Insegnare fisica per il semestre filtro non è immediato. In questa piccola guida vorrei dare alcune dritte su come muoversi.
Il sottoscritto lavora nell'ambito dei test dal 2017 e, come autonomo, dal 2022. In questa piccola guida darò alcune dritte su come svolgere questa attività. Insegnare per far passare un test è molto diverso rispetto insegnare a scuola, o in un corso universitario, o dare ripetizioni.
Se vuoi essere veramente bravo in questo lavoro non devi essere un insegnante di fisica che prepara per i test. Devi essere un insegante per i test che preparara di fisica.
Anche se alcune cose sono trasversali, in questa guida mi sono basato su fisica, prendendo come modello il syllabus del semestre filtro 2025. Non so se e in che misura quanto dico si applica alle altre materie.
Non scherzo. Devi conoscere BENE il syllabus. Devi sapere cosa dire e cosa non dire su diversi argomenti. Il livello base è leggerlo e basta. Il livello che dovresti raggiungere è quello in cui riesci a leggere tra le righe e a discutere le tue scelte didattiche.
Facciamo alcuni esempi. Mi baso sul syllabus 2025.
Nell'unità didattica 1 leggiamo "concetto di derivata ed integrale". Derivate ed integrali non vengono ripresi altrove. Quella dicitura si trova accanto ai grafici. Presa testualmente potrebbe significare che gli studenti devono sapere cos'è una derivata e un integrale; quando si spiegherà cinematica sarà utile semplicemente far notare ad esempio che la velocità istantanea è la derivata della posizione e che l'accelerazione istantanea è la derivata della velocità istantanea; e quando si faranno le trasformazioni canoniche dei gas sarà utile far vedere che il lavoro è l'integrale della pressione rispetto la variazione di volume, e che nella trasformazione isobara questo integrale si risolve graficamente come area di un rettangolo.
Ma dedicare ore e ore a fare derivate e magari insegnare le regole della derivata di prodotti, derivata di rapporti, derivata di funzioni composte? Io mi sento di dire che questo sarebbe un errore didattico.
Ora ti spiego con due esempi cosa significa leggere tra le righe.
Nell'unità didattica 2 leggiamo "Corpi deformabili: introduzione ai concetti di elasticità, sforzo e deformazione (stress/strain), legge di Hooke generalizzata, modulo di Young e carico di rottura dei materiali."
Il problema è che la legge di Hooke generalizzata non è una cosa semplice. Una delle sue formulazioni però è quella dove compare il modulo di Young: σ=Yε. Io direi che basta questo. Eviterei di mostrare una forma più generale di questa.
Altro esempio. Nell'unità didattica 5 leggiamo "Meccanismi di trasmissione del calore: conduzione termica, convezione e irraggiamento. Flusso di calore. Emissione termica, legge di Wien e potenza irraggiata. Esempi di trasmissione del calore."
La legge di Fourier non è esplicitamente elencata tra queste. La mia opinione professionale è che, a rigore, la si potrebbe considerare inclusa nel test. Tuttavia si cita esplicitamente una legge quantitativa della trasmissione del calore (legge di Wien); se avessero voluto la legge di Fourier, non l'avrebbero inserita esplicitamente come quella di Wien?
Io ho scelto di insegnare velocemente anche la legge di Fourier, dicendo ai ragazzi che non è inclusa esplicitamente nel syllabus. La faccio vedere e faccio 1-2 esempi, non ci passo 30 minuti.
Tu puoi fare come desideri; l'importante è che la tua scelta se insegnare o meno la legge di Fourier sia ragionata a partire dal syllabus.
A volte quanto detto non basta. Ho due esempi in cui le scelte non sono per niente facili.
Il piano inclinato. Va fatto o no? Il syllabus non parla esplicitamente di piano inclinato. Tuttavia si può argomentare che, se uno studente conosce i vettori, sa come funzionano le forze in generale e la forza peso, e conosce la goniometria, può fare un quesito sul piano inclinato con attrito anche senza che gli sia stato spiegato esplicitamente.
Io ho scelto di farlo. È difendibile anche non farlo. E a differenza della legge di Fourier, in cui basta spiegare una formuletta, qui per farlo capire bisogna dedicare una quantità più importante di tempo. Sono scelte che hanno un loro peso.
Le carrucole. Vanno fatte o no? A me sembra che in teoria sarebbe possibile capire come funzionano le carrucole partendo dagli argomenti già presenti nel syllabus. Tuttavia il mio know-how mi dice che non le chiedono. Io scelgo di non farle.
Devi familiarizzarti con i test degli anni precedenti. Ascolta, lo so che gli anni precedenti non c'era il semestre filtro e i test erano diversi. Non c'entra. Ti ci devi familiarizzare lo stesso. Lo scopo non è che tu sappia dire "Ah, una domanda sull'energia potenziale! Ne è capitata una simile nel test del 30 febbraio 1861!". Lo scopo è che tu acquisisca una conoscenza intuitiva di quali competenze possono essere verosimilmente verificate in un test.
Ad esempio io insegno ai ragazzi a imparare a memoria i valori di 11², 12², 13², 14². Come mai mi fermo al 14? Non è che 15² non sia importante. È che, nella mia esperienza, i quadrati perfetti che è più utile sapere sono quelli fino a 14².
Non è che i test futuri saranno per forza simili a quelli passati. Anzi, col semestre filtro si basano proprio su un programma diverso. Ma devi capire intuitivamente quali sono le cose che vengono messe più facilmente in un test.
Facciamo un esempio al contrario: nel test del 2021 è comparso il seguente quesito: "Trascurando la resistenza dell'aria, sia v la velocità di fuga da un pianeta Y di massa M e raggio R per un veicolo spaziale vuoto di massa m. Quale sarebbe la velocità di fuga dal pianeta Y per un satellite carico di massa totale 1.44m rispetto a quello vuoto?"
Se io avessi dovuto inventare un programma di fisica per chi si preparava al test del 2021, non avrei mai e poi ma insegnato la velocità di fuga. Non mi vergogno a dirlo. Il motivo è che ho acquisito l'intuito da test, e so che questa domanda, per un test di ammissione come poteva essere quello del 2021, era una domanda estremamente di nicchia. Direi che era al di là di ogni aspettativa ragionevole.
Fai quesiti presi da diverse fonti (libri, etc.). Come se fossi uno studente.
Questo ha conseguenza molto importante. Inizi a fare esperienza in prima persona di cosa fa uno studente di fronte ad una domanda a crocette. È un processo cognitivo MOLTO DIVERSO rispetto come si reagisce di fronte ad una domanda ad un'interrogazione scolastica o universitaria. Non penso che lo saprei descrivere bene a parole; devi capirlo tu facendone esperienza.
In secondo luogo inizierai tu stesso a ragionare criticamente sulle scelte fatte dai curatori delle raccolte di quesiti. Ha messo quest'argomento; quali sono le conseguenze di questa scelta?
Alcune cose che imparerai sono ad esempio usare l'analisi dimensionale per scartare opzioni, o quando vale la pena arrotondare nei calcoli.
Non puoi andare a lezione e insegnare solo delle regole da imparare a memoria senza che gli studenti capiscano nulla delle ragioni che ci stanno dietro. Per molte regole dovrai spiegarne la motivazione o l'intuizione che ci sta dietro. Altre volte invece conviene insegnare delle regole da imparare a memoria senza che gli studenti capiscano nulla delle ragioni che ci stanno dietro.
Ma deve essere una scelta consapevole.
Io ad esempio spiego la somma tra vettori con direzioni non parallele né perpendicolari col teorema del coseno. Non è che glielo do col – e poi gli dico di cambiare angolo… glielo faccio usare direttamente col + e devono sapere che nelle operazioni tra vettori l'angolo da considerare è sempre quello che ci sarebbe tra i due vettori se partissero dallo stesso punto.
Un'altra strada percorribile sarebbe fargli fare la scomposizione dei vettori, sommare le componenti, e poi il vettore risultante è la somma delle due componenti con Pitagora.
Questa seconda strada avrebbe il vantaggio di aiutare molto di più gli studenti a capire cosa stanno facendo quando sommano due vettori dalle direzioni non parallele né perpendicolari. Tuttavia ci vorrebbe moltissimo tempo in più per spiegarla. Allora in questo caso preferisco che imparino la regola a memoria senza che capiscano le ragioni che ci stanno dietro.
Quando spiego la differenza tra vettori, invece, non introduco nuove regole. Gli spiego che sottrarre un vettore è come sommare il suo opposto. E poi quando qualcuno prova a fare la differenza con altri metodi gli dico di farla come somma dell'opposto. Questo ha un doppio vantaggio: (1) mi semplifica la vita dal punto di vista didattico, (2) ritengo che questo metodo dia una comprensione maggiore rispetto metodi come la regola del parallelogramma in cui si guarda la diagonale ottenuta unendo le punte…
Un'altra cosa che mi piace fare è evitare di insegnare formule poco utili. Ad esempio, qualcuno potrebbe aver imparato che la relazione tra forza centripeta e raggio della circonferenza descritta è: F=mv²/r. Io sono contrario a questa formula. Non è che sia sbagliata. Ma non serve. Bisogna sapere che l'accelerazione centripeta ha formula a=v²/r, e sapere che F=ma. Punto. F=mv²/r è una combinazione delle due formule, e si può rispondere a un quesito anche senza conoscerla. Altrimenti dovremmo insegnare tutte le possibili combinazioni tra formule: prendiamo F=ma e scriviamo anche F=ρVa, e anche F=mΔv/t, e anche F=m(v₂² –v₁²)/2s, e anche ρVg=ma, e anche kq₁q₂/d²=ma.
Ma a volte le formule "inutili" vanno mostrate perché rappresentano dei casi-tipo di quesiti.
Devi scoprirlo con l'esperienza.
Io comunque preferisco che i miei studenti imparino a ragionare sul caso-tipo in cui si può usare la formula F=mv²/r, invece che ricordare la formula F=mv²/r.
Ora ti do un compito. Fai un file di testo e immagini con la scaletta della prossima lezione. Lo farai per ogni argomento. Questi file andranno modificati spesso; ti invito a salvarne periodicamente delle copie, per tenere le versionii precedenti.
In questsi file devi inserirci anche degli esercizi da fare durante le lezioni. Potresti iniziare mettendo esercizi simili a quelli dei test degli anni precedenti. Ovviamente questo significa guardare i test degli anni precedenti in modo accurato.
Poi se ti capiterà nella vita di incontrare "casi particolari" aggiungerai esercizi su quel caso particolare agli appunti volta per volta. Ad esempio io ho messo il "caso particolare" del corpo trainato da una forza parallela la piano, che si muove con velocità costante, e in cui bisogna capire che la forza attrito è uguale alla forza di trazione.
Così i tuoi appunti diventeranno una miniera di casi particolari che arricchiscono la comprensione svolgendo degli esercizi.
La tecnica degli esercizi seriali serve a far capire meglio certe cose.
Sono mini-esercizi, non quesiti veri e propri.
Ad esempio io per far capire la reazione vincolare prima mostro un corpo con solo la forza peso, poi un corpo col peso a cui viene applicata un'altra forza verso il basso, poi verso l'alto, poi in diagonale… il bello è che nei diversi casi si può chiedere agli studenti cosa pensano che succeda, così si mantiene l'attenzione dell'aula.
Devi avere un programma. Il programma che fai probabilmente non corrisponderà esattamente al tempo che dedicherai in aula a ciascun argomento. Ma non importa. Il programma devi averlo lo stesso.
Innanzitutto riservati il 10% del tempo del corso come jolly. Se hai 10 lezioni, 1 è un jolly. Se hai 20 lezioni, 2 sono jolly. Se hai 50 lezioni, 5 sono jolly. Così quando la realtà didattica non rispetterà il programma che ti sei fatto avrai un po' di respiro. Se i jolly dovessero avanzare puoi usarli per fare ripassi o esercitazioni, a seconda di com'è organizzato il corso in cui collabori o lavori.
Non sottovalutare il tempo da dedicare ai fondamenti della fisica. Se gli studenti non sanno lavorare con la goniometria, le unità di misura e i vettori soffrirete per tutto il corso.
Questo è, più o meno, quello che faccio io. Ma chi legge ha meno esperienza di me, e le tempistiche possono essere diverse.
Fondamenti della fisica: 14%
Cinematica: 9%
Dinamica: 7%
Energetica: 5%
Corpi estesi: 6%
Fluidi: 13%
Termodinamica: 12%
Elettricità e magnetismo: 19%
Onde meccaniche e elettromagnetiche: 15%
Scrivi dei quesiti. Sia più facili rispetto un tipico quesito da test, che della stessa difficoltà, che più difficili. E scrivi le cinque alternative. Lo so che oggi si può fare con la cosiddetta IA. Ma questo devi farlo da solo. È importante. Non so neanche spiegarti la ragione, ma scrivere quesiti in prima persona aiuta a fare dei ragionamenti che altrimenti è difficile spiegare. Ad esempio, devi: (1) decidere quale o quali competenze stai verificando, (2) costruire delle alternative sbagliate plausibili, (3) scegliere quanto essere preciso nel problema.
È importante coinvolgere gli studenti. Nel mio corso è obbligatorio tenere la webcam accesa, questa scelta ovviamente dipende dal corso in cui si lavora o si collabora.
Io sconsiglio di fare domande "a tutti", come: "Qualcuno sa la risposta?". L'effetto è che non risponde nessuno.
Bisogna entrare a gamba tesa. "Aldo, come faresti questo quesito?", "Biagio, fai tu questo calcolo", "Carlo, ti ricordi quanto vale il coseno di 30°?".
Gli esercizi seriali e in generale gli esercizi preparati per essere mostrati durante la lezione sono un'ottima occasione per far intervenire i ragazzi. Conosco tre modi per fare un esercizio:
(1) Lo fa il docente. Questo serve ad esempio per far vedere come si fa.
(2) Subito dopo aver mostrato un quesito alla lavagna si chiama un ragazzo e gli si dice di svolgerlo.
(3) Si mostra il quesito, si lascia un po' di tempo per svolgerlo, e poi si chiede a un ragazzo di farlo.
Gli esercizi preparati per essere usati a lezione, come vanno mostrati? Io faccio un copia e incolla e NON DO tempo ai ragazzi di ricopiare gli esercizi. Non serve copiarli a lezione. Tanto neanche durante il test avranno tempo per copiarli. Se vogliono copiarli, avranno le slide dopo la lezione.
Per il resto, la suddivisione del tempo dipende molto da come è organizzato il corso, ma è importante che gli studenti abbiano molti incontri dedicati solo alla pratica, che si tratti di simulazioni, esercitazioni o altro.
Se il corso è fatto in questo modo gli studenti faranno già tantissimi esercizi durante le lezioni, e oltre a questo avranno anche altri incontri dove migliorare.
Tutto questo senza escludere, ovviamente, il lavoro che ciascuno di loro deve fare per conto suo.
Ecco, ora hai un'idea di come cominciare. Le altre cose le imparerai da solo. Se fai errori devi correggerti subito perché rischi di imparare a sbagliare anziché imparare dagli errori. Penso che il consiglio più prezioso sia quello di avere dei file con le scalette delle lezioni. Io da quando li ho fatti li miglioro di continuo, ancora oggi.
Ogni anno la stessa storia. Uno studente non passa, ha intenzione di riprovare, e nel frattempo si iscrive a un'altra facoltà di area biomedica: biologia, biotecnologie, farmacia, scienze biologiche. Io le chiamo "facoltà-parcheggio".
Insegnare fisica per il semestre filtro non è immediato. In questa piccola guida vorrei dare alcune dritte su come muoversi.
