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SCIENZ@SCUOLA/ Quale Scienza. Didattica della Scienza e formazione dell’uomo

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Dal punto di vista dello scienziato, chimico e fisico che ha dedicato la vita all’insegnamento universitario. Per dimostrare che le scienze, anche quelle «dure», formano la persona nel rigore del ragionamento, nell’attenzione alla realtà, nel raccogliere dati, nel distinguere tra dati e interpretazione. Ma è comunque necessaria la passione sia in chi insegna sia in chi impara.

 

 

 

 

Quando chiesi a un «esperto» americano invitato dai promotori e responsabili del progetto OCSE-PISA a un simposio a Berlino se le scuole americane fossero migliorate, la risposta fu: «certamente; pensi che mio figlio nel penultimo anno di high school (scuola secondaria) studia il calcolo differenziale». Tre anni dopo domandai a una docimologa americana, specialista dei quiz di chimica(1), se dopo la riduzione dello spazio delle materie letterarie la cultura scientifica degli studenti americani fosse diventata migliore. Rispose con una sola parola: worse, peggiore. Per chi ha insegnato per cinquant'anni fisica e chimica all'università questa risposta è la conferma di un giudizio ormai consolidato anche da noi. A cosa può servire apprendere elementi specialistici della scienza prima degli studi universitari invece di approfondire l'uso del vocabolario e imparare ad argomentare, com'è indispensabile anche per gli articoli scientifici?

 

 

Sui fini dell'educazione

 

Se si ammette che il saper ragionare viene prima del saper risolvere un'equazione o del dimostrare sperimentalmente cose come la differenza tra l'acido cloridrico e la soda caustica, la questione delle materie scientifiche nella scuola primaria e secondaria si pone perciò in un modo tutto da scoprire: davvero e in che senso l'insegnamento delle materie scientifiche può essere formativo, o serve solo per consentire agli studenti di capire più o meno a che cosa si riferiscono certi termini di uso corrente? E soprattutto: se uno studente volesse dedicarsi a studi scientifici all'università, gli servirebbe a qualcosa avere delle nozioni più o meno approssimative di quelle che sono in realtà specializzazioni molto complesse? Non sarebbe meglio che si formasse, secondo la tradizione millenaria dell'Europa, studiando più sul serio letteratura, storia e filosofia, materie che non studierà più?
A queste domande si potrebbe rispondere semplicemente riprendendo una famosa analisi di Platone,(2) ma qui riassumeremo la questione riducendo per semplicità le sette arti Iiberali della tradizione classico-cristiana alle tre più rappresentative ai nostri fini: dialettica, geometria e astronomia. Questo ci basterà per indicare la struttura dell' istruzione che dalle scuole deII'antica Grecia arrivò alla prima metà del Novecento, formando gli scienziati che scopersero la teoria della relatività, la fisica dei quanti e i cicli stellari.(3)
Quell'istruzione privilegiava la formazione dell'uomo integrale, eppure considerava indispensabili le materie che abbiamo chiamato geometria e astronomia. Dove sta allora la differenza fra le scelte didattiche di moda e ciò che si dovrebbe insegnare se si vuoi salvare il futuro della nostra civiltà? Risposta: c'è senz'altro l'esigenza che la scuola fornisca un minimo di informazioni utili per la vita pratica anche a chi non proseguirà negli studi scientifici; ma quello che va tenuto presente in primo luogo è l'importanza dei concetti primari e dei metodi della scienza per la formazione dell'uomo libero - cioè dell'uomo capace di pensare in modo autonomo, di valutare le proprie azioni in termini di responsabilità, di gustare nella giusta misura tutto ciò che è nobile e bello.
I pragmatisti hanno voluto rompere con questa finalità primaria sostenendo che si trattava di un lusso per i nobili (com'era di fatto nel mondo anglosassone anche dopo le campagne napoleoniche), e la scuola di massa deve invece tener presente che l'uomo non è che un animale di una specie che usa il cervello per affermarsi sulle altre tramite il progresso (sic!).
Bisogna ammettere d'altra parte che, mentre l'utilità pratica di certe nozioni scientifiche, diciamo le leggi del moto dell'acqua nelle tubature, si giustifica facilmente specie in un'epoca in cui prevale il far da sé, è molto più difficile render conto dell'utilità di matematica e scienze a fini formativi. La dialettica, che comprendeva le materie «umanistiche», preparava ad argomentare in modo logico e coerente nel comunicare con le persone; e poiché il pensiero razionale è comunicazione con se stessi, insegnava a pensare.
Contrariamente a uno dei miti di oggi, all'argomentare serve ben poco la conoscenza di elementi di logica matematica, perché la matematica non tiene conto delle connotazioni e denotazioni delle parole. Le connotazioni sono i significati in un contesto e le denotazioni sono i riferimenti a oggetti reali; per esempio, il «fior di latte» non è un fiore perché la parola «latte» dà a «fior» un senso (connotazione) diverso dal significato più frequente della parola «fiore», e denota un ben preciso derivato del latte anziché un organo di un vegetale.
Si vede da quest'esempio che per decidere quale conclusione verrà tratta da un'argomentazione che dipende da connotazioni e denotazioni delle parole non serve gran che la logica formale. Si aggiunga che il contesto che determina il senso di una parola non è dato solo dal discorso in cui compare, ma anche dall'ambiente, dalle circostanze, dallo stato d'animo di chi parla e di chi ascolta, e così via.
Allora, si dirà, la matematica serve solo a insegnare a far di conto? La risposta si trova nella seconda materia della tema indicata, la geometria. Ancora nel liceo classico tradizionale era prevista la geometria euclidea, e uno degli ossi duri era il teorema delle tre perpendicolari. Molti docenti erano i primi a non sapere perché diavolo i poveri studenti dovevano imparare la dimostrazione del teorema seguente:
Da un punto P fuori di un certo piano si tracci la retta p perpendicolare a quel piano e sia A il suo piede; si tracci poi una qualsiasi retta r del piano non passante per A; allora la perpendicolare a r tracciata da A sarà perpendicolare a p.
La risposta si coglie solo se si sa che si tratta di un passo nella dimostrazione del teorema di esistenza e unicità della perpendicolare a un piano per un punto P.
Il fine formativo di chi prescrisse di studiare il teorema delle tre perpendicolari era precisamente che l'allievo capisse che, quando si cerca una conoscenza degna di fiducia, non si può definire una cosa se non si può dimostrare che esiste e che non c'è un'altra cosa per cui vale la stessa definizione. Lo stesso fine indusse a prevedere nel vecchio programma di matematica del liceo classico le dimostrazioni che conducono al concetto di limite e al concetto di continuo.



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