BIBLIOGRAFIA RAGIONATA SULLA DIDATTICA DEL CONCETTO DI MOLE (1961-1981)

 

Rinaldo Cervellati, Clarita Amicucci, Carla Cavalcoli

Corso di perfezionamento in chimica ad indirizzo didattico, Università di Modena

 

Introduzione

Come per qualsiasi tipo di ricerca scientifica, le fasi attraverso cui si sviluppa una ricerca didattica sono schematizzabili nei tre punti: ricognizione e definizione del problema; studio e sperimentazione di procedure adatte alla sua risoluzione; analisi e valutazione dei risultati.  L’indagine bibliografica costituisce non soltanto la necessaria premessa alla prima fase della ricerca: essa è infatti uno dei punti di riferimento per lo svolgimento di tutto il lavoro e contribuisce in larga misura a determinarne la qualità.  È quindi fondamentale che. il ricercatore la esegua nel modo più ampio e corretto possibile, per entrare in possesso del maggior numero di informazioni e valutare attentamente quanto è già stato fatto riguardo a quel tema, al fine di confrontare il proprio metodo di lavoro e successivamente i propri risultati con quelli degli altri studiosi.  Nel settore delle scienze e in quello della didattica scientifica, che in esso rientra, la fonte principale di bibliografia è costituita dalla stampa periodica.  Per quanto concerne nello specifico la didattica chimica sono recentemente apparsi alcuni articoli [1–3] in cui viene presentata una panoramica della letteratura disponibile nel settore e sono analizzati in dettaglio i tipi di contenuti proposti nelle varie riviste.  Questi lavori evidenziano che non vi è in effetti una carenza di fonti bibliografiche (in didattica della chimica), piuttosto uno dei principali problemi (per coloro che intendono intraprendere una ricerca in questo campo) resta quello di accertare che cosa è già stato riportato e dove.  Ciò dipende in gran parte dalla mancanza di rassegne esaurienti e di servizi di diffusione delle informazioni.

 

Per superare questa difficoltà il gruppo di ricercatori attivo presso il Corso di Perfezionamento in Chimica ad indirizzo didattico dell’Università di Modena ha avviato un’iniziativa, avente lo scopo di istituire un Centro di documentazione della stampa italiana ed estera relativa alla didattica chimica.  Una delle finalità di questo Centro sarà la produzione di bibliografie ragionate per argomenti.  Una bibliografia ragionata consiste in una rassegna organizzata ed ordinata dei lavori pubblicati a partire da una certa data in poi su un tema ben individuato e chiaramente circoscritto.  Essa comprende un riassunto di ciascun lavoro, che deve essere, per quanto possibile, conciso ed esauriente; ciò è fonte di una delle difficoltà di questo tipo di lavoro.  A tale proposito occorre sottolineare che nessun riassunto potrà sostituire l’attenta lettura dell’articolo originale.  Un altro punto delicato è l’attribuzione della "tipologia" dell’articolo in relazione al suo contenuto.  In questa operazione è inevitabile l’uso di semplificazioni; essa è comunque necessaria per un primo, seppure schematico, inquadramento dell’articolo.  Ogni bibliografia ragionata allora deve essere preceduta da note esplicative che ne illustrino l’organizzazione complessiva e i limiti che essa si pone.

 

La bibliografia ragionata che qui viene presentata riguarda la didattica del concetto di mole e di quelli ad esso collegati; è stato scelto questo argomento sia per la sua rilevanza nei curricoli chimici sia per l'ampio spazio ad esso dedicato in letteratura, dovuto alle indubbie difficoltà riscontrate nel suo insegnamento e apprendimento.  Speriamo che il lavoro risulti un utile strumento per coloro, insegnanti e ricercatori, interessati al tema della mole e ci auguriamo infine che, nonostante le inevitabili manchevolezze, esso possa costituire un primo modello per altri lavori di tipo bibliografico.

 

1. M.E. Secley, Educational literature for the chemist, Educ. Chem., 16, 82-85, (1979)

2. P.E. Childs, Chemical literature for the teacher, Educ. Chem., 16, 86 – 89, (1979)

3. L. Benedetti, La stampa periodica in didattica della chimica e delle scienze, La Chimica nella Scuola, 2(1), 21 - 31 (1980)

 

Organizzazione della bibliografia

Questa bibliografia ragionata sulla didattica del concetto di mole e di quelli ad esso collegati prende in esame i principali articoli apparsi sull’argomento, dall’anno 1961 a tutt’oggi, nelle più importanti riviste specializzate a diffusione internazionale.

Nell’11a Conferenza Generale sui Pesi e le Misure riunitasi a Parigi nel 1960 la mole venne adottata come unità di misura della grandezza "quantità di sostanza" nel Sistema Internazionale, con la seguente definizione: Unità di quantità di sostanza: la mole (mol) ovvero la quantità di sostanza che contiene un numero di entità elementari uguale al numero di atomi di carbonio contenuti in 0,012 Kg dell’isotopo 12C.  Avvertenza: le entità elementari debbono essere di volta in volta specificate e possono essere atomi, molecole, ioni, elettroni, altre particelle o raggruppamenti specificati di esse.  Come facilmente intuibile, questa definizione ebbe notevoli ripercussioni in campo didattico: è per tale motivo che il nostro studio bibliografico inizia (a parte due eccezioni che sono state considerate particolarmente significative) dall’anno 1961.

 

I lavori riguardano essenzialmente la didattica a livello di scuola secondaria superiore, alcuni sono invece rivolti ai primi anni dei corsi universitari.  Dall’analisi della vasta letteratura comparsa dopo il lavoro di Guggenheim, si possono individuare essenzialmente tre tendenze:

 

1) la prima è rappresentata da coloro che intendono trasferire nell’insegnamento il concetto di mole secondo le indicazioni contenute nella definizione adottata dal Sistema Internazionale;

2) molti autori, pur concordando con la definizione di mole riportata da Guggenheim, temono però che la vecchia terminologia non possa essere rapidamente eliminata nella pratica didattica.  Alcuni di questi dubitano anche della efficacia didattica di un cambiamento così radicale.  Essi propongono quindi un compromesso che consiste nel far seguire alle vecchie definizioni di grammo-atomo, grammo molecola, ecc., la mole come concetto unificatore;

3) alcuni autori, in contrasto con la definizione del Sistema Internazionale, che attribuisce alla mole un significato fisico, affermano che essa deve essere considerata come un numero puro (equivalente al numero di Avogadro).  In tal modo il termine mole sarebbe applicabile ad ogni oggetto.  Un esempio di questa impostazione è dato dalla seguente definizione: "la mole è un’unità di numero uguale al numero di Avogadro".

 

La bibliografia è organizzata in ordine di apparizione degli articoli esaminati.  Per ognuno di essi sono riportati:

a) il nome/i dell’autore/degli autori;

b) il titolo del lavoro;

c) l’indicazione della rivista su cui esso è apparso, comprendente volume, pagine ed anno.  Esempio:

E.A. Guggenheim, The Mole and the related quantities, J.Chem. Educ., 38, 86-87, (1961);

d) la "tipologia" dell’articolo (v. oltre);

d) un riassunto del contenuto.

 

Per l’attribuzione della "tipologia" di ogni articolo sono stati individuati, come rappresentativi pur nella consapevolezza di un certo schematismo, i seguenti nove filoni:

1. Divulgazione (D)

2. Rassegna storica (S)

3. Ricerche sull’apprendimento dei concetti (AC)

4. Contenuti didatticamente orientati (C)

5. Metodologie educative – Sviluppo dei curricoli (M)

6. Sussidi didattici (SD)

7. Verifica dell’apprendimento – Valutazione (V)

8. Formazione e aggiornamenti degli insegnanti (FA)

9. Situazione internazionale (SI)

 

Fra parentesi sono riportare le abbreviazioni usate nel testo.  È ovvio che la maggior parte dei lavori non può essere univocamente inquadrabile in una delle categorie sopra elencate, per questo motivo e per superare in parte l’arbitrarietà di quella classificazione molti articoli sono riferiti come appartenenti a più di un filone di ricerca o informazione.  Il lavoro è completato da un indice per autori e per soggetti.

 

Eenco delle abbreviazioni

*     Educ. Chem.                         Education in Chemistry

*     Europ. J. Sci. Educ.               European Journal of Science Education

*     J. Chem. Educ.                      Journal of Chemical Education

       Phjs. Educ.                            Physics Education

*     School Sci. Rev.                    The School Science Review

*     Sci. Educ.                              Science Education

*   Queste riviste sono disponibili presso il Corso di Perfezionamento in Chimica ad indirizzo didattico (c/o Biblioteca dell’Istituto di Chimica-Fisica) dell’Università di Modena.

 

1                                                                                                                               C

L.F. Audrieth, M.J. Copley The Gram Electron, J. Chem. Educ., 18, 373-374, (1941)

In questo articolo i due autori propongono la definizione di "grammo-elettrone" per un numero di elettroni pari al numero di Avogadro.  Andrieth e Copley mostrano la correttezza formale del termine paragonandone la definizione a quelle di grammo-atomo, grammo-molecola e grammo-ione e ne giustificano l’introduzione nella pratica didattica in base all’utilità del concetto nell’interpretazione delle reazioni che avvengono ai poli di una pila o di una cella elettrolitica.  Il termine può essere vantaggiosamente usato per semplificare la presentazione di questi argomenti.  L’articolo è considerato un passo importante nella direzione dell’ampliamento e della generalizzazione del concetto di mole.

 

2                                                                                                                        AC-C

T.B. Coolidge, Must elementary Chemistry be semantically confusing?, J. Chem. Educ., 19, 143, (1942)

 

L’autore, in base a considerazioni sul livello di conoscenze chimiche raggiunto da studenti della facoltà di medicina, esprime la convinzione che la causa della scarsa comprensione di molti concetti sia da ricercarsi nella mancanza di chiarezza dei testi elementari di chimica.  In particolare egli ha riscontrato che i suoi studenti trovavano una certa difficoltà nell’applicare il concetto di mole e che la differenza tra grammo-atomo e grammo-molecola è la fonte di una iniziale incapacità nel comprendere chiaramente il significato di quei termini nella loro applicazione pratica.  Consiglia perciò di seguire un iter didattico che abbia come obiettivo prioritario il raggiungimento del significato di mole, come "quantità di una qualsiasi sostanza, che contiene un numero standard (numero di Avogadro) di particelle, posticipando la presentazione di termini che, seppure largamente in uso nel linguaggio chimico comune, possono impedire la effettiva comprensione del concetto.

 

3                                                                                                                               C

Editorially speaking, J. Chem. Educ., 38, 51, (1961)

In questo editoriale viene sottolineata l’importanza dell’articolo del prof. Guggenheim "The mole and the related quantities" che compare nello stesso fascicolo del giornale e dedicato alla ricaduta, nella pratica didattica, della adozione nel sistema internazionale, della mole come unità di misura della quantità di sostanza.  Si fa notare infatti che i chimici ragionano in termini di numeri di particelle che reagiscono tra loro, piuttosto che in termini di pesi, e ciò mette ancor più in risalto l’importanza del numero di Avogadro.  Nell’editoriale viene infine affermato che la chiarezza della definizione di mole come "quantità di una qualsiasi sostanza che contiene un numero standard di particelle", porta ad una più facile applicazione del concetto stesso nei calcoli stechiometrici.

 

LAVORO SVOLTO CON IL CONTRIBUTO FINANZIARIO DEL CNR, ROMA

 

Pubblicato originariamente su La Chimica nella Scuola, 1982, 4 (1), Inserto.  Riprodotto con l’autorizzazione del Prof. Pierluigi Riani, direttore di CnS.