martedì 27 settembre 2011

Infinitamente grande, infinitamente piccolo.


Fra tutti i nostri sensi, la vista è quello che fornisce alla mente il maggior numero di informazioni. […] Non sorprende che anche gli strumenti scientifici tendano soprattutto a potenziare la vista, estendendola in nuovi lontani ambiti di scala, di intensità e di colore.”
(tratto da “Potenze di dieci”, P. e P. Morrison, Zanichelli, 1986)

E' proprio con questa citazione, tratta da un testo che ritengo fondamentale per la biblioteca di un insegnante di scienze, per la chiarezza e l'immediatezza con le quali riesce ad affrontare un argomento così importante e necessario per comprendere la Fisica, le sue motivazioni e i suoi scopi, che vorrei aprire questo articolo dedicato appositamente a una tematica specifica: la Fisica e l'infinitamente grande, la Fisica e l'infinitamente piccolo.
La prima immagine che si è formata nella mia mente quando ho letto il tema del Carnevale della Fisica di settembre (che tra l'altro vi invito a consultare!) è stata quella di un video meraviglioso, legato strettamente al testo appena citato, che mostra in maniera molto chiara e intuitiva, a partire dalla nostra dimensione con una scena di vita quotidiana, come noi possiamo essere soltanto un gradino intermedio di una enorme scala dimensionale che va dall’infinitamente grande all’infinitamente piccolo. Il video, attraverso immagini significative, ci porta in un viaggio fatto di ingrandimenti e rimpicciolimenti, sulle potenze di 10 che ci permettono di moltiplicare o dividere la nostra visione del mondo anche per numeri altissimi.
E così da un tranquillo pic-nic sul lago si arriva a “vedere grande” quanto i confini più lontani dell’universo o a “vedere piccolo” quanto le particelle di cui è composto un atomo di carbonio. Una visione affascinante di come ciò che percepiscono i nostri sensi non sia altro che una sola delle infinite possibilità che possiamo avere (grazie agli strumenti che “prolungano” i nostri occhi) di osservare la realtà che ci circonda.
Una ricostruzione simile, si può anche trovare a questo indirizzo.
Sono entrambi affascinanti viaggi che si possono percorrere assieme ai bambini e li possono accompagnare nella scoperta di ciò di cui siamo composti (infinitamente piccolo) e di ciò di cui facciamo parte (infinitamente grande).

Microscopiche vedute

Quest'estate sono venuta a conoscenza, quasi per caso, di un'offerta interessante che riguardava un microscopio collegabile ad un computer, da parte di un supermercato della catena Lidl. Il microscopio aveva un prezzo interessante e molto conveniente così, quasi per gioco, ho deciso di acquistarlo con la scusa che lo avrei potuto utilizzare a scuola collegandolo alla mia personale LIM.
Non avevo grandi aspettative, tuttavia ho provato ad effettuare alcune osservazioni e mi sono subito resa conto delle enormi potenzialità dell'oggetto (e dell'acquisto estremamente azzeccato!).
Il microscopio in questione si collega al computer via USB e viene alimentato grazie ad essa dal pc; non ha la possibilità di osservare ciò che accade “otticamente”, ma possiede una piccola webcam che proietta ciò che è visibile direttamente sullo schermo del computer. Questo è un vantaggio, non solo perchè (a differenza dei microscopi solitamente in dotazione alle scuole...che di solito sono davvero pochi, se ci sono!) non costringe i bambini a dover aspettare il turno e ad avere un tempo limitato di visione, per poi dover fare le considerazioni in un secondo momento, quando l'osservazione non è più possibile (con questo strumento tutti vedono in tempo reale e contemporaneamente quello che succede nel microscopio e inoltre riescono a fare riflessioni “in tempo reale” su ciò che stanno vedendo), ma anche perchè permette di poter immortalare attraverso fotografie o video ciò che nel microscopio viene osservato, in modo da poter rivedere anche in un secondo momento la situazione, per studiarla con più attenzione. Lo strumento diventa ottimo se collegato a una LIM, in classe.

Il Sistema Solare in scala

I bambini sono grandi appassionati dei pianeti del Sistema Solare. Fin da piccoli conoscono i nomi dei diversi corpi celesti e attraverso libri, immagini, disegni e racconti ne apprendono i colori, le grandezze rispetto alla Terra e le loro caratteristiche speciali.
Quando arrivano a studiarli (a partire dalla classe terza, di solito), molti bambini hanno già rielaborato diverse informazioni su ciascuno dei pianeti e perciò riescono a riconoscerli e memorizzarli con estrema facilità e motivazione.
Questa loro “passione innata” per qualcosa di così misterioso e allo stesso tempo reale (nessuno è mai stato sugli altri pianeti del Sistema Solare, ma molti di loro sono facilmente osservabili anche ad occhio nudo in una serata di cielo sereno) è fondamentale per permettere loro un approfondimento specifico sull'argomento, in modo tale che certe caratteristiche peculiari rimangano ben impresse nella loro mente fin da subito.
Ma c'è una cosa che di solito a scuola ci si lascia sfuggire senza indagarla troppo, forse perchè “troppo scontata” o poco compresa addirittura dagli stessi insegnanti che non trovano l'argomento molto familiare. Si tratta delle dimensioni “reali”, o meglio in scala, dei diversi pianeti e delle loro distanze effettive dal Sole.
Può sembrare una cosa di poco conto, ma realizzare un'esperienza in cui i bambini possano effettivamente mettere in relazione grandezze o distanze dei corpi celesti è fondamentale per comprendere qualcosa in più su com'è organizzato lo spazio oltre la Terra e confrontare noi stessi con ciò che ci circonda e fondamentalmente ci contiene (che è così grande da non riuscire quasi nemmeno ad entrare nella concezione della nostra mente!).

lunedì 19 settembre 2011

Globo Local e l'equinozio di autunno

In occasione dell'equinozio di autunno che ci sarà nei prossimi giorni (e in particolare venerdì 23 settembre), torno a segnalarvi l'importante e interessantissima iniziativa di Globo Local, che prevede la "liberazione dei mappamondi" durante i quattro appuntamenti "solari" del nostro pianeta Terra.
Io parteciperò con una classe quarta e con una terza tra domani e mercoledì. So che in tutto il mondo e soprattutto in alcune città italiane si stanno organizzando degli eventi in merito; potreste eventualmente decidere di parteciparvi!
Infine, se volete partecipare e scattare alcune foto per documentare l'evento, ecco le indicazioni fornite dall'organizzazione di Globo Local per effettuare dei "reportages" interessanti...a livello mondiale! :-)
Insomma, buon equinozio e buona liberazione del vostro mappamondo! ;-)

giovedì 15 settembre 2011

Il gioco del nascondere


Ecco un'altra attività matematica proponibile ai bambini di classe prima, fin dai loro primissimi giorni di scuola.
Nel precedente post dedicato all'argomento vi avevo già accennato alle incredibili abilità persino dei neonati nel compiere i primissimi calcoli mentali in maniera innata e spontanea. Durante la classe prima della scuola primaria i bambini si trovano per la prima volta direttamente a contatto con la formalizzazione della disciplina chiamata Matematica ed imparano a conoscere i numeri, il loro valore ordinale, cardinale, … ed anche a confrontare quantità di oggetti e a metterle in relazione tra loro. Ma i bambini nei primi anni di vita acquisiscono anche capacità matematiche più elaborate e specifiche, come il calcolare e fare semplici operazioni, quali l'addizione o la sottrazione, utilizzate dai bambini in diverse situazioni inconsapevolmente.
È bene rendersi conto che i bambini piccoli sono già in grado di effettuare semplici calcoli, soprattutto perchè quando poi andremo a presentare le operazioni non lo faremo come se fossero concetti completamente nuovi e slegati dal vissuto precedente dei bambini, ma possibilmente come una formalizzazione particolare di un'attività già avviata, già sperimentata e da consolidare.
Un'importanza fondamentale nella capacità di svolgere le prime operazioni ce l'ha il calcolo mentale, che deve essere stimolato fin da subito con attività di conteggio pratiche e semplici sia per abituare il bambino a velocizzare il proprio lavoro di calcolo in futuro (che utilizzando diverse strategie mentali diventa sempre più spontaneo), sia per permettere al bambino di costruire passo passo e interiorizzare sempre meglio il concetto di numero.
Un'attività che è sfruttabilissima fin dai primi giorni di scuola di classe prima è proprio quella del gioco del nascondere. Il gioco del nascondere è stato sperimentato all'interno del Gruppo di Ricerca in Didattica della Matematica dell'Università degli Studi di Milano “Bicocca” durante gli anni scorsi, ma è stato ripreso da un'altra attività descritta in: “Bonetto, Bonissoni, Ravasio, Soffientini, Rottoli – A teaching Experience: the game of hiding; proceedings - CIEAEM 54 – Vilanova i la Gertù – Spain – 2002”.

Carnevale della Matematica #41: bello e impossibile!

Ed eccoci alla quarantunesima edizione del Carnevale della Matematica, ospitato questo mese da Zar su Gli studenti di oggi. Tema proposto per l'edizione era l'impossibilità.
Che dire? Come sempre grandi contributi dai più diversi ambiti, che permettono di osservare la matematica da tanti punti di vista e di scoprirla sempre in una luce nuova.
Veramente interessante tutto, a partire dall'introduzione che ci mostra, con l'ipotesi di Riemann, che nella Matematica siamo ben lontani dall'aver risolto tutto quanto. Ci sono ancora problemi senza soluzione (perchè ancora la si sta cercando), altri a cui è impossibile trovare una soluzione (vedi i cosiddetti "problemi dell'antichità": la quadratura del cerchio, la trisezione dell'angolo e la duplicazione del cubo sono problemi "impossibili", a cui ci possiamo anche dedicare una vita, ma senza mai poter trovare una soluzione!), altri ancora in cui apparentemente sembra che la soluzione sia impossibile, ma che con qualche piccolo accorgimento tecnico sono perfettamente spiegabili...
Ecco, vorrei proprio riportarvi l'esempio dei magnifici contributi di questo Carnevale per farvi riflettere su questo: quante volte suggeriamo ai nostri bambini l'idea che la Matematica sia la perfezione, qualcosa di assoluto, immutabile e finito, già stabilito e costruito nei minimi dettagli? E invece la Matematica è continua evoluzione, continuo gioco e movimento del pensiero che è tutto tranne che finito e immutabile... Non proponiamo la Matematica come qualcosa di statico e assoluto, perchè è molto più interessante e affascinante vedere anche i limiti di questa disciplina, perdersi tra le sue strade e poi ritrovarsi in mondi opposti, scoprirla nei suoi problemi aperti come una sfida interminabile, un gioco ancora aperto che ha tutti i presupposti per farci diventare giocatori e protagonisti veri della sua nuova creazione!
Buon Carnevale impossibile! :-)

lunedì 12 settembre 2011

Costruire figure impossibili!

Tutti hanno sperimentato sulla loro pelle quanto possano essere affascinanti e curiose le illusioni ottiche, che ci mostrano come reale ed irreale, possibile e impossibile si mescolino portandoci quasi a confonderci. Ma in pochi riescono a scoprire come queste figure si formino nelle nostre menti, lasciandoci così spiazzati e attoniti.
Esistono moltissime tipologie di illusioni ottiche, anche utilizzate da artisti famosi nelle loro opere, ma in questo articolo vorrei parlarvi di due costruzioni particolari: il triangolo e la scala impossibile di Penrose.

mercoledì 7 settembre 2011

Matematica alle soglie della classe prima: costruire il senso del numero

Ci siamo: lunedì prossimo si ricomincia!
Tra i dubbi, le piccole cose ancora da definire, le colleghe nuove, le nuove esperienze, ...non è mai facile iniziare un anno con le idee chiare, soprattutto se l'anno che ci aspetta prevede l'avvio di una nuova classe prima.
La classe prima è quella che probabilmente spaventa di più, vuoi perchè è per chiunque (anche per coloro che hanno una sede fissa e stabile) un momento di cambio e di novità, vuoi perchè i bambini arrivano da una realtà molto diversa, da ambienti anche differenti tra loro, hanno storie ed esperienze tutte da esplorare e da conoscere e anche perchè l'instaurarsi di un nuovo rapporto di fiducia e di riconoscimento di ruoli ed organizzazione richiede sempre del tempo e tanta sana pazienza!
Noi insegnanti partiamo di solito da un momento iniziale di “osservazione”, in cui cerchiamo di scoprire qualcosa dei bambini, di ciò che sanno o non sanno fare rispetto a ciò che noi abbiamo in mente, di come si comportano nei confronti delle regole, di quali sono le loro inclinazioni o preferenze e di quanta autonomia possiedono rispetto ai vari momenti di vita scolastica o ai compiti assegnati.
Tutto ciò riguarda ogni ambito dell'organizzazione scolastica e quindi anche la presentazione delle diverse discipline che i bambini incontreranno per la prima volta in questo ambiente. Io mi occupo principalmente di Didattica della Matematica, quindi cercherò di darvi qualche piccolo suggerimento per avviare il percorso di Matematica con i bambini di classe prima, ben lontana dal voler essere una “guida” per il lavoro altrui, ma più con l'intento di presentarvi una serie di attività e di motivazioni ritenute da me valide per aiutare i bambini a costruire solidamente il “senso del numero”, esperienza fondamentale per dare le fondamenta a tutta la loro “vita matematica” che li aspetterà in futuro! (...e che già inconsapevolmente li ha accolti, fin dalla loro nascita!)

giovedì 1 settembre 2011

Rompicapo...o rompiuovo??

Ecco un altro problema da proporre prima a voi...e poi ai vostri bambini (classe 4^-5^):

La signora Giovanna ha una cascina e vende le uova fresche delle sue galline. Oggi arrivano le sue amiche per comprarle, così Giovanna decide di distribuire in questo modo le sue uova.
A Serena dà metà delle sue uova, più mezzo uovo.
A Carla dà metà delle uova rimaste, più mezzo uovo.
A Flavia dà ancora metà delle uova che le sono rimaste, più mezzo uovo.
In questo modo ha venduto tutte le sue uova...senza doverne rompere neanche una!
Quante uova aveva all'inizio Giovanna?
E quante ne ha vendute a Serena? E a Carla? E a Flavia?