Insegnare fisica/Didattica tradizionale/Lenti sottili

Lenti sottili convergenti

Una serie di esperimenti condotti su studenti, aventi seguito i corsi di fisica o meno, inerenti a lenti sottili convergenti, riporta i seguenti risultati:

Un gran numero di studenti non si rende conto che, in un banco ottico, al fine di ottenere un'immagine, è assolutamente necessario avere una lente. Anche se sono pienamente coscienti del fatto che sui muri non si formano le immagini degli oggetti che sono nella stanza, essi non utilizzano questa esperienza quotidiana quando considerano l'apparato sul banco ottico.

Coprendo per metà la lente, che cosa vedo? La maggior parte degli studenti ha risposto metà figura, mentre quello che si vede in realtà è l'immagine completamente inalterata.

Partendo dall'immagine focalizzata sullo schermo, se avvicino lo schermo alla lente cambia qualcosa? Solo in minima parte hanno risposto che l'immagine sarebbe divenuta confusa per poi scomparire, mentre per la maggior parte si sarebbe potuta osservare ugualmente.

Questi esempi sono indice di come i diagrammi presentati sui libri siano troppo schematici per quella che è la preparazione preliminare di uno studente sull'argomento. Come abbiamo visto nel caso delle riflessioni, è opportuno far disegnare dei diagrammi più dettagliati agli studenti, e in questo caso incorporarli anche di descrizioni verbali. All'inizio molte di queste descrizioni risulteranno incomprensibili, perché gli studenti non hanno ancora interiorizzato i concetti, ma stanno semplicemente esponendo dei fatti imparati a memoria.

Un'altra tecnica molto utile per le verifiche e per i compiti a casa consiste nell'aiutare gli studenti a invertire la linea di ragionamento. Invece di chiedere quale sia la posizione dell'immagine e quella dell'oggetto, si possono assegnare le posizioni dell'immagine e della lente e chiedere in che posto deve essere l'oggetto. Un'ulteriore versione consiste nel chiedere la posizione della lente dati l'oggetto e l'immagine.

In generale, se assegnamo dei compiti a casa che consistono soprattutto in calcoli numerici, si imprime nella mente una comprensione ben poco genuina delle immagini e della loro formazione. Questa osservazione non è fatta per proporre l’eliminazione del lavoro numerico. Quest’ultimo è necessario e importante, ma è necessario che venga affiancato direttamente, di preferenza negli stessi problemi, agli aspetti fenomenologici che si rivelano molto più difficili da assimilare che non i procedimenti numerici.

Bibliografia

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