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Michelini M, Mossenta A, Stefanel A, Tamburini L (2011) Educazione scientifica nell'educazione stradale, in La fisica nella Scuola, XLIV, 4 Suppl., pp. 43-53 Educazione scientifica nell'educazione stradale Marisa Michelini 1 , Alessandra Mossenta 1,2 , Alberto Stefanel 1 , Laura Tamburini 2 1 Unità di Ricerca in Didattica della Fisica, Università di Udine 2 Ufficio scolastico Regionale Friuli Venezia Giulia Il Progetto “Educazione stradale come educazione alla cittadinanza e alla cultura scientifica” Il progetto Educazione stradale come educazione alla cittadinanza e alla cultura scientifica (progetto Educazione stradale d’ora in poi) nasce come proposta di Laura Tamburini e Marisa Michelini, come iniziativa dell’USR del FVG sviluppata da un gruppo di lavoro che ha coinvolto diversi enti, che ne hanno messo a punto e condivido finalità, temi e modalità attuative (fig. 1). È stato rivolto ai docenti delle istituzioni scolastiche del ciclo primario e delle scuole secondarie di primo grado della provincia di Trieste. Si è proposto di coinvolgere in una prospettiva trasversale almeno tre aree: l’educazione stradale, l’educazione scientifica, l’educazione alla cittadinanza. Esso è stato ideato come offerta per le scuole della provincia di Trieste, da estendere successivamente alle altre province della regione Friuli Venezia Giulia 1 , sulla base delle seguenti motivazioni: La necessità di diffondere, fin dalla scuola del primo ciclo, le nozioni inerenti all’educazione alla sicurezza stradale, cercando di sviluppare negli alunni quel senso civico che deve accompagnare il cives durante l’intero arco della vita e in tutti gli ambiti di azione, creando quelle competenze trasversali di cittadinanza che risultano declinate nel dettaglio nei sette punti del “Piano triennale 2007–2010) per il ben…essere dello studente” del Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca con specifiche linee di indirizzo per promuovere la cultura della salute intesa, secondo le indicazioni dell’O.M.S., in senso fisico, psichico e relazionale/sociale. Nell’ambito di una società basata sulla conoscenza come fondamento di sviluppo, auspicato nell’ambito delle strategie individuate alla conferenza di Lisbona del marzo 2000, assume 1 Nell’a.s. 2010/2011 è stato avviato il Progetto SICURAMENTE della Regione Friuli Venezia Giulia, che mutua la prosecuzione del presente progetto per l’area dedicata alle scuole di base e ne prevede un’estensione per le scuole secondarie. Ne sono responsabili Laura Tamburini ed Alessandra Mossenta, presso USR-FVG. Figura 1. La locandina di presentazione del progetto

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Michelini M, Mossenta A, Stefanel A, Tamburini L (2011) Educazione scientifica nell'educazione stradale, in La fisica nella Scuola, XLIV, 4 Suppl., pp. 43-53

Educazione scientifica nell'educazione stradale

Marisa Michelini1, Alessandra Mossenta1,2, Alberto Stefanel1, Laura Tamburini2

1Unità di Ricerca in Didattica della Fisica, Università di Udine

2Ufficio scolastico Regionale Friuli Venezia Giulia

Il Progetto “Educazione stradale come educazione alla cittadinanza e alla cultura scientifica”

Il progetto Educazione stradale come educazione alla cittadinanza e alla cultura scientifica (progetto Educazione stradale d’ora in poi) nasce come proposta di Laura Tamburini e Marisa Michelini, come iniziativa dell’USR del FVG sviluppata da un gruppo di lavoro che ha coinvolto diversi enti, che ne hanno messo a punto e condivido finalità, temi e modalità attuative (fig. 1). È stato rivolto ai docenti delle istituzioni scolastiche del ciclo primario e delle scuole secondarie di primo grado della provincia di Trieste.

Si è proposto di coinvolgere in una prospettiva trasversale almeno tre aree: l’educazione stradale, l’educazione scientifica, l’educazione alla cittadinanza. Esso è stato ideato come offerta per le scuole della provincia di Trieste, da estendere successivamente alle altre province della regione Friuli Venezia Giulia1, sulla base delle seguenti motivazioni: • La necessità di diffondere, fin dalla scuola del primo ciclo, le nozioni inerenti all’educazione

alla sicurezza stradale, cercando di sviluppare negli alunni quel senso civico che deve accompagnare il cives durante l’intero arco della vita e in tutti gli ambiti di azione, creando quelle competenze trasversali di cittadinanza che risultano declinate nel dettaglio nei sette punti del “Piano triennale 2007–2010) per il ben…essere dello studente” del Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca con specifiche linee di indirizzo per promuovere la cultura della salute intesa, secondo le indicazioni dell’O.M.S., in senso fisico, psichico e relazionale/sociale.

• Nell’ambito di una società basata sulla conoscenza come fondamento di sviluppo, auspicato nell’ambito delle strategie individuate alla conferenza di Lisbona del marzo 2000, assume

1 Nell’a.s. 2010/2011 è stato avviato il Progetto SICURAMENTE della Regione Friuli Venezia Giulia, che mutua la

prosecuzione del presente progetto per l’area dedicata alle scuole di base e ne prevede un’estensione per le scuole secondarie. Ne sono responsabili Laura Tamburini ed Alessandra Mossenta, presso USR-FVG.

Figura 1. La locandina di presentazione del progetto

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particolare rilievo la promozione e la diffusione della cultura scientifica. In ambito scolastico tale strategia coinvolgerà i docenti nel miglioramento e nell’innovazione delle proposte didattiche agli allievi.

• Una diffusa mancanza di cultura scientifica e lo scarso riconoscimento del valore culturale della scienza caratterizzano le popolazioni giovanili di molti paesi industrializzati (Siøberg, 2001; Euler, 2004), come è emerso dalle recenti indagini condotte a livello internazionale (OECD-PISA, 2005).

• Le carenze nella formazione scientifica hanno spesso origine nelle deboli interconnessioni sviluppate tra diverse discipline nell’insegnamento scolastico e tra ciascuna di esse con la realtà quotidiana (Duit 2006; Duit 2009). In particolare è stato messa in luce che i ragazzi hanno una notevole difficoltà a decontestualizzare la conoscenza, a fronte di una evidente contestualità tematica e socio-ambientale dell’apprendimento (di Sessa; 2004; Vosniadou 2008).

• La necessità di sviluppare proposte trasversali per la scuola di base in cui gli aspetti educativi siano integrati e contestualizzati nel curriculum attraverso una riprogettazione degli insegnanti di proposte culturali e didattiche studiate dalla ricerca ed analizzate e discusse con gli insegnanti.

Superare la natura episodica dei raccordi tra le discipline per una serie di percorsi curriculari in prospettiva verticale ed in cui l’educazione stradale diventa contesto ed obiettivo è stato il motore del progetto, che si è posto come obiettivi non secondari l’innovazione metodologico – didattica per sviluppare il coinvolgimento attivo del soggetto nel processo di apprendimento attraverso una didattica laboratoriale di tipo scientifico. L’educazione alla sicurezza stradale è stato il tema privilegiato in questo primo approccio alle problematiche. Si è fatto riferimento a nuovi approcci e strategie per l’apprendimento/insegnamento, costruite in percorsi trasversali (Finkelstein, 2001) e in contesto soprattutto per l’insegnamento scientifico nella scuola di base come ad esempio i progetti ChemCom, PLON, Salter’s Science, Chemie im Kontext e Physik im Kontext (PLON 1986, Kortland 2005; 2007; Pilling, Waddington 2005). L’ipotesi di base di tali approcci è che le applicazioni pratiche costituiscono punti di partenza per l’insegnamento scientifico, in modo tale che il contenuto scientifico presentato diventi necessario per risolvere un problema pratico o teorico posto dal contesto, attivando quindi un apprendimento significativo, perché se ne riconosce l’utilità (Kortland 2007). Sono state finalità sottese in tutte le azioni progettuali:

• Miglioramento della qualità dell’insegnamento/apprendimento dell’educazione alla sicurezza stradale e delle tematiche di ambito tecnico – scientifico correlate.

• Diffusione nelle scuole primarie della didattica laboratoriale per colmare il divario tra teoria e prassi.

• Apprezzamento della fisica, non solo nella sua valenza di rigore, logica e metodo ma anche per il gusto della ricerca e della scoperta, grazie alla consapevolezza della presenza nella vita quotidiana di argomenti trattati tale disciplina, i quali permettono di spiegare perché si verificano fenomeni.

La formazione degli insegnanti è stata impostata secondo un modello di sviluppo professionale (PCK – Shulman, 1986) basato sulla ricerca didattica in cui, ad una fase di esame delle proposte culturali e curriculari fa seguito un laboratorio di esame diretto delle attività ed una discussione a scopi progettuali per l’intervento in classe. Questa attività di studio, analisi, esplorazione e sperimentazione è in gruppi plurilivello rispetto all’intervento curriculare per favorire un ricco scambio di competenze e la prospettiva verticale. Parte integrante della formazione è l’intervento in classe e la relativa discussione con il gruppo di progetto. L’attuazione del Progetto

Il progetto ha previsto una prima fase (anno scolastico 2008 – 2009 ) di formazione dei docenti, con relativi laboratori didattici e una seconda fase (anno scolastico 2009 – 2010 ) di ricerca - azione che ha coinvolto i corsisti nella sperimentazione in classe delle attività, nella discussione del

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monitoraggio degli apprendimenti, degli esiti di tale attività e nella valutazione. In fig. 2 è riportato il programma degli incontri.

La documentazione completa del progetto e dei relativi materiali è stata realizzata con l’importante collaborazione di Loredana Czerwinsky Domenis ed è disponibile in rete all’indirizzo: http://www.formativamente.com/index.html. Il corso di formazione è stato frequentato da venti insegnanti di scuola dell’infanzia, primaria e secondaria di primo grado. Tredici di questi hanno frequentato tutte le tematiche del percorso formativo ed effettuato la sperimentazione in classe. La proposta formativa sulla fisica nell’educazione stradale.

La proposta formativa di fisica nell’educazione stradale è stata messa a punto dall’Unità di Ricerca in Didattica della Fisica dell’Università di Udine e si è focalizzata in questa prima proposta su tre aree principali di meccanica: il moto; gli urti; gli attriti e l’aderenza. Il moto. Per sapersi muovere nel contesto quotidiano è importante riconoscere tanto i riferimenti concettuali che consentono di descrivere il moto, quanto conoscere le regole dell’educazione stradale. Imparare ad analizzare la realtà quotidiana con rigore e metodi scientifici aiuta, inoltre, alla costruzione di un sapere scientifico integrato e utile per lo sviluppo di cittadini consapevoli. Nel linguaggio quotidiano si discute del moto in termini locali e contingenti, cambiando continuamente il sistema di riferimento. Si prende come riferimento un oggetto (un punto) e si mantengono implicite le direzioni che costituiscono il sistema di riferimento che si sta assumendo. Si fondano linguaggi e rappresentazioni che restano solidamente ancorate ad ambiguità che ostacolano il riconoscimento dei moti e la loro corretta rappresentazione. In questa prospettiva sono state studiate strategie e progettati esperimenti mirati al superamento di problemi di apprendimento individuati in letteratura (Saltiel, Malgrande 1986; Hestenes et al. 1992a,b; Moreira 1993Viennot 1998, Vicentini 1996, Castells, Pitò 1999; Monaghan, Clement 2000). Le attività scelte sono state progettate per essere proposte ai bambini della scuola di base, modificando opportunamente le attività previste e già sperimentate nell’ambito della scuola media2 e nell’ambito di una tesi di laurea nella scuola

2 Le sperimentazioni effettuate nell’ambito di una decina di scuole secondarie di primo grado sono state progettate

nell’ambito della SSIS di Udine, con supervisore Marisa Michelini. I progetti didattici di Cristina Cristin e Francesca

Fig.2 Il programma del corso di formazione Educazione stradale come educazione alla cittadinanza e alla

cultura scientifica.

1. Venerdì 13.03.2009: •••• Presentazione del progetto a docenti e Dirigenti scolastici – Ufficio Scolastico Regionale. •••• “La Fisica e l’Educazione stradale” - M. Michelini e A. Stefanel – Unità di Ricerca in Didattica della Fisica, Università di Udine.

•••• ”Come rendere l’apprendimento significativo?” - P. Sorzio – Facoltà di Scienze della Formazione, Università di Trieste.

2. Venerdì 27.03.2009: •••• Nucleo per l’Educazione Stradale su tematiche di educazione stradale- Polizia Municipale del Comune di Trieste (ten. col. dott. E. Mazzoli e m.llo S. Colomban): l’attività nelle scuole .

•••• “Aspetti socio-pedagogici dell’educazione alla sicurezza stradale”- L. Czerwinsky Domenis - Università di Trieste.

3. Venerdì 3.04.2009: • “La Percezione” - W. Gerbino – Facoltà di Psicologia, Università di Trieste. •••• “Uso di sostanze e guida”- S. Ticali - Dipartimento delle Dipendenze A.S.S. n. 1 Triestina.

INCONTRI LABORATORIAILI

(M. Michelini, A. Stefanel, Unità di Ricerca in Didattica della Fisica, Università di Udine)

4. Lunedì 6.04.2009: Laboratorio sulla reazione umana e misura dei tempi – Studio del moto. 5. Venerdì 17.04.2009: Urti e quantità di moto (incidenti d’auto). 6. Lunedì 4.05.2009: Attrito e dinamica (moto, curve, tenuta del mezzo sull’asfalto)

INCONTRI di LAVORO DI GRUPPO

7. Lunedì 11.05.2009: Preparazione dei Project Work su CINEMATICA e DINAMICA

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primaria3. Le scelte d’impostazione effettuate favoriscono lo sviluppo di capacità di generalizzare i concetti appresi, applicandoli all’analisi di situazioni di vita quotidiana e promuovono lo sviluppo del pensiero formale. Il percorso si sviluppa a partire da rappresentazioni (disegni, foto, filmati) di scenari di vita quotidiana in cui riconoscere le tre diverse direzioni di moto di persone, automobili e animali (tra cui volatili che salgono verso il cielo) e i versi del moto di soggetti diversi nello stesso scenario. Si costruisce così gradualmente in modo operativo l’idea di sistema di riferimento, superando quella di punto di riferimento per descrivere un moto. Giocare alla battaglia navale, trovare il proprio posto nell’aula (fig.3 a), la propria casa in una mappa cittadina o la propria città in una carta geografica o ancora la propria regione sul mappamondo, pone il problema del sistema di riferimento in cui tali realtà hanno una posizione e della necessità di comunicare le posizioni ad altri. Si riconosce la rosa dei venti e le informazioni convenzionali sulle carte geografiche, comprendendo dalla mappatura del piano il ruolo di un reticolo geometrico ortogonale cartesiano e delle necessarie unità monometriche sugli assi, ma anche quello basato sui gradi di longitudine e latitudine a partire dal mappamondo4. La posizione come vettore nasce in questo contesto di tipo geografico.

Fig.3 a. Le stelle filanti per rappresentare la propria posizione nell’aula. Le informazioni necessarie.

Fig.3 b. La mappa della città. Il sistema di riferimento. Costruire una mappa: le problematiche.

La possibilità di rappresentazioni non monometriche introduce alcune idee sulla differenza tra rappresentazioni spaziali e grafici ed i primi elementi delle trasformazioni geometriche da sviluppare anche in futuro. Costruire la mappa della propria aula e collocarla nella scuola e nel sistema di riferimento della rosa dei venti, individuando operativamente procedure e strumenti necessari per farlo, come una bussola, apre importanti raccordi con gli insegnamenti di geografia, fisica e matematica, oltre che educare all’orientamento spaziale: tale attività è stata vista dagli insegnanti come propedeutica all’intero percorso o di problem solving operativo per consolidare le conoscenze sui sistemi di riferimento (Fig.3b). Il principio di composizione e scomposizione del moto è proposto come gioco di individuazione delle posizioni delle caramelle lasciate da un bambino che cammina nell’aula, in analogia alla storia della favola di Pollicino. Ancora prima di affrontare il problema del tempo si impara a comporre e scomporre posizioni e spostamenti, formalizzando iconograficamente con vettori nel piano e sugli assi il gioco. Nella scuola media questa formalizzazione prevede anche la composizione formale delle componenti in unità monometriche sugli assi.

Bradamante sono riportati all’indirizzo http://www.fisica.uniud.it/URDF/interreg/meccanica/mecca00.htm del Progetto Interreg III in cui sono stati realizzati. Un’altra sperimentazione sul moto è stata presentata al Congresso AIF 2009 a cura di Franceschina Mercuri. 3 La sperimentazione è stata condotta da Laura Brussolo, nell’anno scolastico 2006/2007 presso l’IC Pagnacco di

Udine, in una 5 elementare con 21 studenti. 4 Il sistema di riferimento polare diventa una conoscenza acquisita operativamente anche se non definita in tali termini.

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Il percorso dell’autobus nella mappa cittadina e una gita sulla carta geografica sono la sede di rappresentazione della traiettoria e dei vettori posizione e spostamento, in cui si pone in evidenza il confronto tra traiettoria e spostamento. Sono anche la sede di consolidamento dell’idea di componenti in ciascuna direzione del piano della mappa, con la risposta alle domande: nel primo

spostamento quanto a Nord sono andato? E quanto ad Est?

Affrontare lo studio dei moti in almeno due dimensioni è una scelta d’impostazione per superare il pericoloso riduzionismo in termini scalari dei moti in una dimensione, che permette di consolidare il ruolo dei sistemi di riferimento nello studio del moto e consente di comprendere sia la natura vettoriale delle grandezze del moto sia il principio di composizione/scomposizione dei moti, su cui la fisica fonda l’analisi scientifica del moto.

L’introduzione della variabile “tempo” permette di passare da una rappresentazione puramente geometrica a una cinematica, più propriamente fisica quindi, del moto. Il tempo ha un’area propria, che può diventare un percorso5 e che trova nel contesto dell’educazione alla sicurezza un approfondimento nella misura del tempo di risposta umano in varie condizioni. Si gioca a capire la velocità nelle corse a tempo e a spostamento fissati: in palestra chi è il più lento rispetto a un “via e stop” o rispetto “alla corsa sui 30m”. La costruzione del diagramma orario si fa sulla tabella dei tempi dell’autobus e del treno, prima di affrontarla su un moto rettilineo, per mantenere chiari i significati rispetto alle esperienze comuni. Le corse scomposte in palestra e in giardino pongono il problema dei moti vari e della possibilità di studiarne le componenti, usando il già introdotto principio di composizione degli spostamenti a condizione di rilevarli ad uguali intervalli temporali. Con il marcatempo si studia allora il moto sul piano inclinato (Fig.4), si costruisce il diagramma orario (fig. 5) e si coglie la velocità come pendenza del grafico ottenuto, oltre che impararne a costruire il grafico nel tempo, mediante gli spostamenti effettuati ad ogni tic, tagliando la striscia ad ogni puntino (Fig.6). La natura relativa delle traiettorie rispetto a sistemi di riferimento in moto è evidenziata, considerando il moto della valvola della ruota di bicicletta rispetto al sistema di riferimento del ciclista e quello solidale con la terra, considerando il rimbalzo di una pallina su un treno in moto rispetto al sistema del treno e quello di terra e considerando moti uniformi tra loro ortogonali. La percezione di moti relativi è stato uno specifico approfondimento effettuato da un gruppo6.

5 Tre diversi percorsi sul tempo sono stati progettati e sperimentati in diverse scuole primarie da Paola Favaron,

Daniela Gaspari ed Emanuela Vidic: ne è stato riferito al congresso AIF 2009. 6 La ricerca effettuata ha integrato aspetti psicologici e di didattica della fisica. È stata condotta da Laura Tamburini

con la consulenza scientifica di Walter Gerbino e Marisa Michelini.

Figura.4 Lo studio del moto di una macchinina sul piano inclinato con il marcatempo e la costruzione dei diagrammi orario e della velocità nel tempo, tagliando la striscia marcata dal temporizzatore.

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Con i sensori di moto si studiano: a) una camminata davanti al sensore; b) il moto di una mano davanti al sensore; c) il moto di una macchinina sul piano; d) la caduta della pallina (di pongo e da ping-pong). Tali osservazioni si sono potute arricchire nel caso del corso di formazione con misure effettuate con l’autovelox-laser messo a disposizione dalla polizia municipale di Trieste e presentato nell’apposito incontro del corso.

Fig. 5. Schizzo dei vettori posizione nel tempo a partire dai punti lasciati dal marcatempo sulla striscia trascinata. La trasduzione posizione – tempo aiuta a costruire il diagramma orario.

Fig.6. Grafico della velocità nel tempo ottenuto tagliando la striscia in corrispondenza dei punti lasciatio dal marcatempo ad uguali intervalli di tempo. Lo spessore della striscia rappresenta l’intervallo di tempo costante tra un puntino e l’altro (periodo di marcatura)..

Nell’ambito dello studio del moto e degli aspetti percettivi correlati sono state proposte anche esperienze sullo studio sperimentale del tempo di reazione e il tempo di frenata, giochi che consentono di trattare operativamente il concetto di distanza di sicurezza, di distanza di frenata, distanza visuale d’arresto, distanza visuale di decisione7, riconoscendone anche i modelli che li possono descrivere (Wörner et al. 1999). Gli urti. Ispirata all’idea di forza come interazione8 la proposta è finalizzata al riconoscimento del ruolo della quantità di moto negli urti. Si basa su semplici esperimenti realizzati con un modellino di macchina costruita con mattoncini Lego, opportunamente progettata per sopportare impatti relativamente deboli e distruggersi in urti facilmente realizzabili in laboratorio. La strategia consiste nel confronto di due situazioni per riconoscere il ruolo delle variabili in gioco. Utilizza sensori collegati in linea con l’elaboratore per monitorare il moto della macchinina, in particolare la sua velocità, e un sensore di forza per rilevare la forza impulsiva che si sviluppa nell’impatto della macchina su un ostacolo fermo (il sensore stesso su cui impatta la macchinina). Per realizzare situazioni in cui la velocità viene facilmente controllata e riprodotta si fa scendere da un punto prefissato la macchinina lungo un piano inclinato, di cui si può facilmente variare l’inclinazione. Ci si chiede in quali situazioni si hanno maggiori danni quando un’auto va ad urtare contro un ostacolo. Si considera prima la situazione in cui la macchinina impatta su un blocco di legno in fondo ad un piano inclinato con due diverse inclinazioni (<45° e >45°). La macchinina resta integra per bassa inclinazione del piano (<45°): urta con velocità finale relativamente bassa il blocco, mentre si sfascia quando l’inclinazione del piano è alta (>45°) e quindi la velocità all’impatto sono elevate. Appesantendo la macchinina con un cilindro d’acciaio già per basse inclinazioni del piano l’impatto ha esiti devastanti sulla macchina (Fig. 7). L’uso del sensore di moto è essenziale in questa seconda esperienza per riconoscere che la velocità della macchina dipende solo dall’inclinazione del piano e non dalla sua massa (presenza o meno del cilindro d’acciaio). Lo

7 si veda ad esempio: http://www.science.org.au/nova/058/058print.htm;

http://users.tpg.com.au/users/mpaine/speed.html; http://casr.adelaide.edu.au/speed/contents.html 8 Il percorso proposto per Forza come interazione è analizzabile all’indirizzo

http://cird.uniud.it/espb/DOCENTE/FI.HTM e su Michelini et al. (2002).

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studio della forza impulsiva con cui la macchinina impatta nei diversi casi viene proposta sostituendo al blocco di legno il sensore di forza. (Fig. 8)

Per dare un’idea di come si possa migliorare la sicurezza delle macchine, l’ultima situazione considerata viene realizzata montando sulla macchinina una punta posticcia che consente impatti non distruttivi.

Figura.7. Esperimenti con sensori on-line per lo studio degli urti realizzati con una macchinina costruita con mattoncini Lego.

Figura 8. In alto: Grafici posizione-tempo, velocità-tempo per la macchinina, che scende dallo stesso piano inclinato: senza sovraccarico; con sovraccarico. I grafici sono praticamente sovrapponibili. Il terzo grafico, in cui si riconosce la forza impulsiva che agisce sul sensore in seguito all’urto, evidenza una notevole differenza nei due casi.

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L’attrito e l’aderenza. Nel moto di una macchina sono coinvolti contemporaneamente e in modo diverso i tre tipi di attrito: l’attrito radente, nell’aderenza sia alla partenza di un’auto sia nell’affrontare una curva; l’attrito volvente, nel rotolamento delle ruote; l’attrito viscoso, nell’interazione con l’aria. Sono facilmente effettuabili esperimenti sia con modellini sia con vere autovetture (Farr 1983; PLON 1986; Zicko 1988; Graney 2005; Mungan 2006). Nella attività con gli insegnanti, è stato proposto il riconosciuto dell’attrito trainando una ruota da bicicletta e una macchinina con un sensore di moto o un dinamometro su piani di superficie diversa lungo la direzione di rotolamento, trasversalmente con la ruota perpendicolare al piano d’appoggio e quando la si inclina rispetto ad esso, facendole strisciare (fig.9). Si riconoscono facilmente le diverse entità delle forze d’attrito per rotolamento e quelle per strisciamento, si mette in evidenza la differenza tra forza d’attrito statico e quella d’attrito dinamico. Il caricamento della ruota o della macchinina mette in luce il ruolo della forza di reazione nel determinare la forza d’attrito radente.

L’esplorazione consente di individuare praticamente tutti i parametri rilevanti nel determinare la forza d’attrito radente, restando ad un livello qualitativo, ma lasciando aperta la possibilità di formalizzare l’analisi con l’introduzione del coefficiente d’attrito e la legge fenomenologica che descrive tale tipo di attrito. Il percorso si completa con l’analisi del moto di una biglia in liquidi diversi per riconoscere le caratteristiche principali delle forze d’attrito viscoso e in particolare la sua dipendenza dalla velocità e dal mezzo.

Alcuni elementi dalla valutazione del corso

Dalla valutazione del corso, il cui quadro completo sarà pubblicato in altro lavoro, è emerso che uno dei principali “punti di forza” è stato l’approccio all’educazione stradale attraverso la scienza (“Gli approfondimenti scientifici”; “Impostare e capire i vari concetti nell’ambito dell’educazione stradale (moto, urti, attraverso la fisica)”; “Gli esempi di fisica (esperimenti, dimostrazioni)”). Ciò si affianca alla sistematica valutazione positiva dell’approccio laboratoriale (la “Laboratorialità”, “Le spiegazioni extra e più approfondite, il materiale usato durante le lezioni”), in cui si sono integrate proposte operative e approfondimenti disciplinari e pluridisciplinari (“indicazioni su proposte didattiche da proporre agli alunni”; “Le dimostrazioni pratiche di ciò che si può fare in classe”; “Gli elementi con ricaduta didattica “pratica”). I corsisti hanno rimarcato quindi l’importanza di una formazione su aspetti e proposte sperimentabili in classe, utilizzando un approccio integrato all’educazione stradale, basa su un’impostazione scientifica e multidisciplinare. Conclusioni Fondare l’innovazione didattica ed il potenziamento dell’educazione scientifica sulla formazione partecipata degli insegnanti è la scelta che porta a gestire in modo integrato attività di formazione degli insegnanti basate sulla ricerca, comprensive di elementi progettuali e di sviluppi di ricerca – azione. Ciò è possibile nel contesto di una collaborazione paritetica ed aperta tra la scuola e la

Figura 9. Lo studio dell’attrito col sensore di forza e con un dinamometro home-made

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ricerca didattica universitaria. Gli Uffici Scolastici Regionali possono giocare un ruolo determinante in questa sfida, che potenzia e valorizza le competenze differenziate di due contesti per il miglioramento della didattica. In questa esperienza si è realizzato un modello riproducibile ed efficace in questa direzione. Un’ampia letteratura di ricerca ci insegna che gli apprendimenti sono contestualizzati e i contesti quotidiani su cui si fonda l’esperienza di tutti sono luoghi privilegiati per costruire una cultura scientifica dei cittadini. Ciò richiede che tale dimensione culturale non resti isolata, ma sia parte di un processo educativo capace di integrare aspetti differenziati. L’educazione stradale si presta in modo particolare a ciò e vi è una grande necessità di progettazioni e sperimentazioni in diverse aree disciplinari per non ridurre o banalizzare i diversi contributi. Affrontare la complessità intrinseca dell’educazione stradale è stata in questo progetto una sfida che ha portato a collaborare mondi diversi per aprire porte e percorsi educativi diversi in una prospettiva curriculare verticale. Lo studio del moto, gli urti e l’attrito costituiscono tematiche rilevanti per il curriculum di fisica e sono stati oggetto di progettazione in aree didattiche molto diverse: dall’educazione scientifica a quella motoria, da quella civica a quella tecnologica. Si è così vista attuare quella collaborazione tra insegnanti di materie scolastiche diverse e di livelli scolari diversi, motivati da una sfida culturale e professionale, che vede diventare parte del lavoro didattico in classe anche l’intervento della polizia municipale, superando l’abitudine di isolare questi contributi rispetto alla programmazione. Basandosi su strategie di apprendimento attivo e didattica laboratoriale è stato possibile costruire percorsi scientifici, che gli insegnanti hanno in parte sperimentato in classe, prendendo come ambito di riferimento la meccanica. Dalla valutazione del corso di formazione da parte degli insegnanti è emerso apprezzamento per il valore culturale della proposta, la sua impostazione teorica e metodologica, i suoi contenuti e la modalità di lavoro. I punti di forza dell’attività formativa segnalati sono state le diverse proposte operative, presentate con chiarezza ed efficacia, il loro carattere trasversale e l’originalità delle proposte di ambito scientifico per affrontare l’educazione stradale. I principali limiti sono stati individuati nei tempi troppo ristretti con cui sono stati affrontati i molti temi proposti e il periodo di svolgimento. La maggior parte dei corsisti si è da subito posto nell’ottica di portare nelle proprie classi le proposte del corso, seppure esprimendo timore per i propri limiti sulle conoscenze e competenze richieste. In questo senso il principale esito della proposta formativa è stato l’insieme dei project work realizzati e sperimentati dai corsisti. Il modello di corso, i materiali offerti agli insegnanti e quelli da loro prodotti sono stati messi a disposizione, pubblicandoli completamente in rete telematica. Essi sono stati la base per la progettazione di una successiva proposta formativa sull’educazione stradale. Bibliografia Castells, M., Pinto, R. (1999). Patterns of behavior and factors of influence in solving kinematics problems

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