Attività D2: Esempio di gestione della fase di discussione e di produzione di argomentazioni.

Questa fase si articola in tre tappe:

1. Classificazione delle risposte degli allievi e discussione sulle ipotesi prodotte, con attenzione alle giustificazioni fornite per sostenerle (basate sul modello matematico, legate all'interpretazione fisica del fenomeno, legate ad esperienze condotte al di fuori della scuola...).
   Quando propone la classificazione, l'insegnante può usare efficacemente la rappresentazione grafica delle diverse ipotesi: l'uso dei grafici può favorire, negli allievi, i processi di generalizzazione, rendendo più facile il riconoscimento della propria ipotesi in uno dei modelli proposti. (vedi classificazione ipotesi e analisi protocolli già presentata nell'attività D1)
   
   
2. Richiesta di interpretare l'ipotesi di un compagno, fornendo giustificazioni di tipo fisico e prendendo posizione a favore o contro tale ipotesi. Si può scegliere, ad esempio, di discutere l'ipotesi (sbagliata) di suddivisione del peso tra le spire della molla, che a volte compare nei testi o nella discussione (vedi
   testi B4-B5 nella parte di analisi dei protocolli).
   Un testo per la consegna potrebbe essere, ad esempio, il seguente:
   " E' vero che il peso applicato si suddivide, distribuendosi tra le spire della molla, oppure è falso? Spiega le conseguenze dell'applicazione di queste due ipotesi sull'allungamento delle molle di diversa lunghezza. Quale delle due ipotesi ti sembra corretta ? Perché? (Affianca al tuo testo dei disegni che possano chiarire i tuoi ragionamenti) "
   La produzione dei testi può essere seguita da una discussione, che ha lo scopo di esplicitare e mettere a confronto le motivazioni fornite dagli allievi per sostenere le due ipotesi.
   L'attività proposta vuole spingere gli allievi verso un'interpretazione sorretta da argomentazioni di tipo fisico; questo vale anche per allievi che, ad esempio, sostengono ipotesi basate sul principio "ad uguale materiale corrisponde un uguale valore di k e quindi un uguale allungamento": anche se non cambiano idea rispetto all'ipotesi formulata inizialmente, devono, tuttavia, trovare giustificazioni di tipo diverso, che saranno messe alla prova nelle fasi successive del lavoro.
   I disegni, che compaiono già in alcuni protocolli relativi alla consegna iniziale, possono servire per chiarire come alcuni allievi interpretano il fenomeno. Si possono osservare deformazioni uguali ottenute aggiungendo lo stesso numero di spire a molle non deformate, con disegni che evidenziano un'idea "statica" dell'allungamento delle molle; in altri casi si possono notare spire non deformate accanto ad altre allungate (come se il peso agisse progressivamente lungo la molla); possono comparire rappresentazioni con spire ugualmente deformate, in proporzione al peso, nei due casi.
   
   
3. Discussione dell'ipotesi di allungamento doppio basata sull'interpretazione come molle in serie. Tale ipotesi, se non è stata prodotta nei testi iniziali o nel corso della discussione, può, eventualmente, essere introdotta dall'insegnante, richiedendo agli allievi, anche in questo caso, di prendere posizione contro o a favore di essa.
   Nel caso della consegna 1, come è già stato accennato precedentemente, bisogna immaginare di tagliare in due parti la molla di lunghezza doppia per ottenere due molle uguali alla molla più corta (vedi testi C2-C3 nella parte di analisi dei protocolli).
   E' possibile organizzare e concatenare ragionamenti per sostenere la correttezza dell' ipotesi allungamento doppio :
   "Quale peso agisce sulla prima molla? Quale peso sulla seconda? Viene modificato dalla prima molla? (Se fosse modificato (diminuito) allora si potrebbero costruire valigie con i manici a molle !) Quale peso agisce sul chiodo (o sulla mano) che tiene le due molle? Di quanto si allungherà, allora, la prima molla? E la seconda? E le due molle unite a formare una molla di lunghezza doppia? Se suddividiamo in parti più corte la molla, quale peso agisce su ogni parte? Quale peso agisce sulla singola spira? Quali sono le differenze per molle disposte in parallelo? ...".

Lo sviluppo e l'articolazione di queste attività dipende fortemente dalla situazione della classe. Può risultare difficile, in alcuni casi, fare progredire la discussione verso interpretazioni sempre più approfondite, mantenendo viva l'attenzione degli allievi. In tali casi, per evitare eccessive forzature, può essere opportuno anticipare la fase di verifica sperimentale, rilanciando poi il dibattito con la richiesta di produrre ipotesi per interpretare ciò che si è osservato sperimentalmente ("Perché l'allungamento è doppio?").