Analizziamo le domande una per una descrivendo l’approccio didattico adottato. DOMANDA 1238. D1.Il termine “elettricità” deriva dal greco “electron” . Cosa significa “electron” ?

A. Significa “fulmine”. B. Significa “ambra” C. Era una lega di oro ed argento usata anticamente D. Deriva da Elettra, figlia di Agamennone e Clitennestra.

Commento. Se non si conosce la risposta, potrebbero sembrare tutte plausibili , anzi la meno credibile sembra proprio la B che è quella corretta. Metodo didattico239. Mostro un video in cui si parla dell ’ambra (fatta vedere in “azione”); successivamente la resina è ripresa (tramite videocamera collegata al sistema) in diretta: essa attira pezzettini di carta e pagliuzze. La stessa (ne avevo 6 esemplari) viene fatta passare tra i ragazzi. Essendo Talete il primo filosofo che parla di ambra240 viene mostrato un cartone animato (smontato e rimontato opportunamente) in cui Democrito si prende gioco di Talete. DOMANDA 2241. D2.Chi scrisse in una sua opera “Grazie all ’esperienza progrediscono la scienza e l’arte” ?


Commento. Anche qui le risposte potrebbero sembrare tutte plausibili . La D. verrà data come risposta corretta, per quanto le fonti242 siano un po’ discordanti sull ’attribuzione. Metodo didattico. Viene mostrato un video in cui sopra un busto di Aristotele243 compare e viene letta la frase di cui sopra. Vengono poi mostrate altre considerazioni importanti relativamente alla filosofia aristotelica evidenziando alcuni effetti che essa ha avuto nei secoli successivi. La frase ricompare in rapido scorrimento sovraimpressa ad una breve sequenza che propone una ironica interpretazione degli effetti della filosofia aristotelica. DOMANDA 3244. D3. Nel 530 d.C. il filosofo neoplatonico Damascio. riferisce che l' imperatore Settimio Severo, otteneva scariche elettriche ogni volta che faceva una certa cosa. Che cosa ?


238 con immagini tratte da Giuseppe Liotta, Primus Annus, Petrini, Torino, 1977 e modificate tramite elaborazione grafica su PC 239 metodi utili zzati secondo gli acronimi definiti: SUN, SPE, LUD 240 ed anche il primo filosofo normalmente studiato nei li cei. 241 Metodi SUN, LUD 242 Perone, Ferretti, Ciancio, Storia del pensiero filosofico, SEI editrice, Torino, 1982 e Dario Zucchello, Aristotele: Introduzione alla lettura della Metafisica http://www.ilgiardinodeipensieri.com/storiafil/zucchello2.htm 243 Le immagini sono tratte soprattutto da Giulio Carlo Argan, Storia dell ’arte italiana, Sansoni, Firenze, 1977 244 Metodi SUN, SPE, LUD, PRA

Commento. Ho voluto giocare parecchio su questa domanda. Anche qui le risposte potrebbero sembrare tutte plausibili . La A. riceverà molti consensi e pure la B. (che contiene l’errore, diff icilmente riscontrabile relativamente al nome della moglie di Settimio Severo (Giulia e non Claudia) La C. è la risposta corretta. La D. contiene un’ ironia impercettibile: Caio Pescennio Nigro, imperatore romano acclamato tale dalle truppe di Siria, provincia della quale era governatore, verrà sconfitto proprio da Settimio Severo (il caprone dal vello nero è una mia invenzione). Metodo didattico. Viene presentato un video in cui prima è mostrato un gatto ed un’affermazione sull ’elettricità statica che si ottiene dal pelo dei gatti tratta da “Elettricità statica” di A. D. Moore245. Il gatto, invece non c’entra nulla. La musica di sottofondo potrebbe far intuire la vera risposta corretta. Il brano è di Shakira e si intitola “Whenever, wherever”246.. Di un certo effetto è il semplice esperimento, realizzato subito appresso al filmato, in cui mostro come un palloncino gonfiato, strofinato, sia in grado di attirare pagliuzze, polistirolo e, soprattutto, striscioline di carta (rossa) ottenute da tovagliolini a due veli (separando i veli e ricavando strisce di poco meno di 1 cm di larghezza e 20 cm di lunghezza). DOMANDA 4247. D4. Chi scrisse uno dei primi trattati a noi pervenuti sul magnetismo dal titolo “Epistola de magneta” ?

A. Lucio Anneo Seneca nel 109 d.C. B. Tito Lucrezio Caro nel 21 d.C. C. Pierre de Maricourt nel 1269 d.C. D. Michel de Notredame nel 1258 d.C.

Commento. Ho voluto giocare anche con questa domanda. Anche qui le risposte potrebbero sembrare tutte plausibili benché tre contengano errori temporali . Seneca morì nel 65 d.C., Lucrezio morì molto prima della nascita di Cristo, nel 55 a.C. e Michel de Notredame, meglio noto come Nostradamus, pare (è d’obbligo il dubbio per un tale personaggio) sia vissuto un paio di secoli dopo (morì nel 1503 d.C.). Per ulteriori sviluppi (che non ci sono stati) una migliore collocazione cronologica potrebbe essere argomento di storia o di letteratura latina. Metodo didattico. Dopo un video sul Medioevo (che introduce il periodo storico) in cui mostro come non siano molti gli episodi collegabili all ’elettricità analizzati dall ’uomo sino a quel momento (utili zzo il brano vocale-strumentale “O fortuna” tratto dai Carmina Burana), riparto con un video di musica rock dove ironizzo su Pierre de Maricourt248. Costui veniva soprannominato Petrus Peregrinus per i suoi numerosi viaggi: il suo nome viene associato ad un brano in cui il motivo base (il ritornello, insomma) afferma “Let’s your body decide where you want to go249” . Viene presentata la risposta attraverso due scorrimenti successivi (uno verticale ed uno orizzontale). Vengono esibiti alcuni frammenti di magnetite, calamite e bussole; viene mostrato il comportamento diverso di questi oggetti nei confronti di: plastica, pasta di grano duro, rame, alluminio, magnesio, ferro (di questi ultimi tre metalli ho preparato un campione di limatura ed evidenzio come soltanto quella di ferro venga attirata).

245 Zanichelli editore 1970. Il li bro è tra quelli consigliati dall ’Amaldi - III volume pagina 28 246 cantante internazionale molto nota agli adolescenti. Il gioco è su un significato della parola Whenever = Ogni volta che .. e mostra mandrie di cavalli i n corsa. Recentemente il brano è entrato a far parte di una pubblicità televisiva di un gestore di telefonia mobile. La traduzione corretta del brano è invece “ In ogni momento, In ogni luogo” Nel video compare, in due scorrimenti successivi, la scritta che rappresenta la risposta corretta. Il secondo è uno scorrimento orizzontale sovrapposto a parte del videoclip della cantante (con i cavalli al galoppo). 247 Metodo SUN, SPE, PRA, LUD 248 Il salto di genere musicale rock – “classico” medioevale – rock, dovrebbe contribuire ad una certa sorpresa nello spettatore. 249 ovvero “ lascia che sia il tuo corpo a decidere dove vuoi andare” che richiama i viaggi di Petrus Peregrinus e forse anche l’ intelli genza corporeo-cinestetica descritta da Howard Gardner in numerosi saggi e pubblicazioni.

DOMANDA 5250. D5. Chi è l’autore della celebre frase: “La filosofia è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l'universo), ma non si può intendere se prima non s'impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri, ne' quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli , cerchi, ed altre figure geometriche, senza i quali mezi è impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto.”


Commento. Potrebbe essere più facile rispondere a questa domanda. Onde aiutare lo studente a fornire la risposta corretta ho introdotto un errore in ciascuna risposta non corretta, generando uno “shift” nelle risposte B, C., D Metodo didattico. Nessun video vero e proprio: utili zzavo il fermo immagine sulla frase (usando videocamera e TV, rispettivamente come una lavagna luminosa e schermo). Disquisivo brevemente sull ’ importanza della matematica nello studio, fino ad allora qualitativo, dei fenomeni fisici. DOMANDA 6251 D6. La legge di gravitazione universale afferma: due corpi si attirano con una forza direttamente proporzionale alle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che li separa. Chi l’ha formulata?


Commento. Apparentemente studenti del IV o V anno dovrebbero conoscere la risposta esatta. Onde aiutare lo studente ho introdotto errori abbastanza macroscopi nelle date. Galil ei non era ancora nato nel 1470, altrettanto dicasi per Cartesio. Leonardo morì, invece, nel 1519. Metodo didattico. Simile a quello della domanda precedente. Qui però mostravo la formula e anticipavo una interessante analogia con una formula di elettrostatica, molto importante, che avremmo analizzato la volta successiva. DOMANDA 7252. D7 Quale dei seguenti personaggi rimase fulminato durante un esperimento sull ’elettricità?


Commento. Domanda (impossibile) che, tuttavia, accennava a quattro personaggi di cui avrei, in seguito, raccontato una breve e curiosa aneddotica. Metodo didattico. Un video costituito da tante immagini (tratte da libri o dal web) con sottofondo musicale253. Ogni tanto mettevo in pausa il videoregistratore VHS e commentavo254.

250 Metodi SUN, LUD, trad 251 Metodi SUN, trad 252 Metodi SUN, LUD, trad 253 Le musiche accompagnano opportunamente le immagini, sovrapponendo una sorta di commento: ad esempio il celebre brano Heroes (Eroi) di David Bowie fa da sottofondo al russo morto a causa di un fulmine durante un esperimento scientifico.

DOMANDA 8255. D8. Il fisico Gray aveva osservato che due cubi di quercia, con eguali dimensioni, ma uno massiccio e l'altro scavato internamente, caricati elettricamente in modo eguale, davano luogo agli stessi effetti elettrici. Chi, elaborando quelle osservazioni, stabilì l a legge dell ’elettrostatica “l'elettricità si porta alla superficie dei conduttori” ?


Coulomb) Commento. Domanda (quasi impossibile) che, tuttavia, accennava ad altri quattro personaggi di cui avrei, in seguito, raccontato una breve e “patriottica” aneddotica. Vi sono errori nelle risposte: racconterò che Lord Cavendish era misogino e che Von Guericke era tedesco. Metodo didattico. Viene utili zzato un video costituito da tante immagini (tratte da libri o dal web) e da alcuni scorci di Torino256 (Gran Madre, Mole Antonelli ana, Monte dei Cappuccini, vista sul Po) con sottofondo musicale. Ogni tanto metto in pausa il videoregistratore VHS e commento. L’aspetto principale evidenziato inerisce il torinese (d’adozione) Giovanbatista Beccaria: cerco di esaltarne l’opera ed il contributo (scientifico e sociale). Oltre che dal li bro di

254 Ecco alcuni passaggi di quanto racconto: [Brano musicale “Heroes” di David Bowie; nel video appaiono varie immagini di bottiglie di Leida] Con la "bottiglia di Leida" vengono eseguiti molti nuovi esperimenti, alcuni spettacolari, come quelli di J.A.Nollet che sottopone alla scarica elettrica ben 180 guardie francesi, e poi un'intera congregazione di malcapitati monaci, che uscirono da quella insolita esperienza certamente "elettrizzati". Questi esperimenti hanno, purtroppo, anche un esito letale: Johan Gabriel Doppelmayer (1671-1750) muore a Norimberga a seguito di una scarica ricevuta da una batteria di bottiglie di Leida. Ma tutti gli esperimenti che si susseguono in questi anni non permettono di raggiungere una concezione più precisa dell 'elettricità, al di là della nozione di "fluido elettrico"; il magnete ed il campo magnetico sono ancora confusi ed imprecisi. [scorrono immagini di Franklin e dei suoi esperimenti] La scoperta più nota dello scienziato, fisico, uomo politi co e letterato americano Benjamin Franklin è quella che il fulmine non è altro che una manifestazione di elettricità, convinzione scaturita da una serie di osservazioni circa la somiglianza fra il fulmine e le scintill e elettriche, nella loro forma, colore e velocità. [sottolineo che siamo arrivati al 1750 e solo allora viene elaborata una teoria sperimentale sui fulmini] In effetti, prima degli studi di Franklin, altri avevano notato l'analogia fra i fulmini e le scariche elettriche... L'esperimento di Franklin Nel corso dei suoi studi, nel 1752, Franklin effettua un famoso esperimento come dimostrazione delle sue convinzioni sul fulmine: costruisce un aquilone di seta, avente sulla cima un'aguzza punta di ferro; lega l'aquilone con una sottile fune terminante con un nastro di seta come impugnatura, al punto di collegamento fra fune e nastro, colloca una chiave, e poi attende che sopravvenga un temporale. [Brano musicale: Gocce di Pioggia] Sotto il portico di casa, assieme ad un figlioletto, manda in alto l'aquilone ed allo scoppio di un fulmine tocca la chiave, avvertendo una scossa accompagnata da una scintill a; al cadere della pioggia, attraverso la fune bagnata, corre tanta elettricità da consentirgli di caricare, tramite la chiave, una "bottiglia di Leida". [musica russa] [disegni tratti da Emili o Segrè, Personaggi e scoperte della fisica classica. Da Galil eo alla termodinamica, Mondadori, Milano, 2000] Nel 1753 il fisico Georg Wilhelm Richmann, nel corso di analoghe ricerche sull 'elettricità atmosferica effettuate a Pietroburgo assieme al celebre scienziato russo Mihail Vasil 'evic Lomonosov, ha collegato uno strumento (elettrometro) ad un'asta metalli ca posta a grande distanza dal suolo e sprovvista di messa a terra quando, durante un forte temporale viene colpito da un fulmine e soccombe. Lomonosov scrive di lui:".. la sua è stata la miglior morte possibile, perché è deceduto adempiendo agli obblighi della sua professione, e il ricordo della sua opera non potrà mai venire cancellato". Faccio presente ai ragazzi che nessuno l’ha mai sentito nominare ed ironizzo sul cognome Richmann 255 SUN, LUD, trad 256 ripresi in precedenza con videocamera digitale e montati insieme ad immagini fisse

Segrè257 traggo i maggiori elementi dalla conferenza del 20-1-2000: “La pila di Volta: due secoli ma non li dimostra” tenuta dal prof. Sigfrido Leschiutta�

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DOMANDE 9 e 10259 D9. Possiamo deviare il flusso dell ’acqua dei nostri rubinetti di casa avvicinando un oggetto caricato per strofinìo.

a. Vero b. Falso

D10. Se il nostro corpo è bagnato, una scarica elettrica od una corrente, lo attraversano con più facilit à.

a. Vero b. Falso

Metodo didattico. Con due semplici esperimenti in diretta miro chiaramente a stupire lo studente. Il primo esperimento richiede un palloncino (che gonfio sul posto) un contenitore (uso una vaschetta per gelato, con un foro di circa 1 mm di diametro, tenuto chiuso da una vite). Riempio per 2/3 la vaschetta posta in alto (a circa 1,5 metri da terra) mediante un supporto di mia realizzazione che lascia la parte forata della vaschetta libera di lasciar fluire un filo d’acqua260. L’acqua viene introdotta con una bottiglia di plastica da 1,5 lit ri. Dopo aver riempito la vaschetta, tolgo la vite (che fa da tappo), pongo rapidamente la bottiglia sul pavimento sotto il foro, in modo che raccolga l’acqua che fuoriesce dal foro della vaschetta. Ho posto della carta assorbente nella zona intorno alla bottiglia, sul pavimento. A questo punto strofino sulla mia giacca di lana261 il palloncino e lo avvicino al flusso di acqua determinando una significativa, evidente, deviazione del flusso medesimo con stupore e “maraviglia” del pubblico. L’esperimento è un esempio emblematico della filosofia sperimentale da me adottata: facilit à di esecuzione, non pericolosità, ripetibilit à, economicità, effetto “stupore”, possibilit à di discutere ed approfondire. Il secondo esperimento richiede risorse economiche maggiori. Cerco di ripetere l’esperienza di Gray: uno spago rudimentale è fissato tramite due connettori a “coccodrill o” . Mostro come un multimetro digitale non rilevi alcuna corrente elettrica se alimento il circuito con una pila da 4,5 V. Se immergo lo spago nell ’acqua e poi lo estraggo, richiudendo il circuito ottengo una corrente deOO¶RUGLQ � G

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percorso da una debole corrente di qualche decina di microampere262. Lo studente può anche non avere idea di cosa sia una corrente di pochi microampere: di certo dovrebbe intuire che non è pericolosa, da un lato, e che il nostro corpo è un discreto conduttore dall ’altro, specie se è umido, sudato o bagnato. Questi concetti torneranno utili nelle ultime due lezioni.

257 il già menzionato Personaggi e scoperte della fisica classica 258 durante la conferenza tenutasi al teatro Colosseo di Torino nell ’ambito della felice serie “GiovedìScienza” venne distribuito agli spettatori un breve intervento del prof. Leschiutta, intitolato “Franklin ed il Piemonte”. In tale relazione vi sono significativi riferimenti ad episodi di vita quotidiana e di una corrispondenza epistolare, inizialmente in latino, tra Franklin e Beccaria. Riporterò ai ragazzi l ’osservazione relativa all ’ importanza di conoscere il l atino: Franklin, ebbe diff icoltà a rappresentare le proprie idee in Europa a causa di una limitata padronanza della lingua di Cicerone, ma venne in suo aiuto il frate scolopio di Mondovì 259 metodo SPE, PRA 260 Ho empiricamente valutato varie strategie per effettuare al meglio l’esperimento, bottiglie ed altri contenitori, fori di dimensioni variabili ... 261 a febbraio tale indumento era più che adatto, un po’ meno a marzo 262 percorso mano-mano: il valore che dipende da tanti fattori, oltre che dalla forze elettromotrice della batteria, dalla pressione del contatto, ecc.

La seconda esperienza richiede una batteria, uno spago, due “coccodrilli ” ed uno strumento (analogico o numerale) da utili zzare come microamperometro. Quest’ultimo, probabilmente, non la rende facilmente ripetibile in ambiente domestico. Si potrebbe pensare di costruirne uno artigianalmente ... ANALISI DEI RISULTATI (PRIMA LEZIONE). Il campione significativo263 è costituito da 97 unità. Se in qualche risposta i numeri “non tornano” ciò è dovuto al fatto che lo studente non si è espresso. Vediamo i risultati più interessanti264. Indico con Dn(1) le risposte alla domanda n-esima nel questionario iniziale e Dn(2) in quello finale. Totale (1) rappresenta il totale delle risposte date inizialmente, totale (2), alla fine della lezione. “dif (2-1)” rappresenta la differenza tra le risposte corrette date alla fine rispetto a quelle date all ’ inizio. La striscia gialla evidenzia la risposta corretta. DOMANDA 1. D1.Il termine “elettricità” deriva dal greco “electron” . Cosa significa “electron” ?

A. Significa “fulmine”. B. Significa “ambra” C. Era una lega di oro ed argento usata

anticamente D. Deriva da Elettra, figlia di Agamennone

e Clitennestra. Una buona parte degli studenti conosce il significato della parola “elettricità”. Chi non lo conosce (o non azzecca per caso, quello giusto) predili ge l’associazione con fulmine. Il 100% degli studenti risponde

correttamente al termine della lezione. L’ indice dif (2-1) pesa in un certo senso la bontà e l’eff icacia della spiegazione con la presenza di una nozione già nota (e, ipso facto, parzialmente inutile).

DOMANDA 2. D2.Chi scrisse in una sua opera “Grazie all ’esperienza progrediscono la scienza e l’arte” ?


Molto interessante è il risultato di questa seconda domanda. Inizialmente vi è una

distribuzione abbastanza casuale delle risposte. Alla fine il campione si divide equamente su due possibili opzioni. Talete, a cui è dedicata una parte del filmato, dovrebbe essere associato 263 non tengo conto di coloro che usciranno prima dall ’aula per motivi personali (ad esempio per recarsi alla stazione per prendere il treno, o per altre ragioni) 264 Ho riportato le risposte dei questionari iniziale e finale – che, come ho detto, sono identici tranne che per il fatto che il primo ha indicato a piè di pagina “ inizio” , il secondo “ fine” – sull ’elaboratore ed ho analizzato i dati con un noto foglio di calcolo.

D1 (1) D1 (2)

A B C D A B C D

totale (1) 27 54 11 4

totale(2) 0 97 0 0

dif (2-1) 43

D2 (1) D2 (2)

A B C D A B C D

totale (1) 27 19 14 35

totale(2) 48 0 0 49

dif (2-1) 14

all ’ambra. Una simpatica diatriba con Democrito (cartone animato) sui quattro elementi, non dovrebbe far rispondere il 50% in modo errato. Com’è possibile? Questo esperimento è ripetibile (basta riproporre il video alla propria classe e valutarne le risposte). E’ piuttosto evidente come l’eff icacia del messaggio trasmesso agli studenti sia tutt’altro che buona. DOMANDA 3. D3. Nel 530 d.C. il filosofo neoplatonico Damascio. riferisce che l’ imperatore Settimio Severo, otteneva scariche elettriche ogni volta che faceva una certa cosa. Che cosa ?


Come previsto, la risposta corretta non è nota agli studenti. La distribuzione delle risposte potrebbe dirci chi possiede un gatto e chi pettinando i propri lunghi capelli ne riceve piccole scosse. La risposta corretta è quella che riceve i minori consensi iniziali . Alla fine quelle 9 risposte relative al gatto a che cosa sono dovute? Ad un messaggio non chiarissimo? Per capirlo andiamo a valutare i risultati: i

due gruppi del Copernico rispondono tutti esattamente (una IV ed una V per un totale di 16 risposte). Negli altri gruppi vi sono chiazze di risposte errate. Il numero è abbastanza elevato per non ritenere si tratti solo di distrazione. DOMANDA 4. D4. Chi scrisse uno dei primi trattati a noi pervenuti sul magnetismo dal titolo “Epistola de magneta” ?

A. Lucio Anneo Seneca nel 109 d.C. B. Tito Lucrezio Caro nel 21 d.C. C. Pierre de Maricourt nel 1269 d.C. D. Michel de Notredame nel 1258 d.C.

Oscill ano sulla casualità le risposte iniziali . Dei 95 che rispondono alla D4(2) solo 6 sbagliano. Distrazione?

DOMANDA 5. D5. Chi è l’autore della celebre frase: “La filosofia è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l'universo), ma non si può intendere se prima non s'impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri, ne' quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli , cerchi, ed altre figure geometriche, senza i quali mezi è

D3 (1) D3 (2)

A B C D A B C D

totale (1) 25 46 9 15

totale(2) 9 1 87 0

dif (2-1) 78

D4 (1) D4 (2)

A B C D A B C D

totale (1) 22 28 32 11

totale(2) 5 1 89 0

dif (2-1) 57

impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto.”


Per tre gruppi vi era una probabile conoscenza dell ’argomento. Per gli altri tre la risposta è stata casuale. In una classe di 20 studenti nessuno ha risposto correttamente! Superiore alle attese è il risultato finale. Parte del metodo usato è canonico (diciamo che equivale alla proiezione ed al commento di un lucido).

DOMANDA 6 D6. La legge di gravitazione universale afferma: due corpi si attirano con una forza direttamente proporzionale alle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che li separa. Chi l’ha formulata?


Domanda inutile per 5 dei 6 gruppi. Si può giurare sulla chiarezza della spiegazione data dal

sottoscritto ? (metodo di quella precedente). I numeri non lo consentono.

DOMANDA 7. D7 Quale dei seguenti personaggi rimase fulminato durante un esperimento sull ’elettricità?


Molto più utile (se trascuriamo, ovviamente, l’aspetto puramente aneddotico) della precedente. Sul risultato finale ripeterei le medesime considerazione formulate a proposito della domanda n.3. DOMANDA 8.

D5 (1) D5 (2)

A B C D A B C D

totale (1) 41 24 23 9

totale(2) 97 0 0 0

dif (2-1) 56

D6 (1) D6 (2)

A B C D A B C D

totale (1) 13 2 2 79

totale(2) 1 1 0 95

dif (2-1) 16

D7 (1) D7 (2)

A B C D A B C D

totale (1) 4 17 65 10

totale(2) 3 83 11 0

dif (2-1) 66

D8. Il fisico Gray aveva osservato che due cubi di quercia, con eguali dimensioni, ma uno massiccio e l'altro scavato internamente, caricati elettricamente in modo eguale, davano luogo agli stessi effetti elettrici. Chi, elaborando quelle osservazioni, stabilì l a legge dell ’elettrostatica “l'elettricità si porta alla superficie dei conduttori” ?


Coulomb)

La domanda 8 presenta un principio storicamente e scientificamente rilevante. E’ curioso come il nostro Beccaria (proprio “nostro” di Torino, anche se era nativo di Mondovì) riscuota così pochi consensi. E’ , forse, un tipico atteggiamento di esterofilìa ? Sarei molto criti co sulla qualità della mia

spiegazione dato che un 30% risponde in maniera errata. Se l’obiettivo di trasferire265 quella informazione fosse particolarmente pregnante dovrei gestire meglio la spiegazione, cercando di ottenere una migliore chiarezza forse dedicando una finestra temporale più ampia. DOMANDE 9 e 10 D9. Possiamo deviare il flusso dell ’acqua dei nostri rubinetti di casa avvicinando un oggetto caricato per strofinìo.

a. Vero b. Falso

D10. Se il nostro corpo è bagnato, una scarica elettrica od una corrente, lo attraversano con più facilit à. a. Vero b. Falso

La domanda 9 sorprende i ragazzi che non credono nei “poteri magici” dell ’elettricità statica. Quelle tre risposte sbagliate provengono tutte dallo stesso gruppo (globalmente hanno risposto al di sotto della media: forse erano distratti o le loro risposte non sono state ben ponderate). La domanda 10 con un coeff iciente dif(2-

1) uguale ad 1 personifica una domanda inutile: le 6 risposte errate provengono dallo stesso gruppo di prima. Confermare l’ ipotesi precedente o considerare un po’ di confusione da parte mia?

265 uso il termine “ trasferire” in senso improprio forse. Per evitare fraintendimenti l ’apparente approccio comportamentista, (che, in sintesi, considera la mente come una scatola nera ) che viene utili zzato, mi evita di entrare in complicate considerazioni relative ai modelli di apprendimento, magari per giustificare una spiegazione poco eff icace da parte mia. Se cercassi conferme personali potrei persino “manipolare” i dati, ma dal momento che l’ ingegnere serio cerca solo risposte (magari molto parziali ) onde progettare soluzioni adeguate (che poi verranno migliorate e così via...) spero di evitare di cadere in quelle trappole psicologiche che renderebbero il mio lavoro sostanzialmente inutile. Tutti i dati che io espongo sono stati raccolti dal sottoscritto ed elaborati. Conservo le versioni elaborate integrali e gli originali compilati dai ragazzi.

D8 (1) D8 (2)

A B C D A B C D

totale (1) 29 15 7 41

totale(2) 7 14 67 9

dif (2-1) 60

D9-1 D9-2 D10-1 D10-2

v f v f v f v f

totale (1) 30 66 90 6

totale(2) 94 3 91 6

dif (2-1) 64 1

APPENDICE IV

Moduli sperimentali. Domande della 2a lezione Ecco le domande proposte. D1. Quale delle seguenti frasi è corretta ?

A. Alessandro Volta non fu compreso dai contemporanei e visse di stenti. B. Alessandro Volta inventò la pila e la portò a vedere a Napoleone Bonaparte C. Alessandro Volta inventò la pila per avere la meglio sulle tesi di Beccaria D. Alessandro Volta, nella sua breve vita, ebbe il grande (ma unico) merito dell ’ invenzione

della pila. D2. Avendo a disposizione due monete da 100 e 10 li re, posso realizzare una pila insieme a:

A. Acqua minerale (si) (no) B. Una patata (si) (no) C. Un grappolo d’uva (si) (no) D. Un limone (si) (no)

D3. Quale delle seguenti scritture è corretta?

A. 10 Volts B. 10 volts C. 10 volt D. 10 Volt

D4. A che età Volta inventò la pila ? A. 37 anni B. 23 anni C. 55 anni D. 17 anni

D5. Cosa “dice” la legge di Ohm?

A. R=V/I B. P=V*I C. Q=C*V D. P=L/t

D6. Avendo a disposizione i materiali della domanda 2, quale altro materiale/sostanza di facile reperibilit à potrei utili zzare? Indichi quello che, secondo Lei, è più facilmente reperibile. ………………………………………….

D7 Cambiando la lunghezza e la sezione di un materiale conduttore, Ohm scoprì che la resistenza aumentava se:

A. Aumentava sia la lunghezza sia la sezione B. Aumentava la lunghezza e/o diminuiva la sezione

C. Diminuiva la lunghezza e/o aumentava la sezione D. Diminuiva sia la lunghezza sia la sezione

……………………………………………………. D8. Chi scoprì per primo che una corrente elettrica poteva creare un campo magnetico?

A. Oersted B. Ampere C. Romagnosi D. Ohm

D9. Scrivere la legge di Ampère. ………………………………………………………… D10. Scrivere la legge di Ampère-Maxwell . …………………………………………………….

PREMESSA. Dopo la consegna dei questionari, dedico un quarto d’ora alla rapida descrizione di 8 personaggi: Cavendish, Coulomb, Galvani, Volta, Oersted, Romagnosi, Ampere, Ohm. DOMANDE 1 e 4266. D1. Quale delle seguenti frasi è corretta ?

A. Alessandro Volta non fu compreso dai contemporanei e visse di stenti. B. Alessandro Volta inventò la pila e la portò a vedere a Napoleone Bonaparte C. Alessandro Volta inventò la pila per avere la meglio sulle tesi di Beccaria D. Alessandro Volta, nella sua breve vita, ebbe il grande (ma unico) merito dell ’ invenzione della pila.

D4. A che età Volta inventò la pila ?

A. 37 anni B. 23 anni C. 55 anni D. 17 anni

Commento. Domande di diff icile risposta. Metodo didattico. Un video costituito da tante immagini (tratte da libri o dal web) con sottofondo musicale e commento. Tra le immagini vi erano sette vignette che ironizzavano sulla diatriba Volta - Galvani. Avrei voluto realizzare 3 fumetti/cartoni pseudoanimati267: uno sull ’ invenzione della pila, uno sull ’ invenzione del transistor ed uno sulla sicurezza elettrica. Sono riuscito solo in minima parte nei miei intenti iniziali i n quanto ritenevo fondamentale la collaborazione (approccio collaborativo verticale)di qualche studente che trovasse diletto nel disegno a mano libera. Un’alli eva del li ceo Giordano Bruno, Arianna Bin, ha accettato l’ idea ed ha prodotto 8 vignette su un canovaccio che le avevo spedito, aggiungendo un proprio contributo personale. Mi ha rispedito il tutto. Sono riuscito a ripassare i disegni a china, a crearne di nuovi (pensavo di arrivare al numero magico di 32 vignette) e a colorarne un paio tramite un semplice programma di grafica268. Il fumetto è costituito da vignette rettangolari (con rapporto tra base e altezza 4/3) facilmente “ filmabili ” mediante videocamera ed inseribili i n un video VHS (con relativo montaggio ed inserimento di opportune tracce audio). Un paio di esempi rendono l’ idea dell ’atteggiamento scanzonato con cui intendevo proporre uno dei momenti più significativi della storia dell ’elettricità (appendice 3). Gli aspetti positivi di una tale collaborazione sono molteplici. Occorre conoscere le vite dei due personaggi (ho inviato alla gentile studentessa documentazione appropriata): questo è un modo per fare “fisica” giocando e collaborando. Bisogna, poi, inserire gli episodi in un contesto storico (Napoleone Bonaparte nel 1801) sociale (Napoleone userà le pile di Volta come sgabelli per raggiungere i li bri più inaccessibili e come portavasi – idea, quest’ultima, di Arianna Bin – che significato e che utilit à sociale poteva, infatti, avere la pila nel 1801 ?). L’ introduzione di brani

266 Metodo SUN, COL, LUD 267 Un “vero” disegno animato richiede un numero enorme di vignette: circa 10 per ogni secondo e quindi almeno 3000 per 5 minuti. E’ possibile ridurre il numero di tali vignette o, alternativamente, trovare un procedimento che permetta di crearne molte (e simili ) in tempi ragionevoli? Naturalmente il risultato se non ottimo dovrà essere almeno buono. 268 Ho anche avuto l’ idea per questa combinazione uomo-macchina: BiNaRy con un evidente richiamo al nome dell ’autrice e un pizzico di “perversione” informatica.

musicali dell ’epoca contribuisce a rendere più eff icace il video. Galvani è rappresentato con amici durante un convivio in cui si beve vino della zona di Bologna (il Pignoletto: ricerca enologica). Insieme alle bottiglie con le rane, il fisiologo bolognese, conserva bottiglie di Leida e bottiglie con rospi (dal latino bufo, onis: ricerca linguistica). Restando al latino le rane, inizialmente libere e felici, si gonfiano e commentano sul rapporto di maggioranza o minoranza con un bue (con allusione alla “Rana e il Bue” di Fedro269)... Da questo progetto scaturisce, spontaneamente e, direi, inevitabilmente, una unica cultura non frammenti di culture che, spesso, procedono parallele e non si intersecano. E’ f ondamentale il condimento di tutto ciò: l’ ironia e, quindi, l’approccio ludico. Come ho detto ho solo abbozzato questa idea, inserendo qualche vignetta che ha sdrammatizzato su immagini di pile, elettrofori, e sui personaggi Galvani e Volta. DOMANDA 2270.

D2. Avendo a disposizione due monete da 100 e 10 li re, posso realizzare una pila insieme a: A. Acqua minerale (si) (no) B. Una patata (si) (no) C. Un grappolo d’uva (si) (no) D. Un limone (si) (no)

Commento. Domanda multipla del tipo vero-falso. Metodo didattico. Verrà effettuato un esperimento sia con monete sia con pezzetti di metallo di recupero. La tecnica è la seguente: riprendo con una videocamera posta a circa 40 cm dalla cattedra una piccola area (dimensioni di un foglio A3) in cui sono presenti una patata avvizzita e due monete. Collego ad esse un multimetro e misuro la forza elettromotrice (circa 0,5 V): se necessario ricorro all ’ausili o dello zoom per ingrandire qualche particolare. L’effetto sorpresa non è tanto nei diversi potenziali misurati, quanto nel fatto che con una sola patata o con un limone (ma anche con l’acqua minerale, che, poco prima avevo utili zzato per dissetarmi) riesco ad alimentare una calcolatrice (alla quale avevo tolto la pila) e ad eseguire operazioni aritmetiche. I metalli sono il rame ed il magnesio che garantiscono valori superiori ad 1,5 V. Ecco che, anche senza un multimetro, non è diff icile costruirsi a casa una pila come quella del fisico comasco. I due metalli sono reperibili da un idraulico come prodotti di scarto. Mi sembra anche interessante l’ idea di utili zzare una videocamera connessa all ’ ingresso video di un TV271. Essa permette di superare l’ inconveniente di laboratorio “effetto ressa” dovuto al raggrupparsi degli studenti che cercano di veder qualcosa accerchiando il tavolo da lavoro. Si evita anche la presenza di una lavagna luminosa, molto più limitata, tra l’altro di una videocamera. Volendo (cosa che io non ho fatto) si può registrare l’esperimento mentre lo si effettua. Quanto alla facilit à d’uso, non vedo particolari problemi. DOMANDA 3272. D3. Quale delle seguenti scritture è corretta?


269 Per la favola ho utili zzato i testi Alberto e Jolanda Giacone Dario Fogliato, Insula nova, Aiace, Torino, 1973 ed Esopo, Favole, BUR, Milano, 2000 270 metodo SPE, PRA, LUD 271 O mediante opportuni connettori di facile reperibilit à all ’ ingresso “scart” 272 metodo PRA, LUD

Commento. Domanda la cui risposta non è scontata. Metodo didattico. Un video scolastico presenta la legge di Ohm ed introduce le scritture delle unità (ahimè errate!). Non dico nulla e presento la correzione suggerita da un notissimo word processor273.

Non senza una vena di il arità collettiva mostro quanto sia scorretto quel suggerimento e propongo la soluzione C, generalizzandola ad altre unità per fissare meglio la convenzione internazionale. DOMANDE 5 e 7274. D5. Cosa “dice” la legge di Ohm?



A. Aumentava sia la lunghezza sia la sezione B. Aumentava la lunghezza e/o diminuiva la sezione C. Diminuiva la lunghezza e/o aumentava la sezione D. Diminuiva sia la lunghezza sia la sezione

Commento. Domande le cui risposte potrebbero essere note agli studenti del V anno.

273 tale word processor presenta una poco vistosa ma assai antipatica caratteristica (stigmatizzata da un comico veneto, Natalino Balasso, cabarettista di Zelig, trasmissione molto nota ai ragazzi): il correttore automatico. Tale correttore oltre a suggerire “scorrettamente”, se non viene almeno in parte disabilit ato corregge molti nomi propri e crea situazioni, francamente, imbarazzanti (nomi di fisici storpiati): un questionario distribuito ad un gruppo di studenti (il primo gruppo) riportava Romagnoli al posto di Romagnosi. Sono certo che vi saranno presto ill ustri vittime di simili i niziative da parte del programma “Professional” . 274 Metodo (SPE) trad

Metodo didattico. Il video scolastico di cui si è accennato275 presenta la legge di Ohm e giustifica

la relazione S

lR ⋅= ρ .Avevo preparato un semplice esperimento (mai eseguito per mancanza di

tempo) in cui utili zzavo un portamine ed una mina di grafite. Parte di essa era stata opportunamente dimezzata nella sezione (con carta abrasiva). Con semplici misurazioni (mediante l’uso di un vecchio tester analogico, usato come ohmetro con la funzione “low ohm” avrei dovuto mostrare come variava la resistenza al variare della lunghezza e della sezione. Avrei potuto, inoltre, considerare l’uso degli elementi striscianti in motori elettrici ed evidenziare gli errori di parallasse - impossibili negli strumenti numerali - ). DOMANDA 6276. D6. Avendo a disposizione i materiali della domanda 2, quale altro materiale/sostanza di facile reperibilit à potrei utili zzare? Indichi quello che, secondo Lei, è più facilmente reperibile. …………………………………………. Commento. Domanda aperta poco chiara. Metodo didattico. Di certo il li ceo scientifico apre le porte a corsi universitari di chimica, biologia e medicina. Ho proposto un esperimento che doveva stupire e far pensare, ma che poteva lasciare un po’ perplessi e infastiditi alcuni studenti. Qual è il li quido biologico di scarto più facilmente reperibile? Contiene piccole quantità di ammoniaca e per questo veniva utili zzato, anticamente, nelle lavanderie. Con tale liquido277 si realizza una “pila” che può alimentare la nostra calcolatrice ... DOMANDA 8278. D8. Chi scoprì per primo che una corrente elettrica poteva creare un campo magnetico?


Commento. Domanda trabocchetto. Metodo didattico. Racconto l’esperienza di Oersted, avvenuta tra la fine del 1819 e l’ inizio del 1820, mi dilungo nei particolari e nella casualità della scoperta. Racconto come il danese stesse preparando una relazione sulla pila di Volta e come avesse notato, avendo nel proprio laboratorio delle bussole, che l’ago di alcune di esse deviava quando si chiudeva il circuito. Colpo di scena! Ben 18 anni prima un giurista italiano, Gian Domenico Romagnosi, aveva effettuato la stessa scoperta a Trento e pubblicato un articolo scientifico sul Gazzettino di Trento279. Spiego come nel 1830 lo stesso Oersted riconosca la paternità della scoperta - alla quale era pervenuto senza alcun plagio - all ’ italiano. Mostrerò poi un semplicissimo esperimento: la solita pila da 4,5 V alimenta un filo di lega di stagno (quello usato per saldare a stagno, appunto). Sotto il filo pongo una bussola (di infima qualità) avendo cura che l’ago sia parallelo al filo. Poi collego il capo lasciato libero alla pila (realizzo un corto circuito) e tutti vedono come l’ago si porti in posizione perpendicolare al filo percorso da corrente. Inverto la polarità e anche l’ago ruota di 180 gradi. Riprendo il tutto con la videocamera, ingrandendo sulla bussola.

275 Corso di elettrotecnica. Elettrotecnica 1 “La legge di Ohm” videocassetta realizzata dall ’agenzia formativa Mario Enrico 1995-96 Torino. Presa in prestito dal CE.SE.DI. di Torino (codice 32.012) 276 metodo LUD, SPE, PRA 277 A chi accennava una forma di protesta raccontavo l’episodio riportato dallo storico Svetonio che narra come Tito rimproverasse il padre Vespasiano per aver introdotto una tassa sull ’urina e come quest’ultimo rispondesse con la celebre frase “Pecunia non olet!” 278 metodo SPE, LUD 279 http://www.unitn.it/unitn/numero30/fisico.html è la fonte (Università degli Studi di Trento)

Questo esperimento è realizzabile da chiunque (si può usare un filo di qualsiasi tipo, per esempio di rame, una pila ed una bussola dal costo complessivo inferiore ai 5 ¼� � HSSXU � PRVWU ��fenomeno molto importante sia storicamente che tecnicamente. DOMANDE 9 e 10280. D9. Scrivere la legge di Ampère. ………………………………………………………… D10. Scrivere la legge di Ampère-Maxwell . ……………………………………………………. Commento. Domande aperte alle quali gli studenti non avrebbero dovuto saper rispondere, sia per la complessità dell ’argomento sia perché non ancora svolto a lezione (la legge di Ampère-Maxwell o IV legge di Maxwell doveva essere un argomento assolutamente impossibile). Metodo didattico. Qui non chiedo né ragionamento né comprensione delle formule, ma solo un esercizio di memoria. Mostro il video di una pubblicità di una bibita (non italiana): associo le varie scene a simboli matematici in modo da descrivere interamente la formula:

µεµ ⋅+⋅=Λ iB z iEΦ

Come si può osservare questa è una possibile formulazione in forma integrale della IV equazione di Maxwell , purché si accetti la “li cenza poetica” dell ’operatore z281 interpretato come derivata

totale rispetto al tempo, quindi zdt

d≡ . Ogni simbolo viene reinterpretato come azione scenica:

D�

HVHPSLR � O � LUFXLWD]LRQ � � YLHQ �� VVRFLDW �� LQJD �� G � � LUFXLUH´� � � UDSSUHVHQW � O �

VRUSUHVD��0 LQL]LDO � GHOO � SDURO � HXUHND riporta ad una piacevole scoperta. Associare una formula matematica a filastrocche282 non è certo una novità. Neppure completamente nuova è l’ idea di associare una formula ad una sequenza di immagini. Riuscire ad collegare una formula ad una pubblicità televisiva inverte completamente i ruoli: siamo passivi davanti alle pubblicità televisive, non di rado, geniali capolavori di fantasia e creatività, condensato di messaggi subliminali; diventiamo attivi allorché adattiamo tali messaggi a canali di comunicazione personalizzati di formule di fisica. Se associamo una formula a qualcosa che vediamo spesso, possiamo persino ripassare fisica mentre vediamo la TV, senza zapping durante gli spot, naturalmente. E il ragionamento? Quella è la via maestra per comprendere assimilare concetti e formule: eppure occorre ragionare su una formula anche giocando, per associarla ad immagini. Cercarne la forma più adatta (a volte è più semplice ricordare prodotti piuttosto che rapporti) e giocare con i simboli matematici aiuta a ricordarla. Ho lanciato l’ idea di legare qualche formula trovata sui li bri di fisica a qualche pubblicità televisiva: chissà che qualcuno non ci provi davvero!

280 metodi LUD, (COL). Il metodo collaborativo non è stato verificato o approfondito. 281 si noti la somiglianza con il simbolo del o nabla un vero e proprio jolly della matematica e della fisica 282 una simpatica, da me inventata, è legata alla “ fidanzata” di Volta, rappresentata mentre cuciva: i tre suoni qu – ci – va aiutano a ricordare Q=C*V

5.3.3.2 SECONDA LEZIONE. ANALISI DEI RISULTATI Il campione significativo283 è costituito da 59 unità. C’è quindi una riduzione del 30% rispetto alla prima lezione: ciò è dovuto ai seguenti motivi:

• Gli studenti dei corsi pomeridiani sono diminuiti per impegni scolastici prioritari (compiti di recupero, interrogazioni, ecc)

• Gli studenti del li ceo Faa di Bruno sono stati selezionati in due gruppi: uno seguiva le lezioni regolari, l’altro gli i ncontri sperimentali: questo era stato deciso per “ facilit armi la vita”: erano 30 alla prima lezione, 16 alla seconda.

• Gli studenti del li ceo Giordano Bruno sono scesi a 16. Anche in queste statistiche se in qualche caso i numeri “non tornano” ciò è dovuto alla mancata risposta dello studente. DOMANDA 1. D1. Quale delle seguenti frasi è corretta ?

A. Alessandro Volta non fu compreso dai contemporanei e visse di stenti. B. Alessandro Volta inventò la pila e la portò a vedere a Napoleone Bonaparte C. Alessandro Volta inventò la pila per avere la meglio sulle tesi di Beccaria D. Alessandro Volta, nella sua breve vita, ebbe il grande (ma unico) merito dell ’ invenzione della pila.

Le risposte iniziali sono casuali ad eccezione del Giordano Bruno, li ceo in cui sembrano conoscere la risposta corretta. Una buona percentuale risponde esattamente alla domanda finale.

DOMANDA 2. D2. Avendo a disposizione due monete da 100 e 10 li re, posso realizzare una pila insieme a:

A. Acqua minerale (si) (no) B. Una patata (si) (no) C. Un grappolo d’uva (si) (no) D. Un limone (si) (no)

Tutte le risposte sono corrette. Riscuotono invece interesse decrescente a partire dal limone sino all ’uva. Come si vede le risposte finale non danno il 100% di consensi all ’uva: avevo, semplicemente, saltato l’esperimento con l’uva, in un liceo. Nessuno di quel gruppo ha inserito l’uva, neppure coloro

che l’avevano inserita inizialmente. E’ strano come un’omissione si sia trasformata in una negazione.

283 non tengo conto di coloro che usciranno prima dall ’aula per motivi personali (ad esempio per recarsi alla stazione per prendere il treno, o per altre ragioni)

alunno D1 (1) D1 (2)

A B C D A B C D

totale (1) 4 20 17 15

totale (2) 1 53 3 2

dif(2-1) 33


A B C D A B C D

totale (1) 21 43 8 50

totale (2) 56 59 40 59

dif(2-1) 23

DOMANDA 3. D3. Quale delle seguenti scritture è corretta?


Un differenziale così elevato (54) mostra quanto sia stata utile ed eff icace (anche se 3

su 59 hanno sbagliato) la terza domanda. In realtà c’è qualcos’altro. Non si può ritenere che la risposta D, che inizialmente ha ottenuto 56 su 59 consensi, sia dovuta la caso: siamo di fronte ad una “conoscenza errata284” . DOMANDA 4. D4. A che età Volta inventò la pila ?

A. 37 anni B. 23 anni C. 55 anni D. 17 anni

Anche qui vale quanto detto sopra sul differenziale. L’aspetto interessante è soprattutto umano: Alessandro Volta ci regala una delle invenzioni-scoperte più importanti quando ha 55 anni.

DOMANDA 5. D5. Cosa “dice” la legge di Ohm?


Molti sapevano la risposta. Purtroppo per mia dimenticanza ho saltato la spiegazione

284 pur se molti docenti, anche a livello universitario, scrivono Volt, tale scrittura è inesatta. Qui non si tratta di una abitudine linguistica che potrebbe, in linea di principio, staccarsi dalle origini etimologiche. Ad esempio si dice �� "!#�� e in latino la a è breve e quindi sarebbe più corretto dire io s$ � %��

(come ricordo sosteneva il prof. Alfredo Strigazzi, docente di fisica del Politecnico di Torino). Già Varrone riteneva che la lingua, essendo un organismo vivo, poteva ammettere cambiamenti dovuti all ’uso ed alle abitudini consolidate. Nel caso delle unità di misura, invece, siamo di fronte ad un Sistema Internazionale, a tutta una serie di norme (come la UNI 4546) e raccomandazioni e, addirittura, ad un decreto presidenziale (il D.P.R.: 802 del 12- agosto 1982). Non è proprio il caso che in una città, Torino, che ospita due centri metrologici primari si scrivano le unità di misura in modo scorretto.


A B C D A B C D

totale (1) 1 0 2 56

totale (2) 0 1 56 2

dif(2-1) 54


A B C D A B C D

totale (1) 27 28 2 0

totale (2) 2 0 56 1

dif(2-1) 54


A B C D A B C D

totale (1) 45 2 6 3

totale (2) 45 1 13 0

dif(2-1) 0

proprio con il gruppo che non sapeva la risposta!

DOMANDA 6. D6. Avendo a disposizione i materiali della domanda 2, quale altro materiale/sostanza di facile reperibilit à potrei utili zzare? Indichi quello che, secondo Lei, è più facilmente reperibile. …………………………………………. Nessuno dà la risposta che volevo io! Ma

che razza di domanda ho fatto? La tipica domanda vaga a cui non si sa cosa rispondere. I 10 che hanno risposto in modo errato come si spiegano ? Forse l’hanno fatto apposta! DOMANDA 7.


A. Aumentava sia la lunghezza sia la sezione B. Aumentava la lunghezza e/o diminuiva la

sezione C. Diminuiva la lunghezza e/o aumentava la

sezione D. Diminuiva sia la lunghezza sia la sezione

Alcuni studenti conoscevano la risposta corretta. DOMANDA 8. D8. Chi scoprì per primo che una corrente elettrica poteva creare un campo magnetico?



A B C D A B C D

totale (1) 43 10 2 2

totale (2) 14 4 41 0

dif(2-1) 39

La risposta iniziale A mostra che molti alli evi attribuiscono a Oersted la scoperta del fenomeno descritto. Il fatto che abbia raccontato dell ’esperimento di Romagnosi, avvenuto 18 anni prima, evidentemente, non convince tutti. DOMANDE 9 e 10. D9. Scrivere la legge di Ampère. …………………………………………………………


A B C D A B C D

totale (1) 0 0 0 0

totale (2) 0 0 0 49

dif(2-1) 49


A B C D A B C D

totale (1) 10 24 21 3

totale (2) 1 50 7 1

dif(2-1) 26

D10. Scrivere la legge di Ampère-Maxwell .

In un liceo gli studenti conoscono già una legge (di Ampere Laplace) e questo determina un minor numero di risposte corrette, nella D9-2 rispetto alla D10-2. Più interessante è il risultato sulla D10. Gli studenti sono in grado di riscrivere correttamente (o quasi) la quarta equazione

di Maxwell . Anche se si chiede agli studenti una certa elasticità mentale, non pare che l’uso di simboli diversi o di denominazioni diverse per le stesse leggi fisiche contribuisca ad una maggior chiarezza, anzi, queste “ambiguità” creano solo confusione.

alunno D9-1 D9-2 D10-1 D10-2

sì no sì no sì no sì no

totale (1) 0 59 0 59

totale (2) 35 24 46 7

dif(2-1) 35 46

Appendice V

Alcune vignette dal fumetto Volta/Galvani.

Il disegno di Arianna Bin (li ceo scientifico Giordano Bruno di Torino) mostra il bolognese Luigi

Galvani a caccia di rane per i suoi esperimenti o per altri motivi ...

Con qualche semplice artificio (le aree da colorare debbono essere chiuse) ho colorato il disegno.

Si noti come, con l’utili zzo di funzioni elementari (copia e incolla o drag & drop) ho replicato i

ciuff i d’erba, senza ridisegnarli .

Il disegno della studentessa del li ceo scientifico Giordano Bruno di Torino, mostra Galvani nel

proprio laboratorio. Una semplice vignetta che, tuttavia, contiene ricerche linguistiche (bufo =

rospo in latino) ed enologiche (pignoletto = vino della zona di Bologna). Si ironizza sul nome

Galvani e lo si associa ad una celebre marca italiana di prodotti caseari.

Ho realizzato questa vignetta per aggiungere elementi alla storiella. Alcuni amici si presentano

da Luigi Galvani per una delle tante cene alle quali si “autoinvitano” . Si lamenteranno del solito

menu a base di tortelli ni. Ecco che il medico bolognese sarà costretto a cercare nuove soluzioni:

rane al verde (o alla Verdi, con un volontario errore cronologico: siamo a fine settecento, mentre

il musicista è del 1813)

APPENDICE VI

Moduli sperimentali. Domande della 3a-4a lezione D1. L’ infortunio più rischioso che ci può capitare in casa o in uff icio è quello legato a:

A. tetanizzazione B. fibrill azione ventricolare C. ustioni D. arresto della respirazione

D2. Quale delle seguenti affermazioni è VERA (una soltanto):

A. Una tensione di 10.000 volt è certamente mortale B. la tensione di 220 V, anche se è molto pericolosa, non è mortale C. Una corrente continua, a parità di valore, è più pericolosa di una corrente alternata D. Una corrente ad alta frequenza (MHz) è meno pericolosa di una a bassa frequenza (ad es.

50 Hz)

D3. Quale delle seguenti affermazioni è FALSA (una soltanto):

A. Le spine degli apparecchi elettrici possono anche non avere lo spinotto centrale relativo alla “terra”, senza per questo, essere pericolosi

B. I marchi di qualità (come quello IMQ) sono, in generale, garanzia di migliore qualità, anche dal punto di vista elettrico.

C. Il dispositivo “ interruttore differenziale” in un appartamento può anche non essere presente purché vi sia una buona messa a terra

D. L’ interruttore automatico magnetotermico è utile per prevenire gli i ncendi causati da guasti o incidenti elettrici

D4. Una delle affermazioni che seguono rappresenta una credenza grandemente diffusa ed altrettanto grandemente sbagliata

A. L’ impianto di terra, che ha una bassissima resistenza verso il suolo, protegge le persone dai contatti elettrici accidentali .

B. Elevati valori di corrente che attraversano il corpo umano, possono provocare una violenta reazione con conseguente distacco dall ’elemento in tensione della persona stessa (si pensi ad un operaio in una centrale elettrica): perciò una tensione elevata (migliaia di volt) può essere meno insidiosa di una più bassa.

C. E’ praticamente impossibile restare folgorati da una tensione continua di 12 V (es. batteria dell ’auto) o 24 V anche se il soggetto si trova nelle peggiori condizioni (umidità, contatto mano sinistra – cuore, forte pressione sull ’elemento di contatto stesso).

D. Le norme in materia di sicurezza elettrica, nel nostro Paese, sono suff icientemente restritti ve ed atte a garantire, se osservate, un livello di sicurezza più che accettabile per noi.

D5. Il differenziale (salvavita) ci protegge da tutti quei contatti che si possono avere con la corrente elettrica: è vero ?

A. Sì è sempre vero B. No, è falso: non ci protegge affatto C. Sì è vero, ma solo se abbiamo un buon impianto di “ terra” D. Sì ci protegge ma solo dai contatti elettrici più imprevedibili , cioè da quelli dovuti

a guasti nelle apparecchiature D6. Per modificare il nostro impianto elettrico di casa o per realizzarne uno nuovo, in maniera che, detto impianto elettrico, sia “sicuro” , è obbligatorio avvalersi di elettricisti abilit ati da leggi relativamente recenti. E’ vero ?

A. No! Si può fare anche da soli , purché si conoscano le norme del Comitato Elettrotecnico Italiano (C.E.I.)

B. Sì, è vero. C. Non basta, devono anche essere laureati in Ingegneria Elettrica, Elettrotecnica o

Elettronica D. Sì, è vero, ed occorre un successivo controllo della A.S.L. competente.

D7. Le apparecchiature elettriche per poter essere commercializzate, in Italia, devono avere il marchio C.E. della comunità europea? A. Non è suff iciente il marchio C.E. Occorre anche almeno un marchio di qualità.

B. No! Devono avere il marchio IMQ C. Sì, è vero. Il costruttore garantisce che siano a “regola d’arte”. D. Il marchio C.E. è facoltativo

D8. Il filo elettrico ricoperto da isolante di color giallo verde è sempre il conduttore per la messa a terra

a. Vero b. Falso

D9. Il miglior sistema per proteggerci dai pericoli della corrente è avere un interruttore salvavita ed una buona messa a terra con resistenza molto bassa (inferiore a 20 ohm)

a. Falso b. Vero

Risposte.

D1 (1) D1 (2) A B C D A B C D

totale (1) 1 7 9 9 totale (2) 9 14 0 0 dif(2-1) 7

D2 (1) D2 (2) A B C D A B C D


D3 (1) D3 (2) A B C D A B C D

totale (1) 9 2 10 5

totale (2) 0 3 16 4 dif(2-1) 6

D4 (1) D4 (2) A B C D A B C D


D5 (1) D5 (2) A B C D A B C D


D6 (1) D6 (2) A B C D A B C D


D7 (1) D7 (2) A B C D A B C D


D8 (1) D8 (2)

D9 (1) D9 (2)

A B C D A B C D totale (1) 12 14 11 15 totale (2) 17 6 3 19 dif(2-1) 5 -8

tabella 3 3-4^ lezione Iniziale(1) Finale(2) dif (2-1)

71 123 52

media "casuale" 3,06 3,06 media effettiva 3,43 5,94 2,51

Appendice VII

Curva di sicurezza (int. differenziale)

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