Opificium scientiae

"…Troppo grande è il potere di seduzione che emana dalla prova pratica;
i più cedono subito, e alla lunga tutti…
B. Brecht," Vita di Galileo"

Il progetto del grande Frank Oppenheimer, fratello del più noto Robert – uno dei fisici della bomba atomica – partiva dalla convinzione che la via d'accesso alle leggi e ai fenomeni della scienza dovesse essere l'esperienza diretta piuttosto che i modelli esplicativi o le simulazioni in uso negli altri musei. Questa visione dell'apprendimento, che potremmo definire “esperienziale”, richiese la costruzione di apparati ad hoc, concepiti in modo tale da presentare fenomeni isolati, controllabili direttamente dal visitatore: gli exhibit interattivi. Interattivi in quanto chiunque, interagendo con essi, può percepire le “variabili scientifiche” caratteristiche dei fenomeni osservati e poiché l'interattività incoraggia l'esplorazione, gli exhibit possono essere considerati dei grossi giocattoli, mediante i quali la scoperta delle leggi della natura è un piacevole divertimento. Per la progettazione degli exhibit Oppenheimer volle gruppi di lavoro costituiti da scienziati, da insegnanti, ma anche da artisti. Egli era convinto che scienza e arte si completassero a vicenda nel fornire i mezzi necessari alla conoscenza della natura. In altri termini, per essere davvero utili alla sua concezione dell'educazione gli exhibit dovevano valorizzare sia gli aspetti “estetici” della scienza sia quelli “cognitivi” dell'arte.
Come ampiamente riportato in letteratura, la mancanza di un ponte tra le idee di senso comune e l’insegnamento scientifico rappresenta una delle principali sorgenti di problemi per quanto riguarda l’apprendimento. In questo senso anche l’operatività quotidiana può essere considerata la base dell’educazione informale in quanto produce potenzialità risonanti per l’apprendimento e contribuisce a colmare il divario tra l’esperienza individuale e la conoscenza scientifica. Essa può svolgere il ruolo di ponte cognitivo, se inglobata nell’attività didattica. È ben noto, infatti, che i ragazzi in età scolare siano più che mai “ragionatori concreti” che hanno bisogno di vedere, toccare, manipolare o anche disfare un oggetto concreto per costruire il concetto astratto e formale che li aiuterà a descrivere, capire e infine spiegare come funziona l’oggetto fisico. Inoltre, si è notato che il contesto ha un ruolo determinante nel processo di apprendimento; la conoscenza viene costruita in modo attivo dal singolo attraverso l'esperienza, come personale interpretazione del mondo. I significati sono prodotti dall'interazione del soggetto con il contesto oggettuale e dallo scambio con gli altri soggetti. Il personale coinvolgimento con l'oggetto di studio è determinante per l'apprendimento. Già Piaget aveva evidenziato che le conoscenze non possono essere semplicemente trasmesse o convogliate ad un'altra persona; egli aveva sottolineato il ruolo attivo del singolo e la funzione importante dell'errore nella ricostruzione dei processi cognitivi.
In questo senso cerca di inserirsi la “comunicazione della scienza”, disciplina quanto mai attuale che sempre più chiaramente si sta affermando come fondamentale per l’approccio didattico delle scienze stesse. Tuttavia la pratica di questa branca della ricerca trova luogo generalmente nel contesto di mostre di esperimenti hands-on negli Science Centers. Solo recentemente sono state discusse le valenze didattiche degli Science Centers per la realizzazione di un raccordo con la scuola mediante gli insegnanti.
A questo proposito abbiamo sviluppato una proposta didattica operativa che passi per l’apprendimento informale, caratterizzata da una pluralità di attività mirate a promuovere esplorazioni sperimentali di tipo manipolativo mediate da strumenti ispirati ad altre discipline (spettacolo, teatro, arte di strada, teoria del gioco e dell’apprendimento, training, tecnologie informatiche, e-learning). Esse sono pensate per stabilire dei collegamenti tra le indagini spontanee e l’attività scolastica organizzata, stimolando l’apprendimento mediante il coinvolgimento diretto.

Obiettivi

Obiettivo principale della proposta didattica è mostrare l’aspetto edonistico e stimolante delle scienze attraverso una presentazione inconsueta che, formalmente, sperimenta strumenti importati da altre discipline e, nei contenuti, stabilisce frequenti contatti col mondo reale. Più specificamente tenderemo a:

Metodologia

Attraverso la conoscenza dei ragazzi e delle loro aspettative verranno formati dei gruppi di lavoro composti da operatori ed eventualmente da insegnanti. Durante il percorso di lavoro si farà riferimento a strumenti come le mappe concettuali, il training e il gioco, le tecniche importate dal teatro e dall’arte di strada; opportunamente, tenderemo a riferire le attività a fatti e problematiche del mondo reale come ambiente, risparmio energetico, energie alternative, impatto sociale delle tecnologie.

Laboratori didattici

Per ciascuna delle proposte sarà fornito un percorso di lavoro con metodologia e obiettivi da concordarsi con l’insegnante nel quale si terrà conto di fattori contingenti, quali la capacità ricettiva degli studenti, le dinamiche del gruppo-classe e la durata del progetto. A questo proposito, su richiesta degli insegnanti, sarà possibile elaborare differenti percorsi didattici e relativo piano economico. I laboratori interattivi prevedono il coinvolgimento diretto degli studenti che verranno impegnati nella costruzione di exhibit e nella realizzazione di “contenitori artistici” per la presentazione degli stessi.
Tutte le attività sono pensate per essere adattate a seconda delle diverse classi, del livello di preparazione e delle dinamiche di gruppo. Su richiesta è possibile realizzare dei laboratori che fondano, a scelta, alcuni dei diversi moduli presentati. A seguire proponiamo in generale le principali tappe di un percorso di lavoro:

Bolle di sapone

Perchè le bolle sono sferiche ? Fare fisica con le bolle di sapone passando in modo coinvolgente e spettacolare per concetti in generale poco intuitivi come la tensione superficiale, le proprietà delle superfici, problemi di minimo, lo spettro della luce.
Parole chiave: superficie, perimetro, energia, tensione superficiale, colore, elasticità.
Durata: minimo 2 ore

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La fisica ….fa acqua!

Quali sono le caratteristiche dell’acqua, perché è così importante in fisica e in chimica?
Vedremo svelarsi l’acqua attraverso i suoi “modi di essere” più affascinanti mediante i quali apprenderemo concetti come capillarità, tensione superficiale, pressione, volume, temperatura, calore latente: tutto in modo divertente!
Parole chiave: capillarità, volume, pressione, tensione superficiale.
Durata: minimo 2 ore
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Cerco un centro di gravità permanente!

Quali sono gli “equilibri” in fisica? Attraverso la costruzione di piccoli esperimenti con materiali di recupero o di facile reperibilità esploreremo i diversi modi di intendere l’equilibrio in fisica passando per il centro di gravità, il baricentro, i concetti di equilibrio statico e dinamico, minimo di energia. Numerosi esempi di corpi dalle forme bizzarre verranno messi in curiose posizioni di equilibrio …si reggeranno in piedi contro ogni intuizione profana.
Parole chiave: baricentro equilibrio stabile e instabile, momento di una forza, centro di gravità, somma e risultante di forze.
Durata: minimo 2 ore
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E = mc2

Perchè tanti fenomeni diversi riguardano l’energia? Cosa intendiamo dire quando parliamo di energia che si trasforma, si accumula, si perde. E nella vita quotidiana quanti tipi di energie incontriamo? Cosa vuol dire che l’energia si conserva? A queste ed altre domande intende dare risposta il laboratorio che proponiamo sull’energia mediante la costruzione di giocattoli scientifici e la scoperta delle sue proprietà a partire da oggetti e fenomeni della vita di tutti i giorni.
Parole chiave: lavoro, forza, energia, trasformazioni, conservazione dell’energia, rendimento.
Durata: minimo 8 ore
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Caldo…o fresco maglione di lana?!

Il maglione di la lana fa caldo o fa fresco? In quali condizioni un phon può rinfrescare? In aula in genere sentite più freddo il pavimento o il banco? Facendo riferimento con approccio scientifico ai sensi e a certi fatti della vita quotidiana, insieme a divertenti giochi costruiti e non, cercheremo di chiarirci le idee intorno alla domanda che mise in crisi più di uno scienziato in passato: caldo o freddo?
Parole chiave: temperatura, quantità di calore, lavoro, energia.
Durata: minimo 4 ore
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C’era una volta un raggio di luce

Accompagnando un raggio luminoso lungo un suo percorso mostreremo, con delle attività che si basano sull’utilizzo di materiali di recupero e di uso comune, le proprietà della luce secondo le sue leggi di propagazione, di polarizzazione e di dispersione. Con l’aiuto di torce, bolle di sapone, ruote colorate e inchiostri “magici”scopriremo le meraviglie della luce. L’attività prevede una narrazione attraverso la quale i bambini imparano attraverso una serie di esperienze, che il raggio di luce “rimbalza”, “si spezza”, “si divide”, “si colora”, può essere “catturato” e “fermato.
Parole chiave: onda, particella, diffrazione, diffusione, polarizzazione.
Durata: minimo 6 ore
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Gioca all’inventore

Ogni bambino è un piccolo ricercatore che interroga il mondo e, giocando, lo misura e lo scopre. Allo stesso modo, ogni scienziato conserva qualcosa della curiosità dei bambini: non solo, a differenza degli altri adulti pensa ancora di non saperne abbastanza su ciò che lo circonda, ma soprattutto giocare a decifrare le cose del mondo lo diverte. Il piacere dell’invenzione e della scoperta è il motore di questo invito alla creatività e al gioco di squadra: un laboratorio di improvvisazione dove trovare nuovi usi per oggetti comuni e scoprire il funzionamento di cose sconosciute. Un’occasione privilegiata per esercitare l’ingegno, diffidare dei preconcetti e conservare la voglia di esplorare.

Parole chiave: creatività, esplorazione, curiosità. Durata: 2 ore
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Scienza estrema

L’arrampicata sportiva offre l’opportunità di avvicinarsi alla statica e alla meccanica in modo originale e divertente; infatti i movimenti armonici e fluidi di un “climber” esperto, che sembra fare uno sforzo minimo per salire, nascondono calcoli e ragionamenti degni di uno studente di fisica o ingegneria! La parete artificiale diventa un vero e proprio laboratorio per sperimentare sui propri muscoli quali sono le configurazioni di equilibrio e cosa significa bilanciare la gravità.
Parole chiave: forze, baricentro, equilibrio, attrito.
Durata: 2 ore
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Tombolone scientifico

In questo laboratorio la suspense dell’estrazione è un pretesto per un esplorazione giocosa, un po’ spettacolo, un po’ gioco e infine un po’ scienza. Al posto dei numeri vengono estratti oggetti ognuno abbinato ad un fenomeno scientifico.
Il gioco si conclude con l’assegnazione dei premi, naturalmente di carattere scientifico.
Durata: 2 ore
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Scienza e video

Prendendo spunto dai laboratori di cui sopra o ispirandosi ad argomenti più specifici – magnetismo energia, elettricità - si possono realizzare dei documenti video o addirittura dei cortometraggi scientifici! Ciascuna classe potrà trattare un argomento per poi realizzare un video: tutti insieme costituiranno un prezioso archivio da utilizzarsi, ad esempio come contenuti per moderne didattiche di e-learning.
Parole chiave: e-learning, video scientifico.
Durata: minimo 16 ore​
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In scena la scienza

In scena la scienza è un laboratorio dove la didattica passa attraverso l’ideazione, la costruzione e la realizzazione di uno spettacolo teatrale che avrà come protagonisti i ragazzi e gli exhibit da loro costruiti, il tutto secondo un canovaccio di cui loro saranno gli autori; i ragazzi verranno coordinati dagli operatori secondo modalità partecipate inspirandosi, ad esempio, alla vita degli scienziati che stanno dietro i fenomeni di scienza trattati, le “emozioni da scoperta” che hanno alimentato le diverse tappe del cammino scientifico dell’uomo e infine alla fantasia e alla creatività dei bambini. Alcune tracce potrebbero essere “La famiglia scintilla”, “Un avventura elettrostatica delle origini”, Brutte scienze”.
Parole chiave: teatro scientifico, realizzazione partecipata.
Durata: minimo 16 ore
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Fisicando

Elettromagnetismo divertente! Termodinamica appassionante! Acustica affascinante! Meccanica stupefacente! Insomma Fisicando è un laboratorio che prevede la costruzione di giocattoli scientifici, exhibit e piccoli esperimenti a tema, come tutore da affiancare a quelle sezioni dei programmi didattici particolarmente ostiche.
Parole chiave: giocattoli scientifici.
Durata: 2 ore
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Magichimicando

È possibile cambiare una moneta di ferro in una moneta d’oro? E’ possibile estrarre direttamente energia elettrica dall’acqua? Quali sono i segreti delle bolle di sapone? Si può costruire un orologio al limone? La chimica del gelato, della fiamma e dei fuochi d’artificio, dei colori e della carta, sono solo alcuni dei protagonisti di questo laboratorio nel corso del quale, giocando con formule, miscele, miscugli e soluzioni sveleremo gli aspetti della chimica più stupefacenti mostrandola più “simpatica” a tutti!
Parole chiave: analisi alla fiamma, cromatografia, celle a combustibile H2-O2.
Durata: minimo 2 ore

Esplorazioni scientifiche

Le esplorazioni scientifiche sono dimostrazioni della durata di 2 ore massimo nel corso della quale vengono presentati diversi esperimenti spettacolari mostrati da animatori esperti.
Parole chiave:
Durata minima:
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A tutta energia! (in allestimento)

I principi fisici dell’energia, evocati grazie al coinvolgimento dei sensi, saranno affrontati in dettaglio attraverso spettacolari exhibit interattivi, pannelli esplicativi e strumenti per la misurazione dei fenomeni, secondo un filo conduttore che partirà dall’energia solare come origine di quasi tutta l’energia che usiamo, per poi esplicitare i diversi modi di manifestarsi e di trasformarsi dell’energia stessa.
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Fiat lux! (in allestimento)

Un viaggio che affronta la descrizione e la comprensione dei fenomeni legati alla presenza della luce e dei colori nell’ambiente. Esempi sono il colore dell’aria, del cielo, dei tramonti, dei temporali d’estate, il colore dell’ombra, nonché l’arcobaleno con tutti gli effetti visibili in natura connessi alle diverse condizioni meteorologiche e quindi alle dimensioni delle gocce d’acqua.
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Teatro scienza

Il teatro scientifico fa riferimento a canali di comunicazione inconsueti per chi vuole comunicare la scienza in maniera tradizionale e tuttavia efficaci nell’indurre un coinvolgimento più ampio, soprattutto dal punto di vista emotivo, dello studente; coinvolgimento che risulta essere fondamentale per accogliere successivamente il rigore delle diverse discipline non come una costante ma come una necessità naturale.
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Fisica da strada!

Osservare, eseguire esperimenti, scoprire, comunicare. Lasciarsi stupire da ciò che esiste e che si trasforma. Attraversare tante luci, colori, nebbie. Lo spettacolo vuol essere un luogo in cui molti percorsi si aprono verso lo stupore e la meraviglia per far sì che apprendere scienze sia qualcosa che i bambini “fanno”, non qualcosa che “è fatto” ai bambini. Lampade UV e pennarelli si trasformano in strumenti che permettono spettacolari esperimenti. Farina e oggetti di uso comune in cucina diventano i protagonisti di un evento scientifico inaspettatamente divertente con lo scopo di presentare la scienza prima secondo il suo aspetto più divertente e spettacolare per poi rivelarsi seria e rigorosa. Fisica da strada! è contenitore di una serie di avvincenti esperimenti proposti in forma di spettacolo secondo le modalità dei “demonstrators” che favorisce il coinvolgimento diretto dei bambini i quali si ritrovano a fare scienza in modo inaspettato.
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Mille bolle scienza (in allestimento)

Un viaggio magico attraverso gli “effetti speciali” delle bolle di sapone. Cullate dalla musica, le bolle di sapone si sveleranno come maestre seducenti dei loro perché scientifici.
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Percorsi didattici su misura

Su richiesta e in collaborazione con singoli docenti o scuole, O.S. studia e realizza percorsi didattici “su misura”. I percorsi possono essere anche sviluppati con approccio multidisciplinare e con particolare attenzione alla continuità didattica fra i vari livelli di istruzione; le attività possono essere singoli interventi o serie di incontri.

Corsi di formazione per insegnanti

A partire dall'Ottobre 2006 abbiamo organizzato corsi di formazione per insegnanti delle scuole di ogni ordine e grado. E' altresì possibile ideare e realizzare corsi di formazione specifici su richiesta di gruppi di insegnanti.
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