Faraday, un contributo al principio di conservazione dell'energia


“Ci sono molti processi con i quali la forma della forza può essere cambiata in modo che abbia luogo un'evidente conversione dall'una all'altra”

di Laura Giraudi
In questo percorso si propone agli alunni una parte della carriera di Faraday. Ripercorrendo le tappe principali della sua ricerca e le sue principali scoperte sull’elettricità, si introducono agli studenti le trasformazioni energetiche e il principio di conservazione dell’energia. L'impostazione classica di una lezione di fisica nella scuola superiore fornisce una visione errata della fisica e dei suoi concetti. Si elimina quasi totalmente ogni riferimento al contesto storico e sociale della scoperta e della ricerca e i concetti fisici vengono forniti come pacchetti preconfezionati che l'alunno riceve passivamente. C'è, inoltre, la convizione comune che ad ogni fenomeno corrisponda una legge ,in forma verbale e in formule, che questa sia stata scoperta da un fisico in un certo momento. Con questo percorso si parte da un contesto storico e ripercorrendo le tappe principali della ricerca di Faraday, si mostra come i concetti fisici non nascano dal lavoro di un solo fisico, ma dal contributo di più ricercatori, che in molti anni e con diversi esperimenti, fatti di ipotesi, verifiche, errori arrivano a introdurre una nuova teoria fisica, che a sua volta influenzerà il lavoro di altri fisici. In questo percorso vengono mostrati tramite alcuni filmati delle esperienze che gli studenti possono riprodurre in classe a gruppi. Le attività di gruppo previste sono la realizzazione di esperienze, la formulazione di ipotesi e congetture a riguardo e la loro esposizione al resto della classe. Tramite questa metodologia tutti gli studenti vengono coinvolti attivamente e la loro attenzione è focalizzata sull'esperienza proposta, imparano a collaborare, a formulare le proprie ipotesi e a condividerle con gli altri e, inoltre, costruiscono attivamente i concetti che devono apprendere. Il predisporre un momento apposito in cui siano gli alunni stessi ad esporre al resto della classe un certo fenomeno incentiva la ricerca degli studenti e migliora la loro comprensione dei concetti. L'insegnante deve guidare gli studenti in questo percorso, senza fornire le risposte esatte e preconfezionate, ma lasciando spazio alla creatività e all'esplorazione degli studenti. Questa metodologia di lavoro ottiene più successo, sia dal punto di vista dell'apprendimento, sia del coinvolgimento degli alunni, della lezione frontale in cui l'insegnante spiega e mostra risultati prestabiliti e gli alunni ascoltano e ricevono passivamente.

Al termine del percorso si possono dividere gli alunni a gruppi e far realizzare ad ogni gruppo una mappa concettuale riassuntiva.In seguito, si analizzano tutte le mappe concettuali e se ne ricava una unica (esempio).
L'utilizzo delle mappe concettuali facilita l'apprendimento, favorendo la memorizzazione e la visualizzazione dei collegamenti tra i concetti. Prima di affrontare un nuovo argomento, l'insegnante può svolgere un'attività di brain-storming: non è una vera e propria mappa concettuale in quanto non necessariamente sono presenti i collegamenti, ma è un utile strumento per condividere un comune lessico e far emergere ciò che gli alunni già conoscono.