Caratteristiche dei percorsi didattici

Vengono qui proposti due percorsi didattici:

·                     PROMONDA: PROprietà e Modelli di ONDA (Introduzione al concetto di onda (meccanica ed elettromagnetica ) ed analisi nel dominio del tempo e delle frequenze).

·                     PROMAMOS: PROprietà  della MAteria e MOdelli di Struttura (Proprietà macroscopiche e modelli microscopici dei materiali).

I due percorsi si rivolgono a due distinte aree disciplinari:

PROMONDA tratta le onde meccaniche, le onde elettromagnetiche ed introduce il problema delle onde di materia, evidenziando prima comportamenti e poi concetti, strutture concettuali e matematiche unitarie per la descrizione ed interpretazione delle diverse tipologie di onde.

PROMAMOS affronta l’analisi di alcune proprietà macroscopiche dei materiali, quali le proprietà elastiche, termiche, elettriche e cerca una loro descrizione ed interpretazione sulla base di strutture microscopiche diverse ma inseribili in un contesto unitario di metodi di analisi e strutture concettuali.

Ogni percorso propone inizialmente una comprensione delle diverse fenomenologie di riferimento attraverso la individuazione/controllo di variabili fenomenologiche e relazioni fra le stesse. Cerca quindi di costruire modelli dei sistemi analizzati con una duplice finalità:

® per descrivere le relazioni tra le grandezze fisiche viste come referenti delle variabili fenomenologiche individuate (esperimenti);
® per interpretare  i processi fisici dei sistemi analizzati attraverso la invenzione (sulla base di analogie di vario tipo) di modelli che definiscono i sottosistemi e le interazione tra gli stessi (modelli interpretativi)  riproducendo il comportamento direttamente osservabile nei sistemi reali.

Infine, attraverso il passaggio dalla modellizzazione alla teoria si cercherà di  riorganizzare le diverse aree fenomenologiche attraverso la definizione di elementi, relazioni e strutture formali di cui definire i limiti di validità come conseguenza delle schematizzazioni adottate.

In sintesi, in ogni percorso si procederà:

  1. dalla conoscenza per singoli fatti contestuali,  alla loro descrizione  sulla base di proprietà e comportamenti intercontestuali;

  2. dalla definizione dei sistemi e delle  interazioni, delle variabili significative e delle loro relazioni ad una prima descrizione qualitativa (formalizzazione “qualitativa”) ed una interpretazione su meccanismi di funzionamento e correlazioni causali;

  3. da una  prima formalizzazione quantitativa, che utilizza un formalismo semplice (proporzionalità diretta e inversa, etc....) alla introduzione di variabili definite come le “grandezze fisiche” significative che ci permettono di descrivere ed interpretare tutta l’area fenomenologica prescelta.

Ogni percorso ambito è diviso in tappe che possono anche essere percorsi in maniera non sequenziale. All’interno di ogni tappa sono previsti livelli di formalizzazione crescenti. In questa prospettiva ogni tappa può essere percorsa tutta o anche fermata ad un dato livello (qualitativo ad es. per la scuola media o il biennio, quantitativo e più formalizzato per il triennio della Secondaria Superiore). Il percorso vede la propedeuticità solo nella successione dei passi 1-3 descritti: è una forma di “propedeuticità cognitiva” idonea ad una costruzione delle conoscenze che vede nel processo di modellizzazione il nucleo centrale del percorso.

Ogni percorso presenta una struttura di organizzazione dei contenuti che è stata oggetto di varie sperimentazioni, che non è l’unica possibile, ma è da tenere in considerazione nell’organizzare l’attività didattica.

Non saranno fatti riferimenti ai livelli scolari, questo proprio perchè ci si vuole concentrare su aspetti concettuali e procedurali, che per molta parte sono correlati all’età e al grado di istruzione, ma più specificatamente dipendono dalle competenze specifiche degli studenti con cui si interagisce in un dato contesto.