Insegnare fisica/Didattica tradizionale/Grafici

Grafici della posizione in funzione del tempo

Riteniamo che spesso non sia semplice spiegare agli studenti come leggere un grafico spazio-tempo, e tantomeno insegnargli a disegnarne uno. Parte di queste difficoltà, probabilmente, potrebbero essere risolte mettendo da parte fin da subito la lezione frontale e lasciando che gli studenti affrontino il problema in prima persona attraverso esempi pratici. Tuttavia, piuttosto che passare attraverso una rotaia a cuscino ad aria presente in laboratorio (dove possono sicuramente apprezzare qualitativamente il moto rettilineo uniforme, ma dove non riescono a visualizzare apertamente ogni sua fase, dovendosi "fidare" dei dati che la macchina gli pone a fine esperienza) riteniamo che sarebbero più efficaci esperienze meno accurate, ma con più possibilità di interazione. A questo scopo, potrebbe essere utile, ad esempio, fornire agli studenti un insieme di grafici di $s$ in funzione di $t$ e chiedere loro di seguire i moti indicati spostando la mano sul bordo del tavola. La sensazione diretta di movimento che si ottiene in questo esercizio aiuta a rinforzare la visualizzazione e la traduzione concreta del moto rappresentato. E' conveniente condurre questi esercizi in maniera qualitativa, schizzando i grafici e descrivendo i moti senza far uso di valori numerici. Anche l'esercizio inverso è importante: è possibile mostrare il moto della propria mano (o di qual si voglia oggetto) e invitare gli studenti a tracciarne il grafico.

Grafici della velocità in funzione del tempo

In analogia con quanto discusso per i grafici spazio-tempo, anche in questo caso gli studenti dovrebbero essere guidati a "tradurre" dei grafici proposti muovendo la mano lungo un bordo del banco e discutendoli verbalmente. Essi dovrebbero anche tradurre in grafici le descrizioni verbali. Un altro modo per facilitare la comprensione di questo argomento si ottiene cambiando il contesto: il valore dell'ordinata può essere interpretato come il ritmo di aumento della popolazione, oppure la velocità di riempimento o di svuotamento di un contenitore, il ritmo di importazione di petrolio, e così via. Il processo di interpretazione di questi grafici, specialmente quando le variazioni sono negative, sembra aiutare gli studenti a giungere alla comprensione più velocemente di quanto non succeda se ci si limita ai soli diagrammi orari della velocità.

Bibliografia

• (EN) Arnold B. Arons, Teaching introductory physics, New York, Wiley publication, 1997, pp. 28-29,35-36, ISBN 0-471-13707-3.