Next-Land e INFN-Bari: esperienze di fisica con giovanissimi studenti, anno scolastico 2022-2023
Next Land è un progetto di didattica innovativa che adotta un programma diffuso, rivolto a studenti della scuola secondaria di primo grado, per favorire un approccio basato sull’esperienza e l’apprendimento in luoghi esterni alla scuola.
Il progetto supporta i ragazzi ad approfondire le discipline STEM (scienze, tecnologia, ingegneria e matematica) attraverso la metodologia STEAM, frutto delle precedenti discipline e della contaminazione con l’arte, che favorisce lo sviluppo della persona e dei talenti grazie ad un approccio creativo e multiculturale.
Dopo i primi due anni di sperimentazione a Torino, il progetto coinvolge ora anche le scuole di Napoli e Bari per il biennio 2022-2024.
La Sezione di Bari dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) contribuisce a questa seconda edizione di Next Land, proponendo delle istruttive e divertenti esperienze di fisica, che, essendo realizzate con oggetti di uso comune, possono essere non solo effettuate in classe ma anche condivise fuori dalla scuola, in famiglia o con gli amici.
Sono più di 300 gli studenti del secondo anno di tre scuole secondarie di primo grado di Bari (Istituti Carducci, Perone-Levi e Verga) che hanno partecipato alle attività organizzate dai ricercatori INFN, con la collaborazione di Giuseppe Lerario e Giuseppe Mansi, studenti del corso di laurea magistrale del Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari e supportati da Next Land. Aria e acqua come fluidi, temperatura e calore, luce e colore: questi i tre principali argomenti oggetto delle esperienze proposte, che Giuseppe (Pino) Tagliente, coordinatore di questo progetto per la Sezione INFN di Bari, ci descrive così.
L’atmosfera, questo impalpabile fluido che ci circonda, ha un suo peso che si può mostrare con una sfida fra gli studenti: riuscire a sollevare un foglio di carta poggiato su un tavolo, tirandolo con forza tramite un filo di cotone attaccato con dello scotch al centro. Filo rotto e gara persa da tutti… non si può sfidare la pressione atmosferica!
Con l’acqua si mostra invece come una barchetta di carta stagnola che galleggia possa affondare se accartocciata: è il principio di Archimede, eureka! Gran finale con il “diavoletto di Cartesio”, il gadget che ogni studente ha poi portato a casa: una semplice bottiglia di plastica quasi colma d’acqua con un piccolo galleggiante all’interno.
Far muovere su e giù il galleggiante, comprimendo di più o di meno la bottiglia fra le mani, è un modo divertente di applicare i principi di Pascal e di Archimede, specialmente se non ci si riesce subito!
Temperatura e calore: concetti spesso confusi, ma che si possono distinguere toccando con mano – letteralmente – materiali alla stessa temperatura ma con diverse capacità di condurre il calore, come il legno e il metallo. Esaminando la trasmissione del calore per conduzione, convezione e irraggiamento si può comprendere l’effetto serra con le sue conseguenze planetarie, come l’aumento della temperatura globale e lo scioglimento dei ghiacciai.
L’argomento è terribilmente serio, ma si chiude in leggerezza proprio con il ghiaccio, tagliandone un cubetto a metà con un filo ben teso e premuto che poi rimane intrappolato: un esempio di transizione temporanea dallo stato solido a quello liquido e viceversa, alla base del pattinaggio su ghiaccio.
Luce e colore sono gli argomenti proposti agli studenti presso la Pinacoteca di Bari, dove la fisica si coniuga con l’arte.
Come si possono “manovrare” i raggi di luce attraverso la riflessione e la rifrazione? Bastano bicchieri, acqua e un pizzico di fisica per ribaltare, ingrandire o rimpicciolire un’immagine, e per comprendere il comportamento delle lenti – come il cristallino del nostro occhio – e di strani fenomeni ottici come i miraggi. Si può anche “guidare” la luce in un percorso curvo, con un piccolo puntatore laser diretto lungo un fiotto d’acqua che esce da una bottiglia forata: una fibra ottica fatta in casa! Scomporre poi la luce visibile nei suoi colori e spiegare le basi biologiche della visione (coni e bastoncelli) rimane un argomento affascinante, che diventa anche divertente con dei test di percezione soggettiva dei colori. Infine, illuminando un reticolo di diffrazione artigianale (la superficie di un CD con i suoi microscopici solchi) si vede realmente la differenza fra gli spettri di luce di lampade a incandescenza e a risparmio energetico.
L’entusiasmo mostrato dagli studenti in tutti gli incontri – conclude Pino Tagliente – conferma la validità di questa esperienza e della collaborazione fra INFN-Bari e Next Land, che proseguirà nel prossimo anno scolastico.
Next Land è realizzato con il sostegno di Fondazione Vodafone Italia, Enel Cuore Onlus, Fondo Beneficenza Intesa Sanpaolo, Fondazione Compagnia di San Paolo, Fondazione CRT e in collaborazione con il Politecnico di Torino, l’Università degli Studi di Torino, l’Università degli Studi di Napoli Federico II, l’Università degli Studi di Bari Aldo Moro, dal Politecnico di Bari e dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Bari e di Torino.
