Il Gruppo di Storia e Didattica di Pavia



		I Progetti di Ricerca Il Gruppo di Storia e Didattica della Fisica ha iniziato dalla fine degli anni Settanta ad approfondire aspetti della cultura storico-scientifica, della science education, ed a sottolineare il ruolo che la prima può svolgere nella seconda. Dalla metà degli anni Ottanta ha unito questi contenuti e metodologie con tecnologie digitali. In particolare, le ricerche hanno seguito quattro filoni: La Storia della Scienza Le ricerche hanno riguardato l’analisi di case studies sulla storia della fisica da Galileo ad oggi, in particolare l’analisi di manoscritti o memorie originali, l’interpretazione di esperimenti famosi, i dibattiti scientifici, l’evolversi dei programmi di ricerca. Particolare attenzione è stata rivolta alle relazioni tra le concezioni strettamente scientifiche e quelle filosofiche e religiose degli scienziati da una parte, e tra i concetti scientifici e la particolare forma di matematizzazione che queste assumono dall’altra. Nel corso delle ricerche sono state ovviamente approfondite tematiche storiografiche e, più in generale, epistemologiche; il che ha consentito un costante aggiornamento interdisciplinare ed anche alcune formulazioni metodologiche di una certa utilità. Le Fonti Primarie Particolare attenzione è stata rivolta al restauro ed alla valorizzazione delle fonti primarie, e tra queste alle collezioni di strumenti e libri scientifici. In particolare, un paziente lavoro sui circa mille strumenti della sezione di Fisica del Museo per la Storia dell’Università ha permesso di recuperare e di analizzare un patrimonio cospicuo, indicativo non solo della scienza dell’epoca, ma anche degli sviluppi pavesi. Parallelamente, non esistendo cataloghi per soggetto del patrimonio posseduto, si è iniziato un lavoro di identificazione prima, e di dettagliata e specifica catalogazione poi, di un’imponente numero di testi di fisica delle biblioteche pavesi. Nel corso del lavoro sono state salvate e ordinate alcune migliaia di memorie inviate ai direttori dell’Istituto di Fisica da personaggi talvolta di rilievo, talvolta minori, ma che comunque sono un prezioso indizio sulle conoscenze dell’epoca (inizi Novecento). Sono stati anche identificati alcuni inventari del Gabinetto Fisico, a partire da quello di Volta. La Science Education Gli studi di science education si sono sviluppati tenendo conto dei risultati delle ricerche sulle rappresentazioni mentali degli studenti e hanno riguardato l'elaborazione e la sperimentazione di percorsi didattici per i vari livelli scolari su concetti base di fisica. Tali percorsi sono strutturati in modo che, partendo dall'osservazione di un particolare contesto fenomenologico, portino gradualmente alla sua interpretazione mediante attività sperimentali di vario tipo e attività di modellizzazione a diversi livelli di formalizzazione, anche utilizzando opportuni strumenti informatici: laboratorio on line, software di modellizzazione, ambienti multimediali. Questi ultimi hanno consentito di realizzare la ricostruzione di alcuni esperimenti di particolare significato storico e di rilevante contenuto cognitivo e didattico. In generale si sono affermate problematiche di costruttivismo moderato che hanno sollecitato una particolare attenzione al ruolo che l'insegnante deve assumere come mediatore tra i modelli spontanei che gli studenti traggono dall'esperienza quotidiana e i modelli della scienza. Ciò ha portato ad indirizzare la ricerca verso la produzione, la sperimentazione e la diffusione di moduli didattici per la formazione degli insegnanti di Fisica. In questo lavoro è emersa l'importanza di una riflessione sulla disciplina che coinvolga anche aspetti di tipo storico-epistemologico. La sperimentazione dei moduli comporta l'uso della rete come strumento di socializzazione e discussione delle esperienze, e l'impiego di metodi di valutazione qualitativa basati su tecniche fenomenografiche la cui applicabilità è attualmente allo studio. Le Tecnologie Digitali Il quarto filone è quello relativo alle tecnologie digitali. Ci si è dapprima dedicati alla trasformazione dei computer da strumenti di calcolo a strumenti di comunicazione, acquisendo competenze di desktop editing, poi si è iniziato a sperimentare con ipertesti, trasformando in strumenti didattici le metodologie storico-epistemologiche approfondite. L’immagine della scienza risultante ha ottenuto un notevole successo: il poter passare con il click del mouse dai libri di testo normali a quelli avanzati, alle memorie originali, alle biografie degli autori ed ai loro contesti, alle fonti primarie ed ai programmi di ricerca, ed infine la possibilità di costruire mappe concettuali di sintesi dei percorsi fatti con componenti legate ai princìpi, modelli, strutture matematiche ed esperimenti, ha consentito di vedere la fisica in una nuova prospettiva ed è risultata di grande utilità, in particolare modo, ai docenti delle scuole secondarie. Ponendo attenzione ad evitare i sovraccarichi cognitivi, ricerche e applicazioni sono state svolte sullo sviluppo degli aspetti multimediali, in particolar modo la simulazione delle esperienze scientifiche e l’utilizzazione delle presentazioni e delle animazioni bidimensionali e tridimensionali nell’illustrazione dei princìpi fisici delle teorie o di funzionamento degli strumenti. Si è poi approfondita la problematica dell’utilizzazione dei sistemi autore per l’elaborazione di una sintesi tra elementi ipertestuali e multimediali, e quella della funzionalità delle interfacce grafiche con l’utente. Da questo punto si è passati alla costruzione di alcuni fra i primi siti web. Il grande sviluppo di questo approccio ha avuto degli effetti benefici di standardizzazione. Sempre più la navigazione è intuitiva e standardizzate sono le regole, ed il navigatore vede oramai in maniera trasparente le informazioni che provengono dal CD, dal Web o dal proprio hard disk. La ricerca si è quindi rivolta all’integrazione di questi elementi in una rete intranet/internet, gestita da un server locale in cui tutti gli elementi ipermediali realizzati siano gestiti da un data base interrogabile sulla base di maschere opportune. Sullo sviluppo di queste maschere e sulla struttura delle tabelle risultanti è oggi focalizzata l’attenzione. Le possibilità in esame si riferiscono all’intersezione di ricerche svolte per parola, per autore, per titolo, per caratteristica metodologica del contenuto, per disciplina, per data, per media, per collocazione geografica. Invece è in corso di approfondimento la possibilità di trasformare le tabelle risultanti dalle interrogazioni in vere e proprie mappe concettuali bidimensionali, con la possibilità di variare la denominazione degli assi e di definire le caratteristiche identificative degli elementi che su questi assi vengono individuati.