Insegnare fisica/Didattica tradizionale/Aspetti didattici integrativi

Effetti ondulatori transienti

Una volta che le onde e gli impulsi d'onda sono stati studiati e considerati per un po' di tempo, l'ottica degli studenti può essere allargata in maniera significativa attraverso la riconsiderazione di un certo numero di esperienze quotidiane. Gli studenti cominciano a capire le connessioni se vengono guidati su questi effetti e cominciano a visualizzarli. Ecco alcuni esempi:

• Che cosa accade quando esplode un palloncino? Qual è l’origine del tuono?
• Che cosa accade all’asta di una manovella quando alla sua estremità viene improvvisamente applicato un momento torcente?
• State spingendo in direzione orizzontale la parte superiore di una grande scatola, e la fate scivolare lungo il pavimento contro la forza di attrito che si oppone al moto. Che cosa accade tra il momento in cui si applica la spinta e quello in cui la scatola inizia a scivolare?

Di solito non è necessario fornire una lunga lista. Una volta che tali questioni sono state suggerite agli studenti, molti di essi sono in grado di iniziare a inventare dei problemi per proprio conto, e molti di questi risultano essere interessanti e ingegnosi.

Il disegno di fronti d'onda e di raggi in due dimensioni

Sebbene la maggioranza dei libri di testo presenti dei diagrammi che mostrano la trasmissione, la riflessione e la rifrazione di onde in due dimensioni, e sebbene siano disponibili degli eccellenti filmati che mostrano questi effetti, gli studenti incontrano pochissimi problemi, o nessuno, che richiedano loro di disegnare in prima persona dei diagrammi di raggi e di fronti d'onda di questi fenomeni. Nelle verifiche e nei compiti a casa si dovrebbe richiedere di disegnare diagrammi di questo genere. La comprensione dei fenomeni è importante e, dal momento che queste idee vengono facilmente padroneggiate con un po' di pratica, quegli studenti che hanno eseguito i compiti a casa possono riuscire bene nelle prove di verifica, acquisendo così quel rinforzo positivo che manca spesso in gran parte delle nostre verifiche. Questi disegni dovrebbero poi essere ripetuti anche quando si parla della luce, perché ciò che conduce alla padronanza e alla ritenzione di un'idea è la possibilità di riutilizzarla dopo un certo intervallo di tempo e in un diverso contesto. In molti studenti le idee incontrate una volta sola si perdono facilmente.

Bibliografia

• (EN) Arnold B. Arons, Teaching introductory physics, New York, Wiley publication, 1997, pp. Chapter 9, ISBN 0-471-13707-3.