COME INTRODURRE LA SCIENZA

 

Aristide Mameli

 

Il tema sul quale mi è stato chiesto di intrattenervi in questo numero e che occuperà anche alcuni dei successivi, è stato stimolato dalla ormai noiosa, banale ma sempre attuale constatazione che nella nostra scuola la scienza non viene insegnata e che, comunque, anche quel nulla che viene fatto è quasi sempre abbastanza scorretto.  Iniziando dalle elementari, dove in quel pochissimo tempo dedicato alle scienze, si propongono a ragazzi allibiti, argomenti del tipo «i principi della dinamica» (vedi il 2° numero di quest’anno di questa rivista), si passa alla scuola media nella quale sia la lettera che lo spirito dei nuovi programmi vengono praticamente ignorati o con il non far nulla o con lo sviluppare contenuti di tipo disciplinare che non hanno nessuna capacità di presa sui ragazzi di 11-14 anni, e si arriva poi alle superiori dove si insegnano in genere contenuti che nella forma sono di tipo fondamentalmente professionalizzante anziché culturalizzante, ma che nella sostanza non sono quasi nulla. Ciò porta alla nota avversione dei giovani verso certe discipline scientifiche come la chimica, e una notevole parte di colpa della responsabilità della crisi di iscrizioni all’Università al corso di laurea in chimica è proprio da riferire allo squalificato tipo di insegnamento della chimica che viene fatto nei licei.  Può essere allora utile, in questa situazione, cercare qualche punto di riferimento semplice e preciso nel mare di parole, concetti e pseudoconcetti, progetti grandi e piccoli che ormai inseguono (e forse perseguitano) l’insegnante a tutti i livelli, con l’intenzione di dirigerlo nel suo lavoro.  Le osservazione che seguono, su cose in verità per la maggior parte ovvie e banali, sono state scritte nella speranza che esse possano costituire lo stimolo all’avvio di una discussione su modelli di riferimento per l'insegnamento delle scienze ai vari livelli scolari.  Questo discorso non sembra che, onestamente, possa essere ulteriormente rimandato.

 

È allora da dire, per mettere fin dall'inizio le cose nei loro giusti termini, anche se estremamente schematici, che la scienza si occupa della realtà concreta per comprenderla e prevederne, se possibile, il comportamento.  Questo è in effetti, un punto importante al quale però, proprio a ragione della sua evidenza, assai spesso non viene dato in modo esplicito il giusto rilievo, e ciò porta a qualche conseguenza.  E ancora da aggiungere, sempre fra le cose ovvie, e, perché tali, taciute, che la realtà concreta è composta di oggetti che possono essere semplici (almeno in prima approssimazione), come il foglio di carta su cui scrivo, o complessi come un ambiente, una popolazione, una motocicletta.  Infine si deve anche dire che noi conosciamo gli oggetti interferendo con essi tramite i nostri sensi o tramite strumenti (che non sono che dei prolungamenti dei nostri sensi), e definiamo così di essi una serie di proprietà.  E proprio di queste proprietà che intende parlare in questa prima chiacchierata con voi.  La nostra conoscenza di un oggetto è quella delle sue proprietà, e l’oggetto si concretizza allora per noi nella somma delle sue proprietà.  In genere di un oggetto siamo ben lontani dal conoscere tutte le proprietà (sarebbe interessante discutere se è più corretto parlare di proprietà in termini di conoscenza o di invenzione, ma questo discorso risulterebbe senza altro fuori tema) e la conoscenza che di esso abbiamo è quindi quasi sempre molto imperfetta.  Nella maggior parte dei casi, però, per le applicazioni pratiche ha scarso interesse conoscere tutte le proprietà di un oggetto (l’oggetto nella sua globalità), ma ci è sufficiente definire l’insieme delle sue proprietà rilevanti ai fini di una certa applicazione.  Ad esempio fra tutte le proprietà di un veicolo, solo alcune di esse hanno, in prima approssimazione, un interesse preminente, e ciò in relazione all’utilizzazione.  Se il veicolo è una automobile, hanno relativamente scarsa importanza proprietà come la capacità di carico, mentre sono rilevanti l’estetica, la velocità, la comodità.  Inversamente se il veicolo è un autocarro sono assolutamente rilevanti proprietà come la «portata» e la «robustezza» mentre l’estetica e la velocità possono essere di importanza non così essenziale.  In ambedue i casi, per scopi di tipo usuale, la proprietà «marca della camera d’aria montata nelle ruote» è in genere irrilevante.

 

Le proprietà degli oggetti si suddividono in due categorie: A e B.  Le proprietà A vengono rilevate tramite strumenti che forniscono, per interazione, un segnale riferentesi alla proprietà.  La velocità verrà così rilevata tramite un tachimetro, la presenza di colore rosso con uno spettrofotometro posizionato a circa 6300 Å, ecc.  La mancanza di risposta da parte dello strumento ha il significato di assenza della proprietà.  Così un tachimetro di un’auto che segna zero ha il significato che l’auto non possiede in quel momento la proprietà «velocità», cioè che è ferma.  Gli strumenti sono in genere tarati, così da fornire la proprietà in unità standard, ma questa non è una necessità di principio perché è sempre possibile costruire una tabella per trasformare il valore fornito dallo strumento in unità arbitrarie in un altro espresso in unità convenzionali.  Non è obbligatorio, per eseguire ad es. misure di lunghezza, utilizzare righelli lunghi un metro o suoi multipli o sottomultipli; può essere utilizzato un righello di qualunque lunghezza perché è sempre possibile trasformare (in questo caso con una semplice proporzione) il valore ottenuto in altro espresso in unità standard.  La possibilità dì poter sempre esprimere queste proprietà in unità standard ci consente di rendere la valutazione della proprietà indipendente dall’operatore che la esegue, e di considerarla caratteristica specifica dell’oggetto sul quale è stata rilevata.  Con ciò il valore della lunghezza di un tavolo misurato in Giappone è lo stesso di quello che sarebbe stato ottenuto, da altri operatori, a Roma se il tavolo fosse stato a Roma.  Nell’esempio di Tab. 1 le prime 7 proprietà sono di questo tipo.  Esse si chiamano proprietà oggettive in quanto il loro valore dipende dall’oggetto ed è indipendente dal soggetto che ne esegue la valutazione.

 

Tab. 1. Alcune proprietà di veicoli e loro importanza in relazione all’utilizzazione.

 

Uso

Auto

Veicolo trasporto      cose

Autobus

Fuori

strada

Proprietà

Percorsi cittadini

Percorsi lun-ghe distanze

Urbano

Linea

1 Dimensione

X

 

 

X

 

 

2 Portata

 

 

X

 

 

 

3 Consumo

X

X

X

X

X

X

4 Velocità

 

X

 

 

X

 

5 Portata persone

 

 

 

X

X

 

6 Volume carico

 

 

X

 

 

 

7 Distanza da terra

 

 

 

 

 

X

8 Colore

X

X

 

 

X

 

9 Foggia

X

X

 

 

X

 

10 Bellezza

X

X

 

 

X

 

11 Comodità

X

X

X

X

X

X

12 Utilità

X

X

X

X

X

X

 

Le caratteristiche della proprietà di tipo B sono sostanzialmente diverse da quelle ora esaminate, perché esse non vengono valutate con strumenti del tipo precedente: parlo ad es. delle proprietà del tipo della 8-9-10-11-12 di tabella 1.  In effetti lo strumento di valutazione di queste proprietà è la mente umana, la quale ci fornisce un segnale che non è riproducibile sia passando da mente a mente sia per la stessa mente in tempi diversi.  La possibilità di una standardizzazione della valutazione di queste proprietà è quindi del tutto fuori discussione.  Queste proprietà di tipo B si dicono proprietà soggettive in quanto la loro valutazione dipende dal soggetto che esegue la valutazione.  Ogni oggetto possiede proprietà di tipo A (oggettive) e di tipo B (soggettive).  Ciò posto, è più o meno a tutti noto che, dalla elaborazione di proprietà di tipo A derivano i contenuti della scienza, mentre su quelle di tipo B si costituisce tutto il settore della percettività (letteratura, arte, ecc.).  I due discorsi, proprio in relazione alla loro diversa origine non si sovrappongono ma costituiscono due diversi aspetti della stessa realtà.  Essi si sviluppano in modo parallelo ed indipendente secondo lo schema:

L’osservare correttamente gli oggetti per riconoscere su di essi le varie singole proprietà, saperle enumerare, saperle suddividerle fra proprietà oggettive e soggettive, saper osservare sui vari oggetti proprietà dello stesso tipo rappresenta un lavoro preliminare necessario per conoscere la realtà nei suoi vari aspetti, ed è insieme importante presupposto ad un discorso scientifico concreto.  Un’abitudine ad osservare la realtà con una metodologia di questo tipo non solo fornisce, come si vedrà, strumenti adeguati da applicare successivamente allo studio della scienza, ma consente all’allievo di comprendere in modo semplice e chiaro la differenza fondamentale esistente fra i due modi della conoscenza umana.  Ciò può rappresentare un consistente contributo per porgere ai ragazzi, in termini finalmente obbiettivi, naturali e privi di drammaticità, il cosiddetto «problema delle due culture» che viene purtroppo in genere ancor oggi proposto dalla scuola in forma non esplicita, sempre non chiara, spesso drammatica.  Problemi del tipo di quelli ora esposti dovrebbero trovare posto nei primi anni d'insegnamento, e cioè nelle scuole elementari.  Si dovrebbe qui dare, come prima fatto, l’abitudine ad una puntuale e dettagliata osservazione della realtà concreta (gli oggetti), realtà che i bambini per la maggior parte già conoscono, se pure in modo sommario e frammentario, ma della cui conoscenza non sono in gran parte coscienti.  Un lavoro di classificazione, portato avanti in modo sistematico, porterebbe alla sistemazione e all’ampliamento di queste conoscenze, a riconoscere analogie e differenze qualitative fra le proprietà degli oggetti, a collocare le proprietà in precise categorie a porre nette distinzioni fra proprietà oggettive e soggettive.

 

Un lavoro seppure anche molto elementare, sul tema della misurazione deve avere, fra l’altro, come obbiettivo quello di fornire al ragazzo la precisa e netta abitudine a considerare che ogni proprietà oggettiva ha un preciso e concreto significato solo se formulata in termini quantitativi.  Tutto ciò non è ancora un lavoro di scienza, ma è un indispensabile presupposto ad un corretto sviluppo di un successivo discorso scientifico a scuola.  Ci intratterremo in prossimi numeri sulla struttura di questi contenuti di scienza il cui insegnamento, per forza di cose, potrà avere inizio, al più presto, solo negli ultimi anni delle elementari.

 

 

Pubblicato originariamente su La Chimica nella Scuola, 1981, 4/5, 1-4. Riprodotto con l'autorizzazione del Prof. Pierluigi Riani, direttore di CnS.