fisica ingenua
DESCRIPTION
Fisica Ingenua. Dott. G. Casini. Cos’è la fisica ingenua?. La fisica ingenua o spontanea è … Prima di dare una definizione Paolo Bozzi inizia con una rassegna delle prime ricerche sull’argomento. Benny Shannon 1976. Articolo Aristotelianism , Newtonianism and the physic of the layman - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/1.jpg)
Fisica Ingenua
Dott. G. Casini
![Page 2: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/2.jpg)
Cos’è la fisica ingenua?
La fisica ingenua o spontanea è …
Prima di dare una definizione Paolo Bozzi inizia con una rassegna delle prime ricerche sull’argomento.
![Page 3: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/3.jpg)
Benny Shannon 1976
• Articolo Aristotelianism, Newtonianism and the physic of the layman
• Domande a studenti della Stanfrod University non iscritti ad alcun corso di fisica sulla caduta dei gravi, del tipo:– Quanto tempo spende la palla a percorrere metà del
percorso di caduta, posto che impieghi x secondi?• Meno di x/2• X• x/2• Più di x/2
![Page 4: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/4.jpg)
Shannon
• Dalle risposte abbiamo un 20% di aristotelici e un 60% di newtoniani– Posto che una palla di 4 chili raggiunge il terreno in z
secondi, quanto impiegherà a cadere dalla stessa altezza una palla di 2 chili?• 2z• Z• Fra z e 2z
• In questo caso abbiamo ben il 60% di aristotelici e il 20% di newtoniani
![Page 5: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/5.jpg)
Come interpretiamo?
• Può darsi che la gente quando dimentica la fisica imparata a scuola si fidi di ciò che vede nelle comuni occorrenze della vita e fondi lì le sue teorie alternative
• Può darsi che le nostre percezioni tradiscano la realtà fisica e ci forniscano dati empirici illusori?
• È da escludere che le persone conoscano Aristotele più di quanto conoscano la fisica
![Page 6: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/6.jpg)
Cos’è la fisica ingenua?• La fisica ingenua è un sistema di
credenze, sommerso ma molto più coerente di quanto non si sospetti comunemente, intorno alle proprietà degli oggetti inanimati che popolano il mondo della nostra esperienza
• Un sistema di rapporti che connette quelle credenze fra loro e al nostro modo di percepire gli eventi del mondo esterno, al modo di apparire delle proprietà fisiche delle cose.
• In breve: la fisica che formiamo spontaneamente grazie alle esperienze della vita quotidiana
![Page 7: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/7.jpg)
Champagne et al. 19801. Una forza quando è applicata a un
oggetto, produce movimento2. Sotto l’influsso di una forza
costante, gli oggetti si muovono di velocità costante
3. La grandezza della velocità è proporzionale alla grandezza della forza
4. In assenza delle forze gli oggetti stanno fermi o, se sono in movimento (per aver immagazzinato movimento quando le forze agivano su di essi) essi rallentano (e consumano il momento immagazzinato.
• Uno studente su cinque crede che un grave assuma istantaneamente la velocità di caduta
• Quattro su cinque credono che un oggetto più pesante cada più rapidamente
![Page 8: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/8.jpg)
Champagne 1980
• Aristotelica: confortable and intuitive
• Newtoniana: esoteric ed unfamiliar
![Page 9: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/9.jpg)
Il problema di Aristotele
• Come fa una freccia a proseguire dopo che l’arco l’ha scoccata?
• Come fa il proietto a proseguire dopo che il proiettore ha terminato la sua azione?
• Aristotele si affida a due spiegazioni che coinvolgono l’aria come motore per il prolungamento dell’azione del proiettore
• Giovanni Buridano postula l’esistenza dell’impetus
![Page 10: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/10.jpg)
1980 McCloskey
• Disegnare la traiettoria di uscita dal tubo di una pallina che viene iniettata con un soffio di aria compressa nel punto indicato dalla freccia
![Page 11: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/11.jpg)
Pendolo
• Disegnare la traiettoria della sfera lasciata dal pendolo
![Page 12: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/12.jpg)
Aereo
• Disegnare la traiettoria della sfera lanciata dall’aereo e la posizione dell’aereo al momento in cui la sfera tocca terra
![Page 13: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/13.jpg)
Lancio e caduta
• Disegnare la traiettoria della sfera che cade dal muro
![Page 14: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/14.jpg)
L’impetus
![Page 15: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/15.jpg)
Sistemi di riferimento
![Page 16: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/16.jpg)
SdR
![Page 17: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/17.jpg)
SdR
![Page 18: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/18.jpg)
Cos’è la fisica ingenua?• Impariamo la fisica dopo aver già vissuto anni di
esperienze nella vita quotidiana• Le concezioni sul mondo che ci siamo formati con
l’esperienza costituiscono la fisica ingenua• Esempi:– La caduta dei gravi è un moto uniforme– I gravi più pesanti arrivano prima al suolo– Una velocità costante è prodotta da una forza costante;
terminata l’azione della forza il moto si “consuma” e si estingue
– La teoria dell’impeto di G. Buridano
![Page 19: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/19.jpg)
… e la Fisica• Il metodo scientifico
cerca risposte valide per spiegare classi più generali di fenomeni, che formano il paradigma più valido. Eppure non insegniamo direttamente la meccanica quantisitica relativistica…
c
h
g
![Page 20: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/20.jpg)
Fisica e fisica ingenua
• Quando forniamo i concetti iniziali dobbiamo usare il linguaggio di senso comune: i concetti i della fisica si innestano quindi su quelli della fisica ingenua
• Il compito dell’insegnante è condurre ad un ampliamento dei concetti preesistenti
• È un dato di fatto che spesso i concetti di Fisica Ingenua sono molto resistenti all’istruzione scolastica
![Page 21: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/21.jpg)
Introduzione: tipologie di problemi• Dobbiamo iniziare dalle esperienze osservabili nella realtà
quotidiana, che si agganciano alle conoscenze acquisite spontaneamente …
• Anche la relatività o la meccanica ondulatoria devono essere comprese in relazione alla Fisica che descrive l’esperienza quotidiana (si pensi alla dualità onda corpuscolo)
• Questo perché “capire” vuol dire essere capaci di simulare mentalmente il fenomeno osservato. La simulazione diviene la nostra “spiegazione” del fenomeno con la quale cerchiamo di prevederne l’evoluzione. Migliore è la simulazione mentale, maggiore la comprensione (vedi la foto del cannone di Buridano)
![Page 22: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/22.jpg)
Perché la FI resiste?• È mia opinione che si possano distinguere due
atteggiamenti:1) Allo studente interessa far evolvere la sua conoscenza dal livello di senso comune a quello scientifico– La concezione scientifica (e quindi quella scolastica) è
accettata e riconosciuta come più ampia, profonda e generale nello spiegare i fenomeni
![Page 23: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/23.jpg)
Perché la FI resiste?2) Allo studente non interessa far evolvere la sua conoscenza dal livello ingenuo perché:– L’interesse è convogliato solo sul profitto scolastico (il voto)
mentre imparare qualcosa è secondario: dovremmo interrogarci e interrogarli su questo punto
– La concezione scolastica-scientifica non gode di particolare apprezzamento e viene vissuta come un’inutile fatica per sostituire concezioni che “funzionano” con altre più astruse
• Nel secondo caso l’allievo forma una concezione scolastica parallela, utile per interrogazioni ed esami, mantenendo le sue concezioni ingenue (perché non impara)
![Page 24: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/24.jpg)
TFA Laboratorio di Fisica
Il Metodo scientifico
• OSSERVAZIONE di un fenomeno naturale• IPOTESI sul fenomeno• Ideazione di un ESPERIMENTO che:
– isoli il fenomeno– sia riproducibile– permetta di verificare o confutare l’ipotesi
• deduzione di una LEGGE FISICA, scritta attraverso “il linguaggio della geometria e della matematica ”
Galileo Galilei
![Page 25: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/25.jpg)
“Non fidatevi troppo dei risultati di un esperimento, a meno che non siano confermati
dalla teoria.”
Sir Arthur Eddington
![Page 26: Fisica Ingenua](https://reader036.vdocument.in/reader036/viewer/2022081507/568166de550346895ddb0b54/html5/thumbnails/26.jpg)
Il metodo scientificoOsservatore con
conoscenza
Quesito sulla relatà
Ipotesi di spiegazione
Previsione sui fenomeni
Ideazione di un esperimento di
verifica
Interpretazione dei risultati
Ipotesi confermata: modifica della
conoscenza
Ipotesi non confermata